إن الكويكب الذي كان يتجول في الفضاء منذ مليارات السنين سوف يتعرض للقصف بكل شيء من الصخور إلى الإشعاع. تزيد مليارات السنين من السفر في الفضاء بين الكواكب من فرص الاصطدام بشيء ما في الفراغ الشاسع، وكان لواحد على الأقل من تلك التأثيرات قوة كافية لترك الكويكب ريوجو يتغير إلى الأبد.
عندما هبطت المركبة الفضائية Hayabusa2 التابعة لوكالة الفضاء اليابانية على ريوجو، جمعت عينات من السطح كشفت أن جزيئات المغنتيت (التي عادة ما تكون مغناطيسية) في حطام الكويكب خالية من المغناطيسية. يقدم الآن فريق من الباحثين من جامعة هوكايدو والعديد من المؤسسات اليابانية الأخرى تفسيرًا لكيفية فقدان هذه المادة لمعظم خصائصها المغناطيسية. وأظهر تحليلهم أن سبب ذلك هو اصطدام نيازك دقيقة واحدة عالية السرعة على الأقل، مما أدى إلى تدمير التركيب الكيميائي للماجنتيت، مما جعله غير مغناطيسي.
“لقد افترضنا أنه تم إنشاء المغنتيت الزائف [as] قال الباحثون بقيادة البروفيسور يوكي كيمورا من جامعة هوكايدو، في دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature Communications: “إنها نتيجة التغيير المكاني بسبب تأثير النيازك الدقيقة”.
ماذا تبقى…
ريوجو هو جسم صغير نسبيًا ليس له غلاف جوي، مما يجعله أكثر عرضة للتجوية الفضائية – التجوية بواسطة النيازك الدقيقة والرياح الشمسية. إن فهم التجوية الفضائية يمكن أن يساعدنا في الواقع على فهم تطور الكويكبات والنظام الشمسي. تكمن المشكلة في أن معظم معلوماتنا عن الكويكبات تأتي من النيازك التي تسقط على الأرض، وغالبية هذه النيازك عبارة عن قطع صخرية من داخل الكويكب، لذلك لم تتعرض للبيئة القاسية للفضاء بين الكواكب. ويمكن أيضًا تعديلها عند سقوطها عبر الغلاف الجوي أو من خلال العمليات الفيزيائية على السطح. كلما استغرق العثور على نيزك وقتًا أطول، زاد احتمال فقدان المزيد من المعلومات.
كان ريوجو في السابق جزءًا من جسم أكبر بكثير، وهو كويكب من النوع C، أو كربوني، مما يعني أنه يتكون بشكل أساسي من صخور الطين والسيليكات. تتطلب هذه المعادن عادة الماء لتكوينها، ولكن وجودها يفسره تاريخ ريوجو. ويُعتقد أن الكويكب نفسه قد ولد من الحطام بعد أن تحطم جسده الأصلي إلى أجزاء في حادث تصادم. كان الجسم الأصلي أيضًا مغطى بجليد الماء، وهو ما يفسر وجود المغنتيت والكربونات والسيليكات الموجودة في ريوجو: وهي تحتاج إلى الماء لتكوينها.
المغنتيت هو معدن مغنطيسي (يحتوي على الحديد والمغناطيسي). وهو موجود في جميع الكويكبات من النوع C ويمكن استخدامه لتحديد مغنطتها المتبقية أو المتبقية. يمكن للمغنطة المتبقية للكويكب أن تكشف عن قوة المجال المغناطيسي متى وأين تشكل المغنتيت.
تمكن كيمورا وفريقه من قياس المغنطة المتبقية لقطعتين من المغنتيت (يُطلق عليهما اسم framboids بسبب شكلهما الخاص) من عينة ريوجو. وهذا دليل على وجود مجال مغناطيسي في السديم الذي تشكل فيه نظامنا الشمسي ويظهر قوة هذا المجال المغناطيسي وقت تشكل الماجنتيت.
ومع ذلك، فإن ثلاث شظايا أخرى من المغنتيت لم تكن ممغنطة على الإطلاق. هذا هو المكان الذي يلعب فيه التغيير المكاني.
…وما ضاع
باستخدام التصوير المجسم الإلكتروني، الذي يتم إجراؤه باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ الذي يرسل موجات إلكترونية عالية الطاقة عبر عينة، اكتشف الباحثون أن الإطارات الثلاثة المعنية لا تحتوي على هياكل كيميائية مغناطيسية. هذا جعلها مختلفة جذريا عن المغنتيت.
أظهر التحليل الإضافي عن طريق المسح المجهري الإلكتروني أن جزيئات المغنتيت كانت مصنوعة بشكل أساسي من أكاسيد الحديد، ولكن كان هناك كمية أقل من الأكسجين في الجزيئات التي فقدت مغناطيسيتها، مما يشير إلى أن المادة خضعت للاختزال الكيميائي، حيث تم التبرع بالإلكترونات للنظام. . يفسر فقدان الأكسجين (والحديد المؤكسد) فقدان المغناطيسية، التي تعتمد على تنظيم الإلكترونات في المغنتيت. ولهذا السبب يطلق عليه كيمورا اسم “المغنتيت الزائف”.
ولكن ما الذي أدى إلى التخفيض الذي أدى إلى إزالة مغنطة المغنتيت في المقام الأول؟ اكتشف كيمورا وفريقه وجود أكثر من مائة جزيء حديدي معدني في الجزء من العينة الذي جاءت منه الإطارات المنزوعة المغناطيسية. إذا ضرب نيزك صغير بحجم معين هذه المنطقة من ريوجو، لكان قد أنتج نفس العدد تقريبًا من جزيئات الحديد من فرامبويدز الماجنتيت. ويعتقد الباحثون أن هذا الجسم الغامض كان صغيرا إلى حد ما، وإلا كان عليه أن يتحرك بسرعة لا تصدق.
وقالوا في نفس الدراسة: “مع زيادة سرعة التأثير، يتناقص حجم المقذوف المقدر”.
قد يبدو الماجنتيت الزائف وكأنه محتال، لكنه سيساعد في الواقع التحقيقات المستقبلية التي تهدف إلى معرفة المزيد حول شكل النظام الشمسي المبكر. يشير وجوده إلى وجود سابق للمياه على الكويكب، بالإضافة إلى التغيير المكاني، مثل قصف النيازك الدقيقة، الذي أثر على تكوين الكويكب. تؤثر كمية المغناطيسية المفقودة أيضًا على الشفق الكلي للكويكب. يعد البقاء مهمًا في تحديد مغناطيسية الجسم وقوة المجال المغناطيسي المحيط به عند تكوينه. ما نعرفه عن المجال المغناطيسي البدائي للنظام الشمسي تم تجميعه من سجلات البقاء، والتي يأتي الكثير منها من الماجنتيت.
ربما تكون بعض الخصائص المغناطيسية لهذه الجسيمات قد فقدت منذ زمن طويل، ولكن ما تبقى يمكن أن يكتسب المزيد في المستقبل.
اتصالات الطبيعة، 2024. DOI: 10.1038/s41467-024-47798-0
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”