شهاب سنگ چیست؟ – از نحوه تشکیل تا انواع به زبان ساده

شهاب‌سنگ‌ها به سه گروه اصلی شهاب‌سنگ‌های آهنی، سنگی-آهنی و سنگی تقسیم می‌شوند. شهاب‌سنگ‌های سنگی به طور معمول از ماه و مریخ آمده‌اند. پس از آن‌که فهمدیم انواع شهاب سنگ چیست و هر یک از آن‌ها چه ویژگی‌هایی دارند، در مورد شهاب‌سنگ‌های مریخی و ماه و چگونگی تشکیل آن‌ها صحبت می‌کنیم. در پایان نیز به چند پرسش جالب درمورد شهاب سنگ پاسخ خواهیم داد.

شهاب سنگ چیست؟

درصد کمی از شهاب‌واره‌ها مسیر مشخصی را به طرف اتمسفر زمین طی می‌کنند و از نقطه‌ای مشخص برمی‌گردند. روزانه در حدود ۲۵ میلیون شهاب‌واره آتشین به جو زمین وارد می‌شوند. اما بیشتر آن‌ها به طور کامل می‌سوزند. بنابراین، هر روز در حدود یک میلیون کیلوگرم گردوغبار روی سطح زمین می‌نشیند. چه کسی می‌داند، شاید گردوغباری که مشاهده می‌کنید از فضا آمده باشد. شهاب‌سنگ‌ها انواع متفاوتی دارند که در بخش‌های بعد در مورد انواع آن‌ها صحبت خواهیم کرد. به احتمال زیاد از خود پرسیده‌اید شهاب‌سنگ‌ها از کجا آمده‌اند. شهاب‌سنگ‌ها قسمتی از اجسام آسمانی به نام سیارک هستند. نکته جالب‌توجه آن است که هر سال در حدود ۵۰۰ شهاب‌سنگ به سطح زمین می‌رسند. اما از میان آن‌ها، پژوهشگران، تنها می‌توانند پنج یا شش شهاب سنگ را برای مطالعه پیدا کنند.

با مطالعه این مطلب تا به اینجا شناخت اولیه‌ای درباره شهاب سنگ‌ها بدست آورده‌اید. در ادامه ماهیت این اجرام آسمانی، انواع آن‌ها و غیره را نیز بررسی کرده‌ایم. در صورت تمایل به استفاده از آموزش‌های ویدئویی، پیشنهاد می‌کنیم فیلم آموزش رایگان زیر را در فرادرس مشاهده کنید. در این فیلم انواع شهاب سنگ‌ها و ویژگی‌های آن‌ها را بررسی کرده‌ایم.

شهاب سنگ چگونه تشکیل می شود؟

در بخش قبل فهمیدیم شهاب سنگ چیست و از چه ناحیه‌ای در فضا می‌آید. همان‌طور که در بخش قبل اشاره کردیم، شهاب‌واره‌ها تکه‌های کوچک صخره‌ای یا فلزی هستند که در فضای میان سیاره‌های مریخ و مشتری یافت می‌شوند. شهاب‌واره‌ها با ورود به جو زمین با مولکول‌ها و ذره‌های داخل اتمسفر برخورد می‌کنند. سطح شهاب‌واره به دلیل اصطکاک بین سطح آن و مولکول‌ها، گرم می‌شود و شروع به درخشش می‌کند. گرما و سرعت زیاد شهاب‌واره سبب تبخیر آن بالای سطح زمین می‌شود. در نتیجه، تکه‌های بزرگ‌تر به تکه‌های کوچک‌تر تقسیم و این تکه‌ها پس از عبور موفقیت‌آمیز از جو و برخورد به سطح زمین، شهاب‌سنگ نامیده می‌شوند.

انواع شهاب سنگ چیست؟

در بخش قبل فهمیدیم شهاب سنگ چیست و چگونه تشکیل می‌شود. شهاب‌سنگ‌ها انواع متفاوتی دارند. در این بخش با انواع متفاوت شهاب سنگ و مهم‌ترین ویژگی‌های آن‌ها آشنا می‌شویم.

فیلم آموزش نجوم باستان تا کیهان‌شناسی در فرادرس

کلیک کنید

شهاب‌سنگ‌ها با توجه به ساختار داخلی آن‌ها به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

• شهاب‌سنگ‌های آهنی: این شهاب‌سنگ‌ها تقریبا به طور کامل از آهن ساخته شده‌اند.
• شهاب‌سنگ‌های سنگی-آهنی: این شهاب‌سنگ‌ها به طور مساوی از فلز و کریستال‌های سیلیکات تشکیل شده‌اند.
• شهاب‌سنگ‌های سنگی: این شهاب‌سنگ‌ها بیشتر از کانی سیلیکات تشکیل شده‌اند.

به تصویر زیر دقت کنید. در نگاه اول با خود فکر می‌کنید قطعه سنگ پوسیده‌ای از یکی از معدن‌های جهان، برای مطالعه بیشتر به آزمایشگاهی پژوهشی آورده شده، اما این سنگ یا همان شهاب سنگ سفری غیرقابل‌باور را برای رسیدن به زمین طی کرده است.

شهاب سنگ آهنی

برش نازکی از شهاب سنگی در تصویر زیر نشان داده شده است. الگوهای منحصربه‌فردی روی این برش مشاهده می‌شوند. این الگوها را تنها می‌توانیم در شهاب‌سنگ‌ها مشاهده کنیم. این الگوها چگونه تشکیل می‌شوند؟ این الگو و بافت به دلیل رشد همزمان مواد معدنی متفاوت که شامل درصد متفاوتی از آهن و نیکل هستند، تشکیل می‌شود.

