همه ما تاکنون تصاویری از سنگ‌های آسمانی درخشانی دیده‌ایم که در جو می‌سوزند و شاید هم موفق به رصد آن‌ها در آسمان شب شده‌‌ایم. این اجسام فضایی شهاب سنگ نامیده می‌شوند که در این مقاله قصد داریم علاوه بر معرفی آن‌ها، راه‌های تشخیص چنین سنگ‌هایی از سنگ‌های معمولی دیگر روی زمین و همچنین ارزش آن‌ها را بررسی کنیم؛ با ما همراه باشید.
شهاب سنگ چیست و چه خواصی دارد؟
شهاب سنگ (به انگلیسی Meteorite) به قطعه‌ای از یک جسم فضایی گفته می‌شود که با عبور از اتمسفر زمین به سطح سیاره ما می‌افتد. این اجسام معمولا تکه‌هایی از سیارک‌ها، دنباله‌دارها یا اجرام دیگر منظومه شمسی هستند که طی میلیاردها سال در فضا سرگردان بوده‌اند.این اصطلاح به طور گسترده برای اجسام مشابهی که روی سطح سایر سیاره‌ها و دیگر اجرام آسمانی بزرگ بیفتند نیز صدق می‌کند.
ویژگی‌ها و فرایند ورود شهابسنگها
شهابسنگها اغلب بقایای سیارک‌ها یا دنباله‌دارهایی هستند که از زمان شکل‌گیری منظومه شمسی باقی مانده‌اند. برخی از آن‌ها بیش از ۴.۵ میلیارد سال قدمت دارند. ترکیبات آن‌ها (مثل کربن، آهن، نیکل و سیلیکات‌ها) اطلاعاتی درباره شرایط اولیه تشکیل منظومه شمسی ارائه می‌دهد.
زمانی که یک شهابسنگ وارد جو زمین می‌شود، به دلیل اصطکاک با هوا، حرارت زیادی تولید می‌کند و می‌سوزد؛ به این پدیده درخشان، شهاب یا ستاره دنباله‌دار می‌گویند. اگر جسم به اندازه کافی بزرگ باشد که از سوختن در جو جان سالم به در ببرد، روی سطح زمین سقوط می‌کند و به آن شهابسنگ می‌گویند.
منشا شهابسنگها
منشا شهاب سنگ‌ها می‌تواند سیارک‌ها، سنگ‌های آسمانی، دنباله‌دارها یا اجرام کیهانی بزرگ دیگر باشد. این اجسامِ در حال عبور از جو زمین را در انگلیسی با عناوین Falling Star یا Shooting Star (ستاره دنباله‌دار) نیز می‌شناسند. شهابسنگها در فضا در اثر واکنش‌های کیهانی مختلف به قطعات کوچک تبدیل شده‌اند.
چرا شهاب سنگ‌ها درخشان و شعله‌ور دیده می‌شوند؟
هنگامی که یک شهاب سنگ از جو یک سیاره یا یک قمر عبور می‌کند، با عواملی مانند فشار، شرایط آب و هوا، اصطکاک و فعل و انفعالات شیمیایی با گازها مواجه می‌شود؛ در نتیجه گرم شده، از خود انرژی ساطع می‌کند و به شکل گلوله‌های آتشین درمی‌آید.
در همین رابطه بخوانید: آیا خرید و فروش شهاب سنگ قانونی است؟
انواع شهاب سنگ
شهاب سنگ‌ها بسته به موادشان در سه نوع آهنی، سنگی و سنگی-آهنی طبقه‌بندی می‌شوند. شهابسنگهای آهنی عمدتا از آهن، نیکل و مواد معدنی ساخته شده‌اند. آن‌ها همچنین حاوی مقدار کمی مواد معدنی کاربید و سولفید هستند. شهاب سنگ‌های سنگی نیز خود به دو نوع تقسیم‌بندی می‌شوند؛ کندریت و آکندریت.
کندریت‌ها از اجرام قدیمی منظومه شمسی ساخته شده‌اند و آکندریت‌ها از مواد سیارک‌ها، ماه، سیاره مریخ و مانند این‌ها شکل گرفته‌اند. هر دو نوع ترکیبات مختلفی دارند، با این حال عمده شهاب سنگ‌ها از نوع سنگی با کانی‌های سیلیکات هستند.
