این سنگهای فضایی در واقع تکههایی از سیارکهای بزرگتر هستند که در اثر برخوردها از هم گسیختهاند یا در نتیجهی ضربههای شدید از سطح اجرام آسمانی دیگر جدا شدهاند. ترکیب شیمیایی آنها در حقیقت ترکیب همان اجرامی است که از آن منشأ گرفتهاند. به همین دلیل، دانشمندان با مطالعهی فراوانی و نوع عناصر شیمیایی موجود در شهابسنگها میتوانند به شناختی دقیق از ترکیب سیارات، قمرها و اجرام دیگر منظومه شمسی دست یابند.
با این حال، بررسی شهابسنگهایی که روی زمین پیدا میشوند، محدودیتهای زیادی دارد؛ چرا که این سنگها هنگام ورود به جو زمین تحت تأثیر فرسایش، فیلتر شدن جوی و فرآیندهای زمینشناسی همچون آتشفشانزایی و همرفت گوشته قرار میگیرند. این فرایندها ترکیب اصلی سنگها را تغییر داده و آنها را از حالت اولیه خارج میکنند.
اما در سطح ماه، آثار ناشی از برخورد شهابسنگها به شکل بسیار بهتری حفظ شدهاند. دلیل این امر آن است که ماه تقریباً هیچ جوی ندارد، از باد یا باران فرسایشی خبری نیست، و فعالیتهای زمینساختی در آن بسیار اندک است. به همین دلیل، محیط ماه مانند یک بایگانی دستنخورده از گذشتهی کیهانی ما عمل میکند.
اخیراً تیمی از پژوهشگران آکادمی علوم چین (CAS) نمونههایی را که مأموریت چانگئی-۶ از سمت پنهان ماه به زمین بازگردانده بود، مورد بررسی دقیق قرار دادند. در این نمونهها، آنها موفق شدند هفت نوع کانی حاوی الیوین را شناسایی کنند که منشأ آنها شهابسنگهای کربندار از نوع Ivuna (CI) بوده است؛ نوعی از شهابسنگهای بسیار شکننده که به ندرت در اثر برخورد با زمین سالم باقی میمانند.
این پژوهش توسط استادان شو ییگانگ (Xu Yigang) و لین مانگ (Lin Mang) از مؤسسه ژئوشیمی گوانگژو در آکادمی علوم چین هدایت شد و پژوهشگرانی از دانشگاه براون (Brown University)، دانشگاه ریتسومیکان ژاپن، و دانشگاه آزاد بروکسل (Vrije Universiteit Brussel) نیز در آن همکاری داشتند. نتایج این تحقیق در تاریخ ۲۰ اکتبر در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شد.
شهابسنگهای نوع CI chondrite از نادرترین انواع شهابسنگهای کربندار هستند و تا ۳٪ کربن در قالب گرافیت، کربنات و ترکیبات آلی (از جمله آمینواسیدها) در خود دارند. این شهابسنگها در ابتدا در بخش بیرونی منظومه شمسی تشکیل شدند و سپس با جابجایی اجرام در مراحل اولیه شکلگیری سیارات، وارد نواحی درونیتر منظومه شدند. به علت شکنندگی زیاد، کمتر از ۱٪ شهابسنگهای یافتشده روی زمین از این نوع هستند. اما بر سطح ماه، این شهابسنگها بهخوبی حفظ شدهاند و ترکیب شیمیاییشان اطلاعات ارزشمندی از شرایط اولیهی شکلگیری منظومه شمسی در اختیار دانشمندان قرار میدهد.
در مقاله آمده است:
«شناسایی و طبقهبندی نظاممند شهابسنگها بر سطح بدون جو ماه، میتواند محدودیتهای حیاتی جدیدی برای بازسازی تاریخ اولیهی تجمع مواد و شناخت جمعیت برخوردگرهای درونی منظومه شمسی فراهم آورد.»
با این حال، این کار چالشبرانگیز است زیرا بیشتر شهابسنگها هنگام برخورد با سرعت بسیار زیاد، به حالت بخار درمیآیند. تیم پژوهش با بررسی دقیق نمونهها دریافت که این مواد از قطرات مذابی تشکیل شدهاند که در اثر برخورد به وجود آمده و سپس بهسرعت در سرمای خلأ فضا منجمد و متبلور شدهاند.
با استفاده از تحلیل بافتی و سنجش ایزوتوپهای سهگانهی اکسیژن، محققان تأیید کردند که این نمونهها بازماندههایی از شهابسنگهای نوع CI هستند که پیش از دوره Nectarian (حدود ۳٫۹۲ میلیارد سال پیش) به سطح ماه برخورد کردهاند. این زمانبندی با دورهی معروف به «بمباران سنگین دیرینه» همزمان است؛ دورهای بین ۴٫۱ تا ۳٫۸ میلیارد سال پیش که طی آن تعداد بسیار زیادی از سیارکها و دنبالهدارها با زمین، ماه و سایر اجرام منظومه شمسی برخورد کردند.
دانشمندان معتقدند در همین دوره، آب و ترکیبات آلی به نواحی درونی منظومه شمسی منتقل شدند. از آنجا که شهابسنگهای نوع CI سرشار از آب و مواد آلیاند (همانگونه که در نمونههای بازگشتی از سیارک «بنو» دیده شده است که در آن نشانههایی از آمینواسیدها وجود دارد)، یافتههای جدید این فرضیه را تقویت میکند که سیارکها نقش کلیدی در انتقال آب و ترکیبات فرّار به زمین و همسایگانش داشتهاند.
علاوه بر این، پژوهشگران معتقدند یخهای آبی که در برخی نقاط سایهدار سطح ماه شناسایی شدهاند و دارای ایزوتوپهای اکسیژن مثبتاند، احتمالاً در گذشته توسط همین شهابسنگهای CI به ماه منتقل شدهاند.
در ادامه، تیم تحقیقاتی با انجام تحلیل آماری مقدماتی از مواد شهابسنگی، نشان داد که شهابسنگهای CI احتمالاً نقشی بسیار پررنگتر از آنچه پیشتر تصور میشد در شکلگیری و تکامل سامانه زمین-ماه داشتهاند.
این پژوهش نگاهی تازه به فرایندهای آغازین منظومه شمسی ارائه میدهد و نشان میدهد که برخی از عناصر حیاتی برای پیدایش حیات — مانند آب و ترکیبات آلی — ممکن است از اجرامی خارج از زمین آمده باشند. افزون بر این، روش تحلیلی یکپارچهای که در این پژوهش به کار گرفته شده است، میتواند در ارزیابی نمونههای بازگشتی آینده از ماه، سیارکها یا دیگر اجرام منظومه شمسی نیز مورد استفاده قرار گیرد و مسیر تحقیقات سیارهای آینده را روشنتر کند.
بهطور خلاصه، یافتههای مأموریت چانگئی-۶ نهتنها اطلاعاتی ارزشمند دربارهی منشأ مواد موجود در سطح ماه در اختیار ما میگذارد، بلکه به پرسشهای دیرینه دربارهی منبع آب و مواد آلی در منظومه شمسی نیز پاسخی علمی و مستند میدهد — پاسخی که ریشه در برخوردهای سهمگین شهابسنگهای باستانی دارد، همان پیامرسانانی که هنوز پس از میلیاردها سال، رازهای شکلگیری جهان ما را در دل خود نگه داشتهاند.
