میهمانان پرزحمت

سالیان فراوانی‌ست که انسان می‌داند تهدیداتی جدی علیه سیاره‌ی زمین، و در واقع خود او، وجود دارد و باید خود را در مقابل آنها محافظت کند؛ ولی در چند قرن اخیر، تهدیدات فرازمینی جایگاه ویژه‌ای نزد مردم یافته‌اند. نمونه‌ی پرداختن به تهدیدات فرازمینی را می‌توان در رسانه‌ها، مجلات، فیلم‌ها و... مشاهده کرد.

برخورد سیارک‌ها با زمین موجب فاجعه‌ای بشری خواهد شد.

حمله‌ی موجودات فضایی و شیوع بیماری‌های ناشی از ویروس‌های فضایی چیزی‌ست که عموم مردم به عنوان خطرناک‌ترین تهدیدها علیه تمدن بشری می‌شناسند؛ اما واقعیت ماجرا چیز دیگری‌ست. زمین در منظومه‌ی شمسی همسایگانی کوچک و سرگردان دارد که بر خلاف ظاهر سرد و خاموش‌شان بسیار خطرناکند. مطابق یکی از محتمل‌ترین نظریات که بتازگی حقایق جدیدی در ارتباط با آن یافت شده است، ۶۵ میلیون سال پیش یکی از همین همسایگان راه گم‌کرده به ملاقات زمین آمد و موجب شد نسل دایناسورها، بزرگ‌ترین حکمرانان آن دوران زمین، از بین برود. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد برخورد مستقیم سیارکی با قطر حدود یک کیلومتر به زمین می‌تواند منجر به مرگ مستقیم یک سوم جمعیت سیاره‌ی ما شود.

سیارک‌ها موجودات متنوع و عجیبی هستند. این اجرام تکه سنگ‌های کوچکی در فاصله‌ی بین مریخ و مشتری هستند که تحت گرانش ضعیف یکدیگر به هم چسبیده‌اند و بسیار آرام می‌چرخند. این اجرام را که همانند کمربندی میان مشتری و مریخ در حال حرکتند «کمربند سیارکی» می‌نامند. آشفتگی گرانشی در مدار حرکت‌شان نسبتا زیاد است و هر چند وقت تعدادی از آنها به هم برخورد می‌کنند و به سیارک‌های کوچک‌تری تبدیل می‌شوند. بیشتر آنها از کربن تشکیل شده‌اند؛ که به آنها نوع C گفته می‌شود. این گروه از سیارک‌ها بیشتر در خارج مدار مریخ و در فاصله‌ی حدود ۳,۵ واحد نجومی از خورشید قرار دارند. اندکی نزدیک‌تر، و در فاصله‌ی ۲ واحد نجومی از خورشید، سیارک‌های نوع S قرار دارند که جنس‌شان از سیلیسیوم است. بقیه‌ی سیارک‌ها نیز ترکیبات مختلفی دارند ولی بیشتر آنها فلزی هستند و به نوع M مشهورند.

خطر برخورد

زمین در هر شبانه‌روز ۴۰۰ میلیون بار از سوی سنگ‌های آسمانی بمباران می‌شود. البته اغلب این سنگ‌های آسمانی بسیار کوچکند و به صورت یک درخشش شهاب در ارتفاع ۸۰ تا ۱۲۰ کیلومتری بالای سطح زمین می‌سوزند. اما حدود سی‌هزار عدد از آنها به قدری بزرگ هستند که کاملا نمی‌سوزند و به سطح زمین برخورد می‌کنند. بررسی این سنگ‌های برخوردی که «شهاب‌سنگ» نام دارند، نشان داده است که آنها در واقع از سیارک‌ها جدا شده‌اند.

حال این پرسش پدید می‌آید که آیا خود سیارک‌ها نیز، همچون شهاب‌سنگ‌ها به زمین برخورد می‌کنند؟ پاسخ مثبت است. همان‌طور که سطح آبله‌گون ماه گویای برخورد این اجرام با آن است، سطح زمین نیز شاهد این برخوردها بوده و خواهد بود. با این تفاوت که پوشش آب و گیاه، و بخصوص جوّ مانع از شباهت چهره‌ی زمین به ماه می‌شود. مهم‌ترین اثرات برخورد یک سیارک به سطح زمین پس از برخورد آشکار می‌شود. جدا از تلفات و خسارات جبران ناپذیری که برخورد یک سیارک به زمین باعث می‌شود، موادی که از سطح جرم برخورد کننده آزاد می‌شوند می‌توانند لایه‌ی ازن را نابود کنند. از سوی دیگر، غباری که به آسمان بلند می‌شود می‌تواند تا چندین سال آسمان زمین را تیره کند و مانع رسیدن نور خورشید به زمین گردد؛ که در ادامه سرد شدن زمین و از بین رفتن گونه‌های گیاهی و جانوری و در نهایت نابودی کامل حیاتِ سیاره‌ی خاکی خواهد بود.

