عينات من الكويكبات قد “تعيد كتابة كيمياء النظام الشمسي”

31


أعلن علماء يوم الخميس أن خُمس أونصة من البقع الداكنة التي جلبتها مركبة فضائية يابانية إلى الأرض من كويكب هي من أكثر الأجزاء الأصلية التي تمت دراستها في النظام الشمسي للأطفال.

يجب أن تساعد هذه الحقيقة علماء الكواكب على تحسين معرفتهم بالمكونات الموجودة في قرص الغبار والغاز الذي كان يدور حول الشمس منذ حوالي 4.6 مليار سنة قبل أن يلتحم في الكواكب والأجسام الأصغر.

قال هيسايوشي يوريموتو ، أستاذ علوم الأرض والكواكب في جامعة هوكايدو باليابان ورئيس قسم تحليل الأبحاث الموصوف في ورقة نشرتها مجلة Science يوم الخميس.

وصلت المركبة الفضائية Hayabusa2 إلى Ryugu ، وهو كويكب غني بالكربون ، في عام 2018. وقد تم تشغيل المهمة بواسطة وكالة الفضاء اليابانية JAXA ، وقضت أكثر من عام في دراسة Ryugu. وشمل ذلك ينزل لفترة وجيزة إلى السطح بضع مرات لالتقاط عينات من الأوساخ من الكويكب وحتى استخدام المتفجرات نسف حفرة جديدة في سطحه.

في ديسمبر 2020 ، حلقت Hayabusa2 فوق الأرض مرة أخرى ، إسقاط كبسولة صغيرة تحتوي على أجزاء ريوجو في المناطق النائية الأسترالية.

قضى علماء البعثة العام الماضي في دراسة ما أعادته Hayabusa2. قال شوجو تاتشيبانا ، عالم الكواكب بجامعة طوكيو والباحث الرئيسي المسؤول عن تحليل العينات: “إنها كومة من الصخور والحصى والرمل”. قال إن أكبر قطعة كان حجمها حوالي سنتيمتر واحد ، حوالي أربعة أعشار البوصة. كان عرض العديد من الجسيمات حوالي مليمتر.

تلقى فريق الدكتور يوريموتو القليل من الكويكب – أقل من واحد إلى 200 أونصة.

كانت المفاجأة الأكبر من تحليلهم أن أجزاء Ryugu قريبة جدًا من نيزك يبلغ وزنه 1.5 رطل هبط في تنزانيا عام 1938. وكان نيزك Ivuna ، الذي سمي على اسم المنطقة التي سقط فيها ، من النوع النادر جدًا. من بين أكثر من 1000 صخرة فضائية تم العثور عليها على سطح الأرض ، هناك خمسة فقط من هذا النوع المعروف باسم كوندريت CI.

(يرمز الحرف C إلى الكربون ، وهو ما يعني احتواء مركبات الكربون ، بينما يرمز الحرف I إلى Ivuna. والكوندريت هو نيزك صخري.)

قالت سارة راسل ، قائدة مجموعة المواد الكوكبية في متحف التاريخ الطبيعي في لندن والتي كانت عضوًا في الفريق العلمي في مهمة Hayabusa2 بالإضافة إلى مهمة ناسا: “إنه مشابه جدًا”. أوزيريس ريكس ، التي زارت كويكبًا مختلفًا غنيًا بالكربون ، بينو. كانت مؤلفة في ورقة العلوم.

ستعود عينات أوزيريس ريكس من بينو إلى الأرض العام المقبل.

يشير تأريخ عينات ريوجو إلى أن المادة تشكلت بعد حوالي 5.2 مليون سنة من ولادة النظام الشمسي.

قال الدكتور راسل أنه يعتقد أن الكوندريتات الكربونية تشكلت في الجزء الخارجي من النظام الشمسي ، بعيدًا عن مداراتها الحالية لمعظم الكويكبات. ووصفتها بأنها “بقايا مجمدة عميقة من النظام الشمسي المبكر.”

