النيازك والشهب والحجر النيزكي Meteoroids Meteors and Meteorites

لقد تعود المذنب بييلا Biela بأن يمر بالقرب من الأرض كل 6،75 سنة. ولدينا تسجيلات حوله قبل الثورة الحضارية التطورية. ففي عام 1846 وكيفما كان الحال فقد حدث له أن انفلق إلى جزئين بعد مضي أسابيع قليلة من هذا التأريخ والتي غادرت جنباً إلى جنب منذ عدة أشهر وعلى بعد حوالي 160،000 ميل. وعند رجوعه عام 1852م فإن هذه الأجزاء انفصلت على بعد أكثر من مليون ميل من بعضها. ومنذ ذلك الحين قلم تظهر بعد للأعين ولكن عندما تقطع الأرض المسار القديم لهذا المذنب، يظهر لنا نيزك متألق بنوره، إن السماء مليئة (بالنجوم المقذوفة Shooting stars) هذه التي تسميها نيازك Meteors تصبح المقذوفات أقل إضاءة وتألقاً في كل وقت، بسبب أن قطع المذنب بيلا يحصل بينهما ابتعادات أكثر وأكثر.

هنالك ولا سيما الأن الكثير من الأجسام الجميلة (نجوم مقذوفة) وهي قطع بسيطة من المذنبات القديمة التالفة التي تضرب الغلاف الجوي للأرض. بعض هذه النيازك تركت أثراً منظماً على سطح الأرض والكواكب منذ عصور قديمة من التأريخ تعود لأكثر من ألف سنة.

يعتقد العلماء بأن النيازك أو الشهب ما هي إلا قطع صغيرة جدا، وهنالك شدود حيث إن بعضها يكون كبيراً، ويظهر في السماء، يقدر العدد الكلي للنيازك التي تصطدم بالغلاف الجوي للأرض خلال فترة 24 ساعة في ضمن 200 مليون. وقد سجل حديثاً بأن النيازك تصطدم بالعربات الفضائية كذلك. تقع النيازك في صنفين هما:

النوع الأول: الذي يدور حول الشمس وهو أشبه بالكواكب الصغيرة والكبيرة في مدار ذي اختلاف مركزي صغير، والذي يقع قرب المستوى الموحد للكواكب. هذه النيازك تمثل الكواكب الصغيرة ما عدا الأصغر منها.

النوع الثاني: والذي هو أكثر شيوعاً للنيازك، يبدو مرتبطاً مع المذنبات. فالنيازك في مثل هذا الصنف تنتقل في مدارات طويلة جداً من أي اتجاه لأي زاوية لمستوى مدار الأرض. وبالتالي فإن نيازك هذا النوع تصطدم بالأرض في مجاميع أو وابل، وبعض هذه الأوابل تبدو بأن لها مدارات مشتركة مع مذنبات غير معروفة.

تسير النيازك والشهب بسرعة عالية لدرجة أنها تضرب الغلاف الجوي لربما على بعد 100 میل من فوق الأرض، وبسبب الاحتكاك بينها وبين الهواء فإنه يؤدي إلى اندلاع النار فيها. فأكثرها يشتعل قبل أن أن يدخل سطح الأرض بمقدار 30 ميلاً. هذه الأضواء النيزكية التي تصل الأرض تعرف بـ (الرجم) او الحجر النيزكي Meteorites.

هذا الحجر الصلب يكون ضخماً جداً في تركيبه، وأعظم مكوناته هي معادن الحديد والنيكل. لكن الرجم الحجري هو الأكثر شيوعاً من الرجم المعدني الآخر.

لم يعثر على رجم يحتوي على القضة أو الذهب، لكن بعضها يحتوي على الماس، أمثال الذي وجد في أريزونا. يمكن تمييز الرجم من خلال انصهارها وقشرتها السوداء التي تكون رقيقة ولساعة ويشبه شيئا ما الطلاء اللامع أو الورنيش. هذه القشرة الرقيقة تكون متميزة من الصخرة الأصلية. فالمسافة التي تبعدنا عن مكان انطلاق الرحم على الأكثر غير محدودة.

حدث مرة أن استدعي أحد الفلكيين عند ملك، كان على طاولته قطعة من حجر.. هذه جلت إلى الملك من أعلى العالم (إيفرست) تعتبر ذا شأن كونها من أعلى قمة على الأرض. وعندما رفع الفلكي الحجر باعتزاز، وأشار الفلكي إلى أن هذه الحجرة اللامعة برأسها الزخرفي، ما هي إلا (رجم) قد سقط في ذلك المكان. لقد زاد ذلك الابتسامة والبهجة إلى الملك. هذا الجسم المزخرف الجذاب قد جاء من بعد مقداره ملايين غير محدودة من الأميال. وتعتبر هبة زائرة من الفضاء الخارجي.