شهابسنگهای نوع سوم یعنی سنگی-آهنی شامل مقداری مواد معدنی آهن-نیکل و سیلیکات می‌شوند و آن‌ها را در دو دسته می‌شناسند؛ پالازیت و مزوسیدیت. پالازیت‌ها بلورهای سبز زیتونی بزرگ و زیبایی دارند که از سیلیکات منیزیم-آهن ساخته شده‌اند، در حالی که مزوسیدریت‌ها حاوی انواع مختلف سنگ‌ها، کانی‌ها و فلزات هستند.
همچنین آزمایش‌ها نشان داده است برخی از شهابسنگها در ساختار خود یخ فسیل‌شده دارند.
اندازه شهاب سنگ‌ها
بزرگترین شهابسنگی که تاکنون روی زمین شناسایی شده است در سال ۱۹۲۰ در کشور آفریقایی نامیبیا پیدا شد و نام هوبا (Hoba) بر آن نهادند. ابعاد هوبا ۲.۷ متر بوده و با وزنی در حدود ۶۰ تن از آلیاژ آهن و نیکل ساخته شده است. کوچک‌ترین شهاب سنگ‌ها که میکرو شهاب سنگ نامیده می‌شوند، اندازه‌ای از چند صد میکرومتر تا کوچکی حدود ده میکرومتر دارند و در اصل ذرات فضای میان ستاره‌ای هستند که به زمین می‌رسند.
در همین رابطه بخوانید: چگونه حرارت شهابسنگها عامل ایجاد جواهرات می‌شود؟
بسیاری از افراد که سنگ‌هایی خاص پیدا می‌کنند به دنبال راه‌های تشخیص شهابسنگها از سنگ‌های زمینی هستند؛ در ادامه به تفصیل این روش‌ها را معرفی می‌کنیم.
تشخیص شهاب سنگ
چگونه شهاب سنگ را بشناسیم؟ بسیاری از مردم سنگ‌ها یا قطعات فلزی غیرعادی می‌یابند و از خود می‌پرسند آیا ممکن است یک شهابسنگ پیدا کرده باشند! شهابسنگها دارای چندین ویژگی هستند که به تمایز آن‌ها از سایر سنگ‌ها کمک می‌کند:
- چگالی: شهاب سنگ‌ها معمولا نسبت به اندازه خود بسیار سنگین هستند، زیرا حاوی فلز آهن و مواد معدنی متراکمند.
- خاصیت مغناطیسی: از آنجایی که بیشتر شهابسنگها فلز آهن دارند، اغلب یک آهنربا به آن‌ها می‌چسبد. البته در مورد شهابسنگهای نوع سنگی ممکن است آهنربا به آن‌ها نچسبد، اما اگر آهنربا را با نخ آویزان کنید، جذب شهاب سنگ می‌شود.
- شکل غیرمعمول: شهاب سنگ‌های آهن-نیکل به ندرت ظاهری گرد مانند دارند؛ در عوض دارای شکلی نامنظم با حفره‌های غیرمعمول شبیه اثر انگشت در سطح خود هستند که به آن رِگماگلیپت (Regmaglypt) می‌گویند.
- پوسته گداخته: شهابسنگهای سنگی معمولا دارای پوسته نازکی بر روی سطح خود هستند که هنگام عبور از جو ذوب شده است.
شهابسنگها خصوصیات زیر را شامل نمی‌شوند:
- بلورهای رنگ روشن: کوارتز (Quartz) یک سنگ کریستال معمولی و با رنگ روشن در پوسته زمین است که در دیگر اجرام منظومه شمسی یافت نمی‌شود.
- حباب‌ها: سنگ‌ها یا گدازه‌های آتشفشانی روی زمین اغلب حاوی حباب‌ها یا وزیکول‌ها (Vesicles) می‌شوند، اما شهابسنگها این‌گونه نیستند.
- رگه: اگر یک شهابسنگ را روی سطح سرامیکی بدون لعاب خراش دهید، نباید رگه‌ای از آن باقی بماند. سنگ متراکمی که رگه‌ای سیاه یا قرمز از خود به جای می‌گذارد، احتمالا به ترتیب حاوی مواد معدنی آهن مگنتیت یا هماتیت است که هیچ یک از این دو به طور معمول در شهابسنگها یافت نمی‌شوند.