معروف ترین شهاب‌سنگ‌های آهنی

شهاب‌سنگ آهنی معروف دیگر، شهاب‌سنگ «ویلامت» (Willamette) نام دارد که در سال ۱۹۰۲ میلادی کشف شد. برطبق نظر بسیاری از کارشناسان، این شهاب‌سنگ ۱۵ تنی به عنوان یکی از زیباترین شهاب‌سنگ‌ها در جهان شناخته می‌شود. این شهاب‌سنگ در سال ۱۹۰۲ میلادی در زمینی در نزدیکی روستای Willamette کشف شد. یابنده، آقای «الیس هیوز»‌ (Ellis Highes) به همراه پسر ۱۵ ساله‌اش، این شهاب‌سنگ آهنی را به صورت مخفیانه با استفاده از گاری چوبی در حدود یک کیلومتر جابجا و به زمین خود منتقل کردند. از آنجا که شهاب سنگ در زمینی متعلق به کارخانه فولاد کشف شده بود، مدتی بعد این کارخانه علیه آقای هیوز شکایت‌نامه‌ای را تنظیم و او را به دزدی متهم کرد.

در سال ۱۹۰۶ میلادی، شهاب‌سنگ Willametter به قیمت ۲۰۶۰۰ دلار خریداری و به موزه نیویورک اهدا شد. اما دعوای حقوقی بر سر مالکیت این شهاب‌سنگ همچنان ادامه دارد. شهاب‌سنگ ویلامت یکی از بزرگ‌ترین شهاب‌سنگ‌های کشف شده در آمریکا و شانزدهمین شهاب‌سنگ بزرگ در جهان است. سطح صاف شهاب‌سنگ به هنگام ورود آن به جو زمین ذوب شد. در واقع، هنگامی‌که شهاب سنگ وارد جو زمین می‌شود، با مولکول‌های هوا برخورد می‌کند. در اثر این برخورد اصطکاک و در نتیجه، گرمای زیادی تولید می‌شود. بنابراین، سطح مسطح شهاب‌سنگ ذوب می‌شود. همچنین، حفره‌ها در اثر برخورد آن به سطح زمین ایجاد شدند.

شهاب سنگ Sikhote-Alin یکی دیگر از شهاب‌سنگ‌های آهنی معروف است. در زمستان سال ۱۹۴۷ میلادی، بزرگ‌ترین رویداد ثبت‌شده برخورد شهاب‌سنگ در نزدیکی کوه‌های «سیخوته‌آلین» (Sikhote-Alin) در شرق سیبری رخ داد. هزاران قطعه از این شهاب‌سنگ در میان درختان پوشیده از برف سقوط کرد و گودالی را با دهانه‌ای خارق‌العاده‌ تشکیل داد. این گودال از ۹۹ ساختار مجزا تشکیل شده بود. دو نوع شهاب سنگ Sikhote-Alin وجود دارند:

•  قطعه‌های تکی: این سنگ‌ها به‌تنهایی از جو زمین عبور کردند و اغلب دارای حفره‌های کم عمق سطحی و جهت‌گیری مشخصی هستند.
• قطعه‌های زاویه‌دار: این قطعه‌ها در اثر فشار جو منفجر شدند.

شهاب‌سنگ‌های آهنی چگونه تشکیل می شوند؟

شهاب‌سنگ‌های آهنی نمونه‌هایی از هسته‌های آهنی هستند که میلیون‌ها سال قبل در اجرام سیاره‌ای کوچک با شکل‌های مختلف، شکل گرفته بودند. بنابراین، شهاب‌سنگ‌های آهنی انواع متفاوتی دارند که به ما دید جالبی در مورد شکل‌گیری سیارک‌ها و تاریخچه منظومه‌شمسی می‌دهد. ترکیب‌های شیمیایی موجود در شهاب‌سنگ‌های آهنی با مشاهدات تجربی و نظری پیش‌بینی شده در مورد ذوب شدن اجرام کوچک مطابقت دارد. این اجرام به نام «خرده‌سیاره» (Planetesimal)، از مخلوطی از دانه‌های سیلیکات، آهن-نیکل فلزی و سولفید آهن با ترکیب‌ها و نسبت‌هایی مشابه آنچه در شهاب‌سنگ‌های کندریتی یافت می‌شود، تشکیل شده بودند.

فرایند ذوب شدن در خرده‌سیاره‌ها سبب نفوذ فلز چگال از میان سیلیکات و تشکیل هسته‌ آهنی می‌شود. مراحل تشکیل شهاب‌سنگ آهنی عبارت هستند از:

1. تشکیل هسته مذاب: به هنگام تشکیل منظومه‌شمسی، خرده‌سیاره‌ها به دلیل برخورد با یکدیگر یا وجود مواد رادیواکتیو در آن‌ها، ذوب شدند. همچنین، در سیارک‌های بزرگ‌تر، فرایند ذوب شدن ممکن بود به دلیل گرانش بسیار زیاد رخ دهد.
2. برخورد سیارک‌ها: این سیارک‌ها با اجرام آسمانی یا سیارک‌های دیگر برخورد می‌کنند. در اثر این برخورد انفجار عظیمی رخ می‌دهد و مواد مذاب از هسته به بیرون پرتاب می‌شوند.
3. حرکت در فضا: قطعه‌های جدا شده از هسته مذاب سیارک، وارد مدارهایی به دور خورشید می‌شوند.
4. برخورد به زمین: این قطعه‌ها مسافت‌های طولانی را در فضا طی می‌کنند. برخی از آن‌ها به دلیل نیروی جاذبه، وارد جو زمین می‌شوند و به سطح آن برخورد می‌کنند.

