حجر نيزكي دقيق

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
حجر نيزكي دقيق
Micrometeorite.jpg
حجر نيزكي دقيق من جليد القارة القطبية الجنوبية.

الحجر النيزكي الدقيق هو نيزك دقيق نجا خلال دخوله الغلاف الجوي للأرض. يترواح حجم هذه الجسيمات بين 50  ميكرون و2 ميليميتر. توجد عادةً على سطح الأرض، يختلف الحجر النيزكي الدقيق عن الحجر النيزكي بأنّه أصغر منه وأكثر وفرة ومختلف في التركيب. وتشكل الأحجار النيزكية الدقيقة مجموعة جزئية من الغبار الكوني، وتتضمن أيضاً جزيئات الغبار بين الكوكبية الأصغر. [1]

تدخل الأحجار النيزكية الدقيقة الغلاف الجوي للأرض بسرعات كبيرة (على الأقل 11  كيلومتر في الثانية) وتخضع للتسخين من خلال الضغط والاحتكاك في الغلاف الجوي. يزن الحجر النيزكي الواحد بين 10-9 و  10-4 غرام وتشكل مجتمعة معظم المواد القادمة من خارج الأرض والتي وصلت إلينا حتى يومنا هذا.[2]

ابتكر فريد لورانس ويبل مصطلح ‹‹الحجر النيزكي الدقيق›› لوصف الأجسام بحجم الغبار التي تسقط على الأرض.[3] تدخل في بعض الأحيان النيازك والنيازك الدقيقة الغلاف الجوي للأرض بشكل مرئي مثل الشُّهب، وعندما تنجو وتصل للأرض تسمى أحجارًا نيزكية أو أحجارًا نيزكية دقيقة.

مقدمة[عدل]

تختلف بُنى الأحجار النيزكية الدقيقة، إذ تتغير هياكلها الأساسية وتركيبتها المعدنية بسبب درجات الحرارة التي تتعرض لها أثناء دخولها الغلاف الجوي للأرض. وهي دالة على سرعتها الداخلية وزاوية دخولها. و تتراوح من جسيمات غير ذائبة تحتفظ بتركيبتها المعدنية الأصلية، إلى جسيمات ذائبة جزئياً، إلى كريات كونية ذائبة مدورة فقد البعض منها جزءاً كبيراً من كتلته بسبب عملية التبخر. يعتمد التصنيف على التركيب ودرجة التسخين.[4][5]

تُحدد أصول الأحجار النيزكية الدقيقة القادمة من خارج الغلاف الجوي عن طريق التحليلات الدقيقة التي تُظهر أنه:

  • يشابه المعدن الذي يحويه المعدن الذي نجده في النيازك.[6]
  • يحتوي البعض منها على الفوستيت، وهو أكسيد الحديد عالي الحرارة الموجود في قشور الأحجار النيزكية الدقيقة المنصهرة.[7]
  • تحوي معادنها السيليكية عناصر رئيسية وعناصر قليلة جداً بنسب مشابهة لتلك التي في النيازك.[8][9]
  • وفرة المنغنيز الكوني في الكريات الحديدية، والبيريليوم الكوني، والألمنيوم، ونظير النيون الشمسي في الأحجار النيزكية الدقيقة الحجرية هي من خارج الغلاف الجوي للأرض. [10]
  • يدل وجود الحبيبات المتشكلة قبل نشوء النظام الشمسي في بعض الأحجار النيزكية الدقيقة والديتيريوم الفائض في الأحجار النيزكية الدقيقة الفائقة الكربون على أنها ليست من خارج غلاف الأرض فحسب، بل إنّ بعض مكوناتها تشكلت حتى قبل تشكل نظامنا الشمسي.[11][12]

