تحول در درک شهد شهابسنگها / چالشی برای یک اعتقاد قدیمی
به نقل از خبرآنلاین، محققان با تجزیه و تحلیل عکسها و ویدیوهای مربوط به ۷۵ حادثه سقوط شهابسنگ، رفتار این اجرام از زمان ورود به جو زمین تا زمان فرود قطعات آن بر سطح زمین را بررسی کردهاند. یافتههای این تحقیق در نشریه Meteoritics & Planetary Science منتشر شده است.
تبدیل سنگ فضایی به «شهاب»
طبق گزارش SETI Institute، در مرحله اول، برخورد سنگ فضایی با مولکولهای هوا ایجاد یک موج شوک میکند که منجر به گرم شدن شدید خود سنگ و گازهای اطراف آن میشود. نوری که در این فرایند تولید میشود، همان چیزی است که ما به صورت «شهاب» در آسمان مشاهده میکنیم.
با ورود سنگ به لایههای متراکمتر جو، در مرحله دوم، درخشندگی آن افزایش مییابد. برخی از این اجرام در حین سقوط به چرخش درمیآیند و تغییرات منظم در روشنایی آنها نشاندهنده سرعت چرخش آنها است. سریعترین سنگهایی که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفتهاند، قادر بودند یک دور کامل را در بازه زمانی حدود ۰.۵ تا ۵ ثانیه به انجام برسانند.
در مرحله سوم، شهاب به یک «گوی آتشین» فوقالعاده درخشان تبدیل میشود. در این مرحله، سطح سنگ شروع به ذوب شدن کرده و جریان شدید هوا، مواد مذاب را از سطح آن جدا مینماید. بخشی از این مواد به فرم قطرات کوچک تبدیل شده و در نهایت تبخیر میشوند.
ابتدا ذوب میشود، سپس متلاشی
در ارتفاع تقریباً ۶۰ کیلومتری از سطح زمین، سنگ به مرحله چهارم میرسد. در این مرحله، فرایند ذوب به نوعی به تعادل میرسد و درخشندگی شهاب با سرعتی نسبتاً ثابت افزایش یافته یا ثابت میماند. محققان اظهار میکنند که سنگ ممکن است در اثر فرایند ذوب، تا ۴۰ درصد از جرم خود را از دست بدهد.
اما مرحله بعدی که اهمیت ویژهای دارد، شکستن سنگ است. در مرحله پنجم، با افزایش فشار جو، سنگ شروع به متلاشی شدن میکند.
نکته جالب این است که این فرایند شکستگی ظاهراً زودتر از آنچه که بر اساس استحکام سنگهای شهابسنگی انتظار میرفت، رخ میدهد.
در مرحله ششم، بخش پشتی سنگ اصلی نیز متلاشی میشود. این رویداد منجر به بروز یک شعله نهایی و درخشان شده و قطعات باقیمانده را با سرعت بیشتری به اطراف پرتاب مینماید.
مدلسازی محققان نشان میدهد که تا زمانی که بخش پشتی سنگ سالم باشد، یک ناحیه کمفشار در پشت آن ایجاد میشود که باعث حفظ قطعات کوچکتر در مسیر سقوط میگردد. به همین دلیل، برخی از شهابسنگها میتوانند در یک ناحیه نسبتاً باریک روی سطح زمین پراکنده شوند.
در مرحله هفتم، ادامه ذوب و متلاشی شدن تا زمانی که قطعات دیگر نوری تولید نکنند، ادامه دارد. پس از آن، لایهای نازک و ذوبشده بر روی سطح آنها باقی میماند که تحت عنوان «پوسته ذوب» شناخته میشود. در نهایت، باد میتواند مسیر حرکت قطعات را کمی منحرف کند.
اهمیت این تحقیقات به شهابسنگهای کوچک محدود نمیشود. پژوهشگران بر این باورند که بررسی نحوۀ کاهش سرعت و متلاشی شدن سنگهای کوچک میتواند اطلاعات ارزشمندی درباره رفتار سیارکهای بزرگتر هنگام ورود به جو به ما ارائه دهد. سیارکهایی با قطر تا چند ده متر نیز ممکن است به صورت سنگی و یکپارچه باقی بمانند. نمونهای از این نوع اجرام، سیارک حدود ۲۰ متری است که در سال ۲۰۱۳ بر فراز چلیابینسک روسیه منفجر شد و میتواند مراحل مشابهی را در هنگام عبور از جو تجربه کند.
بنابراین، تغییر شکل یک سنگ فضایی به شهابسنگ یک فرایند بسیار پیچیدهتر از صرف «سوختن در جو» میباشد. این سنگها در ابتدا در اثر برخورد با مولکولهای هوا گرم و ذوب میشوند، سپس بخشی از جرم خود را از دست داده و نهایتاً متلاشی شده و قطعات باقیمانده به سطح زمین میرسند.
۵۸۵۸