قد تعيد الصخور الفضائية المرصعة بالكريستال الموجودة في الصحراء كتابة تاريخ النظام الشمسي المبكر

تم نشر هذه المقالة أصلا في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في موقع Space.com أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى.

في مايو 2020، تم العثور على بعض الصخور غير العادية التي تحتوي على بلورات خضراء مميزة في بحر رمل عرق الشيش، وهي منطقة مليئة بالكثبان الرملية في الصحراء الكبرى في جنوب الجزائر.

عند الفحص الدقيق، تبين أن الصخور جاءت من الفضاء الخارجي: كتل من الركام عمرها مليارات السنين، خلفتها فجر النظام الشمسي.

كانت جميعها قطعًا من نيزك يُعرف باسم Erg Chech 002، وهو أقدم صخرة بركانية تم العثور عليها على الإطلاق، وقد ذابت منذ فترة طويلة في نيران بعض الكواكب الأولية القديمة التي اختفت الآن.

في بحث جديد نُشر في مجلة Nature Communications، قمنا بتحليل نظائر الرصاص واليورانيوم في Erg Chech 002 وحسبنا أن عمره حوالي 4.56556 مليار سنة، أي يزيد أو ينقص 120.000 سنة. يعد هذا واحدًا من أدق الأعمار التي تم حسابها على الإطلاق لجسم من الفضاء، كما تلقي نتائجنا بظلال من الشك على بعض الافتراضات الشائعة حول النظام الشمسي المبكر.

متعلق ب: أول “نيزك يرتد” في العالم – صخرة غادرت الأرض وأمضت آلاف السنين في الفضاء ثم عادت – ربما تم اكتشافها في الصحراء الكبرى

الحياة السرية للألمنيوم

منذ حوالي 4.567 مليار سنة، تشكل نظامنا الشمسي من سحابة ضخمة من الغاز والغبار. ومن بين العناصر العديدة في هذه السحابة كان الألومنيوم، الذي جاء في شكلين.

الأول هو الشكل المستقر، الألومنيوم 27. والثاني هو الألومنيوم 26، وهو نظير مشع ينتج بشكل رئيسي عن طريق انفجار النجوم، والذي يضمحل بمرور الوقت إلى المغنيسيوم 26.

يعد الألومنيوم 26 مادة مفيدة جدًا للعلماء الذين يريدون فهم كيفية تشكل النظام الشمسي وتطوره. ونظرًا لأنه يضمحل بمرور الوقت، فيمكننا استخدامه لتأريخ الأحداث، خاصة خلال الأربعة أو الخمسة ملايين سنة الأولى من حياة النظام الشمسي.

يعد اضمحلال الألومنيوم 26 مهمًا أيضًا لسبب آخر: نعتقد أنه كان المصدر الرئيسي للحرارة في النظام الشمسي المبكر. وقد أثر هذا الاضمحلال على ذوبان الصخور الصغيرة البدائية التي تجمعت فيما بعد لتشكل الكواكب.

اليورانيوم والرصاص والعمر

ومع ذلك، لاستخدام الألومنيوم 26 لفهم الماضي، نحتاج إلى معرفة ما إذا كان منتشرًا بشكل متساوٍ أو متجمعًا معًا بشكل أكثر كثافة في بعض الأماكن مقارنة بأماكن أخرى.

لمعرفة ذلك، سنحتاج إلى حساب الأعمار المطلقة لبعض الصخور الفضائية القديمة بشكل أكثر دقة.

إن النظر إلى الألومنيوم 26 وحده لن يسمح لنا بذلك، لأنه يضمحل بسرعة نسبية (بعد حوالي 705000 سنة، ستضمحل نصف عينة من الألومنيوم 26 إلى مغنيسيوم 26). من المفيد تحديد الأعمار النسبية للأشياء المختلفة، ولكن ليس عمرها المطلق بالسنوات.

