نکاتی شگفت‌انگیز: ۲۰۰ شهاب‌سنگ مریخی که از ۵ دهانه به زمین برخورد کردند

امیدوارم زمین و مریخ هرگز به هم نرسند، اما این بدان معنا نیست که آنها نمی توانند در یک برنامه تبادل کوچک شرکت کنند. به لطف ماهیت اغلب خشونت آمیز منظومه شمسی، موادی که از مریخ منفجر شده اند می توانند از خلیج فضا عبور کنند و در نهایت به زمین برخورد کنند. (معلوم نیست که آیا زمین این لطف را برگردانده است یا خیر.)

تا به امروز، حدود ۳۹۰ شهاب سنگ پیدا شده است که منشا آن سیاره سرخ است. این ممکن است زیاد به نظر برسد، اما تنها بخش کوچکی از بیش از ۸۳۰۰۰ شهاب سنگی است که ما در زمین پیدا کرده ایم. و دانشمندان به تازگی ۲۰۰ مورد از این شهاب سنگ ها را در محل پیدایش آنها در سطح مریخ ردیابی کرده اند.

با کمال تعجب، همه ۲۰۰ فروند از تنها پنج دهانه برخوردی که در دو منطقه مریخ – Tharsis و Elysium – یافت شده بودند، به بیرون پرتاب شدند.

کریستوفر هرد زمین‌شناس از دانشگاه آلبرتا در کانادا می‌گوید: «اکنون می‌توانیم این شهاب‌سنگ‌ها را بر اساس تاریخ مشترکشان و سپس محل قرارگیری آن‌ها روی سطح قبل از آمدن به زمین، گروه‌بندی کنیم.»

این به ما این امکان را می‌دهد که بگوییم از میان همه این دهانه‌های بالقوه، می‌توانیم آنها را به ۱۵ کاهش دهیم و سپس از ۱۵ دهانه می‌توانیم آنها را بر اساس ویژگی‌های خاص شهاب‌سنگ کوچک‌تر کنیم.

رسیدن یک سنگ از مریخ به زمین سفر آسانی نیست. ابتدا، یک سنگ بزرگ باید با قدرت به سطح مریخ برخورد کند، یک دهانه بزرگ را حفاری کند، و سنگ‌های مریخی را با نیروی کافی برای رسیدن به سرعت فرار به پرواز درآورد.

سپس، مسیر آن زباله‌ها باید آن را به زمین برساند، سفری که می‌تواند میلیون‌ها سال طول بکشد. در نهایت، زمانی که سنگ می رسد، باید از گرما و فشار ورود جو جان سالم به در ببرد و به سطح زمین برخورد کند.

خوشبختانه، زمانی که سنگ وارد می‌شود، می‌توانیم خواص آن را مطالعه کنیم تا آن را با شهاب‌سنگ‌هایی که خواص مشابهی دارند مطابقت دهیم تا مشخص کنیم کدام سنگ‌ها به عنوان اعضای یک رویداد برخورد و سفر به زمین به یکدیگر تعلق دارند.

این ویژگی ها شامل سن و ترکیب، و همچنین اینکه آیا امضای جو مریخ که در صخره جاسازی می شود با امضای جوی به دست آمده از کاوشگر مریخ وایکینگ چند دهه پیش مطابقت دارد یا خیر.

شناسایی محل سرچشمه این سنگ در مریخ کمی دشوارتر است. برای انجام این کار با اطمینان مطلق، ما به مسیر سنگ در فضا، و نمونه‌هایی از دهانه برخوردی در مریخ نیاز داریم – و برای بیشتر سنگ‌ها، ما فقط راهی برای دسترسی به این داده‌ها نداریم.

با این حال، می‌توانیم بر اساس ویژگی‌های سنگ و زمین‌شناسی سطح مریخ، تخمین‌هایی انجام دهیم.

