كيف أثرت مخاطر الفضاء على الكويكب ريوجو؟

يتعرض الكويكب ريوجو الذي كان يتجول في الفضاء منذ مليارات السنين ربما لمخاطر في الفضاء، من الصخور إلى الإشعاع، حيث تزيد مليارات السنين من السفر عبر الفضاء بين الكواكب من احتمالات الاصطدام بشيء ما في الفراغ الشاسع، وكان لواحد على الأقل من تلك التأثيرات قوة كافية لترك الكويكب يتغير إلى الأبد.

عندما هبطت المركبة الفضائية هايابوسا 2 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.

ويقدم فريق من الباحثين من جامعة هوكايدو والعديد من المؤسسات الأخرى في اليابان تفسيرًا لكيفية فقدان هذه المادة لمعظم خصائصها المغناطيسية، كما أظهر تحليلهم أن سبب ذلك هو اصطدام واحد على الأقل من النيازك الدقيقة عالي السرعة الذي أدى إلى تحطيم التركيب الكيميائي للماجنتيت بحيث لم يعد مغناطيسيًا.

وقال الباحثون بقيادة يوكي كيمورا، الأستاذ في جامعة هوكايدو، في دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature Communications: "لقد اعتقدنا أن المغنتيت الزائف قد تم إنشاؤه نتيجة للتجوية الفضائية بسبب تأثير النيازك الدقيقة".

وريوجو هو جسم صغير نسبيًا ليس له غلاف جوي، مما يجعله أكثر عرضة للتجوية الفضائية - أي التغيير بواسطة النيازك الدقيقة والرياح الشمسية، كذلك فهم التجوية الفضائية يمكن أن يساعد على فهم تطور الكويكبات والنظام الشمسي، فالمشكلة هي أن معظم معلوماتنا عن الكويكبات تأتي من النيازك التي تسقط على الأرض، وغالبية تلك النيازك عبارة عن قطع صخرية من داخل الكويكب، لذلك لم تتعرض للبيئة القاسية للفضاء بين الكواكب.

ويمكن أيضًا أن تتغير أثناء هبوطها 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 في الغالب من صخور الطين والسيليكات، وتحتاج هذه المعادن عادة إلى الماء لتكوينها، ولكن وجودها يفسره تاريخ ريوجو.

ويعتقد أن الكويكب نفسه ولد من الحطام بعد أن تحطم جسمه الأصلي إلى أشلاء 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 الدائمة للكويكب أن تكشف مدى شدة المجال المغناطيسي في وقت ومكان تكوين المغنتيت.

تمكن كيمورا وفريقه من قياس المغنطة المتبقية في شظيتين من المغنتيت (تُعرفان باسم فرامبويدز بسبب شكلهما الخاص) من عينة ريوجو، ما يعد دليل على وجود مجال مغناطيسي في السديم الذي تشكل فيه نظامنا الشمسي، ويظهر قوة هذا المجال المغناطيسي في الوقت الذي تشكل فيه الماجنتيت، ومع ذلك فإن ثلاث شظايا أخرى من المغنتيت لم تكن ممغنطة على الإطلاق.

وباستخدام التصوير المجسم الإلكتروني، والذي يتم باستخدام مجهر إلكتروني ناقل يرسل موجات إلكترونية عالية الطاقة عبر عينة، وجد الباحثون أن الإطارات الثلاثة المعنية لا تحتوي على هياكل كيميائية مغناطيسية، ما جعلها مختلفة بشكل جذري عن المغنتيت.

أظهر التحليل الإضافي باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح أن جزيئات المغنتيت كانت في الغالب مصنوعة من أكاسيد الحديد، ولكن كان هناك كمية أقل من الأكسجين في تلك الجزيئات التي فقدت مغناطيسيتها، مما يشير إلى أن المادة قد شهدت انخفاضًا كيميائيًا، حيث تم التبرع بالإلكترونات للنظام، كما يفسر فقدان الأكسجين (والحديد المؤكسد) فقدان المغناطيسية، التي تعتمد على تنظيم الإلكترونات في المغنتيت، ولهذا السبب يشير كيمورا إليه باسم "الماجنتيت 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 جزء العينة الذي أتت منه الإطارات المنزوعة المغناطيسية.

وإذا ضرب نيزك صغير بحجم معين تلك المنطقة من ريوجو، لكان قد أنتج هذا العدد تقريبًا من جزيئات الحديد من فرامبويدز المغنتيت، ويعتقد الباحثون أن هذا الجسم الغامض كان صغيرًا إلى حد ما، أو أنه كان يتحرك بسرعة لا تصدق.

وقالوا في نفس الدراسة: "مع زيادة سرعة التأثير، يتناقص حجم المقذوف المقدر".

قد يبدو المغنتيت الزائف وكأنه دجال، لكنه سيساعد في الواقع التحقيقات القادمة التي تسعى إلى معرفة المزيد حول ما كان عليه النظام الشمسي المبكر.

ويشير وجوده إلى وجود سابق للمياه على أحد الكويكبات، فضلا عن التجوية الفضائية، مثل قصف النيازك الدقيقة، التي أثرت على تكوين الكويكب.

كما يؤثر مقدار فقدان المغناطيسية أيضًا على بقاء الكويكب بشكل عام، حيث يعد البقاء مهمًا في تحديد مغناطيسية الجسم وشدة المجال المغناطيسي حوله عند تكوينه.

وما نعرفه عن المجال المغناطيسي المبكر للنظام الشمسي أعيد بناؤه من سجلات البقاء، والتي يأتي الكثير منها من أكسيد الحديد الأسود.

ربما تكون بعض الخصائص المغناطيسية لتلك الجسيمات قد فُقدت منذ دهور، ولكن يمكن اكتساب الكثير في المستقبل مما تبقى.