آثار و نمونه‌های برخورد

تونگاسکا (Tunguska): سی‌ام ژوئن سال ۱۹۰۸ انفجاری بر فراز جنگل تونگاسکا، در سیبری، به وقوع پیوست که درخشش و صدای آن تا فاصله‌ی هزار کیلومتری محل انفجار نیز شنیده شد. قدرت این انفجار معادل ۲ میلیون تن TNT بود و موج ناشی از انفجار ۳۰۰۰ کیلومتر مربع از آن جنگل را سوزاند. درختان از ریشه در آمدند و ساقه‌ها و تنه‌های سوخته‌شان به صورت شعاعی روی زمین پخش شد. در فاصله‌ی ۶۰ کیلومتری محل انفجار، موج قوی آن توانست یک شکارچی را از روی الاغ خود پرت کند. این انفجار ناشی از ورود یک سیارک یا دنباله‌دار ۸۰ متری با سرعت ۷۹هزار کیلومتر بر ساعت بوده است. این سیارک پیش از برخورد به زمین منفجر شده بود؛ زیرا هیچ نشانه‌ای از شهاب‌سنگ‌های باقی‌مانده یا گودال برخوردی مشاهده نشد. در این ماجرا به شکل حیرت‌انگیزی هیچ انسانی کشته نشد. شدت انفجار تونگاسکا به قدری بود که غبار ناشی از آن آسمان کالیفرنیا را تحت تأثیر قرار داد.

جنگل تونگاسکا، واقع در سیبری روسیه، سالها پس از انفجار مهیب سیارک در جوّ بالای خود. درختان کنده شده و به صورت شعاعی قرار گرفته‌اند.

دهانه‌ی بارینجر (Barringer): از آشکارترین و سالم‌ترین نشانه‌های برخورد سیارک‌ها با زمین گودال بارینجر، در آریزونای آمریکا، است. این گودال با قطری معادل ۱,۳ کیلومتر و عمق ۲۰۰ متر، پنج‌هزار سال پیش و زمانی تشکیل شد که یک قطعه سنگ آسمانی به قطر ۵۰ متر با سرعت چهارهزار کیلومتر بر ساعت (۳۳ برابر سرعت صوت) به سطح زمین برخورد کرد. قدرت این برخورد معادل انرژی آزاد شده در انفجار یک بمب هیدروژنی ۲۰ مگاتنی بود. حدود ۳۰ تن شهاب‌سنگ آهنی در لبه و دشت‌های اطراف این دهانه یافت شده است ولی توده‌ی اصلی سیارک در لحظه‌ی برخورد از هم پاشیده و تبخیر شد.

دهانه‌ی برخوردی بارینجر در آریزونای آمریکا

شهاب‌زخم مَنیکوگان (Manicougan): شهابزخم منیکوگان در ایالت کبک کانادا قرار دارد. این زخم در اثر برخوردی در ۲۱۰ میلیون سال قبل پدید آمد. بعدها سدّی که روی رودخانه‌ی نزدیک آن بسته شد دریاچه‌ی حلقوی به قطر ۶۵ کیلومتر در جای شهاب‌زخم پدید آورد. دهانه پیش از آن کاملآ فرسایش یافته بود، اما آثار دگرگونی هنوز در ساختار حلقوی آن پدیدار است. در سنگ‌ها به غیر از آثار فرسایش یخچالی، آثار ضربه بوضوح دیده می‌شود.

دهانه‌ی برخوردی منیکوگان (Manicougan) در ایالت کبک کانادا که با بستن سد بر روی رودخانه‌ی نزدیک آن، دریاچه‌ای به قطر ۶۵ کیلومتر تشکیل شده است.

