شهاب سنگ چیست؟ — هر آنچه باید بدانید

سیارک یک جسم سنگی کوچک است که به دور خورشید می‌چرخد. شهاب سنگ قطعه کوچکی از یک سیارک یا یک دنباله دار است که در حالی که می‌سوزد وارد جو زمین می‌شود. اگر مشتاق هستید تا اطلاعات بیشتری در مورد شهاب سنگ ها بدانید این مطلب را مطالعه کنید.

شهاب سنگ چیست؟

Meteoroids همان چیزی هستند که ما سنگ‌های فضایی یا شهاب سنگ می‌نامیم و اندازه آن‌ها از دانه‌های گرد و غبار تا سیارک‌های کوچک است. هنگامی که سنگ‌های فضایی با سرعت زیاد وارد جو زمین (یا سیاره دیگری مانند مریخ) می‌شوند و می‌سوزند گلوله‌های آتشین یا شهاب نامیده می‌شوند.

هنگامی که یک شهاب سنگ بتواند از جو زمین عبور کرده و به زمین برخورد کند به آن «سنگ آسمانی» (meteorite) می‌گویند.

بیشتر سنگ‌های آسمانی که به زمین می‌رسند شهاب سنگ‌های بزرگتری بوده‌اند که شکسته یا منفجر شده‌اند. برخی سنگ‌های آسمانی رسیده به زمین تکه‌هایی از ستارگان دنباله‌دار، برخی دیگر از سیارک‌ها و برخی حتی از ماه و سیارات دیگر می‌آیند. برخی از شهاب سنگ‌ها جنس سنگی دارند در حالی که برخی دیگر جنس فلزی دارند و گروهی نیز ترکیبی از سنگ و فلز هستند.

وقتی شهاب‌ سنگ ‌ها با سرعت زیاد وارد جو زمین یا سیاره دیگری مانند مریخ می‌شوند و می‌سوزند به آن‌ها شهاب می‌گویند که ما به آن‌ها ستاره دنباله دار نیز یاد می‌گوییم. حتی گاهی اوقات شهاب سنگ‌ ها می‌توانند از ونوس نیز روشن‌تر به نظر برسند در این زمان است که آن‌ها را گلوله‌های آتشین می‌نامیم. تخمین دانشمندان این است که هر روز حدود 48٫5 تن (44,000 کیلوگرم) ماده شهاب سنگ بر روی زمین می‌بارد.

برای آشنایی بیشتر با مبانی نجوم و کیهان‌شناسی، می‌توانید فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی را مشاهده کنید که توسط فرادرس ارائه شده، لینک این آموزش در ادامه آورده شده است.

• برای دیدن فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی + اینجا کلیک کنید.

بارش شهابی

در هر شب معمولاً چندین شهاب در هر ساعت دیده می‌شود. هنگامی که در آسمان شهاب سنگ های زیادی وجود داشته باشد یک بارش شهابی در حال رخداد است. برخی از بارش‌های شهابی سالانه یا در فواصل زمانی معین هنگام عبور زمین از کنار بقایای گرد و غبار باقی مانده توسط یک دنباله دار (یا در مواردی سیارک) رخ می‌دهد.

بارش‌های شهابی معمولاً به نام ستاره یا صورت فلکی نزدیک به جایی که به نظر می‌رسد بارش شهابی از آنجا شروع می‌شود، نام‌گذاری می‌شوند.

مشهورترین بارش شهابی دوره‌ای بارش شهابی «برساوشی» (Perseids) است که هر ساله حدوداً 12 آگوست (۲۲ مرداد) به اوج خود می‌رسد. هر شهاب سنگ یک قطعه کوچک از دنباله دار Swift-Tuttle است که هر 135 سال زمینی یک چرخش کامل حول خورشید انجام می‌دهد.

از دیگر بارش‌های قابل توجه شهابی می‌توان به لئونیدها که به دنباله دار Tempel-Tuttle مرتبط است اشاره کرد. اکثر دنباله دار ها بقایایی بین یک دانه شن و یک نخود‌فرنگی دارند و قبل از رسیدن به زمین در جو می‌سوزند.

گاهی اوقات گرد و غبار حاصل از شهاب‌ها توسط هواپیماهایی که می‌توانند در ارتفاع زیاد پرواز کنند جمع‌آوری شده و در آزمایشگاه‌های ناسا مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد.

