کشف یک شهاب سنگ نادر در صحرای بزرگ آفریقا (ساهارا)، شواهد متقاعدکنندهای از یک دنیای گمشده را فاش کرده است که در نخستین روزهای شکلگیری منظومه شمسی وجود داشته است. در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، یک جرم سیارهای بزرگ – که احتمالا به اندازه ماه یا حتی مریخ بوده است – به دور خورشید میچرخید؛ تا اینکه با جرم دیگری برخورد کرد و از هم پاشید.
اکنون، محققان در مجله علمی Earth and Planetary Science Letters گزارش دادهاند که اولین شواهد مستقیم از وجود این پیشسیاره (Protoplanet) گمشده را پیدا کردهاند. این کشف نشان میدهد که برخی از جهانهای اولیه، به روشهایی بسیار متفاوت از زمین و دیگر سیارات سنگی شکل گرفته و تکامل یافتهاند.
آرون بل (Aaron Bell)، استادیار پژوهشی در دپارتمان علوم زمین در دانشگاه کلورادو بولدر، در این باره میگوید:
فکر کردن به اینکه زمانی دنیایی به این بزرگی وجود داشته، شگفتانگیز است. ما تنها به این دلیل از وجود آن باخبر شدهایم که چند تکه از آن بر حسب اتفاق روی زمین فرود آمده است. این شهابسنگها شواهدی را از یک مسیر کاملاً متفاوت که سیارات اولیه طی آن توسعه یافتهاند، در خود حفظ کردهاند.
شهاب سنگی از یک دنیای گمشده
این شواهد از شهابسنگی به دست آمده که در صحرای آفریقا یافت شده و Northwest Africa (NWA) 12774 نامگذاری شده است؛ این جرم نوعی بسیار نادر از شهابسنگها به نام آنگریت (Angrite) است.
آنگریتها در میان قدیمیترین سنگهای آتشفشانی در منظومه شمسی قرار دارند. آنها تنها چند میلیون سال پس از پیدایش منظومه شمسی در حدود ۴.۵۶ میلیارد سال پیش شکل گرفتند. این سنگها همچنین به شدت کمیاب هستند؛ از میان بیش از ۸۰,۰۰۰ شهابسنگ کشفشده روی زمین، تنها ۶۸ مورد به عنوان آنگریت شناسایی شدهاند.
دانشمندان مدتهاست که از ساختار شیمیایی آنها شگفتزده شدهاند. برخلاف زمین، مریخ و دیگر سیارات سنگی، آنگریتها حاوی مقدار بسیار کمی دیاکسید سیلیسیم یا همان «سیلیکا» هستند که جزء اصلی تقریباً تمام سیارات زمینی شناختهشده است.
به دلیل این ترکیب غیرعادی، محققان پیش از این بر این باور بودند که آنگریتها از سیارکهای نسبتاً کوچکی با شعاع کمتر از ۲۰۰ کیلومتر (۱۲۴ مایل) منشأ گرفتهاند.
شواهد غیرمنتظره در اعماق سنگ
بل و تیمش در حین تجزیه و تحلیل شهاب سنگ NWA 12774، مادهای به نام کلینوپیروکسن (Clinopyroxene) را کشف کردند؛ کانیای که به طور معمول در پوسته و گوشته زمین یافت میشود. آنچه توجه آنها را جلب کرد، میزان به شدت بالای آلومینیوم در آن بود که نشان میداد این کانی تحت فشار شدید در اعماق یک جرم سیارهای شکل گرفته است.
محققان شرایط لازم برای تولید چنین ترکیب معدنی در شهابسنگ را شبیهسازی کردند.
نتایج آنها نشان داد که کلینوپیروکسنِ غنی از آلومینیوم تنها میتواند در فشارهای حداقل ۱۷.۵ کیلوبار شکل گرفته باشد. برای مقایسه، فشار در عمیقترین نقطه اقیانوسهای زمین یعنی گودال ماریانا، تنها حدود ۱ کیلوبار است.
تحمل چنین فشارهایی در داخل یک سیارک کوچک غیرممکن است. در عوض، محاسبات نشان میدهند که جرم مادری این آنگریت باید شعاعی حداقل برابر با ۱۰۰۰ کیلومتر (۶۲۱ مایل) داشته باشد.
جرمی سیارهای، بزرگتر از حد تصور
شواهد اضافی نشان داد که جرم منشأ این سنگ ممکن است حتی از این هم بزرگتر بوده باشد. کریستالهای درون NWA 12774 لبههای تیز و الگوهای شیمیایی ظریفی را حفظ کرده بودند که اگر در اعماق زمین شکل میگرفتند، احتمالاً دوام نمیآوردند و از بین میرفتند.
این یافته نشان میدهد که کریستالها در اعماق نسبتاً کمتری (نزدیک به سطح) توسعه یافتهاند؛ این یعنی جرم مادری برای ایجاد آن فشار شدید در اعماق کم، باید به مراتب بزرگتر از محاسبات قبلی بوده باشد.
با این تفسیر، جرم مادری این آنگریت ممکن است شعاعی بیش از ۱۸۰۰ کیلومتر (۱۱۱۸ مایل) داشته باشد. این اندازه، آن را همسایز با ماه قرار میدهد و احتمالاً به مریخ با شعاع ۳۳۰۰ کیلومتر (۲۰۵۰ مایل) نزدیک میکند.
آرون بل میگوید:
شهابسنگهای زیادی در کشوهای آزمایشگاهها خاک میخورند که هنوز به طور کامل مطالعه نشدهاند، بنابراین احتمالاً تعداد بیشتری از این پیشسیارات وجود داشتهاند که ما هنوز از آنها بیخبریم.
محققان هنوز نمیدانند در نهایت چه بلایی سر این دنیای باستانی آمده است. یک احتمال این است که در اوایل تاریخ منظومه شمسی در یک برخورد بزرگ نابود شده باشد و قطعات آن بعدها به بخشی از دیگر سیارات سنگی از جمله زمین تبدیل شده باشند.
بل در پایان اشاره کرد:
موادی که جرم مادری این آنگریت را تشکیل دادهاند، اساساً با ترکیبات زمین و مریخ متفاوت هستند. این امر به یک مسیر تکاملی متمایز و مجزا در شکلگیری سیارات در تاریخ اولیه منظومه شمسی ما اشاره دارد.
منبع: Scitechdaily