برای تشخیص شهاب سنگ در خانه شاید بهترین راه استفاده از آهنربا باشد، اما همواره به خاطر داشته باشید که سنگ‌ها و کانی‌ها باید توسط افراد متخصص مورد بررسی قرار گیرند تا بتوان آن‌ها را به طور دقیق تشخیص داد. برای تست شهاب سنگ به کجا مراجعه کنیم؟
حال اگر موفق به تشخیص شهاب سنگ شدیم، آیا می‌توان برای آن خریدار پیدا کرد و اصلا شهاب سنگ‌ها ارزش مالی خاصی دارند؟
قیمت شهاب سنگ
چرا شهاب سنگ‌ها مهم هستند؟ شهابسنگها برای مجموعه‌داران و نیز محققان ارزشمندند. از آنجایی که شهابسنگها بسیار کمیاب هستند، ارزش مادی بالایی دارند. قیمت این قطعات کیهانی را بر اساس گرم تعیین می‌کنند و به فروش می‌رسانند.
مواردی چون میزان کمیاب بودن، مواد موجود در آن‌ها و اندازه این مواد می‌تواند بر قیمت شهابسنگها تاثیر بگذارد. قیمت شهابسنگهای آهنی معمولی اغلب در محدوده ۰.۵ تا ۵ دلار آمریکا به ازای هر گرم است.
فروش شهاب سنگ
برای فروش شهاب سنگ به کجا مراجعه کنیم؟ اگر به دنبال فروش شهاب سنگ هستید، می‌بایست به مجموعه‌داران و افرادی که این نوع اجرام را نگه‌داری می‌کنند، مراجعه کنید.
شهابسنگها زمین را نابود خواهند کرد؟
به گفته دانشمندان اولین گام برای مقابله با خطر شهابسنگها این است که یک فضاپیما را در نزدیکی آن قرار دهید. چون جاذبه مانند یک طناب نامرئی عمل می‌کند، جرم به محض نزدیک شدن به فضاپیما جذب آن می‌شود. بایستی به تدریج مسیر فضاپیما را با روشن کردن موتور‌ها تغییر داد تا شهابسنگ را جابجا کند. به این کار «کشانه گرانشی» (gravity tractor) می‌گویند.
همچنین اگر کمتر از چند هفته تا پیش از برخوردی فاجعه‌بار فرصت داشته باشیم، می‌توان از سلاح هسته‌ای استفاده کرد. از جمله اقدام‌هایی که می‌توان انجام داد پرتاب فضاپیمایی پر از سلاح‌های معمولی یا هسته‌ای به مدار زمین و شلیک به جرم مورد نظر از فضا است.
ناسا نیز برای چنین برخوردهای احتمالی تمهیداتی در نظر دارد و هر ۲ سال یک بار، دانشمندان و کارمندان بخش خدمات اضطراری را به عنوان بخشی از کنفرانس «دفاع از سیاره» که توسط فرهنگستان بین‌المللی کیهان‌نوردی (International Academy of Astronautics) برگزار می‌شود گرد هم می‌آورد تا درباره تهدید فرضی برخورد یک سیارک به زمین با هم بحث کنند.
اگرچه تا به حال همه سیارک‌هایی بزرگ و نزدیک در فاصله‌ای ایمن از کنار زمین رد شده‌اند، اما متخصصان دفاع از سیاره قصد دارند برای زمانی که احتمال برخورد وجود دارد آماده باشند؛ بنابراین برای این کار مانوری فرضی انجام می‌دهند. در طول این مانور دانشمندان هشدار برخورد سیارک را به صدا درمی‌آورند. گروه داده‌ها را به صورت مرحله‌ای و طی چند روز فاش می‌کند تا مشابه تحقیقات در دنیای واقعی باشد.
در طول این برنامه همه‌ی افراد گروه شامل دانشمندان سیارک‌ها، مهندسین فضاپیما‌ها و غیره به چالش‌هایی که ممکن است با آن روبه‌رو شوند، تصمیم‌های مربوطه، اطلاعات و برنامه‌ریزی‌های مورد نیاز فکر می‌کنند.
در حال حاضر راه حل قطعی برای دور کردن سیارک‌های خطرناک وجود ندارد، اما محققان می‌کوشند تا راه حلی برای این موضوع بیابند.
