تغییر نظریه تشکبل مریخ به دست شهاب‌سنگ ۲۰۰ ساله

شهاب سنگی که بیش از ۲۰۰ سال پیش بر روی زمین فرود آمده، نظریه‌های پیشین در مورد چگونگی شکل‌گیری سیاره سرخ را به هم ریخته است.

کد خبر: ۴۵۶۹۶۳

تاریخ: ۲۸ خرداد ۱۴۰۱ - ۱۵:۰۰

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از دیلی‌میل، یک شهاب سنگ که بیش از ۲۰۰ سال پیش به زمین برخورد کرده است، اساساً می‌تواند درک ما را از چگونگی شکل‌گیری مریخ تغییر دهد.

اغلبِ آنچه ما در مورد فضای داخلی سیاره سرخ می‌دانیم، از سه سنگ فضایی به دست آمده است که از سطح مریخ و در اثر برخوردهای شهابی بر روی سیاره ما فرود آمده‌اند. آنها عبارتند از شهاب سنگ "شسینی"(Chassigny) که در سال ۱۸۱۵ در شمال شرقی فرانسه سقوط کرد و دو شهاب سنگ دیگر معروف به "نخله"(Nakhla) و "شرگوتی"(Shergotty).

اکنون تجزیه و تحلیل جدید "شسینی" نشان می‌دهد که ترکیب شیمیایی درونی مریخ عمدتاً از برخورد شهاب‌سنگ‌ها ناشی می‌شود، نه از یک ابر گازی غول‌پیکر به نام "سحابی خورشیدی" که تاکنون تصور می‌شد.

این با تفکر فعلی در مورد چگونگی بدست آوردن عناصر فرار سیارات سنگی مانند زمین و مریخ مانند هیدروژن، کربن، اکسیژن، نیتروژن و گازهای نجیب در هنگام شکل‌گیری در تناقض است.

مریخ از این جهت که نسبتاً سریع شکل گرفته، جالب توجه است، چرا که در حدود چهار میلیون سال پس از تولد منظومه شمسی رخ داده، در حالی که شکل‌گیری زمین ۵۰ تا ۱۰۰ میلیون سال طول کشیده است.

دانشمندان فکر می‌کردند که دنیاهای تازه شکل گرفته قبل از اینکه عناصر در ابتدا در یک اقیانوس ماگما حل شوند، ابتدا این مواد فرار را از سحابی اطراف یک ستاره جوان جمع‌آوری کرده‌اند و سپس در حالی که سیاره هنوز شبیه به یک توپ متشکل از سنگ مذاب است، دوباره به اتمسفر گاز زدایی کرده‌اند.

این نظریه فرض می‌کند که بعدها که شهاب‌سنگ‌های کندریتی به سیاره جوان برخورد کرده‌اند، مواد فرار بیشتری را تحویل می‌دهند.

کندریتها شهاب‌سنگ‌های سنگی(غیر فلزی) هستند که به همان صورتی که از بدنه اصلی(مادر) جدا شده‌اند، بی‌ آنکه در اثر عواملی مانند ذوب شدن، یا جداسازی تغییر یافته باشند، وجود دارند. هنگام شکل‌گیریِ آنها، انواع مختلف گرد و غبار و ذره‌هایی که در منظومه شمسی اولیه موجود بوده‌اند به هم پیوسته‌اند تا سیارک‌های اولیه را بسازند. آنها متداول‌ترین نوع شهاب‌سنگ هستند که به زمین می‌رسند.

تخمین‌ها درباره نسبت سقوط کلی همه شهاب‌سنگ‌ها با این‌گونه شهاب‌سنگ بر زمین نشان‌دهنده سهمی بین ۸۵.۷ درصدی و ۸۶.۲ درصدی است.

مطالعه کندریت‌ها کلیدهای ارزشمند و بسیار مهمی برای بررسی و درک مبدأ و سن سامانه خورشیدی، سنتز ترکیبات ارگانیک و منشأ زندگی یا حضور آب بر روی زمین را فراهم می‌کند. یکی از ویژگی‌های کندریت‌ها، وجود "کندرول‌ها" در آنها است که دانه‌های گِرد کندرولیِ تشکیل شده در آنها از مواد معدنی دیگر متمایز است و به ‌طور معمول آنها از ۲۰ تا ۸۰ درصد حجم کندریت را تشکیل می‌دهند. به دلیل کمی محتوای آهن و نیکلِ کندریت‌ها، آنها را می‌توان از شهاب‌سنگ‌های آهن تشخیص داد.

