بنابرین زمانی که یک نوع فناوری غیر مخرب جدید به طور گسترده در دسترس قرار میگیرد، اجتنابناپذیر است که دانشمندان سیارهای از آن بهرهبرداری کنند تا آن را روی شهابسنگها آزمایش کنند. مقاله جدیدی که به صورت پیشنویس در arXiv منتشر شده، توسط اstrid ناور از دانشگاه فنی دانمارک و همکارانش نوشته شده است و به استفاده از دو نوع ابزار (نسبتاً) جدید روی یکی از مشهورترین شهابسنگهای جهان – NWA 7034 – که به نام «زیبایی سیاه» نیز شناخته میشود، میپردازد.
جزء شهرت «زیبایی سیاه» به خاطر منبع آن است. این شهابسنگ تکهای از مریخ است که به زمین افتاده و احتمالاً پس از یک برخورد بزرگ روی سیاره سرخ به اینجا آمده است. این شهابسنگ از موادی تشکیل شده که متعلق به حدود ۴.۴۸ میلیارد سال پیش است و به همین دلیل یکی از قدیمیترین مواد شناختهشده مریخی در منظومه شمسی به شمار میرود. به علاوه، زیبایی آن نیز چشمنواز است – به همین خاطر به آن این نام را دادهاند.
متأسفانه، مطالعات قبلی نیاز به برداشت قسمتی از این اثر هنری داشتند تا آن را مورد مطالعه قرار دهند. این بخشها سپس خرد یا حل میشدند تا مواد تشکیلدهنده سنگ آزاد شوند. اما اکنون با ظهور دستگاههای توموگرافی کامپیوتری (CT) میتوانیم بهتر از این عمل کنیم.
دستگاههای CT دو نوع دارند. نوع اول، که در دفاتر پزشکی در سرتاسر جهان به طور معمول استفاده میشود، CTهای اشعه ایکس هستند. این دستگاهها در تشخیص مواد سنگین و متراکم مانند آهن یا تیتانیوم بسیار خوب عمل میکنند. نوع دیگر، که کمتر رایج است، CT نوترونی است که به جای اشعه ایکس از نوترونها استفاده میکند تا به جسم مورد مطالعه نفوذ کند. نتایج این اسکن به طرز گستردهای متفاوت است، اما به طور کلی، این نوع معمولاً بهتر به مواد متراکم نفوذ میکند و به طور مهمتر، هیدروژن را که یکی از اجزای کلیدی آب است، شناسایی میکند.
در این پژوهش، محققان از هر دو تکنیک برای آزمایش غیر مخرب «زیبایی سیاه» استفاده کردند و بررسی کردند که این شهابسنگ چه چیزی درون خود دارد. هرچند که این آزمایش غیر مخرب بود، آنها به طور اعترافی تنها از یک نمونه کوچک از شهابسنگ استفاده کردند که قبلاً صیقل داده شده بود. اما زمانی که به مواد این نمونه کوچک نگاه کردند، «کلاستها» را پیدا کردند.
در اصطلاح زمینشناسی، «کلاست» به معنای یک تکه سنگ کوچک است که درون یک سنگ بزرگتر گیر کرده است. پیدا کردن کلاستها چیز عجیبی نیست – دانشمندان میدانند که «زیبایی سیاه» از آنها تشکیل شده است و این منطقی است زیرا ما میدانستیم که منبع شهابسنگ یک برخورد مریخی بوده که سنگها را به هم اتصال داده است. اما نوع خاصی از کلاستها که CTها پیدا کردند، جدید بودند.
این کلاستها به نام «هیدروژندار آهن اکسید هیدروکسید» یا H-Fe-ox شناخته میشوند و این خوشههای غنی از هیدروژن تقریباً ۰.۴٪ از حجم نمونه «زیبایی سیاه» را که آزمایش کردند تشکیل میدهند، که تقریباً به اندازه یک ناخن است. هر چند ممکن است این مقدار کم به نظر برسد، اما محاسبات شیمیایی درون شهابسنگ نشان میدهد که این تکههای کوچک سنگ حدود ۱۱٪ از محتوای کل آب نمونه را در خود دارند.
خود «زیبایی سیاه» تخمین زده میشود که دارای ۶۰۰۰ قسمت در میلیون (ppm) آب باشد، که از یک سیاره با اینقدر کمآبی خیلی بالا به نظر میرسد. اما مهمتر اینکه، این یافتهها کشف نمونههای آبی در دهانه جزرو توسط مریخینورد «پرسروریانس» را تکمیل میکند. بهرغم اینکه «زیبایی سیاه» از یک منطقه کاملاً متفاوت از مریخ نسبت به نمونههای مریخینورد آمده است، ارتباط بین نمونهها نشان میدهد که به احتمال زیاد در سطح مریخ میلیاردها سال پیش آب مایع گستردهای وجود داشته است.
این شهابسنگ زیبا به تنهایی در واقع یک ماموریت بازگشت نمونه در قالب یک سنگ است. با این حال، دانشمندانی که آن را تحلیل کردند، امیدوار بودند همان تکنیکهای غیر مخرب CT را روی نمونههای آینده ماموریت بازگشت نمونه مریخ نیز استفاده کنند. اسکنهای CT میتوانند به راحتی از طریق تیغه تیتانیومی که نمونهها در آن جمع آوری شده بودند، عبور کنند. اما با توجه به لغو اخیر این برنامه، ممکن است زمان زیادی طول بکشد تا هرگونه نمونه سیارهای مستقیماً تحت این ابزارهای قدرتمند قرار گیرد.
با این حال، هنوز ماموریت بازگشت نمونهای توسط چین برنامهریزی شده است، بنابراین شاید زمان انتظار به اندازهای که تصور میشود طولانی نباشد. تا آن زمان، انجام همین نوع آزمایش غیر مخرب بر روی دیگر شهابسنگهای مریخی میتواند استفاده خوبی از تجربیات و تجهیزات موجود باشد. امیدواریم که در آینده مطالعات بیشتری بر روی نمونههای دیگر انجام شود.