ترکیب شیمیایی شهاب سنگ آهنی

در شهاب‌سنگ آهنی، علاوه بر آهن که در حدود ۹۰ درصد آن را تشکیل می‌دهد، عنصرهای دیگری نیز وجود دارند:

• بین ۵ تا ۱۰ درصد نیکل
• ۰٫۱ تا ۰٫۵ درصد فسفر
• ۰٫۱ تا یک درصد گوگرد
• در حدود ۲۰ عنصر دیگر که درصد بسیار کمی از ترکیب‌های این شهاب‌سنگ را تشکیل می‌دهند.

شهاب سنگ سنگی-آهنی

تا اینجا می‌دانیم شهاب سنگ چیست و با شهاب سنگ آهنی، یکی از انواع شهاب‌سنگ‌ها، آشنا شدیم. همان‌طور که در بخش قبل توضیح داده شد، شهاب سنگ آهنی از آهن و نیکل با درصد زیاد و عناصر دیگر با درصد بسیار کمتر، تشکیل شده‌اند. شهاب‌سنگ‌های آهنی بخشی از هسته سیاره‌ها یا سیارک‌های بزرگ و شهاب‌سنگ‌‌های سنگی-آهنی بخشی از پوسته اجرام در کمربند آسمانی را تشکیل می‌دادند. این شهاب‌سنگ‌ها از درصدهای یکسانی از فلز آهن-نیکل و کانی‌های سیلیکاتی تشکیل شده‌اند. شهاب‌سنگ‌های آهنی به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

فیلم آموزش رصد آسمان و نجوم در فرادرس

کلیک کنید

1. «پالازیت» (Pallasites): پالازیت را شاید بتوان زیباترین نوع شهاب‌سنگ در نظر گرفت. این شهاب‌سنگ از مقدار زیادی «الیوین» (Olivine) در بستر نیکل-آهن تشکیل شده است.
2. «مزوسیدریت» (Mesosiderites): این شهاب‌سنگ در مقایسه با پالازیت بسیار نازیبا به نظر می‌رسد. مزوسیدریت نام خود را کلمه‌های یونانی به معنای آهن و نصف گرفته است. این شهاب‌سنگ از مقادیر مساوی آهن-نیکل و ترکیب‌های سنگی تشکیل شده است.

در ادامه، در مورد هر یک از این شهاب‌سنگ‌ها، ویژگی‌ها و چگونگی تشکیل آن‌ها به اختصار توضیح می‌دهیم.

شهاب سنگ پالازیت

اگر این نظریه درست باشد، پالازیت‌ها می‌توانند اطلاعات زیادی در مورد چگونگی شکل‌گیری زمین و سیاره‌های مشابه زمین به ما بدهند. در مقابل، گروه دیگری از پژوهشگران معتقد هستند تعداد بسیار کمی شهاب‌سنگ‌های غنی از الیوین در کمربند سیارکی وجود دارند. در واقع، تعداد شهاب‌سنگ‌های پالازیت برای آن‌که همگی از مرز هسته و گوشته شکل گرفته باشند بسیار زیاد است. این ساختار شاید از فرایند ذوب پس از برخورد اجرام آسمانی با یکدیگر، شکل گرفته باشد.

شهاب سنگ مزوسیدریت

شهاب‌سنگ «اِسرویل» (Estherville) شهاب‌سنگی از نوع مزوسیدریت است که از برخورد دو سیارک با یکدیگر شکل گرفت. این شهاب‌سنگ در سال ۱۸۷۹ میلادی در ایالت آیوا در آمریکا، سقوط کرد. شهاب‌سنگ‌های مزوسیدریتی نوعی سنگ آذرین هستند که از قطعات شکسته شده‌ مواد معدنی یا سنگ تشکیل شده‌اند و توسط مواد ریزتر به هم چسبیده‌اند. این شهاب‌سنگ‌ها را به دلیل ترکیب منحصربه‌فردشان به راحتی می‌توان از انواع دیگر شهاب‌سنگ‌ها تشخیص داد. شهاب سنگ مزوسیدریت هنگامی تشکیل می‌شود که گردوغبار ایجاد شده از برخورد دو سیارک با یکدیگر، با هم مخلوط شوند. به هنگام برخورد، فلز ذوب شده با قطعه‌های جامد سنگ‌های سیلیکاتی، مخلوط می‌شود. بنابراین، با مطالعه این شهاب‌سنگ‌ها می‌توانیم اطلاعاتی در مورد تاریخچه شهاب‌سنگ‌ها و شرایط موردنیاز برای ذوب شدن سیارک‌ها و تشکیل هسته آهنی به‌دست آوریم.

معروف ترین شهاب‌سنگ‌های سنگی-آهنی

نخستین شهاب‌سنگ معروف سنگی-آهنی، شهاب‌سنگ «ایمیلاک» (Imilac) نام دارد. «بیابان آتاکاما» (The high Atacama Desert) در شمال شیلی یکی از خشک‌ترین و متروک‌ترین بیابان‌ها روی کره زمین است. سازمان فضایی آمریکا، ناسا، مریخ‌نورد خود را به دلیل شباهت بسیار زیاد این بیابان به سطح مریخ، در آنجا آزمایش کرد. در سال ۱۸۲۲ میلادی، کاوشگران تعدادی قطعه بزرگ از شهاب سنگ ایمیلاک در حفره‌های کم‌عمق پیدا کردند. سپس، آن‌ها در فاصله‌ای بسیار نزدیک از محل کشف این چند قطعه، هزاران قطعه بسیار کوچک دیگر نیز کشف کردند. سطح شهاب‌سنگ‌های ایمیلاک ظاهری بسیار فرسوده دارد که نشان‌دهنده سقوط این شهاب‌سنگ در سال‌های بسیار دور است.

