اكتشاف أصل الأحجار النيزكية على الأرض!

لعدة قرون، ظلت الأحجار النيزكية ترتطم بالأرض، مما جعل العلماء والفلكيين يتساءلون عن أصل الأحجار النيزكية. حتى الآن، لم يكن سوى جزء صغير من الأحجار النيزكية التي ترتطم بالأرض مرتبطًا بقوة بجسمها الأصلي في الفضاء. لكن مجموعة من الدراسات الجديدة قدمت لنا قصصًا مقنعة عن أصل أكثر من 90% من النيازك اليوم.

النيزك (Meteoroid) هو جسيم يوجد في النظام الشمسي ويتكون من حطام الصخور وقد يكون في حجم حبيبات الرمل الصغيرة أو في حجم صخرة كبيرة. ولكن عندما يخترق النيزك الغلاف الجوي لكوكب الأرض، فإنه يطلق عليه اسم شهاب (Meteor). وإذا وصل إلى سطح الأرض فإنه يعرف في هذه الحالة باسم الحجر النيزكي (Meteorite).

أدلة في تركيب الأحجار النيزكية

الأحجار النيزكية هي أكثر من مجرد صخور فضائية؛ إنها نافذة على الأيام الأولى لنظامنا الشمسي. يحمل تركيب الأحجار النيزكية أسرارًا حول تكوينها وتطورها، ولطالما كان العلماء مفتونين بالفتات الكوني الذي يتكون منه هؤلاء الزوار من خارج كوكب الأرض.

أحد الجوانب الأكثر إثارة للاهتمام في الأحجار النيزكية هو تكوينها. حيث تتكون من جزيئات صغيرة تسمى الكوندرولات (chondrules) نتيجة التبريد السريع للصخور المنصهرة.. وهذا هو في الأساس المادة التي تتكون منها الكوندريتات ذات المحتوى العالي من الحديد “H” والمنخفض من الحديد “L”، وهي النوع الأكثر شيوعًا من النيزك.

تشبه هذه الكوندرولات كبسولات زمنية صغيرة، حيث تحمل أدلة حول أصل النيزك وتاريخه. ومن خلال تحليل حجم وشكل وتوزيع هذه الكوندرولات، يمكن للعلماء استنتاج الظروف التي تشكل فيها النيزك، مثل درجة الحرارة والضغط والتركيب الكيميائي للنظام الشمسي المبكر.

أصل الأحجار النيزكية

استخدمت الفرق المسؤولة عن الأوراق البحثية الثلاثة مزيجًا من ملاحظات التلسكوب فائقة التفصيل ومحاكاة النمذجة الحاسوبية لمقارنة الكويكبات في الفضاء مع الأحجار النيزكية المكتشفة على الأرض، ومطابقة أنواع الصخور والمسارات المدارية بين الاثنين.

وتمكن الباحثون من إنشاء شجرة عائلة ضخمة من الصخور الفضائية. وركزوا على النوع الأكثر شيوعًا من النيازك، والذي تسمى الكوندريتات “H” و”L”، والتي تشكل حوالي 70% من جميع النيازك. وتتميز هذه النيازك بأنها تحتوي على جزيئات صغيرة تسمى الكوندرول، والتي تتشكل عندما تبرد الصخور المنصهرة بسرعة.

وبعد تحليل البيانات، وجد الفريق أن معظم نيازك الكوندريتات “H” و”L” تنتمي إلى ثلاث عائلات من الكويكبات: ماساليا (Massalia)، وكارين (Karin)، وكورونيس (Koronis). وتقع هذه العائلات في حزام الكويكبات الرئيسي (main asteroid belt ) بين المريخ والمشتري. وتمكن الباحثون من مطابقة أحجار نيزكية معينة مع أسلافها من الكويكبات من خلال النظر في أوجه التشابه في تكوينها ومساراتها المدارية.

كما نظر الباحثون إلى نيازك أخرى أقل شيوعًا بخلاف الكوندريتات H و L، مما دفع عدد النيازك المعروفة إلى أكثر من 90 بالمائة. وقد تم تصنيفها ضمن عائلات كويكبات بما في ذلك فيريتاس (Veritas)، وبولانا (Polana)، وإيوس (Eos).

الكشف عن الجدول الزمني لتفكك الكويكبات

وتمكن الباحثون الذين أجروا الدراسات الجديدة من تحديد الجدول الزمني الدقيق لتفكك الكويكبات، مما أدى إلى سلسلة من شظايا الصخور التي هبطت في النهاية على الأرض على شكل أحجار نيزكية. ومن خلال تحليل المسارات والخصائص المدارية لهذه الكويكبات، تمكنوا من تحديد ثلاثة أحداث تصادم رئيسية في عائلات الكويكبات ماساليا وكارين وكورونيس.

أدى الاصطدام الأول، الذي وقع قبل 466 مليون سنة في عائلة ماساليا، إلى إرسال موجات صادمة عبر حزام الكويكبات، مما أدى إلى إطلاق كميات هائلة من شظايا الصخور. وأعقب هذا الحدث تصادم كبير آخر قبل 40 مليون سنة، حدث أيضًا في عائلة ماساليا. وشهدت عائلتا كارين وكورونيس تصادمات كبيرة خاصة بهما، قبل 5.8 و7.6 مليون سنة على التوالي.

تعتبر أحداث التصادم هذه حاسمة في فهم سبب رؤيتنا للعديد من النيازك من عدد صغير نسبيًا من عائلات الكويكبات. حيث تشير أبحاث الفريق إلى أن هذه الاصطدامات الأخيرة هي السبب وراء رؤيتنا لتدفق النيازك من هذه العائلات اليوم.

• ما هو المذنّب؟
• ما هي الكويكبات؟
• هل الخلايا الجذعية معجزة المستقبل؟
• ما هي زخات الشهب؟
• تاريخ الخرسانة

رسم مستقبل أبحاث النيزك

مع ارتباط أكثر من 90% من النيازك بأجسامها الأم، فإن احتمالات البحث المستقبلي لا حصر لها. لقد فتح هذا الاكتشاف الرائد الأبواب أمام طرق جديدة للاستكشاف، مما سمح للعلماء بفهم أفضل لتطور نظامنا الشمسي والتهديدات المحتملة من الكويكبات.

قد نكون قادرين على التنبؤ بدقة متى وأين سيضرب النيزك التالي. يمكن لهذه المعلومات الجديدة أن تساعد علماء الفلك على تحديد مسارات الكويكبات والنيازك، مما يمكنهم من توقع التأثيرات المحتملة والاستعداد لها. يمكن لهذه المعرفة أيضًا أن تساعد في إستراتيجيات تشتيت أو تدمير الكويكبات التي تشكل تهديدًا لكوكبنا.

علاوة على ذلك، يمكن لهذا الاكتشاف أن يسلط الضوء على التكوين المبكر لنظامنا الشمسي. ومن خلال دراسة النيازك وأجسامها الأم، يمكن للعلماء الحصول على نظرة ثاقبة للظروف والعمليات التي شكلت الكواكب ومداراتها. وهذا يمكن أن يساعدنا على فهم أفضل لكيفية ظهور الحياة على الأرض وما إذا كانت موجودة في أي مكان آخر في الكون.

المصادر

We Finally Know Where Most Meteorites on Earth Actually Came From | science alert

Source regions of carbonaceous meteorites and near-Earth objects | astronomy and astrophysics

The Massalia asteroid family as the origin of ordinary L chondrites | nature

Young asteroid families as the primary source of meteorites | nature