نمونه‌های ارزشمندسیارک بنوکه توسط ناسا به زمین آورده شده‌اند، رازی ۴.۵ میلیارد ساله را درباره شکل‌گیری اولیه منظومه شمسی و نقش حیاتی سیاره مشتری در آن فاش می‌کنند.

اکتشافات جدید از نمونه‌هایسیارک بنودیدگاه دانشمندان را نسبت به چگونگی شکل‌گیری منظومه شمسی ما دگرگون کرده است. این یافته‌ها نشان می‌دهند که سیارک‌های اولیه مانند بنو، از ترکیبی از مواد نواحی داخلی و بیرونی منظومه شمسی تشکیل شده‌اند. سیاره مشتری در این فرآیند نقشی غیرمنتظره و محوری ایفا کرده و ترکیب مواد سازنده اجرام باستانی را تحت تاثیر قرار داده است.

ماموریت OSIRIS-RExناسادر سال ۲۰۲۳ میلادی، حدود ۱۲۰ گرم از نمونه‌هایسیارک بنورا با موفقیت به زمین بازگرداند. پروفسور ماریا شون‌باخلر، استاد ژئوشیمی ایزوتوپ در ETH زوریخ، به‌همراه تیمش ۰.۵ گرم از این مواد گرانبها را برای بررسی دریافت کردند. تحقیقات آن‌ها که در تاریخ ۲۴ اکتبر ۲۰۲۶ در ژورنال Science Advances منتشر شده، رازهای جدیدی را درباره منشا بنو و فرآیندهای اولیه منظومه شمسی فاش کرده است.

ردپای شیمیایی بنو: خویشاوندان کیهانی

محققان ETH زوریخ، ایزوتوپ‌های آهن، تیتانیوم و کروم در نمونه‌هایسیارک بنورا بررسی کردند. ایزوتوپ‌ها اشکال مختلف یک عنصر شیمیایی هستند که با تعداد متفاوت نوترون‌ها، جرم‌های اندکی متفاوتی دارند. این تحلیل‌ها نشان داد که بنو، سیارک ریوگو (Ryugu) و گروهی نادر از شهاب‌سنگ‌های بدوی موسوم به شهاب‌سنگ‌های CI، از نظر شیمیایی شباهت چشمگیری دارند. شهاب‌سنگ‌های CI بقایای کربن‌غنی ازمنظومه شمسیاولیه هستند که طی میلیاردها سال تغییرات کمی را تجربه کرده‌اند.

این اجرام دارای امضای ایزوتوپی بسیار مشابهی هستند که نشان می‌دهد مواد اولیه آن‌ها از یک مخزن غبار کیهانی باستانی مشترک سرچشمه گرفته است. امضای شیمیایی آن‌ها همچنین با سایر سیارک‌ها، گروه‌های شهاب‌سنگ و سیارات شناخته‌شده تفاوت قابل توجهی دارد. این شباهت‌ها، سرنخ مهمی از محل شکل‌گیری و شرایط اولیه منظومه شمسی به دست می‌دهد.

تولد غیرمنتظره سیارک بنو در مرز یخ و آب

برای سال‌ها، دانشمندان بر این باور بودند که سیارک‌های اولیه مانند بنو در منظومه شمسی بیرونی و شاید در همان مناطق دوری که دنباله‌دارها شکل گرفتند، منشا گرفته‌اند. آن‌ها همچنین گمان می‌کردند که مواد اصلی بنو نسبتا دیر در تکامل منظومه شمسی به هم پیوسته‌اند. اما یافته‌های جدید، هر دو فرضیه را به چالش می‌کشند.

محققان پیشنهاد می‌کنند که مواد تشکیل‌دهنده بنو، ریوگو و شهاب‌سنگ‌های CI در نزدیکی خط آب-یخ انباشته شده‌اند. این مرز، ناحیه‌ای در دیسک اطراف خورشید جوان بود که در آن دما به اندازه‌ای پایین بود تا بخار آب به یخ تبدیل شود. حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، این منطقه یک محل ملاقات مهم برای موادی بوده که از بخش‌های مختلف منظومه شمسی در حال توسعه می‌آمدند.

غبار ناشی از نواحی داخلی و بیرونی منظومه شمسی در نزدیکی این مرز با یکدیگر ترکیب شده و یخ آب به چسبیدن ذرات کوچک‌تر کمک کرده تا به تدریج به اجرام بزرگ‌تر تبدیل شوند. ماریا شون‌باخلر می‌گوید: «بنو یک هیبرید است؛ مواد آن به وضوح با منظومه شمسی داخلی یا بیرونی مطابقت ندارند.» ترکیب شیمیایی غیرمعمول آن نشان می‌دهد که بنو از ترکیبی از مواد سرچشمه‌گرفته از هر دو منطقه و نه از یک منبع واحد و منزوی تشکیل شده است.

