منشأ شهاب‌سنگ‌ها بالاخره فاش شد!

کشف منشاء ۷۰٪ از شهاب‌سنگ‌ها

یک تیم بین‌المللی متشکل از سه محقق از CNRS، رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) و دانشگاه چارلز جمهوری چک، موفق به اثبات این موضوع شده‌اند که ۷۰٪ از تمام سقوط‌های شهاب‌سنگ شناخته‌شده، از سه خانواده جوان سیارکی ناشی می‌شوند. این خانواده‌ها به‌دلیل سه برخورد اخیر در کمربند اصلی سیارکی، به ترتیب در ۵.۸، ۷.۵ و حدود ۴۰ میلیون سال پیش شکل گرفته‌اند. این تیم همچنین منشاء سایر انواع شهاب‌سنگ‌ها را شناسایی کرده است و با این تحقیق، منشاء بیش از ۹۰٪ از شهاب‌سنگ‌ها اکنون مشخص شده است.

جزئیات تحقیق

این کشف در سه مقاله منتشر شده است؛ مقاله اول در تاریخ ۱۳ سپتامبر ۲۰۲۴ در نشریه «نجوم و اخترفیزیک» منتشر شده و دو مقاله جدید دیگر در تاریخ ۱۶ اکتبر ۲۰۲۴ در نشریه «طبیعت» منتشر خواهند شد. این تیم بین‌المللی نشان داده است که ۷۰٪ از تمام سقوط‌های شهاب‌سنگ شناخته‌شده، از سه خانواده جوان سیارکی (کارین، کرونیس و ماسالیا) ناشی می‌شوند که به‌دلیل برخوردها در کمربند اصلی سیارکی به وجود آمده‌اند.

منشاء شهاب‌سنگ‌ها

به‌ویژه، خانواده ماسالیا به‌عنوان منبع ۳۷٪ از شهاب‌سنگ‌های شناخته‌شده شناسایی شده است. در حالی که بیش از ۷۰,۰۰۰ شهاب‌سنگ شناخته شده است، تنها ۶٪ به‌وضوح بر اساس ترکیب خود (آکوندریت‌ها) به عنوان منبعی از ماه، مریخ یا وستا، یکی از بزرگ‌ترین سیارک‌ها در کمربند اصلی، شناسایی شده‌اند. منشاء ۹۴٪ دیگر شهاب‌سنگ‌ها، که اکثریت آن‌ها را چوندریت‌های معمولی تشکیل می‌دهند، همچنان ناشناخته باقی مانده است.

چرا این سه خانواده جوان منبع بسیاری از شهاب‌سنگ‌ها هستند؟

این موضوع را می‌توان با چرخه زندگی خانواده‌های سیارکی توضیح داد. خانواده‌های جوان به‌خاطر فراوانی تکه‌های کوچک باقی‌مانده از برخوردها شناخته می‌شوند. این فراوانی ریسک برخورد بین تکه‌ها را افزایش می‌دهد و به همراه تحرک بالای آن‌ها، احتمال فرار از کمربند و حرکت به سمت زمین را افزایش می‌دهد.

خانواده‌های سیارکی و منبع شهاب‌سنگ‌ها

خانواده‌های سیارکی که ناشی از برخوردهای قدیمی‌تر هستند، به عنوان منابع کاهش‌یافته شهاب‌سنگ‌ها شناخته می‌شوند. فراوانی تکه‌های کوچک که زمانی این خانواده‌ها را تشکیل می‌دادند، به طور طبیعی پس از ده‌ها میلیون سال برخوردهای متوالی و تکامل دینامیکی آن‌ها، به تدریج کاهش یافته و در نهایت ناپدید شده است. بنابراین، خانواده‌های کارین، کرونیس و ماسالیا به ناچار با منابع جدید شهاب‌سنگ‌ها که از برخوردهای اخیر ناشی می‌شوند، همزیستی خواهند داشت و در نهایت به آن‌ها واگذار خواهند شد.

روش ردیابی درخت خانوادگی شهاب‌سنگ‌ها و سیارک‌ها

این کشف تاریخی با استفاده از یک بررسی تلسکوپی از ترکیب تمام خانواده‌های اصلی سیارکی در کمربند اصلی، همراه با شبیه‌سازی‌های پیشرفته کامپیوتری از تکامل برخوردی و دینامیکی این خانواده‌های اصلی ممکن شد. این رویکرد به تمام خانواده‌های شهاب‌سنگ‌ها گسترش یافته و منابع اصلی کوندریت‌های کربن‌دار و آکوندریت‌ها را که به علاوه منابعی از ماه، مریخ و وِستا هستند، آشکار کرده است. به لطف این تحقیق، منشاء بیش از 90 درصد شهاب‌سنگ‌ها اکنون شناسایی شده است.

این تحقیق همچنین به دانشمندان این امکان را داده است که منشاء سیارک‌های به اندازه یک کیلومتر (اندازه‌ای که تهدیدی برای حیات در زمین محسوب می‌شود) را ردیابی کنند. این اشیاء تمرکز بسیاری از مأموریت‌های فضایی هستند، نظیر NEAR Shoemaker، Hayabusa1، Chang’E 2، Hayabusa2، OSIRIS-REx، DART، Hera و غیره. به ویژه، به نظر می‌رسد که سیارک‌های ریگو و بنو، که به تازگی توسط مأموریت‌های Hayabusa2 (سازمان فضایی ژاپن JAXA) و OSIRIS-REx (NASA) نمونه‌برداری شده و در آزمایشگاه‌های سراسر جهان، به ویژه در فرانسه، مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، از همان سیارک والد خانواده پولانا نشأت گرفته‌اند.

منشاء 10 درصد باقی‌مانده از شهاب‌سنگ‌های شناخته‌شده هنوز ناشناخته است. برای رفع این مشکل، تیم تحقیقاتی قصد دارد به تحقیقات خود ادامه دهد و این بار بر روی شناسایی تمام خانواده‌های جوان که کمتر از 50 میلیون سال پیش تشکیل شده‌اند، تمرکز کند. این تحقیق از سوی آزمایشگاه اخترفیزیک مارسی (دانشگاه آکس-مارسی/CNRS/CNES) انجام می‌شود.

شهاب‌سنگ‌ها شامل سیلیکات‌ها هستند که تقریباً 80 درصد از تمام شهاب‌سنگ‌های شناخته‌شده را تشکیل می‌دهند.