8 دقیقه
پس از بیش از پنج سال گشتوگذار در دهانه جزرو، مریخنورد ناسا، Perseverance، تصویری از تودهسنگی عجیبی با ترکیب غنی از آهن ثبت کرده است که از محیط اطراف خود متمایز است. این جسم که بهطور غیررسمی «فیپساکسلا» نامیده شده، ممکن است اصلاً ساخت مریخ نباشد — و اگر این فرض تأیید شود، به فهرست رو به رشد شهابسنگهای پیدا شده روی مریخ اضافه خواهد شد. چنین کشفیات در زمینه مطالعه شهابسنگها و سنگهای فرازمینی اهمیت دارند، زیرا اطلاعاتی درباره تاریخچه برخوردها، انتقال مواد میان سیارات و تنوع ترکیبات شیمیایی که به سطح مریخ رسیدهاند فراهم میکنند.
An oddball on the Martian plain
Perseverance با سنگی تقریباً ۸۰ سانتیمتری (حدود ۳۱ اینچ) در منطقه Vernodden دهانه جزرو روبهرو شد. بزرگی این سنگ، شکل نامتعارف و بافت تراشخوردهٔ آن فوراً توجه دانشمندان مأموریت را جلب کرد. دوربینهای Mastcam-Z روی مریخنورد هم نماهای نزدیک و هم زاویهگسترده از این سنگ ثبت کردند که نشان میدهد این سنگ نسبت به قطعات سنگی اطراف بلندتر است و سطح آن به گونهای فرسایش یافته که با سنگ بستر محلی تفاوت دارد. چنین تفاوتهایی در بافت سطحی و ظاهر میتواند نشاندهنده اختلاف ترکیب، منشاء یا فرایندهای فرسایشی متفاوت باشد؛ بهویژه وقتی صحبت از قطعات فلزی متراکم میشود که رفتار فرسایشی متفاوتی نسبت به سنگهای آهکی یا سیلدی دارند.
A close-up of Phippsaksla
Why scientists think it might be a meteorite
Perseverance تنها عکس نگرفت؛ مریخنورد ابزار SuperCam خود را روی این سنگ نشانه رفت و از طیفسنجی برانگیختگی با لیزر (laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS) و طیفسنجهای دیگر برای خواندن «اثر انگشت» شیمیایی آن استفاده کرد. آن اندازهگیریها ترکیبی با غنای آهن و نیکل را نشان دادند — که نشانهٔ مشخصی از شهابسنگهای فلزی است. ترکیب آهن-نیکل یکی از نشانههای قوی شهابسنگهای فلزی یا آهنی (iron meteorites) است و از تفکیک و چگالش فلزات سنگین در هستهٔ اجسام مادر بزرگتر در اوایل منظومهٔ شمسی سرچشمه میگیرد.
شهابسنگهای آهنی بهطور کلی کمتر از شهابسنگهای سنگی رایج هستند و معمولاً از هستهٔ داخلی سیارکهای بزرگتر منشأ میگیرند. در دوران اولیهٔ سامانهٔ خورشیدی، فلزات سنگین در حین ذوب و تمایز اجسام مادر به مراکز آنها فرو نشستند؛ هنگامی که چنین اجسامی در پی برخوردها یا فرایندهای گسستگی شکستند، قطعاتی از هستهٔ فلزی به فضا پرتاب شدند. یافتن چنین قطعهای روی مریخ روایتهایی دربارهٔ برخوردها، انتقال ماده و تنوع مواد وارد شده به این سیاره فراهم میکند و اطلاعات ارزشمندی برای مطالعات ژئوشیمیایی مریخ و تاریخچهٔ محیطی آن بهدست میدهد. همچنین ترکیب آهن-نیکل میتواند برای علمیسازی موضوعاتی مانند میزان اکسیداسیون سطحی، سرعت فرسایش در جو رقیق مریخ و فرآیندهای شیمیایی پس از فرود مورد بررسی قرار گیرد.