همچنین، تعداد زیادی از کریستال‌های الیوین به دلیل وزش باد از شهاب‌سنگ جدا شده‌اند و تنها قطعاتی در شبکه آهنی باقی مانده‌اند. این شهاب‌سنگ پس از برش و پولیش ظاهر بسیار زیبایی از خود نشان می‌دهد. این شهاب‌سنگ بسیار پایدار است و از آن می‌توانیم برش‌های نازک، خیره‌کننده و نیمه‌شفافی تهیه کنیم که زیر نور خورشید می‌درخشند.

شهاب‌سنگ سنگی-آهنی معروف دیگر، شهاب‌سنگ «واکاموئرتا» (Vaca Muerta) نام دارد که در سال ۱۸۶۱ میلادی کشف شد. شهاب‌سنگ ایمیلاک، تنها شهاب‌سنگی نبود که در بیابان آتاکاما کشف شد. در سال ۱۸۶۱ میلادی، هنگامی‌که گروهی از کاوشگران به دنبال کشف فلزات گران‌بها بودند، سنگ‌های سنگینی مشابه آهن کشف کردند. آن‌ها از ظاهر درخشان و پر زرق‌وبرق این سنگ‌ها تعجب کردند و پس از شکستن تعدادی از سنگ‌ها، سعی کردند مواد تشکیل‌دهنده آن‌ها را بررسی کنند. کاوشگران ابتدا شهاب‌سنگ‌های واکاموئرتا را با سنگ‌معدن نقره اشتباه گرفتند. بعدها با مشخص شدن نوع سنگ‌ها و قرار دادن آن‌ها در دسته شهاب‌سنگ‌های مزوسیدریت، نام واکاموئرتا برای آن‌ها انتخاب شد. واکاموئرتا در زبان اسپانیایی به معنای گاو مرده است.

شهاب سنگ «اسکوئل»‌ (Esquel) یکی دیگر از شهاب‌سنگ‌های معروف سنگی-آهنی و از نوع پالازیت است. این شهاب‌سنگ در نزدیکی اسکوئل، شهری در منطقه «پاتاگونیا» (Patagonia) در شمال‌غرب استان «چوبوت» (Chubut) در آرژانتین پیدا شد. زمانی که این شهاب‌‌سنگ برش و صیقل داده شود، کریستال‌های الیوین زردرنگی در آن مشاهده می‌شود. در سال ۱۹۵۱ میلادی، کشاورزی به هنگام حفر حفره‌ای در نزدیکی منطقه‌ای در اسکوئل، به طور اتفاقی این شهاب‌سنگ را کشف کرد. محل دقیق کشف این شهاب سنگ مشخص نیست. سال‌ها بعد شهاب‌سنگ اسکوئل فروخته شد و در سال ۱۹۹۲ میلادی کارشناسی به نام «رابرت هاگ» (Robert Haag) آن را به آمریکا منتقل کرد. شهاب‌سنگ اسکوئل، شهاب‌سنگی شناخته شده بین کلکسیونرها و جامعه علمی است و به عنوان یکی از زیباترین شهاب‌سنگ‌های کشف شده در جهان شناخته می‌شود.

شهاب سنگ سنگی

در بخش‌های قبل فهمیدیم شهاب سنگ چیست و در مورد شهاب‌سنگ‌های آهنی و سنگی-آهنی صحبت کردیم. شهاب سنگ آهنی از آهن و نیکل با درصد زیاد و عناصر دیگر با درصد بسیار کمتر، تشکیل شده‌ است. شهاب سنگ آهنی بخشی از هسته سیاره‌ها یا سیارک‌های بزرگ را تشکیل می‌داد. شهاب‌سنگ‌های سنگی-آهنی بخشی از پوسته اجرام در کمربند آسمانی را تشکیل می‌دادند. این شهاب‌سنگ‌ها از درصدهای یکسانی از فلز آهن-نیکل و کانی‌های سیلیکان تشکیل شده‌اند. شهاب‌سنگ‌های سنگی، گروه دیگری از شهاب‌سنگ‌ها و بیشتر شهاب‌سنگ‌های کشف شده از نوع شهاب‌سنگ‌های سنگی هستند. این شهاب‌سنگ به طور عمده از مواد معدنی سیلیکاتی تشکیل شده است. دو نوع شهاب‌سنگ سنگی وجود دارند:

1. «کندریت‌ها» (Chondrites): از قدیمی‌ترین مواد در منظومه‌شمسی هستند.
2. «اِکندریت‌ها» (Achondrites): بیشتر اِکندریت‌ها قطعه‌هایی از سیارک‌ها هستند که برخی از آن‌ها از مریخ و ماه آمده‌اند.

کندریت‌ها و اِکندریت‌ها با توجه به مواد تشکیل‌دهنده و ساختار آن‌ها، به زیرگروه‌های زیادی تقسیم می‌شوند. در ادامه، در مورد هر یک از این شهاب‌سنگ‌ها به اختصار توضیح می‌دهیم.

شهاب سنگ کندریت

این شهاب‌سنگ‌ها ساختار شیمیایی بسیار ساده‌ای دارند، زیرا از زمان تشکیل، برهم‌کنش‌های شیمیایی بسیار کمی با دیگر اجرام آسمانی داشته‌اند. در حدود ۸۶ درصد از شهاب‌سنگ‌های کشف شده روی زمین، از نوع شهاب‌سنگ‌های کندریتی هستند.

