مطالعه برخورد یک شهاب‌ سنگ بزرگ، چالشی بزرگ به وجود آورد!

مطالعه زیرکن‌های (zircon) ناشی از برخورد یک شهاب‌سنگ بزرگ در منطقه آفریقای جنوبی، روش‌های به‌کاربرده شده برای تاریخ‌ گذاری برخوردهای قمری را در هاله ای از ابهام فرو برد.
به گزارش کلیک، این زیرکن‌ها از برآمدگی سنگ های وردفورت در آفریقای جنوبی، نوارهای نازک و قرمزرنگی را نشان می‌دهند که از مشخصه‌های برخورد شهاب‌سنگ است.
اورانیوم-سرب موجود در این زیرکن‌ها، با عمر سنگ‌های وردفورت همخوانی دارد، نه عمر برخورد اخیر (۲ میلیارد سال).کریستال‌های بادوام پدیداری به نام زیرکن‌ها برای تعیین زمان برخی از اولین و برجسته‌ترین تحولات ناگهانی منظومه شمسی بکار می‌روند.
یکی از این تحولات، انفجاری است که ۵۰ میلیون سال پس از تشکیل زمین، برای تشکیل ماه مواد را از زمین خارج کرد. و دیگری بمباران سنگین است، موجی از برخوردها در حدود ۴ میلیارد سال پیش که ممکن است شرایط سطح جهنمی بر روی زمین جوان را ایجاد کرده باشد.هر دو واقعه به طور گسترده‌ای پذیرفته شده‌اند اما اثبات نشده‌اند، بنابراین دانشمندان برای کسب اطلاعات بیشتر و تاریخ‌های بهتر مشتاق هستند.بسیاری از این تاریخ‌ها از زیرکن‌های بازیابی شده از ماه در سفرهای آپولوی ناسا در دهه ۱۹۷۰ به دست آمده‌اند.
مطالعه زیرکن‌های ناشی از برخورد یک شهاب‌سنگ بزرگ در منطقه آفریقای جنوبی که در حال حاضر در مجله زمین‌شناسی آنلاین است، تردید در روش‌های به‌کاربرده شده برای تاریخ‌گذاری برخوردهای قمری را مطرح می‌کند.
آرون کاوسی استاد مدعو علوم زمین و عضو موسسه اخترزیست‌شناسی ناسا در دانشگاه ویسکانسین-مدیسن گفت که مشکل اساسی این حقیقت است که زیرکن‌های قمری “ex situ” هستند، به این معنی که از سنگی که در آن شکل گرفته‌اند جدا شده‌اند که زمین‌شناسان را از شواهد برخورد محروم می‌کند.
کاوسی گفت: درحالی‌که زیرکن یکی از بهترین زمان‌سنج‌های ایزوتوپی برای بسیاری از فرآیندهای زمین‌شناسی است؛ نتایج ما نشان می‌دهد که استفاده از زیرکن “ex situ” برای تاریخ‌گذاری برخورد بزرگ بسیار چالش‌برانگیز است.
و هم چنین خاطرنشان کرد: اگر چه بسیاری از زیرکن‌ها شواهدی از برخورد را نشان می‌دهند، “زیرکن‌های “ex situ” که قبلاً از سنگ میزبان جدا شده‌اند، اطلاعات مهمی را از دست داده‌اند.
“زمان‌سنج” در یک زیرکن زمانی که ایزوتوپ‌های سرب در طی واپاشی رادیواکتیو اورانیوم تجمع یافته‌اند، ایجاد می‌شود.
با اندازه‌گیری دقیق ایزوتوپ‌ها دانشمندان می‌توانند بر اساس نیمه عمر اورانیوم، زمان انباشته شدن سرب را محاسبه کنند.
اگر همه سرب در طی برخورد شهاب‌سنگ خارج شده باشد، ساعت ریست شده است و مقدار سرب انباشته شده، به طور دقیق ثبت خواهد کرد که چند وقت قبل، برخورد اتفاق افتاده است.
زیرکن‌های قمری، این رویه را برای ایجاد تاریخ‌هایی از ۴٫۳ میلیارد تا ۳٫۹ میلیارد سال قبل، برای بمباران سنگین در پیش گرفته‌اند.
به منظور بررسی فرضیه ساعت ریست شده توسط برخورد، کاوسی و همکاران به جمع‌آوری ‌ زیرکن‌های نزدیک بزرگ‌ترین برخورد زمین که در آفریقای جنوبی واقع شده و ۲ میلیارد سال پیش رخ داده، پرداخته‌اند.
کاوسی که همچنین در گروه زمین‌شناسی کاربردی در دانشگاه کورتین در پرث، استرالیا است، می‌گوید: ساختار برخورد وردفورت عمیقاً فرسوده شده است و حدود ۹۰ کیلومتر است.
او می‌گوید: اندازه واقعی ۳۰۰ کیلومتر است که برای نتیجه‌گیری با قطر ۱۴ کیلومتر مدل‌سازی شده است.
محققان به دنبال ویژگی‌هایی در ‌ زیرکن‌ها بودند که شواهد برخورد در نظر گرفته می‌شوند و به این نتیجه رسیدند که بسیاری از سنین، بازتاب زمانی است که زیرکن‌ها در ماگما شکل گرفته‌اند.
کاوسی می‌گوید: زیرکن‌های آفریقای جنوبی بافت‌های خارج از محدوده‌ای هستند که شامل شواهد قطعی از تغییر شکل برخورد از برخورد وردفورت هستند.
جان ولی استاد زمین‌شناسی در یو دبلیو-مدیسون می‌گوید: داستان بر روی زمین متفاوت است.
اکثر زیرکن‌های روی زمین گرانیت هستند و در فرآیند مشابهی که گرانیت شکل گرفته است، به وجود آمده‌اند.
این باعث شده است که افراد فرض کنند همه زیرکن‌ها در اثر برخورد ریست شده‌اند، پس سنینی که آن‌ها از ماه گرفته‌اند سنین برخورد می‌باشند.
دقت تاریخ‌گذاری زیرکن، دید ما از تاریخ اولیه زمین را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
درک ضعیف از بمباران سنگین اخیر به‌احتمال‌زیاد وقتی حیات به وجود آمده، تأثیرگذار بوده است، بنابراین تاریخ‌گذاری بمباران در صدر لیست اولویت آکادمی ملی علوم برای مطالعات قمری قرار گرفته است.
آیا چاله غول‌پیکر بر روی ماه در طی یک موج جزئی و یا یک بارش مداوم از برخوردها ایجاد شده است؟ جان ولی می‌گوید: دانستن این می‌تواند خوب باشد.
این سؤال که چه چیزی زمان‌سنج زیرکن را ریست کرده است همواره بسیار پیچیده بوده است.
برای یک مدت طولانی افراد می‌گفتند: اگر زیرکن واقعاً در یک برخورد بزرگ به وجود آمده است، سن آن ریست خواهد شد، بنابراین شما می‌توانید برخورد را تاریخ‌گذاری کنید.
آرون گفته است: بله گاهی اوقات، اما اغلب آنچه مردم به عنوان یک سن ریست شده می‌بینند، ممکن است واقعاً ریست نشده باشد.
زیرکن‌ها موهبت هستند، ولی ما باید در تحلیل آنچه این موهبت به ما می‌گوید دقت بیشتری کنیم.
https://click.ir