Context: Meteorites on Mars and the Perseverance mission
مریخ پیشتر نیز میزبان شهابسنگهای آهنی شناختهشدهای بوده است — کاوشگرهای گذشته و بررسیهای مداری نمونههایی مشابه را شناسایی کردهاند — بنابراین فیپساکسلا از نظر نوع شایع نیست اما بیسابقه هم نیست؛ با این حال اهمیت آن در این است که بهعنوان نخستین کاندید قدرتمند از نوع خود تحت بررسی مستقیم Perseverance مطرح شده است. مجموعهٔ ابزار علمی این مریخنورد، از جمله Mastcam-Z و SuperCam، آن را به دستگاهی ویژه برای شناسایی و توصیف این اجسام در محل (in situ) تبدیل کرده است. ابزارهایی نظیر LIBS، طیفسنجی فرابنفش-مرئی-مادونقرمز، دوربینهای با وضوح بالا و امکان سنجش از راه دور اجازه میدهند تا با جزئیات شیمیایی و تصویری دقیقتری نسبت به گذشته دادهکاوی شود و این امر شناسایی شهابسنگها را قابلاطمینانتر میکند.
Why this matters
- Provenance: تعیین دقیق اینکه آیا فیپساکسلا در فضا شکل گرفته یا منشأ آن محلی است، به بازسازی تاریخچهٔ برخوردهای مریخ کمک میکند و نقش برخوردهای فرازمینی در تغییرات پوستهای و سطوحی سیاره را روشن میسازد.
- Composition: شهابسنگهای فلزی، شرایط داخلی سیارکهای مادر را حفظ میکنند و سرنخهایی دربارهٔ فرآیند تمایز و ترکیب در اوایل سامانهٔ خورشیدی فراهم میآورند؛ بررسی عناصر کموفزون و ایزوتوپها میتواند اطلاعاتی دربارهٔ دمای تشکیل، نرخ سرد شدن و ترکیب هستهٔ اجسام مادر بدهد.
- Sampling potential: اگر مهندسان Perseverance تصمیم بگیرند فیپساکسلا هدف نمونهبرداری مناسبی است، مریخنورد میتواند بخشی از مواد را برای ذخیره و احتمالا بازگرداندن به زمین جمعآوری و ذخیره کند؛ این امر میتواند به نمونهبرداری و بازگردانی نمونه (Mars Sample Return) کمک کند و امکان آزمایشهای پیچیدهتر در آزمایشگاههای زمین را فراهم سازد.
Mission tools and the path to sample return
از زمان فرود در فوریهٔ ۲۰۲۱، Perseverance چندین دستاورد نخستین را به ثبت رسانده است: این مریخنورد نمونههای هستهای را حفاری و ذخیره کرده، از آزمایشگاههای درونسازنده برای توصیف مواد معدنی استفاده کرده و رسوبات بستر باستانی دریاچه را برای یافتن نشانههای محیطهای زیستپذیر پیشین کاوش کرده است. سیستم دریل و مهروموم نمونهٔ آن به دانشمندان اجازه میدهد تا نمونههایی را کنار بگذارند که مأموریتی بعدی میتواند آنها را بازیابی کند و بخشی از کمپین بازگرداندن نمونههای مریخ (Mars Sample Return) باشند. این قابلیت، همراه با ابزارهای طیفسنجی و تصویربرداری مانند SuperCam و Mastcam-Z، به انتخاب هوشمندانهٔ نمونهها و اولویتبندی علمی برای بازگشت به زمین کمک میکند.
خود Perseverance قادر به بازگرداندن نمونهها به زمین نیست؛ مأموریتی پس از آن لازم است تا لولههای ذخیرهشده را جمعآوری کرده و آنها را از سطح مریخ پرتاب کند تا به فضا منتقل شوند. در فاصلهٔ میان، ابزارهای درونکاوشگر به گسترش فهرست مواد مریخی ادامه میدهند و مدارک لازم را برای تعیین کدام نمونهها بیشترین اولویت علمی را دارند فراهم میکنند. انتخاب نمونهها بر اساس معیارهایی مثل تازگی سطح، میزان آلودگی، تنوع معدنی و اهمیت ژئوشیمیایی انجام میشود و شهابسنگهای فلزی اغلب بهخاطر ثبات شیمیایی و مقاومت در برابر دگرگونی، گزینههای جذابی هستند.