آورونگا (Aorounga): این چاله‌ی برخوردی، که به وسیله‌ی تصاویر راداری ماهواره‌ای کشف شد، حدود ۲۰۰ میلیون سال قدمت دارد و در صحرای شمال چاد واقع شده است. قطر این چاله ۱۷ کیلومتر است.

شهاب‌زخم آورونگا (Aorounga) در صحرای شمال چاد

دریاچه‌های کلیرواتر (Clear Water): این دو دریاچه‌ی واقع در ایالت کبک کانادا حدود ۳۰۰ میلیون سال پیش، در اثر برخورد جرمی که اندکی قبل از برخورد نصف شده بود ایجاد شده است. قطر دریاچه‌ها ۳۲ و ۲۲ کیلومتر است.

دریاچه‌های کلیر واتر (Clear Water) در ایالت کبک کانادا

روش‌های مقابله

تا کنون شش روش مقابله با خطرات برخورد سیارک‌ها پیشنهاد شده است:

بمب‌های اتمی: از سلاح‌های اتمی در حادترین موارد استفاده می‌شود. منفجر کردن یک سیارک، مدار آن را تغییر نمی‌دهد اما سیارک را به تکه سنگ‌های کوچک‌تری تقسیم می‌کند و از اثرات مخرب جهانی آن می‌کاهد. اگر بمب را در نزدیکی سطح آن منفجر کنیم، آن‌گاه سطح سیارک بر اثر حرارت شدید تبخیر می‌شود و جتی از گاز و غبار ایجاد می‌کند. در این حالت سیارک به یک موشک شبیه می‌شود که ممکن است بتواند اندکی مسیرش را تغییر دهد. البته تا پیش از آزمایش ِ این روش نمی‌توان به کارایی آن امیدوار بود.

موتورهای جت و کیسه‌های هوا: اگر فقط قرار باشد سیارکی را در یک جهت مشخص هل دهیم، برخی پیشنهاد کرده‌اند که موتورهای جت به آن وصل کنیم؛ اما چون سیارک عملآ تکه تکه است باید از چند موتور استفاده کرد. بنابر پیشنهادات دیگر، می‌توان موتورهای جت را به کیسه‌های بزرگ هوا وصل کرد و سیارک را در تماس با این کیسه‌ها قرار داد. البته از آن‌جا که سیارک در حال چرخش است، موتورهای جت را همیشه نمی‌توان روشن نگاه داشت، زیرا اثر آنها خنثی می‌شود.

بادبان‌های خورشیدی: بادبان‌های خورشیدی فویل‌های فلزی نازکی هستند که نور خورشید را بازتاب می‌دهند. بنابر این نور خورشید به این بادبان‌ها نیرویی نه چندان زیاد ولی قابل توجه وارد می‌کند؛ اگر بتوانیم سیارک را به این بادبان‌ها متصل کنیم، نیرویی دایمی و در جهت مخالف خورشید به سیارک وارد می‌شود که موجب تغییر مدار آن خواهد شد. مشکل اینجاست که سیارک به دور خودش می‌چرخد و در اتصال بادبان اشکال ایجاد می‌کند. در حال حاضر آژانس‌های فضایی اروپا (ESA) و آمریکا (NASA) و چند مرکز دیگر در حال مطالعه‌ی این بادبان‌ها برای استفاده در مأموریت‌های میان‌سیاره‌ای هستند.

برخورد میان سیارک‌ها: سیارک‌ها دائما در حال برخورد با یکدیگر هستند. محاسبات نشان می‌دهد که می‌توان سیارک‌های کوچک‌تر را به سوی سیارک‌های بزرگ‌تر سوق داد تا با هم برخورد کنند. این برخوردها به قدر کافی شدید خواهند بود تا موجب تغییر مسیر سیارک بزرگ‌تر گردند.

انتقال دهندگان جرم: انتقال دهنده‌ی جرم یک دستگاه تئوری‌ست که اجسام را برای خروج از میدان گرانشی اجرام فضایی کوچک شتاب می‌دهد. اساس آن هم بر استفاده از میدان‌های مغناطیسی بسیار قوی‌ست که می‌تواند مواد مغناطیسی را از اجسام بزرگ دور کند. بدین ترتیب، معادل همان نیرویی که صرف می‌شود تا این مواد از سیارک فرار کنند، نیرویی خلاف جهت فرار مواد به سیارک وارد می‌شود که می‌تواند مدار آن را تغییر دهد.