شهابسنگها و نقش آن‌ها در انقراض‌ها
یکی از مشهورترین برخوردها، شهابسنگ چیکشلوب است که حدود ۶۶ میلیون سال پیش به زمین برخورد کرد و به انقراض دایناسورها منجر شد؛ این برخورد باعث ایجاد تغییرات جوی وسیع، از جمله تولید غبار و کاهش دما، شد که حیات روی زمین را به‌طور قابل‌توجهی تغییر داد.
شهابسنگها و خطر برای زمین
سازمان‌های فضایی مانند ناسا و آژانس فضایی اروپا برنامه‌هایی برای شناسایی و جلوگیری از برخورد اجرام آسمانی دارند برای مثال ماموریت دارت (Double Asteroid Redirection Test) اولین تلاش موفق برای تغییر مسیر یک سیارک بود.
تخمین زده می‌شود هر چند میلیون سال یک بار برخوردی بزرگ ممکن است رخ دهد، اما برخوردهای کوچک‌تر (مثل رویداد چلیابینسک در روسیه، ۲۰۱۳) بیشتر شایع هستند.
منشا بیشتر شهابسنگها سرانجام فاش شد
یک تیم بین‌المللی به سرپرستی سه پژوهشگر از مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه، رصدخانه جنوبی اروپا و دانشگاه چارلز جمهوری چک نشان داده‌اند که ۷۰ درصد از تمام شهابسنگهای شناخته‌شده ناشی از تنها سه خانواده جوان سیارکی هستند.
این تیم بین‌المللی از پژوهشگران نشان داده‌اند که ۷۰ درصد از تمام شهابسنگهای شناخته‌شده از سه خانواده جوان سیارکی به نام‌های کارین، کرونیس و ماسالیا سرچشمه می‌گیرند.
این خانواده‌ها به دلیل سه برخورد اخیر در کمربند اصلی سیارک‌ها که به ترتیب ۵.۸، ۷.۵ و حدود ۴۰ میلیون سال پیش رخ داده‌اند، شکل گرفته‌اند. این تیم همچنین منشا سایر انواع شهابسنگها را شناسایی کرده است.
با این تحقیق، اکنون منشا بیش از ۹۰ درصد از شهابسنگها مشخص شده است. این کشف در سه مقاله علمی ارائه و مقاله اول در تاریخ ۱۳ سپتامبر ۲۰۲۴ در مجله Astronomy and Astrophysics و دو مقاله دیگر در ۱۶ اکتبر ۲۰۲۴ در مجله Nature به چاپ رسیدند.
با وجود اینکه بیش از ۷۰ هزار شهابسنگ شناسایی شده‌اند، تنها ۶ درصد از آن‌ها به وضوح با ترکیب شیمیایی خود (آکندریت‌ها) به ماه، مریخ یا وستا (یکی از بزرگترین سیارک‌های کمربند اصلی) مرتبط شده‌اند. منشا ۹۴ درصد دیگر که عمدتا شامل کندریت‌های معمولی هستند، تا پیش از این ناشناخته باقی مانده بود.
چرا این سه خانواده جوان منشا بسیاری از شهابسنگها هستند؟
این موضوع را می‌توان با چرخه عمر خانواده‌های سیارکی توضیح داد. خانواده‌های جوان به دلیل وجود تعداد زیادی قطعات کوچک باقی‌مانده از برخوردها مشخص می‌شوند. این فراوانی قطعات کوچک، خطر برخورد میان آن‌ها را افزایش می‌دهد و با توجه به تحرک زیاد آن‌ها، احتمال خروج از کمربند و حرکت به سمت زمین بالا می‌رود.
از سوی دیگر، خانواده‌های سیارکی حاصل از برخوردهای قدیمی‌تر، منابعی کاهش‌یافته برای شهابسنگها هستند. قطعات کوچک این خانواده‌ها طی میلیون‌ها سال برخوردهای پی‌درپی و تکامل دینامیکی از بین رفته‌اند. بنابراین، خانواده‌های کارین، کرونیس و ماسالیا به‌طور اجتناب‌ناپذیری با منابع جدید شهابسنگها از برخوردهای اخیر جایگزین خواهند شد.
