70% شهاب‌سنگ‌ها از کجا اومدن؟ کشف تکان‌دهنده‌ای که منشاء سیارک‌ها رو فاش کرد!

سرنخ‌هایی از زادگاه ۷۰٪ از شهاب‌سنگ‌ها

گروهی بین‌المللی متشکل از سه محقق از CNRS، رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) و دانشگاه چارلز جمهوری چک، موفق به کشف شگفت‌انگیزی شده‌اند: ۷۰٪ از تمام شهاب‌سنگ‌هایی که تا به حال پیدا شده‌اند، از سه خانواده سیارکی جوانی می‌آیند. این خانواده‌ها، نتیجه‌ی سه برخورد نسبتاً اخیر در کمربند سیارکی اصلی هستند؛ یکی حدود ۵.۸ میلیون سال پیش، دیگری ۷.۵ میلیون سال قبل و سومی هم حدود ۴۰ میلیون سال پیش رخ داده است. این گروه، منشاء سایر انواع شهاب‌سنگ‌ها را هم شناسایی کرده‌اند. در نتیجه‌ی این پژوهش، حالا منشاء بیش از ۹۰٪ شهاب‌سنگ‌ها مشخص شده است.

جزئیات این کاوش علمی

نتایج این تحقیق، در قالب سه مقاله علمی منتشر شده است. یک مقاله در تاریخ ۱۳ سپتامبر ۲۰۲۴ در مجله‌ی “نجوم و اخترفیزیک” منتشر شده و دو مقاله‌ی دیگر هم ۱۶ اکتبر ۲۰۲۴ در مجله‌ی “طبیعت” منتشر خواهند شد. تیم بین‌المللی نشان داده است که ۷۰٪ از تمام شهاب‌سنگ‌های کشف شده، از سه خانواده‌ی جوان سیارکی (کارین، کرونیس و ماسالیا) منشأ گرفته‌اند. این خانواده‌ها، به دلیل برخورد اجرام فضایی در کمربند سیارکی اصلی به وجود آمده‌اند.

راز تولد شهاب‌سنگ‌ها

به طور خاص، خانواده‌ی ماسالیا به عنوان منبع ۳۷٪ از شهاب‌سنگ‌های شناسایی‌شده شناخته شده است. از میان بیش از ۷۰,۰۰۰ شهاب‌سنگ شناخته شده، تنها حدود ۶٪ بر اساس ترکیباتشان (آکوندریت‌ها) به طور قطعی منسوب به ماه، مریخ یا وستا، یکی از بزرگ‌ترین سیارک‌های کمربند اصلی، هستند. منشاء ۹۴٪ دیگر شهاب‌سنگ‌ها، که بیشترشان را کندریت‌های معمولی تشکیل می‌دهند، همچنان یک معما بود.

چرا این سه خانواده‌ی جوان، منبع این همه شهاب‌سنگ هستند؟

پاسخ را می‌توان در چرخه‌ی زندگی خانواده‌های سیارکی جستجو کرد. خانواده‌های جوان، به خاطر وفور قطعات سنگی کوچکی که از برخوردها به جا مانده‌اند، شناخته می‌شوند. این فراوانی، احتمال برخورد بین این قطعات را افزایش می‌دهد و همراه با سرعت بالای آن‌ها، شانس رها شدن از کمربند سیارکی و رسیدن به زمین را بیشتر می‌کند.

خانواده‌های سیارکی و منشاء شهاب‌سنگ‌ها

خانواده‌های سیارکی که بر اثر برخورد‌های قدیمی‌تر شکل گرفته‌اند، به عنوان منابع کم‌اهمیت‌تر شهاب‌سنگ‌ها شناخته می‌شوند. قطعات سنگی این خانواده‌ها که در گذشته فراوان بودند، به مرور زمان و در اثر برخوردهای مکرر و تکامل دینامیکی آن‌ها، طی ده‌ها میلیون سال، به تدریج کاهش یافته و از بین رفته‌اند. بنابراین، خانواده‌های کارین، کرونیس و ماسالیا، بناچار با منابع جدید شهاب‌سنگ‌ها که از برخورد‌های اخیر ناشی می‌شوند، همزیستی خواهند داشت و در نهایت جای خود را به آن‌ها خواهند داد.

نقشه‌یابی خانواده‌های شهاب‌سنگی و سیارکی: یک روش نوین

این کشف بزرگ، با استفاده از بررسی‌های تلسکوپی از ترکیب تمام خانواده‌های اصلی سیارکی در کمربند اصلی، همراه با شبیه‌سازی‌های کامپیوتری پیشرفته از تکامل برخوردی و دینامیکی این خانواده‌های اصلی، ممکن شد. این روش، به همه‌ی خانواده‌های شهاب‌سنگی تعمیم داده شد و منابع اصلی کندریت‌های کربنی و آکوندریت‌ها، که شامل موادی از ماه، مریخ و وِستا نیز می‌شود، آشکار شد. به لطف این تحقیق، منشاء بیش از ۹۰ درصد از شهاب‌سنگ‌ها اکنون مشخص شده است.

این پژوهش همچنین به دانشمندان این امکان را داده است که منشاء سیارک‌هایی با اندازه‌ی حدود یک کیلومتر (اندازه‌ای که برای حیات روی زمین تهدیدآمیز است) را پیدا کنند. این اجرام، هدف بسیاری از مأموریت‌های فضایی هستند، مانند NEAR Shoemaker، Hayabusa1، Chang’E 2، Hayabusa2، OSIRIS-REx، DART، Hera و غیره. به طور خاص، به نظر می‌رسد که سیارک‌های ریوگو و بنو، که اخیراً توسط مأموریت‌های Hayabusa2 (آژانس فضایی ژاپن JAXA) و OSIRIS-REx (ناسا) نمونه‌برداری شده و در آزمایشگاه‌های سراسر جهان، به ویژه در فرانسه، مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، از سیارک والدِ خانواده‌ی پولانا منشاء گرفته‌اند.

منشاء ۱۰ درصد باقی‌مانده از شهاب‌سنگ‌های شناخته شده، هنوز یک راز است. برای حل این معما، گروه تحقیقاتی قصد دارد به تحقیقات خود ادامه دهد و این بار بر روی شناسایی همه‌ی خانواده‌های جوانی تمرکز کند که کمتر از ۵۰ میلیون سال پیش شکل گرفته‌اند. این تحقیق، توسط آزمایشگاه اخترفیزیک مارسی (دانشگاه اکس-مارسی / CNRS / CNES) انجام می‌شود.

شهاب‌سنگ‌ها عمدتاً از سیلیکات‌ها تشکیل شده‌اند که تقریباً ۸۰ درصد از کل شهاب‌سنگ‌های شناخته شده را شامل می‌شوند.