کندریت‌ها براساس ساختار شیمیایی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• کندریت‌های کربنی: کندریت‌های کربنی در گروه شهاب‌سنگ‌های سنگی کندریتی قرار می‌گیرند. این شهاب‌سنگ‌ها از ۸ گروه شناخته شده و گروه‌های شناخته نشده بسیاری تشکیل شده‌اند. در بارش‌های شهابی، شهاب‌سنگ‌های فراوانی مشاهده می‌شوند. اما تنها ۴/۶ درصد از آن‌ها از نوع شهاب‌سنگ‌های کندریتی کربنی هستند. این نوع شهاب‌سنگ‌ها از مقدار زیادی کربن (تا ۳ درصد) تشکیل شده‌اند. این کربن به شکل گرافیت، کربنات و مواد آلی شامل اسیدهای آمینه است. همچنین، کندریت‌های کربنی از آب و مواد معدنی تشکیل شده‌اند که به دلیل تاثیر آب روی آن‌ها، تغییر یافته‌اند.

  

  از آنجا که کندریت‌های کربنی در معرض دماهای بالا قرار نگرفته‌اند، به سختی با فرایندهای گرمایی تغییر می‌کنند. همچنین، نسبت Mg به Si نزدیک به مقدار خورشیدی، یعنی ۱٫۰۷، است.

• کندریت‌های معمولی: کندریت‌های معمولی یا کندریت‌‌های O گروه دیگری از شهاب‌سنگ‌های کندریتی هستند. این شهاب‌سنگ‌ها فراوان‌ترین شهاب‌سنگ‌های یافت شده روی زمین و در حدود ۸۷ درصد کل شهاب‌سنگ‌های کشف شده را تشکیل می‌دهند. از این‌رو، به این شهاب‌سنگ‌ها، شهاب‌سنگ‌های معمولی گفته می‌شود. بر طبق پژوهش‌های انجام شده، کندریت‌های معمولی از سه سیارک مادر می‌آیند و به سه زیرگروه H , L و LL تقسیم می‌شوند.

• «کندریت انستاتیت» (Enstatite chondrite): کندریت‌های انستاتیت یا کندریت‌های E بسیار کمیاب هستند و از ماده معدنی انستاتیت ($$MgSiO_3$$) تشکیل شده‌اند. تا سال ۲۰۲۴ میلادی در حدود ۲۰۰ نوع کندریت نوع E شناخته شده است. کندریت‌های نوع E در حدود ۲ درصد از کل کندریت‌های کشف شده روی زمین را تشکیل می‌‌دهند. این کندریت‌ها براساس مقدار آهنِ موجود در آن‌ها، به دو زیرگروه اسلی EH و EL تقسیم می‌شوند. بیشتر آهن موجود در این شهاب‌سنگ‌ها به جای اکسید، به شکل فلز یا سولفید است. توجه به این نکته مهم است که کندریت‌های نوع E، برخلاف کندریت‌های دیگر، تقریبا هیچ اکسید آهنی ندارند.

شهاب سنگ اِکندریت

اِکندریت به معنای بدون کندریت است. این شهاب‌سنگ‌ها نسبتا کوچک، اما بسیار متنوع هستند و انواع متفاوتی دارند. اِکندریت‌ها از شهاب‌سنگ‌هایی از سیارک‌ها، مریخ و ماه تشکیل شده‌اند و آذرین هستند.

چگونه شهاب‌سنگ‌ها را بشناسیم؟

• فیلم آموزش علوم تجربی پایه ششم فرادرس

برای آشنایی بهتر با شهاب‌سنگ‌ها و منشأ شکل‌گیری آن‌ها باید با نجوم مقدماتی و مفاهیم کیهان‌شناسی آشنا باشیم. از این‌رو،‌ تماشای فیلم‌های آموزشی، مانند فیلم‌های آموزشی فرادرس در مورد نجوم، می‌تواند به شما برای رسیدن به این نقطه کمک فراوانی کند.

• فیلم آموزش رصد آسمان و نجوم رصدی فراردس
• فیلم آموزش مقدماتی نجوم - نجوم باستان تا کیهان شناسی فرادرس
• فیلم آموزش مقدماتی کیهان شناسی و نجوم فرادرس

مجموعه آموزش نجوم و کیهان شناسی – مقدماتی تا پیشرفته

۶ آموزش۳,۲۴۹ دانشجو۱۹ ساعت

ستاره نوترونی چیست؟ + ساختار و ویژگی‌های فیزیکی (آموزش رایگان)

۵ دانشجو۲۸ دقیقه

آموزش سیاه چاله + معرفی، انواع و روش‌های رصد

۳۱۰ دانشجو۲۶ دقیقه

آموزش نجوم کروی یا نجوم موقعیتی + گواهینامه

۱۴۳ دانشجو۴ ساعت

گواهینامه

آموزش رصد آسمان و نجوم رصدی + گواهینامه

۶۶۲ دانشجو۲ ساعت

گواهینامه

با کلیک بر روی تصویر بالا می‌توانید به صفحه اصلی مجموعه آموزش نجوم و کیهان شناسی – مقدماتی تا پیشرفته هدایت شوید.

همان‌طور که در بخش انواع شهاب‌سنگ‌ها خواندید، برای شناخت شهاب‌سنگ‌‌ها و ویژگی‌ها آن‌ها باید کمی زمین‌شناسی بدانید و با انواع کانی‌ها آشنا باشید. از این‌رو، تماشای فیلم آموزشی فرادرس در رابطه با کانی‌شناسی می‌تواند کمک بزرگی به شما بکند.

• فیلم آموزش کانی شناسی فرادرس 

برای آشنایی بیشتر با مباحث نجوم نیز می‌توانید از مجموعه آموزش زیر استفاده کنید.

