کشف فسیل یخی در یک شهاب‌سنگ 4.6 میلیارد ساله!

شهاب‌سنگی که در سال 1990 در صحرای الجزایر کشف شده بود، منجر به یافتن سرنخ‌های جدیدی درباره شکل‌گیری منظومه شمسی شده است. بررسی‌های جدید انجام‌شده بر روی این شهاب‌سنگ که Acfer 094 نام دارد، نشان‌دهنده سوراخ‌ها و منفذهای ریزی است که در همه نقاط آن پخش شده‌اند. این حفره‌ها، سوراخ‌های فسیل‌شده قدیمی هستند که زمانی محل قرارگیری کریستال‌های یخ بوده‌اند.

با اینکه ما نمی‌دانیم Acfer 094 چه زمانی بر روی کره زمین فرود آمده است، اما می‌دانیم که این سنگ چند سال سن دارد. آنالیزهایی که قبلا بر روی آن انجام شده بود، نشان می‌دادند که این تکه‌سنگ قدیمی در حدود ۴.۶ میلیارد سال سن دارد که تقریبا هم‌سن منظومه شمسی ما است. حالا تحقیق جدید می‌گوید که Acfer 094، قبل از آنکه بر روی زمین فرود بیاید، از یک نقطه بسیار دوردست سفر خود را آغاز کرده است.

این یعنی اینکه، Acfer 094 مثل یک کپسول زمان است؛ یک جرم آسمانی قدیمی که نشانه‌هایی از دیسک گردوغبار چرخانی دارد که باعث تشکیل سیاره‌ها شده است. به همین‌خاطر، دانشمندان احتمال می‌دادند که این سنگ حاوی اطلاعات بسیار مهمی درباره نحوه شکل‌گیری منظومه شمسی ما خواهد بود.

بنابراین، Acfer 094 از زمان کشف‌اش تابه‌حال که سه دهه از آن می‌گذرد، مورد بررسی‌های مختلف محققین قرار گرفته است. اما حالا یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کیوتو ژاپن به سرپرستی Megumi Matsumoto، دانشمند علوم سیاره‌ای، این سنگ فضایی را به روش کاملا جدیدی بررسی کرده‌ است. آن‌ها در مطالعه خود تلاش نموده‌اند تا از ترکیب روش‌های نمونه‌برداری، میکروسکوپی و طیف‌سنجی استفاده کنند.

این تکنیک‌های پیشرفته و با رزولوشن بالا، منجر به کشف ساختارهایی در داخل سنگ شدند که قبلا هرگز شناسایی نشده بودند. این ساختارها، شامل حفره‌های بسیار ریزی می‌شوند که به‌طور گسترده در داخل سنگ توزیع شده‌اند. Acfer 094 تقریبا شبیه اسنفجی است که از سوراخ‌هایی با قطر ۱۱ میکرومتر (تنها کمی بزرگتر از یک سلول قرمز خون) تشکیل شده است.

تیم تحقیق، با پیدا کردن ردپاهایی از مواد معدنی‌ که در داخل این سنگ با آب واکنش داده بودند، نتیجه‌گیری کردند که حفره‌های مذکور زمانی حاوی کریستال‌های یخ بوده‌اند که بعدا ذوب شده‌اند؛ درست مانند فسیل‌های موجود بر روی زمین که بعد از فاسد شدن و از بین رفتن بدن حیوانات باقی می‌مانند.

اما در این وسط یک معما وجود داشت. مواد معدنی داخل سنگ، برای مقدار یخی که زمانی سوراخ‌های آن را پر کرده بود، بسیار بیشتر از حد انتظار بودند. همین موضوع باعث شد تا دانشمندان به دنبال منابع دیگری برای این مواد معدنی بگردند.

برای این منظور، آن‌ها دست به مدل‌سازی یک خرده‌سیاره (planetesimal)، که احتمال داده می‌شد منشا یخ‌های داخل شهاب‌سنگ Acfer 094 باشد، زدند؛ تا اولا تعیین کنند این سیارک چگونه و کجا شکل گرفته و ثانیا مشخص کنند که یخ موجود در داخل آن از کجا آمده و چگونه ناپدید شده است.

نتیجه مدل‌سازی این شد که خرده‌سیاره مذکور، در بیرون از منظومه شمسی و از  گردوغبار موجود در فضا شکل گرفته است. همچنین نشان داده شد که هسته آن، متشکل از دانه‌های سیلیکاتی بوده که با یخ آب پوشیده شده‌اند. ظاهرا این سیارک، با گذشت زمان، شروع به انباشتن گردوغبار بدون یخ کرده که در نهایت منجر به یک هسته غنی از یخ و یک پوسته عاری از یخ برای آن شده است.

این سیارک سپس وارد منطقه خط برفی (snow line) منظومه شمسی شده است. خط برفی، منطقه‌ای در منظومه شمسی است که یخ‌ها در اثر حرارت خورشید شروع به تصعید شدن می‌کند. در این ناحیه، یخ‌های پوشش‌دهنده دانه‌های سیلیکاتی هسته سیارک، تصعید و در فضا پخش شده‌اند‌‌ که طی پروسه‌ای دوباره به‌داخل سنگ‌های ریز معلق در فضا وارد و متراکم گردیده‌اند. سپس، شهاب‌سنگی که Acfer 094 نیز تکه‌ای از آن بوده، با عبور از این منطقه، این سنگ‌های ریز متخلخل را جذب خود کرده است. ذوب شدن یخ این سنگ‌های ریز، با گذشت زمان، ساختار شهاب‌سنگ را تغییر داده و حفره‌های خالی و نشانه‌هایی از موادمعدنی واکنش‌داده با آب را در داخل آن بر جای گذاشته است. Acfer 094 نیز مدتی بعد، از آن جدا شده و در صحرای الجزایر فرود آمده است.

البته قبلا شواهدی مبنی بر وجود یخ آب در شهاب‌سنگ‌ها پیدا شده بود، اما اینکه این یخ‌ها چگونه به داخل آن‌ها راه یافته‌اند، به صورت یک معما باقی مانده بود. حالا تحقیق جدید، این معما را حل کرده است.

محققین در مقاله خود نوشته‌اند: ما در اینجا مدل جدیدی ارایه کرده‌ایم که نشان می‌دهد منشا یخ‌های Acfer 094، احتمالا یک خرده‌سیارک بوده که به‌وسیله انباشتگی گردوغبار یخی در مراحل اولیه تشکیل منظومه شمسی شکل گرفته است. سناریوی حاضر، یک مدل عملی است که با ترکیب کارهای آزمایشگاهی و مدل‌های نظری، نگاه جدیدی به شکل‌گیری شهاب‌سنگ‌ها انداخته است.

نتایج این تحقیق در مجله Science Advances چاپ شده است.

منبع sciencealert
  

یه نظری بده!

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

از دیدگاه شما سپاسگزاریم