حقیقتی جذاب درمورد شهاب سنگ هایی که با زمین برخورد می‌کنند
توسط مهرانه راجعی ·
· ۰
بخش عمده‌ای از دانسته‌های دانشمندان درباره منظومه شمسی اولیه از شهاب سنگ ها به دست آمده است؛ سنگ‌های باستانی که در فضا سفر کرده و پس از عبور از جو زمین، به سطح آن می‌رسند.
در میان شهاب‌سنگ‌ها، نوعی به نام کندریت‌های کربن‌دار به‌طور ویژه‌ای برجسته است و تصویری منحصربه‌فرد از دوران اولیه منظومه شمسی ارائه می‌دهد.
کندریت‌های کربن‌دار سرشار از آب، کربن و ترکیبات آلی هستند. این سنگ‌ها «آبدار» هستند و این یعنی آب در ساختار بلوری مواد معدنی آنها محبوس شده است. بسیاری از محققان بر این باورند که این سنگ‌های باستانی نقش مهمی در تأمین آب برای زمین اولیه داشته‌اند.
پیش از برخورد به زمین، سنگ‌هایی که در فضا حرکت می‌کنند معمولاً بسته به اندازه و ترکیب آنها، به‌عنوان سیارک، شهاب‌واره یا دنباله‌دار طبقه‌بندی می‌شوند. اگر قطعه‌ای از این اجرام تا سطح زمین برسد، به آن «شهاب سنگ» گفته می‌شود.
مشاهدات سیارک‌ها با تلسکوپ نشان می‌دهد که بیشتر سیارک‌ها دارای ترکیبات غنی از آب و کربن هستند. مدل‌ها پیش‌بینی می‌کنند که بیش از نیمی از شهاب سنگ ها باید کربن‌دار باشند، اما کمتر از 4 درصد از آنهایی که روی زمین یافت می‌شوند، کربن‌دار هستند.
دلیل این تناقض چیست؟
در مطالعه‌ای که در اپریل 2025 در مجله Nature Astronomy منتشر شد، به این سؤال قدیمی پاسخ داده شده است: باقی کندریت‌های کربن‌دار کجا هستند؟
علاقه دانشمندان به مطالعه این سنگ‌های باستانی باعث شکل‌گیری ماموریت‌های فضایی بازگشت نمونه در سال‌های اخیر شده است. ماموریت‌های OSIRIS-REx ناسا و Hayabusa2 ژاپن، درک پژوهشگران را از سیارک‌های ابتدایی و غنی از کربن دگرگون کرده‌اند.
شهاب سنگ هایی که روی زمین پیدا می‌شوند، در معرض باران، برف و گیاهان قرار دارند که می‌تواند ترکیب آنها را تغییر دهد و تحلیل آنها را دشوار کند. بنابراین، ماموریت OSIRIS-REx به سیارک بنو رفت تا نمونه‌ای دست‌نخورده بازگرداند. این نمونه به دانشمندان امکان داد تا ترکیب سیارک را به‌طور دقیق بررسی کنند.
به همین ترتیب، سفر Hayabusa2 به سیارک ریوگو نمونه‌های خالصی از یک سیارک دیگر، که به‌طور مشابه غنی از آب بود، ارائه داد.
این ماموریت‌ها به دانشمندان سیاره‌ای اجازه داده‌اند تا مواد کربن‌دار، شکننده و خالص را از سیارک‌ها مطالعه کنیم. این سیارک‌ها مستقیماً پنجره‌ای به سوی اجزای سازنده منظومه شمسی و منشأ حیات باز می‌کنند.
معمای کندریت‌های کربن‌دار
برای مدت طولانی، دانشمندان فرض می‌کردند که جو زمین، ذرات کربن‌دار را فیلتر می‌کند. وقتی جرمی وارد جو زمین می‌شود، باید فشارهای شدید و دماهای بالا را تحمل کند. کندریت‌های کربن‌دار معمولاً ضعیف‌تر و شکننده‌تر از سایر شهاب‌سنگ‌ها هستند، بنابراین شانس کمتری برای بقا دارند.
شهاب‌سنگ‌ها معمولاً سفر خود را پس از برخورد دو سیارک آغاز می‌کنند. این برخوردها تکه‌هایی از سنگ به اندازه‌های سانتی‌متر تا متر تولید می‌کنند. این خرده‌های کیهانی در سراسر منظومه شمسی حرکت می‌کنند و ممکن است در نهایت به زمین سقوط کنند. وقتی این اجرام کوچک‌تر از یک متر باشند، به آنها شهاب‌واره می‌گویند.