يدخل ما يقدر ب 40000±20000 طن من الغبار الكوني في العام الغلاف الجوي العلوي، ويصل من هذا الغبار إلى سطح الأرض سنوياً ما يقدر بأقل من 10% من هذه الكمية أي 2700±1400 طن في العام.[13] لذلك، تكون كتلة الأحجار النيزكية الدقيقة المترسبة أكبر بحوالي 50 مرة من تلك المقدرة للنيازك والتي تمثل حوالي 50 طن في العام، يشير هذا العدد الهائل من الجسيمات الذي يدخل الغلاف الجوي للأرض كل عام إلى أنّ المجموعات الكبيرة من الأحجار النيزكية الدقيقة تحتوي على جسيمات من كل الأجسام المنتجة للغبار في النظام الشمسي بما في ذلك الكويكبات، والمذنبات، والشظايا من القمر والمريخ. توفر المجموعات الكبيرة من الأحجار النيزكية الدقيقة معلومات عن حجم، وتركيب، وتأثيرات التسخين للغلاف الجوي وأنواع المواد التي تتراكم على الأرض، وتعطي الدراسات التفصيلية للحجر النيزكي الدقيق نظرة عن أصلها، وطبيعة الكربون، والأحماض الأمينية، والحبيبات المتشكلة قبل تشكل النظام الشمسي التي تحتوي عليها.[14]

مواقع الجمع[عدل]

جُمعت الأحجار النيزكية الدقيقة من الرواسب في أعماق البحار، والصخور الرسوبية، والرواسب القطبية. جُمعت سابقاً بشكل أساسي من الثلج والجليد القطبي بسبب تراكيزها المنخفضة على سطح الأرض، ولكن في العام 2016 اكتُشفت طريقة لاستخراجها في البيئات الحضرية.[15]

رواسب المحيط[عدل]

جُمعت الأحجار النيزكية الدقيقة الذائبة (الكريات الكونية) لأول مرة من الرواسب في أعماق البحار خلال بعثة تشالنجر الممتدة من عام 1873 حتى  1876. وجد موري ورينارد عام 1891 مجموعتين من الأحجار النيزكية الدقيقة: الأولى عبارة عن كريات مغناطيسية سوداء مع أو بدون نوى معدنية، والثانية كريات ذات بنية بلورية[16] ولون بني شبيهة بالكاندرول. في عام 1883، أشاروا أنّ هذه الكريات من خارج الغلاف الأرضي لأنها وجدت بعيدة عن مصادر الجسيمات الأرضية، وهي لا تشبه المجالات المغناطيسية المُنتجة في الأفران في ذلك الوقت، ونواها المعدنية المكونة من النيكل والحديد لا تشبه النوى المعدنية التي وُجدت في الصخور البركانية. كانت الكريات أكثر وفرة في الرواسب التي تتراكم بشكل بطيء، وخاصة في الطين الأحمر المترسب أسفل عمق تعويض الكربونات، وهذا ما يدعم الأصل النيزكي. بالإضافة لتلك المجالات المغناطيسية في النوى المتشكلة من الحديد والنيكل، تحتوي بعض الكريات الأكبر من 300  ميكرون نوى عناصر من المجموعة البلاتينية. استُخرجت الكريات الكونية من رواسب المحيط منذ أول عملية جمع لتشالنجر باستخدام الكور، والبوكس كور، وملتقطات الصدف، والمزلجات المغناطيسية. استرجعت زلاجة مغناطيسية معروفة باسم (ماك ريك كوزميك) آلاف الكريات الكونية من عمق 10 سنتيمترات في الطين الأحمر في قاع المحيط الهادي.[17]

الرواسب الأرضية[عدل]

تحتوي الرواسب الأرضية أيضاً على الأحجار النيزكية الدقيقة، وُجدت في العينات التي:

  • تملك معدلات ترسيب منخفضة مثل الأحجار الطينية[18] والأرضيات الكربونية الصلبة.[19][20]
  • التي تذوب بسهولة مثل الرواسب الملحية[21] والأحجار الجيرية.[22]
  • الموجودة بشكل كتل مثل مركزات المعادن العالية الموجودة في الصحارى[23] ورمال الشاطئ.