چه زمانی می‌توانیم بارش شهابی را مشاهده کنیم؟

مهم‌ترین بارش‌های شهابی و تاریخ حدودی آن‌ها در جدول زیر بیان شده است.

جدول ۱: مهمترین بارش‌های شهابی در طول سال

یافتن سنگ‌های آسمانی

بیشتر سنگ‌های فضایی که کوچکتر از یک زمین فوتبال هستند در جو زمین از بین می‌روند. این سنگ‌ها با سرعتی برابر با ده‌ها هزار مایل در ساعت حرکت می‌کنند و به دلیل فشاری که به آن‌ها وارد می‌شود، سنگ خرد می‌شود و یک شعله درخشان ایجاد می‌شود.

معمولاً سنگی که به زمین می‌رسد کمتر از 5 درصد از شی اصلی است که از بیرون از جو شروع به حرکت کرده است. این سنگ‌های آسمانی قطعه‌هایی از شهاب هستند و به طور معمول اندازه آن‌ها بین یک سنگریزه تا یک مشت دست است.

انتظار نداشته باشید که سنگ‌های آسمانی را پس از بارش شهابی پیدا کنید. بیشتر بارش‌های شهابی از دنباله دار ها ناشی می‌شوند که مواد آنها کاملاً شکننده است و به صورت کلی قطعات کوچک دنباله دار ها بعد از ورود به جو نجات پیدا نمی‌کنند و چیزی از آن‌ها باقی نمی‌ماند. از نظر تئوری دو بارش شهابی Taurids و Geminids می‌توانند سنگ‌های آسمانی را به سطح زمین برسانند اما تاکنون هیچ بقایایی به طور قطعی از آن‌ها ردیابی نشده است.

تشخیص یک شهاب سنگ از یک سنگ عادی تنها از روی ظاهر آن‌ها در اکثر نقاط جهان بسیار دشوار است اما بعضی مکان‌های خاص وجود دارد که شناسایی سنگ‌ها در آن‌ها بسیار آسان‌تر است و آن جایی نیست غیر از بیابان‌ها. در بیابان‌های شنی با مناطق بزرگ و باز تشخیص سنگ‌های آسمانی تاریک به همراه شن و ماسه و کمی سنگ بسیار آسان است. به همین ترتیب مشاهده سنگ‌های آسمانی در بیابان‌های سرد و یخی مانند دشت‌های یخ‌زده قطب جنوب بسیار آسان‌تر است.

چرا شهاب سنگ ها مهم هستند؟

شهاب سنگ هایی که به زمین می‌افتند نشان‌دهنده مواد گوناگونی هستند که میلیاردها سال پیش سیارات را تشکیل داده‌اند. با مطالعه شهاب سنگ ها می‌توانیم در مورد شرایط اولیه و فرایندهای تاریخ منظومه شمسی اطلاعات کسب کنیم.

این اطلاعات شامل سن و ترکیب ساختارهای مختلف سیاره‌ای، دمای بدست آمده در سطح و فضای داخلی سیارک‌ها و میزان تنش مواد در اثر انفجار بزرگ در گذشته است.

دسته بندی شهاب سنگ ها: سنگ‌های آسمانی

شهاب سنگ ها ممکن است شبیه سنگ‌های زمین باشند با این تفاوت که ظاهر بیرونی آن‌ها معمولاً سوخته است و براق به نظر می‌رسد. پوسته همجوشی سنگ‌های آسمانی هنگام ذوب شدن سطح خارجی شهاب سنگ در عبور از جو تشکیل می‌شود.

سه نوع عمده شهاب سنگ وجود دارد: شهاب سنگ آهنی، شهاب سنگ سنگی و شهاب سنگ مخلوطی از آهن و سنگ. اگرچه اکثر شهاب سنگ های سقوط کرده روی زمین جنس سنگی دارند اما بیشتر شهاب سنگهایی که مدت‌ها بعد از رسیدن به زمین کشف شده‌اند جنس آهنی دارند. سنگ‌های آسمانی از جنس آهن سنگین‌تر هستند و نسبت به سنگ‌های آسمانی که جنس سنگی دارند آسان‌تر قابل تشخیص هستند.

