ژاپن ماده‌ای قدیمی‌تر از خورشید را به زمین آورده است

سفر شش ساله‌ی رفت و برگشت به یک سیارک توسط ژاپن و جمع‌آوری نمونه‌های سنگی آن، حالا با آوردن قدیمی‌ترین ماده‌ی کشف شده به زمین، بینش بی‌سابقه‌ای را درباره‌ی شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی ارائه داده است.

دانشمندان اولین تجزیه‌وتحلیل جامع نمونه‌های بازگردانده شده از سیارک «ریوگو» (Ryugu) را انجام داده‌اند و تاریخچه‌ی مفصلی را کشف کرده‌اند که با قدیمی‌ترین ماده‌ای که تاکنون پیدا شده، آغاز می‌شود.

منظومه‌ی شمسی اساسا به‌عنوان یک دیسک غول پیکر از غبار و گاز شروع شد که به تدریج کنار هم قرار گرفتند و خورشید و سپس سیاره‌ها و قمرها را تشکیل دادند. خرده‌های این توده‌ی گاز و غبار، به‌عنوان سیارک‌ها و دنباله‌دارها در فضا جای گرفتند و به این ترتیب، این اجرام کپسول‌های زمانی هستند که مواد بکر ناشی از شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی را در خود جای داده‌اند.

هرچند می‌توان آن‌ها را زمانی که به‌عنوان شهاب‌سنگ به زمین سقوط می‌کنند مطالعه کرد، اما این نمونه‌ها توسط فرآیندهای زمینی آلوده می‌شوند. بنابراین بهترین نمونه‌ها آن‌هایی هستند که مستقیما از منبع می‌آیند، زیرا میلیاردها سال بدون تغییر در فضا محفوظ مانده‌اند. و این هدف مأموریت «هایابوسا ۲» (Hayabusa 2) بود که توسط آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن (JAXA) در سال ۲۰۱۴ پرتاب شد.

این کاوشگر در سال ۲۰۱۸ با موفقیت به سیارک ریوگو رسید و یک سال بعد طی تماسی کوتاه، نمونه‌ای از مواد سنگی آن را برداشت و در دسامبر ۲۰۲۰ به زمین بازگرداند. اکنون، اولین تحلیل جامع این نمونه‌ی کمیاب، کامل شده است.

محل فرود کپسول حاوی نمونه‌های سیارک ریوگو در استرالیا
Credit: JAXA

دانشمندان ۱۶ ذره از ریوگو را مطالعه کردند و دریافتند که دارای قدیمی‌ترین ماده‌ای است که تا کنون شناسایی شده است و برخی از دانه‌های آن حتی از خورشید هم قدیمی‌تر هستند. در حالی که سیارک کنونی ریوگو تنها حدود ۱ کیلومتر عرض دارد، اما فقط بخشی از از بدن خرده‌سیاره‌ی بزرگ‌تر مادر است که قطر آن احتمالا چند ده کیلومتر بوده و در بیرونی منظومه‌ی شمسی شکل گرفته است.

جالب اینجاست که این ماده نشانه‌هایی از خیس شدن توسط آب را در گذشته‌های دور نشان می‌دهد. تاریخ‌گذاری رادیوایزوتوپی نشان داد که بدن خرده‌سیاره‌ی مادر ریوگو، چند میلیون سال پس از تولد منظومه‌ی شمسی، بر اثر چرخه‌ی آب تغییر کرده است.

«نیکلاس دافاس» (Nicolas Dauphas) نویسنده‌ی این مطالعه گفت: «توده‌ای از یخ و غبار را در فضا تصور کنید که یخ‌های آن توسط انرژی هسته‌ای و بر اثر واپاشی عناصر رادیواکتیو که هنگام شکل‌گیری سیارک در آن وجود داشته‌اند، ذوب شده‌اند و بنابراین به گلوله‌ای غول‌پیکر تبدیل شده است.»

همه‌ی آن عناصر رادیواکتیو بعد از پنج میلیون سال از بین رفته‌اند و خرده‌سیاره دوباره یخ زده است. اما برخورد قدرتمند یک جرم فضایی دیگر تکه‌هایی از این سیاره‌ی کوچک را به بیرون پرتاب کرده است، از جمله یکی که تبدیل به سیارک ریوگو شد. در نهایت، ریوگو توسط گرانش سیارات به درون منظومه‌ی شمسی منتقل شد؛ جایی که لایه‌های یخی آن بخار شنشدند و توپ خشک سنگی و غباری که امروز دیده می‌شود را باقی گذاشتند.

سیارک ریوگو که نمونه‌هایی از آن اکنون روی زمین است.
Credit: JAXA

دانشمندان همچنین مواد آلی اولیه از جمله اسیدهای آمینه‌ی سازنده‌ی پروتئین را در این نمونه‌ها شناسایی کردند. چنین یافته‌ای این ایده را تقویت می‌کند که اجزای حیات ممکن است در فضا شروع به شکل‌گیری کرده و سپس توسط سیارک‌هایی مانند ریوگو به زمین تحویل داده شده باشند. تاریخچه‌ی مرطوب خرده‌سیاره هم شواهدی برای این فرضیه می‌افزاید که آب هم ممکن است به همین شکل در زمین ذخیره شده باشد.

با وجود یافته‌های شگفت‌انگیز این تجزیه‌وتحلیل، اما این تنها آغاز کار است. مواد بررسی شده در این مطالعه تنها بخشی از کل نمونه‌ی آورده شده از ریوگو بودند و بخشی از نمونه‌ها برای تجزیه‌وتحلیل آینده با فناوری پیشرفته‌تر در انبار مخصوصی قرار می‌گیرد. ناسا هم تقریبا همین کار را با نمونه‌های ماه که در مأموریت‌های آپولو انجام داد که حدود ۵۰ سال بعد، باز و مطالعه شدند.

مأموریت دیگر ناسا، «اسیریس-رکس» (OSIRIS-REx) هم در حال حاضر برای بازگرداندن نمونه‌های بکر از یک سیارک دیگر به نام «بنو» (Bennu) در راه زمین است و مریخ‌نورد «پشتکار» (Perseverance) هم با جمع‌آوری نمونه‌هایی از مریخ، آن‌ها را برای آوردن توسط یک مأموریت آینده آماده می‌کند.

عکس کاور: نمای نزدیک از نمونه‌های جمع‌آوری شده توسط فضاپیمای هایابوسا ۲ ژاپن از سیارک ریوگو
Credit: JAXA

منبع: New Atlas