شهاب سنگ چیست؟

شهاب سنگ ها قدمتی ۴.۵ میلیارد ساله دارند و این قطعات فضایی ممکن است بخشی از سیارات سنگی باشند که در اثر برخورد سیارک های بزرگ متلاشی شده اند یا بخشی از سیارک های سرگردان در فضا باشند ، در منظومه ی شمسی ما  کمربندی سیارکی بین سیاره مریخ و سیارات گازی وجود دارد که بسیاری از شهاب سنگ هایی که به زمین می رسند از این کمربند می آیند.

این سنگ های فضایی از ذرات بسیار کوچک تا اندازه های بسیار بزرگ که می توانند که می توانند حیات زمین را به خطر اندازند  و گاهی در دام جاذه ی زمین افتاده و به پس از عبور از جو زمین اگر به اندازه ای باشند که تبخیر نشوند ، پس از سوختن به زمین برخورد می کنند.

شهاب سنگ آهنی ۱۴ تنی پیدا شده در سال ۱۹۰۲ – ایالات متحده آمریکا

شهاب سنگ چیست؟

شهاب سنگ (Meteorite) تکه ی جامد از اجرام فضایی مانند دنباله‌دارها یا سیارک های سرگردان در فضاست و پس از طی مسیر های طولانی در دام جاذبه ی زمین افتده و با از گذر از جو و تاب آوردن در برابر فشار و اصطکاک ، بر روی سطح زمین فرود آید. شهاب سنگ ها اندازه و انواع گوناگونی دارند و بافت و ترکیب شمیایی مختص به خود را دارند که آنها را از سنگ های زمینی متمایز می کند.

شهاب سنگ ها دارای مقادیری آهن به‌ صورت (آلیاژ آهن و نیکل) هستند و از این‌رو ، براساس درصد آهن‌شان به سه گروه طبقه‌بندی می‌شوند که عبارت‌اند از: شهاب سنگ های فلزی دارای ۹۸ درصد فلز ، شهاب‌سنگ‌های فلزی-سنگی و شهاب سنگ های سنگی که محتوی رگه‌های باریکی از فلز هستند. اهمیت این قطعات فضایی در مطالعات علمی درباره کیهان و زمین و ساخت جواهرات خاص است.

برخورد بزرگترین شهاب سنگ ها در تاریخ زمین شناسی باعث انقراض  ۹۰ درصد موجودات زمین شده اند و اگر به اندازهٔ کافی بزرگ باشند حین برخورد انرژی به اندازه چندین تن TNT یا (بسته به اندازه) چند صد بمب اتم آزاد کنند ، برخی از دهانه های ایجاد شده از برخورد های قدیمی در آمریکا و آفریقا به جا مانده است.

روزانه حدود ۵۰ تن شهاب سنگ به درون جو زمین وارد می شود که بیشتر آن‌ها به دلیل سرعت بالایی که حین ورود به زمین دارند (گاهی با حداقل سرعت ۵۴٬۰۰۰ کیلومتر برساعت)  در بخش میانی اتمسفر (مزوسفر) خورد شده و تبخیر می‌شوند. عموم شهاب سنگ هایی که روی زمین سقوط کرده اند قدمتی ۴.۵ میلیارد ساله داشته و هم سن منظمومه ی شمسی می باشند.

انواع شهاب سنگ

شهاب سنگ ها بیشتر از سنگ و فلز ساخته شده‌اند. بر اساس میزان مواد فلزی و سنگی که دارند به سه دسته ی کلی سیدریت ها یا شهاب سنگ های فلزی ، سیدرولیت ها یا شهاب سنگ های سنگی-فلزی و آئرولیت ها یا شهاب سنگ های سنگی تقسیم می شوند

سیدریت ها (شهاب سنگ های فلزی)

سیدریت ها (Siderite) عموما از یک یا دو فاز فلزی آهن-نیکل (که نیکل معمولا بین ۴ تا ۲۰ درصد و به ندرت بیشتر) و عموما با کانی های فرعی ترولیت FeS ، شری برزیت Fe(Ni,Co)P3 و گرافیک تشکیل شده اند.کانی ها دابریلیت Fe Cr2S4  نیز به ندرت در آن دیده می شود.این کانی های فرعی به صورت دانه های کوچک مدور یا لایه در میان فلز پراکنده هستند.