أقدم الأحجار النيزكية الدقيقة هي كريات حديدية متغيرة بشكل كامل وُجدت في أرضيات كربونية عمرها بين 140 إلى 180 مليون عام. [19]

الأحجار النيزكية الدقيقة الحضرية[عدل]

أظهرت دراسة جديدة عام 2016 أنّ الأسطح المسطحة في المناطق الحضرية تشكل أماكن خصبة لاستخراج الأحجار النيزكية الدقيقة. تملك الكريات الكونية الحضرية عمرًا أرضيًا أقصر وتغيرها أقل من التي وُجدت سابقاً.

قد يجد الجامعون الهواة الأحجار النيزكية الدقيقة في المناطق حيث يتركز الغبار من مساحة كبيرة، مثل مواسير التصريف.

الرواسب القطبية[عدل]

الأحجار النيزكية الدقيقة الموجودة في الرواسب القطبية أٌقل تجوية بكثير من تلك الموجودة في البيئات الأرضية، والذي يبرهنه الزجاج بين الخلوي، ووجود أعداد كبيرة من الكريات الزجاجية والأحجار النيزكية الدقيقة غير الذائبة، وأنواع الجسيمات النادرة أو المفقودة في العينات المستخرجة من عمق البحر.[24]

جُمعت الأحجار النيزكية الدقيقة التي وُجدت في المناطق القطبية من ثلوج غرينلاند، والجليد الأزرق في أنتاركتيكا، والحطام الريحي في أنتاركتيكا، وفي قلوب الجليد، وفي قاع مياه القطب الجنوبي، ومصائد الرواسب في أنتاركتيكا، والثلوج الحالية في أنتاركتيكا.[25][26][27]

تصنيف وأصول الأحجار النيزكية الدقيقة[عدل]

التصنيف[عدل]

التصنيف الحديث للنيازك والأحجار النيزكية الدقيق معقد، وفي ورقة مراجعة في 2007، يلخص كروت وآخرون تصنيف النيازك الحديث. يتطلب ربط مجموعات تصنيف النيازك بالأحجار النيزكية الدقيقة مقارنة خصائصها العنصرية والبنيوية والنظائرية.[28]

المراجع[عدل]