ولكن إذا قمنا بدمج بيانات الألومنيوم 26 مع بيانات حول اليورانيوم والرصاص، فيمكننا تحقيق بعض التقدم.

هناك نظيران مهمان لليورانيوم (يورانيوم-235 ويورانيوم-238)، يتحللان إلى نظائر مختلفة للرصاص (رصاص-207 ورصاص-206، على التوالي).

تتمتع نظائر اليورانيوم بنصف عمر أطول بكثير (710 مليون سنة و4.47 مليار سنة، على التوالي)، مما يعني أنه يمكننا استخدامها لمعرفة بشكل مباشر المدة التي مضت منذ وقوع حدث ما.

مجموعات النيزك

Erg Chech 002 هو ما يعرف باسم “الاكوندريت غير المجمع”.

الأكوندريت هي صخور تشكلت من الكواكب المصغرة المنصهرة، وهو ما نسميه الكتل الصلبة في سحابة الغاز والحطام التي شكلت النظام الشمسي. تم تحديد مصادر العديد من الأكوندريت الموجودة على الأرض.

ينتمي معظمها إلى ما يسمى عشيرة Howardite-Eucrite-Diogenite، والتي يُعتقد أنها نشأت من Vesta 4، أحد أكبر الكويكبات في النظام الشمسي. مجموعة أخرى من الأكوندريت تسمى الأنجريت، والتي تشترك جميعها في جسم أبوي مجهول.

لا يزال هناك أنواع أخرى من الكوندريت، بما في ذلك Erg Chech 002، “غير مجمعة”: أجساد آبائهم وعلاقاتهم العائلية غير معروفة.

انتشار متكتل من الألومنيوم

في دراستنا لـ Erg Chech 002، وجدنا أنه يحتوي على وفرة عالية من الرصاص 206 والرصاص 207، بالإضافة إلى كميات كبيرة نسبيًا من اليورانيوم 238 واليورانيوم 235 غير المتحلل.

وكان قياس نسب جميع نظائر الرصاص واليورانيوم هو ما ساعدنا على تقدير عمر الصخرة بهذه الدقة غير المسبوقة.

وقمنا أيضًا بمقارنة أعمارنا المحسوبة مع بيانات الألومنيوم 26 المنشورة مسبقًا لـ Erg Chech 002، بالإضافة إلى البيانات الخاصة بمختلف أنواع الكوندريت الأخرى.

قصص ذات الصلة:

—الصخرة التي اصطدمت بمنزل في نيوجيرسي قد تكون قطعة عمرها 4.6 مليار سنة من مذنب هالي

– قطع من الكويكب ريوجو هي من بين المواد “الأكثر بدائية” التي تم فحصها على الإطلاق

– زخات الشهب والنجوم: التكوين والتاريخ

وكانت المقارنة مع مجموعة من الأكوندريت تسمى الأنجريت البركاني مثيرة للاهتمام بشكل خاص. لقد وجدنا أن الجسم الأصلي لـ Erg Chech 002 لا بد أن يكون قد تشكل من مادة تحتوي على ثلاثة أو أربعة أضعاف كمية الألومنيوم 26 التي يحتوي عليها مصدر الجسم الأصلي لعنصر الأنجريت.

وهذا يدل على أن الألومنيوم 26 قد تم توزيعه بشكل غير متساوٍ في جميع أنحاء سحابة الغبار والغاز التي شكلت النظام الشمسي.

تساهم نتائجنا في فهم أفضل للمراحل التنموية الأولى للنظام الشمسي، والتاريخ الجيولوجي للكواكب الناشئة. لا شك أن الدراسات الإضافية لمجموعات الأكوندريت المتنوعة ستستمر في تحسين فهمنا وتعزيز قدرتنا على إعادة بناء التاريخ المبكر لنظامنا الشمسي.

أعيد نشر هذه المقالة المحررة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقالة الأصلية.