• مجموعه آموزش نجوم و کیهان شناسی از مقدماتی تا پیشرفته در فرادرس

تا اینجا می‌دانیم انواع شهاب سنگ چیست. همان‌طور که در مطالب بالا اشاره شد، شهاب‌سنگ‌ها به سه گروه اصلی، شهاب‌سنگی‌های آهنی، سنگی-آهنی و سنگی تقسیم می‌شوند. نوعی از شهاب‌سنگ‌های سنگی به نام شهاب‌سنگ‌های اکندریت، ممکن است در مریخ و ماه تشکیل شده باشند. در ادامه، در مورد این دو نوع شهاب سنگ به نام شهاب‌سنگ‌های مریخی و ماه صحبت می‌کنیم.

شهاب سنگ مریخی چیست؟

در بخش‌های قبل فهمیدیم انواع شهاب سنگ چیست و چه انواعی دارد. شهاب سنگ سنگی نوعی از انواع شهاب سنگ و شهاب سنگ مریخی یکی از انواع شهاب‌سنگ‌های سنگی است. در ماه آگوست (مرداد) سال ۱۸۶۵ میلادی، سنگی ۴٫۵ کیلوگرمی از فضا به زمین فرود آمد. برخورد این سنگ با سطح زمین با صدای بلندی همراه بود. پژوهش‌های زیادی برای یافتن منشأ این سنگ انجام شد. سرانجام، یک قرن پس از سقوط این شهاب‌سنگ به نام «شرگوتی»‌(Shergotty)، منشأ آن کشف شد، همسایه زمین، مریخ.

فیلم آموزش رصد آسمان و نجوم در فرادرس

کلیک کنید

تا قبل از آن‌که انسان بتواند نمونه‌هایی را از سطح مریخ به زمین بیاورد، شهاب‌سنگ‌هایی مانند شهاب‌سنگ‌های شرگوتی، تنها نمونه‌های موجود روی زمین بودند. سوالی که ممکن است مطرح شود آن است که این شهاب‌سنگ‌ها چگونه از مریخ به زمین رسیده‌اند. این سنگ‌ها برای رسیدن به زمین، ابتدا باید بتوانند از سطح مریخ جدا شوند. هر سنگ برای آن‌که بتواند از سطح مریخ جدا شود، باید بتواند بر نیروی جاذبه آن غلبه کند.

بر طبق نتایج به‌دست آمده، مقدار فشار موردنیاز برای جدا شدن سنگی از سطح مریخ، کمتر از مقدار فشارِ به‌دست آمده توسط نتایج قبلی است. شهاب‌سنگ‌های مختلفی طی سال‌های طولانی روی زمین کشف شده‌اند، اما منشأ آن‌ها تا سال‌ها ناشناخته بود. همان‌طور که در ابتدای این بخش اشاره کردیم، منشأ شهاب‌سنگ شرگوتی ۱۰۰ سال پس از کشف آن، مشخص شد. در دهه هفتاد میلادی و پس از کشف ترکیب جوی مریخ، گروهی از پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که مریخ، منشأ شهاب‌سنگ‌های شرگوتی است. یعدها، مطابقت گازهای موجود در جو مریخ با گازهای محبوس شده در شهاب‌سنگ‌های شرگوتی، این موضوع را تایید کرد.

یکی از ترکیب‌های اصلی سنگ‌های مریخی، کریستالی به نام «پلاژیوکلازها» (Plagioclase)‌ نام دارد. پلاژیوکلازها تحت فشار بالا، مانند برخورد سنگین به سطح مریخ، به ماده‌ای شیشه‌ای به نام «مسکِلینیت»‌ (Maskelynite) تبدیل می‌شوند. با یافتن این ماده در سنگ، به راحتی می‌توان انواع فشارهای وارد شده بر نمونه را به‌دست آورد. در چند سال گذشته، شهاب‌سنگ‌های مریخی کشف شده، مخلوطی از ترکیب‌های پلاژیوکلازی و مسکِلینیتی دارند. در آزمایش‌های انجام شده توسط گروه پژوهشی Caltech، سنگ‌های حاوی پلاژیوکلاز تحت برخوردهای متعدد قرار گرفتند و تغییر شکل آن‌ها تحت فشار، بررسی شد.

این گروه برای انجام این آزمایش، از تفنگی قدرتمند برای پرتاب اجسامی با سرعتی در حدود ۵ برابر سرعت صوت به سمت سنگ‌های آزمایشی استفاده کردند. فشار وارد شده بر این سنگ‌ها مشابه فشار وارد شده بر سنگ‌های جدا شده از مریخ پس از برخوردِ سهمگین بود. براساس نتایج به‌دست آمده قبل از انجام این آزمایش، پلاژیوکلاز در فشاری برابر ۳۰ گیگاپاسکال به مسکِلینیت تبدیل می‌شد. این فشار، حدود ۳۰۰ هزار برابر فشار جو روی زمین و در سطح دریا است. اما در این آزمایش،‌ پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که تبدیل پلاژیوکلاز به مسکِلینیت در فشاری کمتر، در حدود ۲۰ گیگاپاسکال، رخ می‌دهد. 

شهاب سنگ ماه چیست؟

چگونه می توان شهاب سنگ را تشخیص داد؟

تا اینجا فهمیدیم شهاب سنگ چیست و چه انواعی دارد. اما سوال اصلی که باید به آن پاسخ دهیم آن است که چگونه می‌توان شهاب سنگ را از سنگ معمولی تشخیص داد. به این نکته توجه داشته باشید که تعداد شهاب‌سنگ‌ها روی زمین بسیار کم است. فرض کنید چهار سنگ تقریبا هم‌اندازه به صورت نشان داده شده در تصویر زیر داریم. یکی از سنگ‌ها، شهاب سنگ و سه سنگ دیگر، سنگ‌های معمولی روی زمین هستند. در آزمایش اول، هر یک از سنگ‌ها را به ترتیب از روی میز بردارید. آیا سنگ‌ها نسبت به اندازه کوچک‌شان، سنگین هستند؟ اگر سنگی به نسبت اندازه‌اش، سنگین‌تر از بقیه سنگ‌ها بود، به احتمال بسیار زیاد، شهاب سنگ است. یکی از سنگ‌ها در این آزمایش رد می‌شود.