  1. ^ Brownlee, D. E.؛ Bates, B.؛ Schramm, L. (1997)، "The elemental composition of stony cosmic spherules"، Meteoritics and Planetary Science، ج. 32، ص. 157–175، Bibcode:1997M&PS...32..157B، doi:10.1111/j.1945-5100.1997.tb01257.x
  2. ^ Love, S. G.؛ Brownlee, D. E. (1993)، "A direct measurement of the terrestrial mass accretion rate of cosmic dust"، Science، ج. 262، ص. 550–553، Bibcode:1993Sci...262..550L، doi:10.1126/science.262.5133.550، PMID 17733236
  3. ^ Whipple, Fred (1950)، "The Theory of Micro-Meteorites"، Proceedings of the National Academy of Sciences، ج. 36، ص. 687–695، Bibcode:1950PNAS...36..687W، doi:10.1073/pnas.36.12.687، PMC 1063272، PMID 16578350
  4. ^ Taylor, S.؛ Lever, J. H.؛ Harvey, R. P. (2000)، "Numbers, Types and Compositions of an Unbiased Collection of Cosmic Spherules"، Meteoritics & Planetary Science، ج. 35، ص. 651–666، Bibcode:2000M&PS...35..651T، doi:10.1111/j.1945-5100.2000.tb01450.x
  5. ^ Genge, M. J.؛ Engrand, C.؛ Gounelle, M.؛ Taylor, S. (2008)، "The Classification of Micrometeorites"، Meteoritics & Planetary Science، ج. 43، ص. 497–515، Bibcode:2008M&PS...43..497G، doi:10.1111/j.1945-5100.2008.tb00668.x
  6. ^ Smales, A. A.؛ Mapper, D.؛ Wood, A. J. (1958)، "Radioactivation analysis of "cosmic" and other magnetic spherules"، Geochimica et Cosmochimica Acta، ج. 13، ص. 123–126، Bibcode:1958GeCoA..13..123S، doi:10.1016/0016-7037(58)90043-7
  7. ^ Marvin, U. B.؛ Marvin, M. T. (1967)، "Black, Magnetic Spherules from Pleistocene and Recent beach sands"، Geochimica et Cosmochimica Acta، ج. 31، ص. 1871–1884، Bibcode:1967GeCoA..31.1871E، doi:10.1016/0016-7037(67)90128-7
  8. ^ Blanchard, M. B.؛ Brownlee, D. E.؛ Bunch, T. E.؛ Hodge, P. W.؛ Kyte, F. T. (1980)، "Meteoroid ablation spheres from deep-sea sediments"، Earth Planet. Sci. Lett.، ج. 46، ص. 178–190، Bibcode:1980E&PSL..46..178B، doi:10.1016/0012-821X(80)90004-7
  9. ^ Ganapathy, R.؛ Brownlee, D. E.؛ Hodge, T. E.؛ Hodge, P. W. (1978)، "Silicate spherules from deep-sea sediments: Confirmation of extraterrestrial origin"، Science، ج. 201، ص. 1119–1121، Bibcode:1978Sci...201.1119G، doi:10.1126/science.201.4361.1119، PMID 17830315
  10. ^ Duprat, J. E.؛ Dobrică, C.؛ Engrand, J.؛ Aléon, Y.؛ Marrocchi, Y.؛ Mostefaoui, S.؛ Meibom, A.؛ Leroux, H.؛ وآخرون (2010)، "Extreme Deuterium excesses in ultracarbonaceous Micrometeorites from Central Antarctic Snow"، Science، ج. 328، ص. 742–745، Bibcode:2010Sci...328..742D، doi:10.1126/science.1184832، PMID 20448182
  11. ^ Raisbeck, G. M.؛ Yiou, F.؛ Bourles, D.؛ Maurette, M. (1986)، "10Be and 26Al in Greenland cosmic spherules: Evidence for irradiation in space as small objects and a probable cometary origin"، Meteoritics، ج. 21، ص. 487–488، Bibcode:1986Metic..21..487R
  12. ^ Nishiizumi, K.؛ Arnold, J. R.؛ Brownlee, D. E.؛ وآخرون (1995)، "10Be and 26Al in individual cosmic spherules from Antarctica"، Meteoritics، ج. 30، ص. 728–732، doi:10.1111/j.1945-5100.1995.tb01170.x، hdl:2060/19980213244
  13. ^ Taylor, S.؛ Lever, J. H.؛ Harvey, R. P. (1998)، "Accretion rate of cosmic spherules measured at the South Pole"، Nature، ج. 392، ص. 899–903، Bibcode:1998Natur.392..899T، doi:10.1038/31894، PMID 9582069