نقش حیاتی مشتری در شکل‌گیری سیارک بنو

محققان همچنین سناریویی را برای توضیح چگونگی این ترکیب ارائه داده‌اند که در آن، سیاره مشتری به‌عنوان یک بازیگر کلیدی ظاهر می‌شود. مشتری به‌طرز فوق‌العاده‌ای زود در تاریخ منظومه شمسی، تقریبا ظرف یک میلیون سال پس از تولد خورشید، شروع به شکل‌گیری کرد. در آن زمان، خورشید جوان توسط دیسکی چرخان از گاز، غبار و یخ احاطه شده بود.

با افزایش سریع جرم مشتری، نفوذ گرانشی عظیم آن شروع به تغییر شکل توزیع مواد در سراسر دیسک کرد. محققان پیشنهاد می‌کنند که این سیاره غول‌پیکر گازی تا حدودی مانند یک سد ساختاری عمل کرده و از عبور بیشتر ذرات بزرگ‌تر از منطقه مداری خود جلوگیری می‌کرد اما اجازه می‌داد غبار ریزتر حرکت کند. این مواد ریز که از بخش‌های مختلف دیسک سرچشمه می‌گرفتند، می‌توانستند به‌طور گسترده‌ای در نزدیکی خط آب-یخ با یکدیگر ترکیب شوند. به این ترتیب، مشتری نه‌تنها محل شکل‌گیری اینسیارک بنوباستانی، بلکه مواد تشکیل‌دهنده آن‌ها را نیز تعیین کرده است.

بنو: سرنخ‌هایی از عناصر سازنده زمین

این سناریوی شکل‌گیری، دو ویژگی جذاب بنو را نیز توضیح می‌دهد: فراوانی مواد حاوی آب و شباهت شیمیایی آن به خورشید. نزدیکی به مرز آب-یخ، غلظت آب را در مواد سازنده بنو افزایش داده است. همچنین، نفوذ مشتری باعث شد که مواد والد این سیارک عمدتا از غبار ریز تشکیل شود. از آنجا که این ذرات کوچک می‌توانستند به‌طور کارآمدی در سراسر دیسک به گردش درآیند و با هم ترکیب شوند، ترکیب شیمیایی نزدیک به ترکیب کلی عناصر موجود در خورشید را حفظ کرده‌اند.

شون‌باخلر اظهار می‌دارد: «بنو شاید بهترین نگاه ما به ترکیب اولیه عناصر شیمیایی باشد که در نهایت سیارات زمینی از آن‌ها ساخته شدند.» بنو یکسیارکبسیار اولیه است زیرا مواد آن تقریبا ۴.۵ میلیارد سال پیش شکل گرفته و از آن زمان تاکنون تغییرات شیمیایی نسبتا کمی را تجربه کرده است. این ویژگی باعث می‌شود که نمونه‌های آن برای بازسازی شرایطی که پیش از شکل‌گیری زمین و دیگر سیارات سنگی وجود داشته، بسیار ارزشمند باشند. کانی‌های حاوی آب و ترکیبات آلی بنو نیز آن را برای بررسی چگونگی به دست آوردن برخی از مواد شیمیایی لازم برای حیات توسط زمین اولیه حائز اهمیت می‌کند.

افق‌های جدید: ماموریت آتی به قمر مریخ

با وجود این کشفیات جدید، چندین پرسش همچنان بی‌پاسخ مانده است. شون‌باخلر در ادامه بیان می‌کند: «ما اکنون در حال بررسی این موضوع هستیم که آیا سایر سیارک‌ها نیز همان امضای ایزوتوپی بنو و ریوگو را دارند یا خیر.» محققان همچنین می‌خواهند تاثیر دقیق جاذبه مشتری بر حرکت غبار را تعیین کنند و بفهمند که آیا اثرات گرانشی آن عامل تجمع ذرات بسیار ریز بوده است یا خیر.

• وقتی برخورد یک سیارک عظیم به دریای شمال، سونامی ۱۰۰ متری به راه انداخت
• دنباله‌دار، سیارک، شهاب و شهاب‌سنگ چه تفاوتی با هم دارند؟
• ماده‌ای عجیب و آدامس‌مانند در سیارک بنو کشف شد؛ این پلاستیک فضایی چیست؟
• سیارک بنو حتی از منظومه شمسی نیز قدیمی‌تر است؛ ماجرای یک گذشته وحشتناک

با تکمیل تحلیلسیارک بنوشون‌باخلر مشتاق فرصت دیگری برای بررسی مواد از منظومه شمسی اولیه است. آژانس فضایی ژاپن (JAXA) در حال آماده‌سازی ماموریت بازگرداندن نمونه از فوبوس، یکی از دو قمر مریخ، است. این ماموریت برای اواخر اکتبر ۲۰۲۶ برنامه‌ریزی شده و هدف آن جمع‌آوری مواد از قمر مریخ و بازگرداندن آن به زمین است. با این حال، جامعه علمی باید صبور باشد، زیرا کپسول حامل مواد از فوبوس تا سال ۲۰۳۱ به زمین بازنخواهد گشت.