رنگ آمیزی: با استفاده از اثر مشابه آن‌چه در توضیح بادبان خورشیدی بیان شد، می‌توانیم با استفاده از رنگ‌های روشن به بازتاب حرارت، که از خورشید به سیارک می‌رسد، از سطح آن بپردازیم که خود نیرویی هرچند جزیی در خلاف جهت خورشید به سیارک می‌دهد و موجب تغییر مسیر آن می‌شود. این پدیده را «اثر یارکوفسکی» می‌نامند.

تخته سنگی که بزرگ‌ترین موجودات زمین را نابود کرد

بزرگ‌ترین دگرگونی ظاهری در سطح زمین به ۶۵ میلیون سال پیش تعلق دارد. دایناسورها که مدت‌های بس طولانی بدون رقیب بر زمین تسلط داشته‌اند تن به مرگ دادند و جای خویش را به موجودات با شعورتر و چابک‌تری سپردند. از نظر مقیاس زمانی، نابودی دایناسورها به طور ناگهانی رخ داده است. البته این بدان معنی نیست که نابودی جانوران مزبور در عرض یک شب روی داده باشد، بلکه این حادثه در مقیاس زمان بسیار سریع بوده است. می‌توان گفت که دایناسورها در ادامه‌ی حیات موجودات ناموفقی بوده‌اند. این جانوران که برای مدت‌های طولانی حتی طولانی‌تر از دوران حیات انسان، کره‌ی زمین را عرصه‌ی تاخت و تاز خویش ساخته بودند به سببی ناشناخته ناگهان نابود گردیدند و فقط سنگواره‌هایی از خود به یادگار گذاردند.

سه نظریه برای نابودی دایناسورها مطرح گردید که دو نظریه رد شد و یک نظریه تا به امروز به قوت خود باقی‌ست:

۱ـ کمبود مواد غذایی به دلیل پس‌روی دریا و خشکیدن پایاب‌هایی که شرایط مناسبی را برای زندگی دایناسورها ایجاد می‌کرده اند.

۲ـ پیدایش پرندگان و پستانداران و مشارکت و رقابت با دایناسورها بر سر غذا.

۳ـ ورود و برخورد سیارکی به زمین که موجب نابودی دایناسورها شده است. این نظریه که روز به روز بر احتمال وقوع آن افزوده می‌شود مهم‌ترین گمان در ارتباط با نابودی دایناسورهاست.

جغرافی‌دان آمریکایی، والتر آلوارز، هنگامی که در نزدیکی کوهستان آپنین، در ایتالیا، مشغول مطالعه بر روی لایه‌های قدیمی رسوبی بود، لایه‌ای ۶۵ میلیون ساله و غنی از فلز «ایریدیوم» کشف کرد. ایریدیوم عنصر هفتادوهفتم جدول تناوبی و بسیار کمیاب است. بنابر این، یافتن مقادیر زیادی ایریدیوم اندکی عجیب می‌نمود. چند سال بعد دانشمندان توانستند لایه‌های ۶۵ میلیون ساله‌ی غنی از ایریدیوم را در دیگر نقاط زمین بیابند. واضح است که در آن زمان اتفاق عجیبی رخ داده که تمام زمین را تحت الشعاع قرار داده است. بر خلاف زمین که ایریدیوم در آن بسیار کم است، سیارک‌ها معادن غنی از ایریدیوم هستند. وجود لایه‌های غنی نشان می‌داد که در ۶۵ میلیون سال پیش سیارک یا جسم بزرگی به زمین برخورد کرده است. شبیه‌سازی‌ها نیز نشان دادند برخورد سیارکی به قطر ۱۰ کیلومتر می‌تواند آن چنان غباری در جوّ پخش کند که تا چندین سال فرو ننشیند و از ورود نور خورشید جلوگیری کند. نتیجه‌ی این کار سرد شدن بی‌اندازه‌ی زمین است که کمتر موجودی می‌تواند از آن جان سالم به در برد. دایناسورها که موجوداتی تن‌پرور و کم‌هوش بودند براحتی در معرض آن سرمای وحشتناک و نبود منابع غذایی نابود شدند.

