سنگ پوش سطح شهاب ها

سنگ پوش سطح شهاب های کوچک ناشی از خستگی حرارتی است

خلاصه

طبق یک مقاله ی جدید، سنگ پوش – یعنی لایه ی سست و غیر یک پارچه متشکل از سنگ و غبارِ – شهاب های کوچک را تکه سنگ هایی سانتیمتری و قطعه هایی کوچکتر از آن تشکیل می دهند که در اثر گرم و سرد شدن پیاپی هوا به وجود آمده-اند چرا که سیکل های دمایی، طی پروسه ای به نام خستگی حرارتی موجب شکستن صخره ها می شود.
با توجه به مقاله ای که اخیراً در "نشریه طبیعت، انتشارات آنلاین پیش رفت" (Nature Advance Online Publication) چاپ شد سنگ پوش – که لایه ای است سست و غیر یک پارچه متشکل از سنگ و غبار– از شهاب های کوچک را تکه سنگ هایی سانتیمتری و قطعه هایی کوچکتر از آن تشکیل می دهند که در اثر گرم و سرد شدن پیاپی هوا به وجود آمده اند چرا که سیکل های دمایی، طی پروسه ای به نام خستگی حرارتی موجب شکستن صخره ها می شود.
پیش از این، مطالعات نشان داده بودند که سنگ پوش شهاب هایی که وسعت سطحشان یک کیلومتر یا کمتر است، ساخته شده از ماده‌ای است که این ماده، گاه ناشی از برخورد شهابواره های بسیار ریز با سنگهای روی شهاب و در نتیجه ساییده و نرم شدن سنگها بوده و گاه با سقوط مواد حاصل از برخوردها، بر سطح شهاب ایجاد شده است. تیمی از محققین رصد خانه ی ساحلی ریویرا در انجمن ماده های دورترین نقاط جهان، در دانشگاه جان هاپکینز و مؤسسه عالی هوا نوردی و فضا و مؤسسه ی تحقیقات جنوب شرق (SwRI) اخیراً تحقیقات آزمایشگاهی روی این موضوع انجام داده و برخوردها را مدل کرده و به این نتیجه رسیدند که تکه سنگ های ناشی از برخوردهای بزرگ، به سرعت گریز، رسیده و در نتیجه از جاذبه ی شهاب مورد نظر، رها می شوند؛ این نشان می دهد که این برخوردها نمی توانند عامل اصلی ایجاد سنگ پوش باشند.
تحقیقات این تیم نشان داد که در شهاب هایی که به سرعت، دور خود چرخیده و در نتیجه شب و روز کوتاهی دارند نوسانات دمایی باعث ایجاد تنش های مکانیکی شده که در اثر این تنش ها سنگهای بزرگ تکه تکه می شوند، در نتیجه این تکه سنگ-ها در اثر خستگی حرارتی به وجود می آیند.
دکتر مارکو دلبو از رصد خانه ی ساحلی ریویرا می گوید: "روی زمین چیزی که بیشترین شباهت را به جنس مواد پوشاننده ی سطح شهاب ها دارد از نظر ما، شهاب سنگ است. در نتیجه ما تعدادی شهاب سنگ را تحت سیکل های دمایی قرار دادیم که مشابه بودند با سیکل های دمایی سطح شهاب های نزدیک به زمین و دریافتیم که در اثر این نوسانات دمایی ترک های بسیار ریزی در این شهاب سنگ ها به وجود می آید و سرعت ایجاد این ترک ها آن قدری هست که خیلی زودتر از این که عمر شهاب به سر آید این ترک ها کل سطحش را بپوشانند."
برون یابی مدل این آزمایش ها نشان داد سرعت تکه تکه شدن ناشی از خستگی حرارتی به خصوص در فاصله 1 واحد نجومی (در حدود 93 میلیون مایل) از خورشید، بیشتر از سرعت تکه تکه شدن در اثر برخورد شهابواره‌هاست. و با دور شدن از خورشید این سرعت رفته رفته کاهش می یابد.
دکتر سیمون مارکی که دانشمندی است در بخش مهندسی و دانش فضا در SwRI، معتقد است :" حتی در مورد شهاب‌هایی که فاصله ی بسیار بیشتری از خورشید دارند هم به نظر می رسد تکه تکه شدن در اثر خستگی حرارتی بیش از برخورد با شهابواره ها در شکستن صخره ها نقش داشته باشد."
نتایج این تحقیق نشان می دهد که تکه تکه شدن سنگ ها در اثر خستگی حرارتی، به همراه فشار ناشی از تشعشعات خورشیدی می تواند سطح شهاب های کوچکی که به خورشید نزدیک ترند (در حدود 28 میلیون مایل با خورشید فاصله دارند) را در عرض 2 میلیون سال کاملاً فرسوده و ساییده کند.
سرمایه گذاران بر روی این تحقیق عبارتند از آژانس ملی de la Recherche SHOCKS ، BQR از رصد خانه ی ساحلی ریویرا، دانشگاه Nice-Sophia Antipolis، آزمایشگاه GeoZur، طرح ملی سیاره شناسی در فرانسه و مؤسسه مجازی اکتشاف منظومه ی شمسی در ناسا.