منشا شهاب سنگ های مریخی در سیاره سرخ و دهانه های برخوردی

پس از برخوردهای قدرتمند به سطح سیاره سرخ و پرتاب اجرام از مریخ به فضا، این اجرام به زمین راه پیدا کرده اند. حداقل 10 مورد از این رویدادها در تاریخ مریخ وجود داشته است. هنگامی که این برخوردهای عظیم اتفاق می افتد، اجرام سطح مریخ می توانند با سرعت کافی از سیاره سرخ فاصله بگیرند تا از کشش گرانشی مریخ رها شوند و در مداری به دور خورشید قرار بگیرند و در نهایت برخی به زمین سقوط کنند که به آن ها شهاب سنگ مریخی می گویند. در سطح مریخ دهانه های برخوردی متعددی وجود دارد پیدا کردن منشا شهاب سنگ های مریخی از این دهانه ها همواره چالش بر انگیز بوده.

اکنون دانشمندان دانشگاه آلبرتا منشا 200 مورد از این شهاب‌سنگ‌ها را در پنج دهانه برخوردی در دو منطقه آتشفشانی در مریخ ، معروف به Tharsis و Elysium، ردیابی کرده‌اند. کریس هرد، متصدی مجموعه شهاب‌سنگ‌های دانشگاه و استاد دانشکده علوم، در بیانیه‌ای گفت: «اکنون می‌توانیم این شهاب‌سنگ‌های مریخی را بر اساس تاریخچه مشترکشان و سپس محل قرارگیری آن‌ها روی سطح مریخ قبل از آمدن به زمین گروه‌بندی کنیم. »

منطقه آتشفشانی در مریخ معروف به Elysium

منطقه آتشفشانی در مریخ معروف به Tharsis

شهاب‌سنگ‌ها دائماً به زمین می‌افتند – طبق گفته ناسا، روزانه 48.5 تن (44000 کیلوگرم) از مواد شهاب‌سنگ سقوط می‌کند – اگرچه اکثریت آن‌ها را به صورت ذرات ریز غبار غیرقابل تشخیص، به سطح زمین می رسند. تعیین منشا آنها اغلب می تواند دشوار باشد، در دهه 1980، دانشمندان به گروهی از شهاب سنگ ها مشکوک شدند که به نظر می رسید منشأ آتشفشانی با قدمت 1.3 میلیارد سال داشته باشند.

این بدان معناست که این سنگ‌ها باید از یک جرم آسمانی با فعالیت آتشفشانی (از نظر زمین‌شناسی) آمده باشند، که مریخ را به یک نامزد احتمالی تبدیل می‌کند. با این حال، زمانی که فرودگرهای وایکینگ ناسا توانستند ترکیب اتمسفر مریخ را با گازهای به دام افتاده در این سنگ ها مقایسه کنند، مریخی بودن این شهاب سنگ ها ثابت شد اما شناسایی این که شهاب سنگ ها دقیقاً از کجای مریخ سرچشمه گرفته اند، دشوار بود. دانشمندان دانشگاه آلبرتا خاطرنشان کردند که این مشکل بخاطر استفاده از تکنیکی به نام تطابق طیفی (spectral matching) است، تکنیکی که از آن برای شناسایی و مقایسه ترکیب مواد با تجزیه و تحلیل الگوهای نوری که جذب یا ساطع می کنند، استفاده می شود.

این روش توسط عواملی مانند پوشش گسترده گرد و غبار، که می‌تواند سیگنال‌های طیفی را منحرف کند، محدود می‌شود.

به همین علت محققان باید روش های جدیدی را بررسی می کردند تا منشا شهاب سنگ های مریخی در سیاره سرخ را پیدا کنند. دانستن دقیق اینکه این شهاب‌سنگ‌های مریخی از کجا آمده‌اند به دانشمندان اجازه می‌دهد تا گذشته زمین‌شناسی سیاره را بهتر مطالعه کنند.

دانشمندان دانشگاه آلبرتا برخورد اجرام فضایی به سطح سیاره را در سیاره‌ای شبیه به مریخ شبیه‌سازی‌ کردند .کریس هرد ادامه داد: “یکی از پیشرفت‌های مهم در اینجا این است که بتوانیم فرآیند پرتاب را مدل‌سازی کنیم و از این فرآیند بتوانیم اندازه دهانه یا محدوده اندازه‌ آن را که می‌توانستند گروه خاصی از شهاب‌سنگ‌ها یا حتی یک شهاب‌سنگ خاص را به بیرون پرتاب کنند، تعیین کنیم. ”

شهاب سنگ مریخی Amgala 001

خروجی این مدل به دانشمندان اجازه داد تا حداکثر فشار ضربه‌ای و مدت زمانی که سنگ‌ها در معرض این فشارها قرار می‌گیرند را تعیین کنند. این را می توان از روی “ویژگی های شوک” مشاهده شده در شهاب سنگ ها تعیین کرد. – به عنوان مثال، تغییرات منحصر به فرد معدنی، شیشه های برخوردی، و الگوهای شکستگی خاص.

با استفاده از این داده‌ها، هرد و همکارانش توانستند اندازه دهانه‌های برخوردی را تخمین بزنند که می‌توانستند سنگ ها را به خارج از جو مریخ پرتاب کنند. اگرچه این تخمین‌های با ابهام همراه است، اما محققان آن‌ها را با زمین‌شناسی دهانه‌ها و ویژگی‌ها و سن شهاب‌سنگ‌های مریخی مقایسه کردند تا ببینند آیا همسو هستند یا خیر.

او گفت: «[رویکرد مدل‌سازی ما] به ما این امکان را می‌دهد که بتوانبم تعداد دهانه‌های بالقوه، را به عدد 15 کاهش دهیم و سپس این 15 دهانه را بر اساس ویژگی‌های خاص یک شهاب‌سنگ مریخی کوچک‌تر کنیم». ما حتی می‌توانیم چینه‌شناسی آتشفشانی و موقعیت همه این سنگ‌ها را قبل از انفجار از سطح مریخ بررسی کنیم.»

این می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا درک بهتری از زمان وقوع رویدادهای آتشفشانی در مریخ و منابع مختلف ماگمای مریخ داشته باشند.