شهاب‌سنگ اسرارآمیز لافایت از مریخ آمد! کشف آب باستانی و رازهای جدید

کشف شهاب‌سنگ لافایت و ماجراهایش

یک سنگ فضایی، حدود یازده میلیون سال پیش، با مریخ برخورد کرد و تکه‌هایی از این سیاره سرخ‌فام به فضا پرتاب شدند. یکی از این تکه‌ها، سرانجام به زمین رسید و در نزدیکی دانشگاه پرودو فرود اومد. این شهاب‌سنگ، از معدود شهاب‌سنگ‌هایی هست که میشه اونو به‌طور مستقیم به مریخ نسبت داد. این سنگ آسمانی، سال ۱۹۳۱ توی یکی از کشوهای دانشگاه پرودو دوباره پیدا شد و به‌خاطر همین هم اسم «شهاب‌سنگ لافایت» رو گرفت.

تحقیقات اولیه و کشف آب مایع

توی تحقیقات اولیه در مورد شهاب‌سنگ لافایت، دانشمندا فهمیدن که این شهاب‌سنگ با آب مایع توی مریخ، یه تعاملاتی داشته. سال‌هاست که دانشمندا دارن سعی می‌کنن بفهمن این تعامل با آب مایع، کی اتفاق افتاده. یه گروه بین‌المللی از دانشمندا، که دو نفرشون هم از دانشکده علوم دانشگاه پرودو بودن، اخیراً سن مواد معدنی موجود تو شهاب‌سنگ لافایت رو، که تو زمان وجود آب مایع شکل گرفتن، تعیین کردن. این تیم، یافته‌هاشون رو توی مجله Geochemical Perspective Letters منتشر کردن.

ماریسا ترمبلای، استادیار گروه علوم زمین، جوی و سیاره‌ای (EAPS) دانشگاه پرودو، نویسنده اصلی این مقاله است. اون از گازهای بی‌اثر مثل هلیوم، نئون و آرگون استفاده می‌کنه تا فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی که سطح زمین و سیارات دیگه رو شکل می‌دن، بررسی کنه. اون توضیح می‌ده که بعضی از شهاب‌سنگ‌های مریخی، حاوی مواد معدنی هستن که بر اثر تعامل با آب مایع در مریخ شکل گرفتن. اون می‌گه: «تاریخ‌گذاری این مواد معدنی، می‌تونه بهمون بگه کی آب مایع روی سطح یا نزدیکی سطح مریخ، تو گذشته زمین‌شناسی این سیاره وجود داشته.»

تاریخ‌گذاری شهاب‌سنگ لافایت

خانم ترمبلای ادامه می‌ده: «ما این مواد معدنی رو توی شهاب‌سنگ مریخی لافایت تاریخ‌گذاری کردیم و فهمیدیم که حدود ۷۴۲ میلیون سال پیش شکل گرفتن. البته ما فکر نمی‌کنیم که تو اون زمان، آب مایع به‌وفور روی سطح مریخ بوده باشه. بلکه بر این باوریم که آب، ناشی از ذوب شدن یخ‌های زیرسطحی نزدیک به چیزی به اسم پرمافراست بوده و این ذوب شدن هم به دلیل فعالیت‌های آتشفشانی هست که هنوزم به‌صورت دوره‌ای تو مریخ اتفاق می‌افته.»

توی این مقاله، تیم خانم ترمبلای نشون دادن که سنی که برای زمان تعامل آب و سنگ توی مریخ به‌دست اومده، درسته و کرونومتر استفاده شده، تحت تأثیر عواملی قرار نگرفته که بعد از تغییر در حضور آب برای لافایت اتفاق افتاده. اون می‌گه: «سن می‌تونست تحت تأثیر برخوردی که شهاب‌سنگ لافایت رو از مریخ پرتاب کرد، گرمایی که لافایت طی اون ۱۱ میلیون سال که تو فضا معلق بود تجربه کرد، یا گرمایی که موقع سقوط به زمین و سوختن تو جو زمین تجربه کرد، قرار بگیره. اما ما تونستیم نشون بدیم که هیچ‌کدوم از این عوامل، روی سن تغییرات آبی تو لافایت تأثیری نداشته.»

تحقیقات و شواهد موجود

رایان آیکرت، دانشمند ارشد تحقیقاتی تو EAPS دانشگاه پرودو، یکی از نویسنده‌های این مقاله است. اون از ایزوتوپ‌های سنگین رادیواکتیو و پایدار برای بررسی زمان‌بندی فرآیندهای زمین‌شناسی استفاده می‌کنه. اون نشون داد که داده‌های ایزوتوپی دیگه (که قبلاً برای تخمین زمان تعامل آب و سنگ تو مریخ استفاده می‌شدن) مشکل‌ساز بودن و احتمالاً تحت تأثیر فرآیندهای دیگه‌ای قرار گرفتن. اون می‌گه: «این شهاب‌سنگ، به‌طور ویژه‌ای شواهدی داره که نشون می‌ده با آب واکنش داشته. تاریخ دقیق این تعامل، بحث‌برانگیز بود و انتشار ما، زمان وجود آب رو مشخص می‌کنه.»

پیدا شدن تو کشو

به لطف این تحقیقات، اطلاعات زیادی در مورد داستان پیدایش شهاب‌سنگ لافایت به‌دست اومده. این شهاب‌سنگ تقریباً ۱۱ میلیون سال پیش، به دلیل یه برخورد، از سطح مریخ پرتاب شده.