شهاب‌واره‌ها آنقدر کوچک هستند که با تلسکوپ دیده نمی‌شوند، مگر آن‌که در آستانه برخورد با زمین بوده و ستاره‌شناسان خوش‌شانس باشند.
اما روش دیگری وجود دارد که دانشمندان می‌توانند این جمعیت را مطالعه کنند و دلیل ترکیب‌های مختلف شهاب‌سنگ‌ها را بفهمند.
شبکه‌های مشاهده شهاب و آذرگوی
بیشتر شهاب‌واره‌هایی که به زمین می‌رسند، ذرات ریز به اندازه دانه شن هستند، اما گاهی اجرامی به قطر چند متر. نیز به سیاره ما برخورد می‌کنند. پژوهشگران تخمین می‌زنند که حدود 5000 تن متریک میکروشهاب‌سنگ‌ها هر ساله روی زمین فرود می‌آیند. همچنین هر سال، بین 4000 تا 10000 شهاب‌سنگ بزرگ‌تر (به اندازه توپ گلف یا بزرگ‌تر) روی زمین فرود می‌آید؛ این یعنی بیش از 20 عدد در روز.
امروزه، دوربین‌های دیجیتال مشاهده مداوم آسمان شب را عملی و مقرون‌به‌صرفه کرده‌اند. حسگرهای کم‌هزینه و نرم‌افزارهای خودکار امکان نظارت بر بخش‌های بزرگی از آسمان شب را برای تشخیص نورهای شدید که نشان‌دهنده ورود شهاب‌واره به جو است، فراهم می‌کنند.
محققان با استفاده از مسیر نزدیک به 8000 برخورد که توسط 19 شبکه مشاهده در 39 کشور ثبت شده بود، داده‌ها را تحلیل کردند. با مقایسه تمام برخوردهای شهاب‌واره‌ها که در جو زمین ثبت شده‌اند با آنهایی که به‌عنوان شهاب سنگ به سطح زمین می‌رسند، می‌توانیم مشخص کنیم کدام سیارک‌ها قطعاتی تولید می‌کنند که به اندازه کافی قوی هستند تا در سفر زنده بمانند.
یا برعکس، می‌توانیم مشخص کنیم کدام سیارک‌ها مواد ضعیفی تولید می‌کنند که به‌ندرت به‌عنوان شهاب سنگ روی زمین ظاهر می‌شوند.
خورشید، سنگ‌ها را بیش‌ازحد گرم می‌کند!
به‌طور شگفت‌انگیزی، متوجه شدیم که بسیاری از قطعات سیارک حتی به زمین نمی‌رسند. چیزی مواد ضعیف‌تر را در حالی‌که هنوز در فضا هستند، از بین می‌برد.
مواد کربن‌دار که بسیار بادوام نیستند، احتمالاً از طریق تنش حرارتی در نزدیکی خورشید خرد می‌شوند. این فرآیند باعث شکاف در مواد آنها شده و سنگ‌های ضعیف و آبدار را از جمعیت اجرام نزدیک زمین حذف می‌کند. هر چیزی که پس از این ترک‌خوردگی حرارتی باقی بماند، باید جو زمین را نیز تحمل کند.
تنها 30 تا 50 درصد از اجرام باقی‌مانده از جو عبور کرده و به‌عنوان شهاب‌سنگ زنده می‌مانند. قطعاتی که مدارشان آنها را به خورشید نزدیک‌تر می‌برد، به‌طور قابل‌توجهی بادوام‌تر هستند و احتمال بیشتری برای بقا در مسیر دشوار از جو زمین دارند.
دهه‌ها، دانشمندان فرض کرده بودند که جو زمین به‌تنهایی کمبود شهاب سنگ های کربن‌دار را توضیح می‌دهد، اما ظاهراً بخش عمده‌ای از حذف این اجرام، پیش‌تر در فضا اتفاق می‌افتد.
پیشرفت‌های علمی آینده می‌تواند به تأیید این یافته‌ها کمک کرده و ترکیبات شهاب‌واره‌ها را بهتر شناسایی کند. دانشمندان باید توانایی خود را در استفاده از تلسکوپ‌ها برای شناسایی اجرام درست قبل از برخورد با زمین بهبود بخشند. مدل‌سازی دقیق‌تر از چگونگی تجزیه این اجرام در جو نیز می‌تواند به محققان در مطالعه آنها کمک کند.در نهایت، مطالعات آینده می‌توانند روش‌های بهتری برای شناسایی ترکیبات آذرگوی‌ها از طریق رنگ‌های شهاب‌ها ارائه دهند.
تصاویر نویسندگان دیدگاه از Gravatar گرفته می‌شود.