در آزمایش دوم، از آهن‌ربای کوچکی استفاده می‌کنیم و آن‌ها را روی هر یک از سنگ‌ها قرار می‌دهیم. آهن‌ربا به راحتی می‌تواند به شهاب‌سنگ بچسبد. سنگ دیگری نیز در آزمایش دوم رد می‌شود. اکنون دو سنگ داریم.

در سومین آزمایش، سنگ‌ها را برمی‌داریم و از نزدیک به آن‌ها نگاه می‌کنیم. آیا حباب یا حفره‌هایی در ساختار آن‌ها وجود دارند؟ آیا پوسته سنگ مشابه پوسته تخم‌مرغ به همراه خط‌هایی روی آن است؟ و به این صورت می‌توان شهاب‌سنگ را با انجام سه آزمایش تشخیص داد.

بنابراین، برای تشخیص شهاب‌سنگ‌ها باید به سه نکته توجه داشته باشیم:

• سطح خارجی شهاب‌سنگ به هنگام عبور از جو زمین و قبل از برخورد به سطح آن، به دلیل گرمای ایجاد شده توسط اصطکاک، پخته می‌شود. در واقع، گرمای ناشی از اصطکاک، لایه بیرونی شهاب‌سنگ را ذوب و پوسته‌ای تیره روی آن ایجاد می‌کند که به آن «پوسته همجوشی» (Fusion Crust) گفته می‌شود. این لایه با بخش داخلی شهاب‌سنگ تفاوت بسیاری دارد. بنابراین، یکی از راه‌های تشخیص شهاب‌سنگ، وجود لایه همجوشی است.

• بسیاری از شهاب‌سنگ‌ها مغناطیسی هستند. بنابراین، با استفاده از آهن‌ربایی کوچک و ساده به راحتی می‌توان این ویژگی را امتحان کرد. اما به این نکته توجه داشته باشید که تمام شهاب‌سنگ‌ها، مانند شهاب‌سنگ‌های ماه، آهن‌ربا را به سمت خود جذب نمی‌کنند. تنها شهاب‌سنگ‌های غنی از آهن، مانند شهاب‌سنگ‌های آهنی و سنگی-آهنی، می‌توانند آهن‌ربا را به سمت خود جذب کنند. همچنین، برخی مواد معدنی روی زمین، مانند مگنتیت و هماتیت، مغناطیسی هستند.

• برای آن‌که بدانیم آیا سنگ مغناطیسی شهاب‌سنگ است یا خیر، می‌توانیم آزمایش ساده‌ای انجام دهیم. لیوان یا بشقابی سرامیکی برمی‌داریم و آن را تمیز می‌کنیم. سپس، سنگ مغناطیسی را به آرامی به کف لیوان یا بشقاب سرامیکی می‌کشیم، به‌گونه‌ای که خط کوچکی ایجاد شود. سنگ‌های مغناطیسی زمینی مانند هماتیت یا مگنتیت، خطی به رنگ قرمز-قهوه‌ای یا سیاه روی سرامیک به جا می‌گذارند. اما شهاب‌سنگ‌ها تقریبا هیچ علامتی جر خط ایجاد شده به جا نخواهند گذاشت.

• «رگماگلیپت‌ها» (Regmaglypts)، معروف به اثر انگشت، فرورفتگی‌های بیضی شکلی به اندازه بادام زمینی هستند که روی سطح بسیاری از شهاب‌سنگ‌ها یافت می‌شوند. این فرورفتگی‌ها مشابه آثاری هستند که مجسمه‌ساز ممکن است با انگشتان خود روی تکه‌ای گل رس مرطوب ایجاد کند. رگماگلیپت‌ها در اثر ذوب شدن لایه بیرونی شهاب‌سنگ به هنگام حرکت در جو زمین ایجاد می‌شوند و یکی دیگر از ویژگی‌های منحصربه‌فرد شهاب‌سنگ‌ها هستند.

توجه به این نکته مهم است که این آزمایش‌های ساده برای تشخیص شهاب‌سنگ در خانه است. اما در حالت کلی برای تشخیص شهاب‌سنگ‌ها از آزمایش‌های بسیار پیشرفته‌ای استفاده می‌کنند. نیکل عنصری کمیاب روی زمین است، اما در بیشتر مواقع در شهاب‌سنگ‌ها یافت می‌شود. اگر سنگی پس از انجام آزمایش‌های بالا، شهاب‌سنگ تشخیص داده شد، برای اطمینان می‌توان آزمایش نیکل را روی آن انجام داد. با استفاده از دستگاه‌هایی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مواد می‌توان این کار را انجام داد.

بارش شهابی چیست؟

هر شهاب سنگ قطعه کوچکی از دنباله‌دار Swift-Tuttle است که هر ۱۳۵ سال زمینی یک چرخش کامل حول خورشید انجام می‌دهد. از دیگر بارش‌های شهابی معروف می‌توان به لئونیدها که به دنباله‌دار Tempel-Tuttle مرتبط است اشاره کرد. اکثر دنباله‌دارها بقایایی به بزرگی دانه شن تا 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.