فلز عموما ساختار مشخصی موسوم به ویدمن اشتات از خود نشان می دهد که برای دیدن آن سطح پولیش خورده ی شهاب سنگ را با محلول الکلی HNO3 تماس پیدا کند.این ساختار از لایه هایی از کاماسیتبا حاشیه از تائنیت تشکیل می شود.

سیدریت ها خود بر اساس بافت به سه دسته اکتاهدریت ، هگزاهدریت ، آتاکسیت تقسیم می شوند

اکتاهدریت ها OCTAHEDRITES 

متداول ترین بافتی که در سطح شهاب سنگ های آهنی دیده می شود که متشکل از رشد کم و بیش ریز دانه های لایه ای آلیاژهای کاماسیت و تائنیت است که در زوایای مختلف یکدیگر را قطع می کنند. این الگوهای جذاب از نوارها و روبان های متقاطع ، رشد درونی صفحات بزرگتر کاماسیت و تائنیت را نشان می دهد. این شکل بین رشدی دارای آرایش فضایی به شکل یک هشت ضلعی است .

بنابراین، این شهاب سنگهای آهنی را اکتاهدرون (octahedron) می نامند. در بین فضاهای صفحات بزرگتر کاماسیت و تائنیت اغلب توسط مخلوط ریز دانه های کاماسیت و تائنیت به نام پلسیت (plessite) پر می شوند . اکتاهدریت ها بر اساس عرض لایه بندی کاماسیت خود به چندین زیر گروه تقسیم می شوند و هر زیرگروه با یک کلاس شیمیایی خاص از شهاب سنگ های آهن مرتبط است.

هگزاهدریت HEXAHEDRITES

هگزاهیدریت ها شهاب سنگ های آهنی که عمدتاً ازآلیاژ کاماسیت ( آلیاژی از آهن و نیکل با حدود ۶ درصد نیکل) تشکیل شده اند و عنوان Hexahedrites بر اساس شکل ساختار بلوری کاماسیت که به فرم فضایی شش ضلعی (hexahedron) مرتب شده است نام گذاری شده است.

کاماسیت خالص بلورهای مکعبی با شش ضلع مساوی و زاویه قائم تشکیل شده است و هگزاهیدریت ها در واقع بلورهای بزرگ و مکعبی آلیاژ کاماسیت هستند. سطح هگزاهیدریت ها هیچ صورتی از بافت Widmanstätten ویدن اشتاتن را نشان نمی دهند ، اما اغلب خطوط موازی خوبی به نام “خطوط نویمان (Neumann lines) ” را نشان میدهد که عنوان آن براساس نام کاشف خود ، فرانتس ارنست نویمان (Franz Ernst Neumann) ، که برای اولین بار در سال ۱۸۴۸ آنها را مطالعه کرد ، نام گذاری شد.

این الگو خطوط نشان دهنده یک تغییر شکل ساختاری ناشی از شوک است که در صفحات کریستالی kamacite رخ داده که نشان از سابقه اتفاقاتی است که برای سیاره والد آن رخ داده است. بر اساس ترکیب شیمیایی در گروه IIAB, IIG قرار میگیرد.

آتاکسیت ATAXITES

برخی از شهاب سنگهای آهنی ممکن است هیچ الگو ساختار درونی آشکاری را نشان ندهند و در اصطلاح یونانی “بدون ساختار” آتاکسیت (Ataxites) نامیده می شوند. آتاکسیت ها در درجه اول از تائنیت غنی از نیکل تشکیل شده اند و کاماسیت فقط به صورت لایه های میکروسکوپی و دوکی شکل یافت می شود.

