کشف سنگ فضایی ۴.۶ میلیارد ساله در صحرای آفریقا

شهاب سنگ کشف شده در صحرای آفریقا، قدیمی‌ترین سنگ فضایی است که تاکنون کشف شده و قدمت آن تقریباً به ۴.۶ میلیارد سال قبل باز می‌گردد، یعنی زمانی که حتی کره زمین به شکل کنونی وجود نداشته است.

اکنون، سنگ فضایی Erg Chech 002 اطلاعاتی جدید در مورد چگونگی شکل‌گیری سیستم اولیه جهان ارائه می‌دهد و این اطلاعات مورد انتظار دانشمندان نبوده است.

تیمی از محققان استرالیایی معتقدند که مطالعات آن‌ها، دقت در نحوه محاسبه سن شهاب سنگ‌ها را زیر سؤال می‌برد و نشان می‌دهد که ممکن است برخی از سنگ‌های فضایی، قدمتی که پیش‌تر تصور می‌شده را نداشته باشند.

ریشه این یافته‌ها در تحقیق پژوهشگران است که نشان می‌دهد سنگ EC 002 حاوی مقدار بیشتری از ایزوتوپ رادیواکتیو آلومینیوم-۲۶ (۲۶Al) نسبت به سایر شهاب سنگ‌های نوع اکوندریت‌ با قدمت زیاد یا سنگ‌های فضایی با سن مشابه است.

این یافته، قابل توجه است. زیرا نظریه‌ای مبنی بر اینکه ۲۶AI منبع گرما برای بلوک‌های سازنده سیارات بوده و به طور یکنواخت در سراسر منظومه شمسی (در سال‌های آغازین آن) توزیع شده را به چالش می‌کشد.

کارشناسان، پیش‌تر سن شهاب‌ سنگ‌ها را بر اساس میزان ۲۶AI موجود هنگام تشکیل شان تخمین می‌زدند.

اما اگر همانطور که یافته‌های جدید نشان می‌دهد، این ایزوتوپ در سال‌های اولیه منظومه شمسی به طور غیر یکنواخت و نامتوازن در سرتاسر آن توزیع شده باشد، نمی‌توان از این ایزوتوپ برای تخمین دقیق قدمت یک سنگ فضایی یا نقشی احتمالی آن در شکل‌گیری سیاره‌ها استفاده کرد.

ما می‌دانیم که منظومه شمسی حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، از یک ابر در حال فروپاشی شامل گاز و غبار بین ستاره‌ای شکل گرفته که احتمالاً این ابر بخشی از یک سحاب بسیار بزرگ‌تر بوده است.

دانشمندان معتقدند که فروپاشی این ابر ممکن است توسط موج ضربه‌ای یک ابرنواختر یا انفجار یک ستاره در فاصله‌ای نزدیک ایجاد شده باشد که منجر به ایجاد سحابی خورشیدی شده است. سحاب خورشیدی، یک دیسک چرخان از موادی بوده که منظومه شمسی از آن سرچشمه گرفته است.

۲۶AI در زمان پروسه ایجاد حیات روی زمین ضروری بوده، زیرا از طریق واپاشی هسته‌ای، گرمای کافی را برای تولید اجسام سیاره‌ای دارای لایه‌های داخلی، مانند سیاره ما، فراهم می‌کند.

این ایزوتوپ همچنین به خشک کردن سیارات کوچک اولیه و در نتیجه ایجاد سیارات سنگی و مقاوم در برابر آب کمک کرده است.

با توجه به نیمه عمر بسیار کوتاه ۲۶AI که حدود ۷۷۰ هزار سال است، دانشمندان فکر می‌کنند که این ایزوتوپ احتمالاً کمی قبل‌تر از متراکم شدن اولین ماده جامد در منظومه شمسی تشکیل شده یا با دیسک سیاره ساز اطراف خورشید، در سال‌های اولیه ایجاد این منظومه، مخلوط شده باشد.

بنابراین، وجود ۲۶AI در سنگ فضایی EC 002، فرصتی برای بررسی بیشتر توزیع اولیه این ایزوتوپ، قبل از تشکیل زمین فراهم می‌کند.

جواب به این سؤال که آیا ۲۶AI در سال‌های ابتدایی ایجاد منظومه شمسی، به طور یکنواخت توزیع شده است یا خیر، در تعیین سن شهاب سنگ‌ها مهم است.

محققان دانشگاه ملی استرالیا، با رهبری اوگنی کرستیانینوف، سنگ فضایی EC 002 را تجزیه و تحلیل کرده و سن ایزوتوپی سرب این سنگ را حدود ۴.۵۶۶ میلیارد سال تعیین کرده‌اند. محققان، این یافته را با داده‌های قبلی در مورد این سنگ فضایی تطبیق داده و آن را مورد مقایسه با سایر شهاب سنگ‌های متبلور شده با قدمت بسیار زیاد قرار دادند.

محققان یافته‌اند که ۲۶AI توزیع غیر یکنواختی در سحاب خورشیدی اولیه داشته است. به همین دلیل، تصریح کرده‌اند که مطالعات کرونولوژی یا گاه‌شناسی شهاب سنگ‌ها باید محتاطانه باشد و رویکردی کلی برای تخمین سن سنگ‌های فضایی با ایزوتوپ‌هایی دارای عمر کوتاه و توزیع نابرابر اتخاذ شود.

آن‌ها همچنین افزوده‌اند که این رویکرد، باعث بهبود دقت و قابلیت اطمینان در تعیین سن شهاب‌سنگ‌ها و اجسام سیاره‌ای می‌شود.

نویسندگان ذکر کرده‌اند: «توسعه یک رویکرد کلی برای تخمین قدمت ایزوتوپی با Al-Mg و دیگر کرونومتر‌های ایزوتوپی منقرض شده که توزیع ناهمگن رادیونوکلئید مادر را شامل می‌شوند، دستیابی به داده‌های دقیق‌تر و قابل اعتمادتر در مورد قدمت سنگ‌های فضایی و اجسام ستاره‌ای و سیاره‌ای را به دنبال داشته تا درک بهتری از شکل‌گیری منظومه شمسی داشته باشیم.»

این سنگ فضایی، در صحرای ساهارا (واقع در الجزایر) کشف شده است. این سنگ عمدتاً از سنگ‌های آتشفشانی تشکیل شده و کارشناسان معتقدند که منشأ آن پوسته یک سیاره بسیار قدیمی است.

مطالعات قبلی نشان داده که این سنگ، زمانی گدازه ای مایع بوده است، اما در طی ۱۰۰ هزار سال سرد و جامد شده و قطعه‌ای ۳۰ کیلوگرمی را تشکیل داده که در نهایت به سیاره ما راه یافته است.

به گفته محققان، هیچ سیارکی با مشخصات مشابه یافت نشده، که نشان می‌دهد پروتوپلانت یا پیش سیاره‌ای که این سنگ از آن سرچشمه گرفته، به بخش‌هایی از اجرام بزرگ‌تر تبدیل شده یا “صرفاً از بین رفته است”.

در میان قدیمی‌ترین شهاب سنگ‌های نوع “آکندریت‌” که قبلاً یافت شده‌اند، می‌توان به سنگ NWA 1111942 با قدمتی در حدود ۴.۵۶۵ میلیارد سال و سنگ Asuka 88139427 با قدمت ۴.۵۶۴ میلیارد ساله اشاره کرد.

پژوهش اخیر در مجله Nature Communications منتشر شده است.