برخورد شهاب سنگ به زمین چگونه است؟

برخورد شهاب‌‌سنگ‌‌های بزرگ، بسیار نادر است، اما فرضیه‌ای بسیار قوی در مورد برخورد شهاب‌‌سنگ بسیار بزرگی به زمین وجود دارد. بر طبق این فرضیه، در حدود ۶۶ میلیون سال قبل در نقطه‌ای بر روی زمین به نام «یوکاتان پنینسولا» (Yucatan Peninsula) در مکزیک، شهاب سنگ بسیار بزرگی برخورد کرد. این برخورد منجر به نابودی و انقراض بسیاری از گونه‌های گیاهی و جانوری مانند دایناسورها (به‌ جز اجداد پرندگان زنده) شد. هنگامی‌که جسم بزرگی به سطح زمین برخورد می‌کند، سنگ‌های محل برخورد تغییر شکل می‌دهد و قسمتی از آن‌ها به جو زمین پرتاب می‌شوند.

برخورد شهاب‌سنگ به زمین منجر به فرورفتگی کاسه‌ای شکل با لبه برجسته خواهد شد که به آن دهانه برخوردی گفته می‌شود. اندازه دهانه ایجاد شده به عامل‌هایی مانند اندازه، سرعت شهاب سنگ و زاویه برخورد آن با سطح زمین، بستگی دارد. احتمال برخورد شهاب‌سنگ‌های بزرگ به زمین بسیار کم است، اما شهاب‌سنگ‌‌هایی با اندازه‌های بسیار کوچک‌تر با احتمال زیادی به زمین برخورد می‌کنند و به طور تقریب این شهاب‌سنگ‌ها هر سال به سطح زمین برخورد می‌کنند. بیشتر این برخوردها غیر قابل‌پیش‌بینی هستند و بدون توجه از کنار آن‌ها رد می‌شویم.

به منظور درک بهتر برخوردهای شهاب‌سنگ‌ها به زمین، باید بدانیم که این تکه‌های سنگ از کجا می‌آیند. همان‌طور که در مطالب بالا اشاره شد، شهاب‌سنگ‌ها بقایای دنباله‌دارها یا سیارک‌هایی هستند که در خارج از جو زمین سرگردان هستند. اما هنگامی که این اجسام وارد جو زمین می‌شوند، به عنوان شهاب سنگ در نظر گرفته می‌شوند. بیشتر (بین ۹۰ تا ۹۵ درصد) این شهاب‌سنگ‌ها به طور کامل در جو زمین می‌سوزند. این سوختن به صورت خط روشنی در آسمان شب دیده می‌شوند. اما ممکن است شهاب‌سنگ‌ها به سلامت از جو زمین عبور کنند و در نقطه‌ای دلخواه به زمین برخورد کنند.

پرسش‌ های جالب در مورد شهاب سنگ چیست؟

پرسش‌های زیادی در مورد شهاب‌سنگ‌ها، انواع آن‌ها و برخورد آن‌ها به سطح زمین وجود دارند. در ادامه، تعدادی از مهم‌ترین پرسش‌های پاسخ داده شده در این زمینه را مطرح می‌کنیم.

آیا شهاب‌ سنگ‌ ها می‌توانند مغناطیسی باشند؟

بله، بیشتر شهاب‌سنگ‌ها از درصد زیادی آهن تشکیل شده‌اند. فلز آهن با قرار گرفتن در میدان مغناطیسی می‌تواند همانند آهن‌ربا عمل و براده‌های آهن را جذب کند.

آیا شهاب‌ سنگ‌ ها رادیواکتیو و پرتوزا هستند؟

بیشتر شهاب‌سنگ‌ها پرتوزا نیستند. گرچه مقدار بسیار کمی عناصر رادیواکتیو در شهاب‌سنگ‌ها وجود دارند، اما طول عمر و مقدار آن‌ها در شهاب‌سنگ به اندازه‌ای کم است که به طور عملی نمی‌توان شهاب‌سنگ را ماده‌ای پرتوزا در نظر گرفت.

آیا شهاب‌ سنگ‌ ها به هنگام برخورد به زمین مشتعل هستند؟

شهاب‌سنگ پس از ورود به جو زمین، با برخورد به مولکول‌های هوا و ایجاد اصطکاک، گرم و در اثر این گرما، سطح آن‌ ذوب و گداخته می‌شود. اما نباید فراموش کنیم که مدت زمانی که شهاب‌سنگ در اتمسفر زمین باقی می‌ماند به اندازه‌ای کوتاه است که شهاب‌سنگ نمی‌تواند به طور کامل گرم شود. به بیان دیگر، گرمای ایجاد شده پس از برخورد با مولکول‌های زمان کافی ندار تا به طور یکنواخت در سراسر شهاب سنگ پخش شود. در نتیجه، شهاب‌سنگ پس از برخورد به سطح زمین، به اندازه کافی گرم نیست تا اجسام اطراف خود را شعله‌ور کند.

بارش شهابی چه هنگامی رخ می دهد؟

بارش شهابی هنگامی رخ می‌دهد که زمین از میان دنباله‌ای از ذرات باقی‌مانده از ستاره دنباله‌دار یا سیارک، عبور کند. به طور تقریبی هر سال ۳۰ بارش شهابی قابل‌مشاهده رخ می‌دهد.

جمع‌بندی

در این مطلب از مجله فرادرس، ابتدا به پرسش شهاب سنگ چیست به زبان ساده پاسخ دادیم. اگر شهاب‌واره آتشین بتواند با موفقیت از جو زمین عبور و به سطح آن برخورد کند، به آن شهاب سنگ گفته می‌شود. در اداکه فهمیدیم نحوه تشکیل شهاب سنگ چیست. پس از تعریف شهاب‌سنگ، با انواع شهاب سنگ آشنا شدیم. شهاب‌سنگ‌ها در حالت کلی به سه گروه شهاب‌سنگ‌های آهنی،‌ سنگی-آهنی و سنگی تقسیم می‌شوند. در پایان، در مورد روش‌های مرسوم برای تشخیص شهاب‌سنگ آشنا شدیم.