داستان شهاب‌سنگ لافایت و کشفیات جدید

خانم تیمبرلی می‌گه: «ما اینو می‌دونیم چون وقتی شهاب‌سنگ از مریخ پرتاب شد، تحت بمباران ذرات پرتو کیهانی تو فضای بیرونی قرار گرفت که باعث تولید ایزوتوپ‌های خاصی تو لافایت شد.» اون ادامه می‌ده: «خیلی از شهاب‌سنگ‌ها به‌دلیل برخوردها تو مریخ و اجرام سیاره‌ای دیگه تولید می‌شن، اما فقط تعداد کمی از اونا در نهایت به زمین می‌افتن. » اما وقتی لافایت به زمین خورد، داستان یه خورده پیچیده میشه. کاملاً مشخصه که این شهاب‌سنگ تو سال ۱۹۳۱ توی یه کشو تو دانشگاه پرودو پیدا شده، اما اینکه چطور به اونجا رسیده، هنوز یه معماست. تیمبرلی و بقیه، تو یه مقاله جدید، پیشرفت‌هایی تو توضیح تاریخچه‌ی زمان بعد از ورودش به زمین انجام دادن. اون می‌گه: «ما از آلودگی‌های ارگانیک موجود توی لافایت (به‌ویژه بیماری‌های گیاهی) که تو سال‌های خاصی، به‌ویژه رایج بودن، استفاده کردیم تا زمان احتمالی سقوطش رو محدود کنیم و بررسی کنیم که آیا کسی سقوط شهاب‌سنگ رو دیده یا نه.»

شهاب‌سنگ‌ها: کپسول‌های زمانی جهان

شهاب‌سنگ‌ها، کپسول‌های زمانی جامدی از سیارات و اجرام آسمانی تو جهان ما هستن. اونا اطلاعاتی رو با خودشون حمل می‌کنن که می‌تونه توسط ژئوکروتولوژیست‌ها رمزگشایی بشه. شهاب‌سنگ‌ها با سنگ‌هایی که ممکنه تو زمین پیدا بشن، فرق دارن، چون وقتی وارد جو زمین می‌شن، پوسته‌ای از خودشون تشکیل می‌دن و اغلب ورودی آتشینی رو تو آسمون شب به‌وجود میارن. خانم تیمبرلی می‌گه: «ما می‌تونیم شهاب‌سنگ‌ها رو با بررسی مواد معدنی موجود توشون و رابطه‌های بین این مواد معدنی، شناسایی کنیم.» اون ادامه می‌ده: «شهاب‌سنگ‌ها معمولاً از سنگ‌های زمین متراکم‌تر، حاوی فلز و مغناطیسی هستن. ما همچنین می‌تونیم دنبال چیزایی مثل پوسته‌ی ذوب‌شده باشیم که موقع ورود به جو زمین تشکیل می‌شه. در نهایت، می‌تونیم از شیمی شهاب‌سنگ‌ها (به‌ویژه ترکیب ایزوتوپ‌های اکسیژن‌شون) برای شناسایی اینکه از کدوم جرم سیاره‌ای اومدن یا به کدوم نوع شهاب‌سنگ تعلق دارن، استفاده کنیم.»

همکاری بین‌المللی

تیم مرتبط با این مقاله، شامل همکاری بین‌المللی از دانشمندان هست. این تیم همچنین شامل دارن اف. مارک، دن ان. بارفود، بنجامین ای. کوهن، مارتین آر. لی، تیم تامکینسون و کارولین ال. اسمیت هست که نماینده مراکز تحقیقاتی مختلفی از جمله مرکز تحقیقات محیط زیست دانشگاه‌های اسکاتلند (SUERC)، گروه علوم زمین و محیط زیست دانشگاه سنت اندروز، مدرسه علوم جغرافیایی و زمین‌شناسی دانشگاه گلاسکو، مدرسه علوم زمین دانشگاه بریستول و گروه علمی موزه تاریخ طبیعی لندن هستن. خانم تیمبرلی می‌گه: «قبل از اینکه به پرودو منتقل بشیم، رایان و من هر دو توی مرکز تحقیقات محیط زیست دانشگاه‌های اسکاتلند بودیم، جایی که آنالیزهای ایزوتوپی آرگون-آرگون از مواد معدنی تغییریافته تو لافایت انجام شد.» اون ادامه می‌ده: «همکارای ما توی SUERC، دانشگاه گلاسکو و موزه تاریخ طبیعی، قبلاً کارهای زیادی در مطالعه تاریخ لافایت انجام دادن.»

تاریخ‌گذاری مواد معدنی تغییریافته تو لافایت و به‌طور کلی تو این دسته از شهاب‌سنگ‌ها از مریخ (که بهشون ناکلایت‌ها هم می‌گن)، یه هدف بلندمدت توی علم سیارات بوده، چون دانشمندا می‌دونن که این تغییرات تو حضور آب مایع تو مریخ اتفاق افتاده. با این حال، این مواد به‌ویژه برای تاریخ‌گذاری سخت هستن و تلاش‌های قبلی برای تاریخ‌گذاری اونا یا خیلی نامشخص بوده یا احتمالاً تحت تأثیر فرآیندهای دیگه‌ای غیر از تغییرات آبی قرار گرفتن. خانم تیمبرلی می‌گه: «ما یه روش قوی برای تاریخ‌گذاری مواد معدنی تغییریافته تو شهاب‌سنگ‌ها نشون دادیم که می‌تونه به شهاب‌سنگ‌ها و اجرام سیاره‌ای دیگه اعمال بشه تا بفهمیم آب مایع کی ممکنه وجود داشته.»

به لطف صندوق شهاب‌سنگ‌های دانشجویان استاهورا، خانم تیمبرلی و آیکرت قادر خواهند بود به بررسی شیمی زمین‌شناسی و تاریخ شهاب‌سنگ‌ها ادامه بدن و دانشجویان کارشناسی تو EAPS پرودو هم قادر خواهند بود تو این تحقیق کمک کنن.

“`