What Phippsaksla could tell us
تأیید اینکه فیپساکسلا یک شهابسنگ آهن-نیکل است میتواند شواهد را دربارهٔ انواع مواد فرازمینی که به مریخ میرسند و چگونگی فرسایش این اجسام در جو سرد و رقیق مریخ تقویت کند. شهابسنگهای فلزی همچنین آرشیوی نسبتاً کمآلوده از شیمی اوایل سامانهٔ خورشیدی فراهم میکنند، زیرا فلزات چگال نسبت به بسیاری از سنگها نسبت به دگرگونی شیمیایی و فرایندهای هیدروترمال حساسیت کمتری دارند. از دیدگاه آزمایشگاهی، نمونههای فلزی میتوانند برای مطالعات ایزوتوپی، تعیین عناصر نسبتا کمیاب و بررسی نرخهای تابش به کار روند؛ این اطلاعات به بازسازی محیط فیزیکی و ترکیبی که پیش از فرود بر روی مریخ بر جسم گذشته حاکم بوده، کمک میکند.
علاوه بر ارزش علمی محض، چنین یافتههایی کاربردی نیز دارند: شهابسنگهای فلزی میتوانند بهعنوان اهداف کالیبراسیون برای ابزارها عمل کنند و نقاط مرجع مفیدی برای درک فرایندهای سطحی مریخ، نرخهای فرسایش و گسترش رسوبات فراهم کنند. بهعنوان مثال، اندازهگیری ردههای اکسیداسیون سطح فلزات و مقایسهٔ آن با نمونههای زمینی میتواند نرخهای واکنش شیمیایی در جو رقیق مریخ را نشان دهد و به تحلیل شرایط محیطی کنونی و تاریخی کمک کند.
Expert Insight
«هر شهابسنگ فلزی که روی مریخ پیدا میکنیم، نمونهای مستقیم از یک جرم دیگر در منظومهٔ خورشیدی است،» دکتر النا وارگاس، زمینشناس سیارهای، میگوید. «فیپساکسلا میتواند به ما کمک کند تا ارتباط بین برخورددهندهها و خانوادههای سیارکی را ردیابی کنیم و مدلهای توزیع مواد روی سطوح سیارات را پالایش کنیم. حتی اگر کوچک باشد، داستان آن بزرگ است.»
تحلیلهای بیشتر برای تأیید طبقهبندی این سنگ لازم خواهند بود؛ اندازهگیریهای تکمیلی، نقشهبرداری تصویری با وضوح بالاتر، بررسی ایزوتوپی و محاسبات نرخ فرسایش میتوانند به تعیین قطعی منشاء این جسم کمک کنند. فعلاً فیپساکسلا یک دادهٔ جذاب دیگر در مجموعهٔ یافتههای Perseverance در کاوش دهانه جزرو است — شاهدی بر این که حتی پس از سالها حضور در سطح، مریخنورد همچنان قادر به کشف شگفتیهای جدید است و فهرست شهابسنگهای مریخی و دادههای مربوط به تاریخچهٔ برخوردهای منظومهٔ شمسی را تکمیل میکند.
منبع: sciencealert
نظرات
پاولو
خوشحالم پرسیورنس هنوز کشف میکنه، این چیزا کلی اطلاعات دربارۀ برخوردها میده؛ امیدوارم یکی از نمونهها برای بازگردانی انتخاب بشه
لابکور
جالبه، ولی یه ذره هایپ شده انگار؛ تا وقتی ایزوتوپها و مطالعات دقیق نباشن، نباید نتیجه قطعی گرفت. صبر لازمه، نه تبلیغات
رضا
معقول به نظر میاد؛ آهن-نیکل معمولا نشون میده منشا فرازمینیه اما برای قطعی گفتن باید ایزوتوپ و تستهای بیشتر باشه، عجله نکنیم
توربو
این واقعاً شهابسنگه؟ یا یه توده محلی؟ دادهها قوی به نظر نمیرسن، تحلیل نهایی کی معلوم میشه...؟
ردپالس
وای، جدی؟! یه تکه آهن روی مریخ، هنوز هم شگفتزدهم... تصویراش عجیبه، انگار زره یه کشتی فضایی باشه! کنجکاوم بدونم نمونهبرداری میکنن یا نه
ارسال نظر