پس از یافت لایه‌های غنی از ایریدیوم، دانشمندان محل برخورد احتمالی سیارک را یافتند. آنان با کمک تصاویر ماهواره‌ای توانستند حلقه‌های متحدالمرکز و متمرکزی را در پایین‌دست کوهستان یوکوتان، در مکزیک، به نام «چیکسولاب» (Chicxulub) بیابند. با روش نیمه‌ی عمر ایزوتوپ‌ها، سن این گودال‌ها حدود ۶۵ میلیون سال تعیین شد. پس از آن زیردریایی‌های اکتشافی در جریان نمونه‌برداری از کف اقیانوس آرام به تکه سنگی کوچک که قطر آن کمتر از ۳ میلیمتر بود برخوردند که مشخص شد یک شهاب‌سنگ با سن ۶۵ میلیون سال است و حدس‌ها درارتباط با وقوع حادثه‌ای عظیم در آن زمان قوت گرفت.

در اوایل سپتامبر سال ۲۰۰۷ مشخص شد که حلقه‌های چیکسولاب مربوط به برخوردی در نتیجه‌ی تکه تکه شدن سیارکی به نام «باپتیستینا»(Baptistina) بوده است که همچنین موجب به وجود آمدن دهانه‌ی «تیکو» در کره‌ی ماه نیز شده است.

به نظر می‌رسد باپتیستینا که نمونه‌ای از سیارک‌های کاندوریتی کربنی با قطری معادل ۱۷۰ کیلومتر است، از برخورد سیارکی ۶۰ کیلومتری با جسم مادر خود به وجود آمده باشد. ظاهرآ این برخورد «خانواده‌ی سیارکی باپتیستینا» را به وجود آورده که شامل تعدادی خرده‌سیارکِ مشابه با مداری یکسان است. شبیه‌سازی‌ها وجود حدود ۳۰۰ جرم با قطر بیشتر از ۱۰ کیلومتر و صدوچهل هزار جرم با قطر بیشتر از یک کیلومتر را در این مجموعه پیش‌بینی می‌کند. شبیه‌سازی دقیق این پدیده‌ها و محاسبه‌ی مسافتی که هر جرم طی کرده است، نشان می‌دهد که باپتیستینا ۱۶۰ میلیون سال قبل شکسته شده است. افزایش تدریجی اعضای این گروه سبب شده که تعدادی از آنها از کمربند سیارک‌ها به بیرون پرتاب شوند و در مسیر مدار زمین قرار گیرند. محاسبات دانشمندان نشان داده است که در حدود ۲۰ درصد اعضای این خانواده به این ترتیب از آن جدا شده‌اند و در حدود ۲ درصد اجرام جدا شده در مسیر زمین قرار گرفته‌اند. بنابر این تعداد سیارک‌های مهاجم به زمین بسیار افزایش پیدا کرده است. بسیاری معتقدند که دهانه‌ی چیکسولاب ۶۵ میلیون سال قبل در برخورد «کی‌تی» (KT) که منجر به انقراض نسل دایناسورها شد، به وجود آمده است، اما یافته‌های جدید نشان می‌دهد که به احتمال زیاد منشأ هر دو دهانه‌ی چیکسولاب در زمین و تیکو در ماه از خانواده ی سیارکی باپتیستیناست که این احتمال برای دهانه‌ی تیکو کمتر است. دانشمندان این احتمال برای چیکسولاب را حدود ۹۰ درصد و برای تیکو حدود ۷۰ درصد می‌دانند.

بنابر این با توجه به یافته‌ی جدید، منشأ برخوردی که منجر به انقراض دایناسورها شد تا حدودی مشخص می‌شود.

منابع:

--------------

۱ـ شناخت شهاب‌سنگ‌ها؛ رابرت هاچیسون - اندرو گراهام؛ ترجمه‌ی حسین علیزاده قریب؛ انتشارات سازمان جغرافیایی وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح؛ صفحات ۱۰۳ تا ۱۲۰.
۲ـ سرگذشت زمین؛ پاتریک مور - پیتر کترمول؛ ترجمه‌ی عباس جعفری؛ انتشارات گیتاشناسی؛ صفحات ۲۸۳ و ۲۸۴.
۳ـ سیارک‌ها نابود کنندگان تمدن بشری؛ ترجمه‌ی ذوالفقار دانشی؛ روزنامه‌ی جام‌جم؛ شماره‌ی ۸۵۳؛ ویژه نامه‌ی کاشف؛ شماره‌ی ۶۰؛ صفحات ۴ و ۵.
۴ـ سایت مجله‌ی نجوم
۵ـ سایت آسترونومی