تمتلك النيازك CI تركيبة من العناصر الثقيلة تشبه إلى حد بعيد ما يتم قياسه على سطح الشمس – مثل نسب الصوديوم والكبريت إلى الكالسيوم. وهكذا ، اعتقد علماء الكواكب أن هذه كانت إشارة جيدة لبنات البناء التي ملأت النظام الشمسي المبكر. يوفر ذلك المعلمات الرئيسية لنماذج الكمبيوتر التي تهدف إلى فهم كيفية تشكل الكواكب.

أوضح التحليل أنه تم تسخين المادة في وقت مبكر من تاريخها ، مما أدى إلى ذوبان الجليد في الماء ، مما أدى إلى تفاعلات كيميائية غيرت المعادن. لكن العلماء قالوا إن الكميات النسبية للعناصر المختلفة ظلت دون تغيير تقريبًا.

يتناسب ذلك مع الصورة التي تشكلت بها ريوجو من الركام التي تحطمت من كويكب أكبر بكثير يبلغ قطره أميالاً. (ربما جاءت النيازك CI أيضًا من الكويكب الرئيسي الأكبر ، وليس Ryugu.)

قالت فيكتوريا هاميلتون ، العالمة في معهد ساوث ويست للأبحاث في بولدر ، كولورادو ، والتي لم تشارك في البحث ، إن النتائج كانت “مهمة للغاية”. “على الرغم من أننا تعلمنا الكثير عن النظام الشمسي المبكر من النيازك الموجودة هنا على الأرض ، إلا أنها تفتقر إلى أي نوع من السياق.”

في هذه الحالة ، يعرف علماء الكواكب بالضبط من أين أتت العينات.

كانت مباراة Ryugu مع نيازك CI غير متوقعة لأن نيازك CI تحتوي على الكثير من الماء ، وتشير القياسات البعيدة لـ Hayabusa2 أثناء وجودها في Ryugu إلى وجود بعض الماء ولكن السطح كان جافًا في الغالب. قال الدكتور تاتشيبانا ، وهو مؤلف مشارك في دراسة العلوم الجديدة ، إن القياسات المختبرية كشفت عن حوالي 7 في المائة من المياه. هذه كمية كبيرة لمثل هذا المعدن.

قال الدكتور تاتشيبانا إن العلماء يعملون على فهم التناقض.

وجد العلماء أيضًا بعض الاختلافات بين عينات Ryugu ونيزك Ivuna. اشتمل نيزك Ivuna على كميات أعلى من الماء واحتوى على معادن معروفة باسم الكبريتات التي لم تكن موجودة في Ryugu.

يمكن أن تشير الاختلافات إلى كيفية تغير علم المعادن في النيزك على مدى عقود من الجلوس على الأرض ، وامتصاص الماء من الغلاف الجوي وخضوعه لتفاعلات كيميائية. وهذا بدوره يمكن أن يساعد العلماء في معرفة ما تشكل كجزء من النظام الشمسي قبل 4.6 مليار سنة وما تغير مؤخرًا في النيازك CI على مدى بضعة عقود على الأرض.

قال الدكتور راسل: “يوضح هذا سبب أهمية الذهاب والقيام بمهمات فضائية ، والخروج واستكشاف المواد وإحضارها بطريقة محكومة حقًا”.

ويزيد هذا أيضًا من التوقعات بشأن عينات Bennu الخاصة بـ OSIRIS-REX ، والتي ستهبط في صحراء يوتا في 24 سبتمبر 2023. اختار دانتي لوريتا ، الباحث الرئيسي في تلك المهمة ، ذلك الكويكب في جزء كبير منه لأنه بدا وكأنه يشبه أشارت نيازك CI وقياسات OSIRIS-REX في Bennu إلى كمية مياه أكثر مما لاحظ Hayabusa2 في Ryugu. ولكن إذا كانت Ryugu تطابق بالفعل نيزك CI ، فإن هذا يشير إلى أن Bennu قد يكون مصنوعًا من شيء مختلف.

قالت الدكتورة لوريتا ، التي كانت أيضًا مؤلفة في ورقة العلوم: “الآن أتساءل ،” ما الذي نعيده؟ ” “إنه نوع من الإثارة ، لكنه أيضًا يمثل تحديًا فكريًا.”



Source link

المادة السابقةرئيس Wizz Air يثير رد فعل عنيفًا على طلب التعب
المقالة القادمةوفاة نجم ماركيت السابق طومسون عن 74 عاما