  14. ^ Taylor, S.؛ Schmitz, J.H. (2001)، Peucker-Erhenbrink, B.؛ Schmitz, B. (المحررون)، "Accretion of Extraterrestrial matter throughout Earth's history—Seeking unbiased collections of modern and ancient micrometeorites"، Accretion of Extraterrestrial Matter Throughout Earth's History/ Edited by Bernhard Peucker-Ehrenbrink and Birger Schmitz; New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers، New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers، ص. 205–219، Bibcode:2001aemt.book.....P، doi:10.1007/978-1-4419-8694-8_12، ISBN 978-1-4613-4668-5
  15. ^ "An urban collection of modern-day large micrometeorites: Evidence for variations in the extraterrestrial dust flux through the Quaternary"، مؤرشف من الأصل في 21 يونيو 2017.
  16. ^ Murray, J.؛ Renard, A. F. (1891)، "Report on the scientific results of the voyage of H.M.S. Challenger during the years 1873–76"، Deep-Sea Deposits، ص. 327–336
  17. ^ Murray, J.؛ Renard, A. F. (1883)، "On the microscopic characters of volcanic ashes and cosmic dust, and their distribution in deep-sea deposits"، Proceedings of the Royal Society، Edinburgh، ج. 12، ص. 474–495
  18. ^ Crozier, W. D. (1960)، "Black, magnetic spherules in sediments"، Journal of Geophysical Research، ج. 65، ص. 2971–2977، Bibcode:1960JGR....65.2971C، doi:10.1029/JZ065i009p02971
  19. أ ب Czajkowski, J.؛ Englert, P.؛ Bosellini, A.؛ Ogg, J. G. (1983)، "Cobalt enriched hardgrounds-new sources of ancient extraterrestrial materials"، Meteoritics، ج. 18، ص. 286–287، Bibcode:1983Metic..18..286C
  20. ^ Jehanno, C.؛ Boclet, D.؛ Bonte, Ph.؛ Castellarin, A.؛ Rocchia, R. (1988)، "Identification of two populations of extraterrestrial particles in a Jurassic hardground of the Southern Alps"، Proc. Lun. Planet. Sci. Conf.، ج. 18، ص. 623–630، Bibcode:1988LPSC...18..623J
  21. ^ Mutch, T.A. (1966)، "Abundance of magnetic spherules in Silurian and Permian salt samples"، Earth and Planetary Science Letters، ج. 1، ص. 325–329، Bibcode:1966E&PSL...1..325M، doi:10.1016/0012-821X(66)90016-1
  22. ^ Taylor, S.؛ Brownlee, D. E. (1991)، "Cosmic spherules in the geologic record"، Meteoritics، ج. 26، ص. 203–211، Bibcode:1991Metic..26..203T، doi:10.1111/j.1945-5100.1991.tb01040.x
  23. ^ Fredriksson, K.؛ Gowdy, R. (1963)، "Meteoritic debris from the Southern California desert"، Geochimica et Cosmochimica Acta، ج. 27، ص. 241–243، Bibcode:1963GeCoA..27..241F، doi:10.1016/0016-7037(63)90025-5
  24. ^ Broad, William J. (10 مارس 2017)، "Flecks of Extraterrestrial Dust, All Over the Roof"، The New York Times (باللغة الإنجليزية)، ISSN 0362-4331، مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2019، اطلع عليه بتاريخ 24 أبريل 2019.
  25. ^ Staff (17 ديسمبر 2016)، "Finding micrometeorites in city gutters"، The Economist، ISSN 0013-0613، مؤرشف من الأصل في 23 يونيو 2019، اطلع عليه بتاريخ 24 أبريل 2019.
  26. ^ Williams, A.R. (01 أغسطس 2017)، "The Man Finding Stardust on Earth"، Magazine، مؤرشف من الأصل في 24 أبريل 2019، اطلع عليه بتاريخ 24 أبريل 2019.
  27. ^ Muhs, Eric، "Micrometeorites"، IceCube: University of Wisconsin، مؤرشف من الأصل في 13 فبراير 2019، اطلع عليه بتاريخ 24 أبريل 2019.
  28. ^ Genge, M. J.؛ Engrand, C.؛ Gounelle, M.؛ Taylor, S. (2008)، "The classification of micrometeorites" (PDF)، Meteoritics & Planetary Science، ج. 43، ص. 497–515، Bibcode:2008M&PS...43..497G، doi:10.1111/j.1945-5100.2008.tb00668.x، مؤرشف من الأصل في 7 يوليو 2013، اطلع عليه بتاريخ 13 يناير 2013