روشی برای ردیابی شجره‌نامه شهابسنگها و سیارک‌ها
این کشف تاریخی با استفاده از یک بررسی تلسکوپی از ترکیبات تمام خانواده‌های بزرگ سیارکی در کمربند اصلی و همچنین شبیه‌سازی‌های پیشرفته رایانه‌ای از تکامل برخوردی و دینامیکی این خانواده‌ها ممکن شد. این رویکرد به تمام خانواده‌های شهابسنگ گسترش یافته است و منشا اصلی کندریت‌های کربنی و آکندریت‌ها را نیز، علاوه بر شهابسنگهای ماه، مریخ و وستا، شناسایی کرده است.
با این تحقیقات، منشا بیش از ۹۰ درصد شهابسنگها شناسایی شده است. این پژوهش همچنین به دانشمندان امکان داده است منشأ سیارک‌هایی با اندازه کیلومتری (که تهدیدی برای حیات روی زمین محسوب می‌شوند) را ردیابی کنند. این اجرام موضوع اصلی بسیاری از مأموریت‌های فضایی از جمله نیر شومیکر (NEAR Shoemaker)، هایابوسا ۱(Hayabusa۱)، چانگ ای ۲(Chang’E ۲) ،هایابوسا ۲ (Hayabusa۲)، اسیریس رکس (OSIRIS-Rex)، دارت (DART) و هرا (Hera) هستند.
به‌ویژه مشخص شده است که سیارک‌های ریوگو و بنو که اخیرا توسط مأموریت‌های هایابوسا۲ سازمان فضایی ژاپن و اسیریس رکس ناسا نمونه‌برداری شده‌اند و در آزمایشگاه‌های سراسر جهان، به‌ویژه در فرانسه مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، از همان سیارک مادر خانواده پولانا منشا گرفته‌اند.
منشا ۱۰ درصد باقی‌مانده
منشا ۱۰ درصد باقی‌مانده از شهابسنگهای شناخته‌شده همچنان ناشناخته است. برای حل این مسئله، تیم تحقیقاتی قصد دارد تحقیقات خود را ادامه دهد و این بار روی شناسایی تمام خانواده‌های جوانی که طی کمتر از ۵۰ میلیون سال گذشته شکل گرفته‌اند، تمرکز کند.
اهمیت شهابسنگها
شهابسنگها به دانشمندان کمک می‌کنند تا درباره شکل‌گیری منظومه شمسی و زمین اطلاعات بیشتری به دست آورند. برخی از شهابسنگها حاوی ترکیبات آلی یا مولکول‌های آبی هستند که می‌توانند سرنخ‌هایی درباره منشأ حیات ارائه دهند.
شهابسنگها همچنین خطرات بالقوه‌ای برای زمین دارند، زیرا برخوردهای بزرگ می‌توانند تاثیرات ویرانگری ایجاد کنند (مانند انقراض دایناسورها). با چنین تعریفی، شهابسنگها نه‌تنها اجرامی جالب برای مطالعه علمی هستند، بلکه بخشی از تاریخ کیهانی ما محسوب می‌شوند.
در کجا می‌توان شهاب سنگ پیدا کرد؟
حال که از ارزش شهابسنگها آگاه شدیم، به پاسخ این پرسش می‌پردازیم که بهترین روش یافتن شهابسنگ چیست؟ تقریبا تمام شهابسنگها در بیابان‌ها یافت می‌شوند؛ مناطقی که شهابسنگها در طول هزاران سال در آنجا جمع شده‌اند، بدون اینکه اتفاق خاصی برای آن‌ها بیفتد.
همچنین اگر در جستجوی شهابسنگ هستید، باید در نظر داشته باشید که این قطعات کیهانی عموما دارای رنگی تیره هستند؛ چنین مشخصه‌ای به یافتن آن‌ها کمک زیادی می‌کند.
در همین رابطه بخوانید: ۵ حقیقت جالب در مورد شهابسنگها که شاید ندانید!
در پایان خوب است بدانید در ایران نیز تاکنون شهابسنگهای مختلفی پیدا شده است. اولین شهاب سنگ در ایران شهداد نام دارد که در سال ۲۰۰۵ در حاشیه غربی کویر لوت یافت شد. دیدگاه‌های خود را درباره این مقاله در قسمت نظرات با ما در میان بگذارید و سوالاتتان را مطرح کنید؛ کارشناسان اسپاش به شما پاسخ می‌دهند.
خیلی خوب بود متشکرم من سنگی پیدا کردم کسی دوست داشت در خدمتم