شهاب‌سنگ‌های مریخی چگونه به زمین راه یافته‌اند؟

در طول تاریخ پر فراز و نشیب منظومه شمسی، سیارک‌های زیادی به سطح سیاره مریخ برخورد کرده‌اند. بقایای حاصل شده از این برخورد به فضا پرتاب شده، به حرکت درآمده و در نهایت وارد جو زمین شده‌اند. این اجرام آسمانی یا همان شهاب‌سنگ‌های مریخی پس از جان سالم به در بردن از این سفر طولانی، به زمین می‌رسند.

در گذشته ستاره‌شناسان گمان می‌کردند که این فرآیند بسیار پیچیده است و کنده‌شدن و پرتاب سنگی از سطح سیاره مریخ به فضا، به قدرت و فشار بسیار زیادی نیاز دارد. اما براساس تحقیقات جدید، پرتاب‌شدن سنگ‌های مریخ به فضا به فشاری کمتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، نیاز دارد؛ یافته‌ای که نشان می‌دهد احتمالا تکه‌های بیشتری از مریخ در فضا شناور و در حال حرکت به سمت زمین هستند.

به‌گزارش ساینس‌آلرت، گروهی از دانشمندان سیاره‌شناس از مؤسسه فناوری کالیفرنیا (کلتک) با استفاده از سلاح انفجاری جدید و قدرتمندی، برخورد اجرام آسمانی به سطح مریخ را شبیه‌سازی کرده‌اند. آن‌ها برای آسیب نرساندن به ذخایر محدود و ارزشمند شهاب‌سنگ‌های مریخی، از سنگ‌های زمینی حاوی پلاژیوکلاز (که از مواد اصلی تشکیل دهنده سنگ‌های مریخی‌ست) استفاده کردند.

پلاژیوکلاز تحت فشار زیاد، مثل فشار برخورد یک سیارک به سطح مریخ، به ماده‌ای شیشه‌ای به نام ماسکلینیت تبدیل می‌شود. به گفته محققان، یافتن ماسکلینیت در یک سنگ نشان‌دهنده فشاری‌ست که نمونه با آن تماس داشته است. یانگ لیو، دانشمند سیاره‌شناس از آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا و یکی از محققان این آزمایش، می‌گوید: «ما در مریخ نیستیم، بنابراین نمی‌توانیم برخورد شهاب‌سنگ را از نزدیک تماشا کنیم، اما می‌توانیم در محیط آزمایشگاهی مدل مشابهش را بازسازی کنیم. با انجام این آزمایش، دریافتیم که برای پرتاب یک شهاب‌سنگ از سطح مریخ فشار کمتری نسبت به آن‌چه که فکر می‌کردیم نیاز است.»

یانگ لیو و پل آسیمو، استاد دانشگاه از کلتک هردو باور دارند که طبق آزمایش‌های قبلی، پلاژیوکلاز با فشار ضربه‌ای ۳۰ گیگاپاسکال (GPa) به ماسکلینیت تبدیل می‌شود. این فشار ۳۰۰ هزار برابر فشار جَوی تجربه شده در سطح دریا یا هزار برابر فشاری است که زیردریاپیما با غوطه‌ورشدن در اعماق ۳ کیلومتری آب در اقیانوس، تجربه می‌کند.

اما با نسخه جدید و بهبود یافته سلاح انفجاری، مطالعه‌ی جدید نشان داد که دگرگونی اشاره‌شده در واقع در فشاری حدود ۲۰ گیگاپاسکال رخ می‌دهد که تفاوت قابل توجهی با نتایج آزمایشات قبلی دارد. آسیمو همچنین در بیانیه‌ای مطبوعاتی افزود:

مدل‌سازی ضربه‌ای که بتواند سنگ‌های کاملا دست‌نخورده را تحت فشار ۳۰ گیگاپاسکال از سطح مریخ پرتاب کند، بسیار چالش برانگیز بوده‌است. در این موقعیت، تفاوت بین ۳۰ گیگاپاسکال و ۲۰ گیگاپاسکال بسیار قابل توجه است. هرچقدر بتوانیم فشار شوک تجربه‌‌شده توسط شهاب‌سنگ را با دقت بالاتری بررسی کنیم، به احتمال بیشتر می‌توانیم دهانه‌ی برخوردی منشاء آن سنگ را شناسایی کنیم.

تحقیق جدید در ادامه‌ی مقاله‌ای انجام می‌شود که سال گذشته منتشر شد و نشان داد که شهاب‌سنگ مریخی زیبای سیاه (تصویر بالا)، از دهانه‌ای برخوردی در منطقه‌ی بزرگ سرزمین سیرنی در سیاره سرخ سرچشمه گرفته است.

اما چگونه می‌فهمیم این شهاب‌سنگ‌ها از مریخ می‌آیند؟ شهاب‌سنگ‌های مریخی حاوی حفره‌هایی از گازهای به دام افتاده هستند که ماهیت آن‌ها با اطلاعات به‌دست‌آمده از ماموریت‌های مریخی مطابقت دارد. به این صورت می‌توان منشاء آن شهاب‌سنگ‌ها را سیاره سرخ دانست.

به طور خاص، دو فضاپیمای وایکینگ ناسا که در سال ۱۹۷۶ روی مریخ فرود آمدند، با انجام آزمایشی مقادیر گازهای مختلف موجود در جو رقیق مریخ را اندازه گرفتند. سپس در سال ۱۹۸۳ دانشمندان دریافتند که همان گازها در رگه‌ها و حفره‌های شهاب‌سنگی به نام الفنت مورین ۷۹۰۰۱ و امروزه در سایر شهاب‌سنگ‌های مریخی به دام افتاده‌اند.

این پژوهش در Science Advances منتشر شده‌است.