چرا شهاب‌سنگ‌ها هنگام سقوط روی زمین ذوب نمی‌شوند؟

به گزارش آی‌زندگی، هنگامی که یک سیارک کوچک از فضا وارد جو زمین می‌شود، سطح آن به شدت گرم می‌شود و به ذوب شدن و تکه‌تکه شدن آن می‌انجامد. بنابراین، این که چرا سنگ‌های نزدیک به سطح زمین نجات می‌یابند و به‌ عنوان شهاب‌سنگ باقی می‌مانند، تا حدودی یک معما بود. این معما در یک پژوهش جدید که در مورد ورود آتشین سیارک “2008 TC3” انجام شده، حل شده است.

به نقل از ایسنا، “پیتر جنیسکنز”(Peter Jenniskens)، ستاره‌شناس “موسسه ستی”(SETI Institute) و “مرکز تحقیقات ایمز ناسا”(NASA Ames) و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: بیشتر شهاب‌سنگ‌ها از سنگ‌هایی به اندازه گریپ‌فروت گرفته تا خودروهای کوچک تشکیل می‌شوند. سنگ‌های بزرگ آن قدر سریع نمی‌چرخند که گرما را پراکنده کنند. اکنون شواهدی داریم که نشان می‌دهند قسمت پشتی شهاب‌سنگ‌ها تا رسیدن به زمین باقی می‌ماند.

در سال ۲۰۰۸، یک سیارک به اندازه شش متر در فضا شناسایی شد که 2008 TC3 نام گرفت و بیش از ۲۰ ساعت قبل از برخورد با جو زمین ردیابی شد و شهاب‌سنگی درخشان را ایجاد کرد که بر فراز صحرای نوبیه سودان متلاشی شد. این فروپاشی، بارانی از شهاب‌سنگ‌ها را پدید آورد. جنیسکنز با “معاویه شداد”(Muawia Shaddad)، استاد “دانشگاه خارطوم”(University of Khartoum) سودان و دانشجویانش همکاری کرد تا به بررسی این شهاب‌سنگ‌ها بپردازد.

شداد گفت: دانشجویان ما در مجموعه‌ای از کمپین‌های جستجوی اختصاصی، بیش از ۶۰۰ شهاب‌سنگ را پیدا کردند که برخی از آنها به بزرگی یک مشت بودند اما اندازه بیشتر آنها بزرگ‌تر از یک ناخن نبود. ما مکان یافته‌شدن هر شهاب‌سنگ را ثبت کردیم.

پژوهشگران هنگام جستجوهای خود، با شگفتی متوجه شدند که شهاب‌سنگ‌های بزرگ‌تر، بیشتر از شهاب‌سنگ‌های کوچک‌تر پخش شده‌اند. آنها با همکاری پژوهشگران “پروژه ارزیابی تهدید سیارک‌ها”(ATAP) در مرکز تحقیقات ایمز ناسا، تصمیم به تحقیق گرفتند.

“دارل رابرتسون”(Darrel Robertson)، ستاره‌شناس نظری پروژه ارزیابی تهدید سیارک‌ها گفت: سیارک 2008 TC3 از این نظر منحصربه‌فرد است که ما شکل و جهت سیارک را هنگام ورود به جو زمین می‌دانیم. رابرتسون، یک مدل هیدرودینامیکی از ورود 2008 TC3 به جو زمین ابداع کرد که نشان می‌داد سیارک چگونه ذوب و تجزیه می‌شود. از روشنایی شهاب‌سنگ و ابرهای غبار برای تنظیم ارتفاع پدیده‌های شناسایی‌شده در مدل استفاده شد.

رابرتسون ادامه داد: ما متوجه شدیم که این سیارک به دلیل سرعت بالای ورود، به یک موج نزدیک به خلاء در جو برخورد کرده است. نخستین تکه‌ها از کناره‌های سیارک آمدند و با سرعت نسبتا کمی به زمین افتادند.

هنگام سقوط روی زمین، کوچکترین شهاب‌سنگ‌ها به زودی در اثر اصطکاک با جو متوقف شدند و در نزدیکی نواحی فروپاشی سقوط کردند. این در حالی بود که توقف شهاب‌سنگ‌های بزرگ‌تر، سخت‌تر بود و آنها در نواحی پایین‌تری سقوط کردند. در نتیجه، بیشتر شهاب‌سنگ‌ها، در امتداد یک نوار باریک به عرض یک کیلومتر در مسیر سیارک یافت شدند.

رابرتسون گفت: این سیارک بیشتر و بیشتر ذوب شد تا اینکه قسمت باقیمانده به نقطه‌ای رسید که ناگهان سقوط کرد و به قطعات زیادی تقسیم شد. قطعات نهایی با سرعت نسبتا بالاتری پرواز کردند. جنیسکنز گفت: بزرگترین شهاب‌سنگ‌های جداشده از 2008 TC3، بیشتر از شهاب‌سنگ‌های کوچک پخش شده‌اند. این بدان معناست که آنها از این فروپاشی نهایی سرچشمه گرفته‌اند. ما با توجه به جایی که آنها پیدا شدند، به این نتیجه رسیدیم که این قطعات، نسبتا بزرگ باقی مانده‌اند.

مکان شهاب‌سنگ‌های بزرگ روی زمین، نشان‌دهنده موقعیت آنها در قسمت پشتی و پایینی سیارک اصلی است. “سیرنا گودریچ”(Cyrena Goodrich)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این سیارک مانند کیسه‌ای از سنگ‌های ترکیبی بود.

پژوهشگران دریافتند که انواع مختلف شهاب‌سنگ به طور تصادفی روی زمین پخش شده‌اند. بنابراین، پراکندگی آنها در سیارک اصلی نیز به طور تصادفی صورت گرفته است. گودریچ ادامه داد: این موضوع نشان می‌دهد که شهاب‌سنگ‌های دیگر از این نوع نیز اگرچه در مقیاس بسیار کوچک‌تری قرار دارند اما حاوی ترکیبات تصادفی هستند.

این نتایج ممکن است به درک سقوط سایر شهاب‌سنگ‌ها نیز کمک کند. سیارک‌ها زمانی که در فضا هستند، در معرض پرتوهای کیهانی قرار می‌گیرند و میزان پایینی از رادیواکتیویته را در نزدیکی سطح ایجاد می‌کنند. جنیسکنز اضافه کرد: با بررسی رادیواکتیویته، اغلب متوجه می‌شویم که شهاب‌سنگ‌ها از فضای داخلی محافظت‌شده‌تر نیامده‌اند. اکنون می‌دانیم که آنها از سطح پشتی سیارک آمده‌اند.

این پژوهش، در مجله “Meteoritics and Planetary Science” به چاپ رسید.