چگونه بدانیم که شهاب سنگ ها از کجا آمده‌اند؟

بیشتر شهاب سنگ های یافت شده در زمین که اینک سنگ‌های آسمانی شده‌اند از سیارک‌های خرد شده ناشی می‌شوند گرچه برخی از آن‌ها ممکن است از مریخ یا ماه نیز باشند. از نظر نظری تکه‌های کوچک عطارد یا زهره نیز می‌توانند به زمین برسند اما تاکنون هیچ یک به طور قطعی شناسایی نشده‌اند.

دانشمندان با چندین روش می‌توانند منشاء شهاب سنگ ها را دریابند. آنها می‌توانند با استفاده از یافته‌های تصویربرداری از سقوط شهاب سنگ برای محاسبه مدار و طرح مسیر کمربند سیارکی که شهاب سنگ از آن جدا شده است استفاده کنند. همچنین می‌توانند با بررسی ترکیبات شهاب سنگ ها آن‌ها را با طبقات مختلف سیارک‌ها مقایسه کرده و سن آن‌ها را تخمین بزنند که تا کنون بیشترین سنی که از شهاب سنگ ها یافت شده است ۴٫۶ میلیارد سال است.

چه نوع شهاب سنگ هایی تا کنون پیدا شده است؟

تاکنون بیش از 50 هزار شهاب سنگ در زمین پیدا شده است. از این تعداد ۹۹٫۸ درصد از سیارک‌ها حاصل می‌شود. کسر کوچک باقی مانده (یعنی ۰٫۲ درصد) شهاب سنگ ها تقریباً به طور مساوی بین شهاب سنگ های مریخ و ماه تقسیم شده است.

بیش از 60 سنگ آسمانی شناخته شده از مریخ در اثر برخورد شهاب سنگ ها با مریخ ایجاد شده و به زمین رسیده‌اند. همه این قطعات سنگ‌های آذرین بلور شده از ماگما هستند و بسیار شبیه سنگ‌های زمینی با برخی ترکیبات مشخص هستند که نشان‌دهنده منشاء آن‌ها از مریخ است.

تقریباً 80 سنگ آسمانی از نظر کانی‌شناسی و ترکیب شبیه سنگ‌های مأموریت آپولو هستند (که طی آن انسان برای اولین بار روی ماه قدم گذاشت) و به اندازه‌ای متمایز هستند تا نشان دهند که از قسمت‌های دیگر ماه آمده‌اند. مطالعات شهاب سنگ های ماه و مریخ مطالعات سنگ‌های ماموریت آپولو و اکتشاف رباتیک مریخ را تکمیل می‌کند.

تاثیر شهاب سنگ بر تاریخ

در دوران اولیه تاریخ زمین برخوردهای سنگینی از شهاب سنگ‌ها را تجربه کرده که باعث تخریب گسترده‌ای شده است. با این حال تخریب‌ها و گودال‌های ایجاد شده توسط این برخوردها بر روی زمین توسط فرسایش و سایر فرآیندهای زمین‌شناسی از بین رفته است. این گودال‌ها و تخریب‌ها در ماه هنوز عمدتاً سالم و قابل مشاهده هستند. امروزه ما در مورد 190 اثر ایجاد شده توسط برخورد شهاب سنگ با زمین اطلاعات داریم.

تصور بر این است که برخورد یک سیارک بسیار بزرگ در 65 میلیون سال پیش به انقراض حدود ۷۵٪ درصد از حیوانات دریایی و خشکی آن زمان کره زمین از جمله دایناسورها منجر شده است و گودال آتشفشانی Chicxulub را در شبه جزیره «یوکاتان» (Yucatan) به عرض 180 مایل (عرض 300 کیلومتر) ایجاد کرده است.

یکی از گودال‌های بکر و دست‌نخورده از برخورد شهاب سنگ با زمین دهانه آتشفشان Barringer در آریزونا است. عرض آن حدود ۰٫۶ مایل (1 کیلومتر) است و در اثر برخورد قطعه‌ای از فلز آهن و نیکل به قطر تقریبی 164 فوت (50 متر) تشکیل شده است. این گودال تنها ۵۰,۰۰۰ سال قدمت دارد ولی به قدری خوب حفظ شده است که برای مطالعه فرآیندهای برخورد شهاب سنگ با زمین از آن استفاده می‌شود. از سال 1890 زمین‌شناسان این دهانه آتشفشانی را مورد مطالعه قرار می‌دادند اما وضعیت آن به عنوان یک گودال که از برخورد شهاب سنگ با زمین ایجاد شده است تا سال 1960 تأیید نشد.