اعتقاد بر این بود که عناصر فرار درون سیاره مریخ باید ترکیب سحابی خورشیدی یا مخلوطی از فرارهای خورشیدی و شهاب سنگی را منعکس کنند، در حالی که مواد فرار موجود در جو آن، بیشتر از شهاب سنگ‌ها می‌آیند.

این موضوع توسط تحقیقات قبلی روی "شسینی" که به بررسی ایزوتوپ‌های زنون که یک گاز شیمیایی خنثی است که می‌تواند برای میلیون‌ها سال بدون تغییر باقی بماند، پشتیبانی شد.

به نظر می‌رسید که نسبت ایزوتوپ‌های این شهاب‌سنگ با اتمسفر مریخ و سحابی خورشیدی مطابقت داشته باشد که منجر به این فرض شد که عناصر فرار آن مانند هیدروژن، کربن و اکسیژن از سحابی خورشیدی و عناصر اضافی بعداً از شهاب‌سنگ‌ها آمده‌اند.

با این حال، مطالعه جدید محققان دانشگاه "کالیفرنیا دیویس"، این موضوع را رد می‌کند. آنها نمونه‌ای از "شسینی" را تجزیه و تحلیل کردند، اما این بار به ایزوتوپ‌های کریپتون که یک گاز بی‌اثر متفاوت است که امکان اندازه‌گیری دقیق‌تری را ارائه می‌دهد، نگاه کردند.

"ساندرین پرون" یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: با ایزوتوپ‌های زنون، تشخیص منبع دقیق مواد فرار دشوار است، اما این در مورد کریپتون صدق نمی‌کند. با کریپتون می‌توانید تفاوت بین منابع بالقوه مانند خورشید یا شهاب‌سنگ‌ها را بهتر ببینید، اما اندازه‌گیری ایزوتوپ‌های کریپتون از ایزوتوپ‌های زنون دشوارتر است و به همین دلیل است که تاکنون انجام نشده بود.

اکنون محققان دریافته‌اند که ایزوتوپ‌ها به جای "سحابی خورشیدی"، از شهاب‌سنگ‌ها آمده‌اند. این بدان معناست که شهاب‌سنگ‌ها خیلی زودتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد و در حضور سحابی، عناصر فرار را به سیاره در حال شکل‌گیری می‌رسانند و تفکر متعارف را نقض و معکوس می‌کنند.

"پرون" می‌گوید که ترکیب داخلی مریخ برای کریپتون تقریباً کاملاً کندریتی است، اما جو آن خورشیدی است که این بسیار متمایز است.

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که اتمسفر مریخ نمی‌تواند صرفاً با خروج گاز از گوشته شکل گرفته باشد، زیرا این امر به آن ترکیب کندریتی می‌دهد.

این سیاره باید جو خود را پس از سرد شدن اقیانوس ماگمایی از "سحابی خورشیدی" گرفته باشد تا از اختلاط قابل توجه بین گازهای کندریتیک داخلی و گازهای خورشیدی جوی جلوگیری شده باشد.

این نتایج جدید نشان می‌دهد که رشد مریخ قبل از اینکه سحابی خورشیدی توسط تشعشعات خورشید از بین برود، کامل شده است. اما این تابش باید جو سحابی مریخ را نیز منفجر می‌کرد که نشان می‌دهد کریپتون موجود در جو باید به نحوی حفظ شده باشد و احتمالاً در زیر سطح یا در کلاهک‌های یخی قطبی مریخ به دام افتاده باشد.

محققان می‌گویند با این حال، این امر مستلزم آن است که مریخ بلافاصله پس از انباشتگی خود سرد شده باشد. در حالی که مطالعه ما به وضوح به گازهای کندریتی در مریخ اشاره می‌کند و همچنین سوالات جالبی در مورد منشاء و ترکیب جو اولیه مریخ ایجاد می‌کند.

این مطالعه در مجله "ساینس"(Science) منتشر شده است.