كيف يكشفُ علماء الجيولوجيا أسرار النظام الشمسي؟

إنَّ السبيل الوحيد الذي يُمكِّننا من دراسة الكواكب والكويكبات بصورةٍ أقرب هو عبر الصخور التي تسقطُ على الأرض، أو المنقولة عمدًا من الفضاء.

من بين كافَّة العلوم، سلَّط علم الفلك ضوءًا ساطعًا على موقعنا من الكون، إلّا أنَّه من غير المعروف أنَّ الكثير من فهمنا للفضاء الخارجي يأتي من تخصُّصٍ مختلفٍ تمامًا: الجيولوجيا، فلو سألت شخصًا ما عن أداةٍ نستعملها لكشفِ أسرار الفضاء فمن المحتمل أنَّ إجابته ستكون التلسكوب بدلًا من الميكروسكوب أو المطرقة، لكن لو فكرت مليًّا بالأمر، فإنَّ أيَّ شيءٍ تقع عليه أيدينا تقريبًا هو صخرةٌ لا غير. نعم، قد يتمُّ إرجاع مخلَّفات فضائية بأمانٍ أحيانًا، وقد تمَّ بالفعل إرجاع جسيمات من الرياح الشمسية إلى الأرض من خلال بعثة Gensis التابعة لوكالة ناسا عام 2004، إلّا أنَّ كمية الصخور التي لدينا على الأرض تتجاوز الكثير؛ فلدينا صخرة من القمر بفضل بعثة Apollo، وصخور من كوكب المريخ التي انفجرت في الفضاء خلال اصطدامات كويكب على أسطح هذه الاجسام التي طافت في النهاية بالقرب من كوكبنا وسقطت على الأرض كنيزك. لدينا كذلك صخور من المذنبات بفضل بعثة Stardust، وصخور من حزام الكويكب، ومن طقطقة النيازك التي تمطر السماوات، ويُمكننا قريبًا الحصول على صخور من كويكب Bennu بعدَ أن حقَّقت مهمَّة إعادة العيِّنات OSIRIS – Rex التابعة لوكالة ناسا NASA هبوطًا ناجحًا. ويُمكننا أيضًا دراسة بقايا الحفر الناتجة عن اصطدام الكويكبات بسطح الأرض بسرعة تفوق سرعة الصوت.

في الواقع، فإنَّ الصخور هي السبيل الوحيد عمليًا للاحتفاظ بقِطعٍ من الفضاء الخارجي، فالتلسكوب وبعثات الفضاء الروبوتية على قوَّتها، يُمكنها فقط أن تأخذنا بعيدًا جدًا.

لقد تعلَّمنا الكثير عن النظام الشمسي وما وراءه من خلال الصخور السماوية وخاصةً النيازك، في الوقت الذي تحتلُّ فيه النيازك مكانةً خاصَّة عند الكثيرين فإنَّها تبقى أحجاراً، وكالمثل الذي يقول: لا أحد يعرف الصخرة أفضل من الجيولوجي، فإنَّنا نستخدم أدوات الجيولوجيا لفهم الصخور التي تأتي من الفضاء.

تنشأ حياة النجوم بانهيار السدم بين النجوم بفعل الجاذبية، الجزء الأكبر كثافةً في المركز يشكِّل النجم نفسه، أمَّا البقية فتشكِّل غيمةً دوارة من الغاز والغبار تشبه الكعكة الصغيرة تُعرف بإسم قرص الكواكب الأولية. تبدأ هذه الأقراص في التبلور إلى جزيئات مجهرية من الغبار الصخري ويتَّحد في النهاية ليُشكِّل الكويكبات والمذنبات والكواكب. ولدينا نظرة تلسكوبية على أرض الواقع من هذه العملية في تلسكوبات كـALMA وHubble، لكن لدينا الكثير لنتعلَّمه على بُعد السنوات الضوئية.

تعطينا النيازك نظرةً مجهريةً عن قرص الكواكب الأولية التي يتشكَّل منها النظام الشمسي، لأنَّ الكثير ما زالوا يحتفظون بهذه الذرَّات البدائية من الغبار الصخري، وليس من المغالاة القول بأنَّها قطعٌ من الغبار.

كان من أوائل الذين أدركوا ذلك عالم الجيولوجيا الإنجليزي هنري كليفتون سوربي Henry Clifton Sorby الذي قال في محاضرةٍ له عام 1877 أنَّ “النيازك هي مخلَّفات المادة الكونية التي تتجمَّع لتشكِّل الكواكب”، وقد توصَّل لهذا الاستنتاج المذهل باستخدام المعرفة والمهارة التي اِكتسبها من دراسة الصخور الأرضية تحت أسطوانة المجهر الجيولوجي. لقد نقلت رؤية سوربي العظيمة وجهة نظرنا عن النيازك والنظام الشمسي للأبد.

بعد تفكيك هذه الذرَّات الغبارية في المختبر خلال 150 سنة، صرنا على درايةٍ بصفاتها الجيولوجية، واِستنتجنا بثقةٍ أشكال البيئات التي ظهرت في نظامنا الشمسي البدائي والأنظمة الشمسية الأُخرى عبر المجرة. وبدون النيازك ومعرفتنا بكيفية شكل الصخور الأرضية كانت هذه البيئات المفقودة السحيقة بعيدةً عن درايتنا ولكان من المستحيلات تحديد الآليات التي من خلالها تتشكَّل أنظمة الكواكب المنتظمة بدقة بانتظام الساعة.

بما أنَّ النيازك مصنوعة من مواد بدائية فإنَّها تعتبر الاشياء الأقدم التي تمسّها أيدينا حرفيًا. بعد تأريخ هذه النيازك، وضعنا مقياسًا زمنيًا عالي الدقة للنظام الشمسي الناشئ و الأحداث التي تجلَّت فيه.

نؤرخ النيازك باستخدام نفس الادوات التي تستخدمها الجيولوجيا لتأريخ الصخور الأرضية “التأريخ الإشعاعي”، في الواقع فإنَّ عمر النظام الشمسي الـ4,567,000,000 عام (أي 4.567 مليار سنة)، يُعرَّف من خلال التحلل الإشعاعي لليورانيوم إلى رصاص داخل النيازك.

وقد قاس علماء الجيولوجيا المتخصصون في تأريخ الصخور هذا العمر إلى ما يزيد أو ينقص عن 160,000 سنة، أي ما يعادل المسافة من مانشستر، المملكة المتحدة، إلى مدينة نيويورك بحدود بضع مئات من الأمتار.

ترجمة: طيبة حمد
تدقيق: فاطمة جبار
تعديل الصورة: فرات جمال

المصدر: هنا