در نتیجه ، نشان می دهد آتاکسیت ها  شهاب سنگ های غنی از نیکل میباشند و از نادرترین آنها هستند. در بین ۵۰ مورد سقوط شهاب سنگ آهنی ، هیچ یک از آنها آتاکسیت نبوده است.

تمام آتاکسیت های شناخته شده کشف شده هستند. به طور متناقضی ، بزرگترین شهاب سنگ شناخته شده هوبا (Hoba) ، متعلق به کلاس این ساختاراست و سازگاری بالایی با محیط داشته است.بافت بسیار بسیار محو و تار که فقط با میکروسکوپ با نور مایل دیده میشود مقدار نیکل بسیار بالا. این بافت را اکثرا افراد مبتدی اشتباه میگیرند.

سیدرولیت ها (شهاب سنگ های سنگی-فلزی)

شهاب‌سنگ های سنگی-آهنی یا سیدرولیت ها (Sidrolite) که از آلیاژ آهن و نیکل یا نسبتی تقریبا مساوی تشکیل شده اند که این دسته به دو گروه مشخص با ترکیب شیمیایی و کانیایی متفاوت  پالاسیت و مزوسیدریت تقسیم می شود

پالاسیت ها PALLASITE

این شهاب سنگ ها از زمینه ی پیوشته از آهن و نیکل تشکیل شده اند.این زمینه ی پیوشته دانه هایی از الیوین(نوع پریدوت یا همان سنگ زبرجد) که شکل شفاف و بلوری خوبی دارند ،احاطه کرده است. ساختار ویدمن اشتاتن در زمینه ی فلزی این شهاب سنگ ها قابل مشاهده است. کانی های فرعی مانند شری برزیت ، ترولیت ، کرومیت ، پیروکسن و برخی از کانی های فسفاته نیز وجود دارد.

  مزوسیدریت ها MESOSIDERITE

دسته ای از شهاب‌سنگ های سنگی-آهنی با فاز فلزی ناپیوسته هستند و فاز سیلیکاتی آنها نیز بیشتر فلدسپات نوع پلاژیوکلاز و پیروکسن می باشد و گاهی الیوین به عنوان کانی فرعی در آن ها یافت می شود.مزوسیدریت ها ظاهر بِرشی با بافت نامنظم دارند و فلز و سیلیکات ها اغلب توده ای و کلوخه ای یا به صورت هم رشدی در کنار یکدیگر قرار دارند.مزوسیدریت ها بسیار کمیاب اند.

آئرولیت ها (شهاب سنگ های سنگی)

فراون ترین دسته از شهاب‌سنگ ها هستند و به دلیل آهن و نیکل پایین شان خاصیت مغناطیسی ندارند.

بر اساس بافت به دو دسته کندریت ها و اکندریت ها تقسیم می شوند

کندریت ها CHONDRITE

این شهاب‌سنگ ها به دلیل داشتن کندرول ها ( دانه هایی گرد ، با قطر بیشتر از۱ میلیمتر ، معمولا از جنس الیوین یا پیروکسن ) به این نام شناخته می شوند. کندرول ها هرگز در سنگ های با منشاء زمین دیده نشده اند و منحصر به این نوع شهاب سنگ ها می باشند.ترکیب شیمیایی کندریت ها بسیار شبیه به ترکیب اصلی ماده تشکیل دهنده ی منظومه ی شمسی است.

آکندریت ها ACHONDRITE

این شهاب سنگ ها فاقد ذرات گرد کندرولی هستند و ظاهری شبیه به سنگ های آذرین زمینی (بازالت ها یا سنگ های پلوتونیک) دارند و احتمالا در دمای بالایی در درون سیارک های والد خود در فضا متبلور شده اند و ممکن است ترکیبکانی شناسی آنها متفاوت از سیارک والد خود داشته باشند .

تقریبا ۸ درصد از شهاب‌سنگ های سنگی از این دسته می باشند.

شهاب سنگ قمری