هرد و همکارانش برای تعیین محل تولد پنج گروه از شهاب‌سنگ‌های مریخی، از پیشرفت‌هایی در تکنیک‌هایی مانند سنجش از دور، مدل‌سازی و گاه‌شماری دهانه‌ها استفاده کردند؛ به این معنا که سن دهانه‌ها در مریخ را بررسی کرده و داده‌ها را با آن‌ها تطبیق داده‌اند.

با در دست داشتن مشخصات معدنی گروه های شهاب سنگ، محققان به دنبال مکان هایی بر روی سطح مریخ شدند که با مشخصات آنها مطابقت داشت. بیشتر شهاب‌سنگ‌های مریخ آذرین هستند، به طوری که شامل جستجوی مناطق آتشفشانی مریخ می‌شود که سن و ترکیب مواد معدنی آن با سن و ترکیب معدنی مواد موجود در شهاب‌سنگ‌ها همخوانی دارد.

چیز دیگری که باید به دنبال آن باشید دهانه هایی با سن مناسب است. همه ۱۰ گروه از شهاب سنگ های مریخ بین ۶۰۰۰۰۰ تا ۲۰ میلیون سال پیش به بیرون پرتاب شدند. و با نگاهی به خود صخره‌ها و این واقعیت که آن‌ها به اندازه کافی سخت پرتاب شدند تا به زمین برسند، هرد و تیمش توانستند مدل‌هایی از برخوردهایی که آنها را به پرواز درآورده بود ایجاد کنند – که به نوبه خود می‌تواند به شناسایی دهانه‌های اصلی آنها کمک کند.

یکی از پیشرفت‌های مهم در اینجا این است که بتوانیم فرآیند پرتاب را مدل‌سازی کنیم، و از این فرآیند بتوانیم اندازه دهانه یا محدوده اندازه‌های دهانه‌ای را که در نهایت می‌توانستند آن گروه خاص از شهاب‌سنگ‌ها یا حتی آن یک شهاب‌سنگ خاص را به بیرون پرتاب کنند، تعیین کنیم. هرد می گوید.

من آن را حلقه مفقوده می نامم – برای مثال بتوانم بگویم شرایطی که این شهاب سنگ در آن به بیرون پرتاب شد با یک رویداد برخوردی مواجه شد که دهانه هایی بین ۱۰ تا ۳۰ کیلومتر (۱۲ تا ۱۹ مایل) را ایجاد کرد.

محققان توانستند احتمال یک گروه از شهاب سنگ ها را به یک دهانه محدود کنند. برای چهار گروه باقی‌مانده، هر کدام چندین نامزد شناسایی شدند، اما هر پنج گروه را می‌توان به مناطق آتشفشانی تارسیس یا الیزیوم محدود کرد.

با افزودن محدودیت‌های اضافی به تحقیقات آینده، می‌توان مکان‌ها را حتی بیشتر محدود کرد – ابزاری دیدنی برای مطالعه دقیق مریخ در اختیار ما قرار می‌دهد.

ما حتی می‌توانیم چینه‌شناسی آتشفشانی را بررسی کنیم و موقعیت همه این سنگ‌ها را قبل از انفجار از سطح زمین بازسازی کنیم. اگر به این موضوع فکر کنید، واقعاً شگفت‌انگیز است. این نزدیک‌ترین چیزی است که می‌توانیم واقعاً به مریخ برویم و یک سنگ برداریم. هرد می‌گوید.

ایده جمع‌آوری گروهی از شهاب‌سنگ‌ها که همگی به طور همزمان منفجر شده‌اند و سپس انجام بررسی‌های هدفمند روی آن‌ها به منظور مشخص کردن محل قبل از پرتاب شدنشان، برای من مرحله هیجان‌انگیز بعدی است. این به طور بنیادی نحوه مطالعه‌ ما را در مورد شهاب‌سنگ‌های مریخ تغییر می‌دهد.

این تحقیق در Science Advances منتشر شده است.