فبالرغم من أن أكثر الرجم تكون صغيرة، هنالك حالات قليلة يكون فيها وحدات كبيرة نوعاً ما تضرب الأرض، فقد سقط أحدها في سبيريا عام 1908م عند شمال خطوط سكك حديد سيبريا بحوالي 400 ميل، وقتل كل شيء حوله بمسافة ميل واحد، وخرب مساحة كبيرة ذات عرض 40 ميل. بالحقيقة لا يوجد أحد من الناس يعيش في تلك المنطقة، أو هم أيضاً تحطموا من أثره، وقد أحدث ضرب هذا الرجم للأرض صوتاً سمع على بعد 400 ميل.

فعلى سبيل المثال: نيزك فوهة البركان Grater في آريزونا الذي سبق ذكره في فصل من المحتمل أن يكون النيزك قد ضرب الأرض منذ 50,000 أو سابق. هذه البقعة التي 75,000 سنة مضت. هذه الفوهة البركانية يبلغ قطرها من ميل، وعدة مئات من الأقدام في عمقها، لقد أنشئت شركة لغرض الحصول على المعادن من الجسم الرئيسي ذي الكتلة العظيمة، والذي يبدو مضطجعاً تحت إحدى حافات البركان بعيداً تحت سطح الأرض.

يعتقد بعض الفلكيين أن حادثاً سببه مذنب كبير قد ضرب قارتنا في الشمال والجنوب من منطقة كارولينا هذه المنطقة مجيبة بعدة ثقوب وقنوات تشبه ذلك المتكون من ضرب إطلاقة كبيرة لقشرة الأرض. لقد أتى هذا المذنب من جهة الشمال الغربي للسماء. ولقد تعرض لعدة حالات عندما ضرب الأرض، ومن المحتمل أن ملايين السنين قد مرت عليه. فلو أن مذنبا من ذلك الحجم قد ضرب في نفس المكان. فإن احتمال قوة الانفجار لحرارة الهواء المندلعة أن تحطم جميع الحياة الواقعة في تلك المنطقة.

الشهب هي ما تعرف عادة باسم " نجوم إطلاق النار ". ويبدو كأنه يشكل حلقة في سلسلة واضحة من الضوء عندما يخلق هيئة أكبر من الحطام الفضائي المتنوع، ويعرف بشكل سلیم نتيجة دخول نيزك الغلاف الجوي للأرض. النيازك تختلف في الحجم، ولكن الغالبية العظمى من النيازك التي تمر عبر الغلاف الجوي كل عام ليست أكبر من حصاة، النيازك تصبح مرئية بين نحو 40 و75 كيلومتراً فوق الأرض، وتتفكك عندما تكون فقط أقرب قليلاً إلى هذا الكوكب، بحكم التعريف، والآثار فإن النيزك يحدث آثاراً، أكثر ، أي مذنب أو كويكب. وقد تترك النيازك آثاراً لها تأثير على الكائنات التي تعيش على الأرض.

فمن الصعب للغاية تقدير عدد ضربات النيازك في السنة؛ التخمينات ما مجموعه من 37000 إلى 78000 طن من المواد، أكثرها هي من قطع صغيرة. ومع ذلك، وأكبر النيازك هي  مهمة جداً للبحث العلمي عندما يمكن استردادها. النيازك تأتي في عدة أنواع - الحديد والحجارة، و" الحجرية، التركيب " - وفقاً لتكوينهم، من خلال تحليل هذه الشظايا، فقد تعلم العلماء أن معظم الشهب تأتي من حزام الكويكبات، على الرغم من أن بعضها جاء من القمر أو المريخ. الشهب تمر أحياناً خلال الغلاف الجوي للأرض في تيار، مما يسبب في تساقط الشهب.

ومن الأهداف الرئيسية لدراسة النيازك هو تحديد تأريخ المنشأ الأم لهذه الأجسام. وقد تم ويشكل قاطع أخذ عدة عينات من القارة القطبية الجنوبية منذ عام 1981م ومقارنتها مع ترکیب تلك العينات التي أخذت من الصخور القمرية (الكوندرايت chondrites) التي حصل عليها من بعثات أبولو 1972-1969. حيث أثبت أن يكون منشؤها من القمر. وهنالك بعض النيازك لا تزال غير مثبتة المنشأ.

بالرغم من، وجود اعتقاد بأنها جاءت من المريخ. وتحتوي هذه النيازك على غازات الغلاف الجوي المذابة نتيجة احتكاكها وسخونتها معه، وأنها تطابق ذلك الموجود في تكوين الغلاف الجوي للمريخ، كما قيست من قبل المركبة فايكنغ في عام 1976م، والتي تفترض بأن جميع المجموعات الأخرى من النيازك قد نشأت من الكويكبات أو المذنبات. ويعتقد أن غالبية النيازك هي من مكونات لأجزاء من الكويكبات.

وقد أثبت أنه من الصعب تصنيف النيازك، ولكن هنالك ثلاثة تصنيفات رئيسية وهي الأوسع:

الحجرية، الحجرية الحديدية، والحديدية. والنيازك الأكثر شيوعاً هي من نوع الكوندرايت chondrites، والتي هي نيازك صخرية.

وترجح القياسات (الراديو مترية) من أن تأريخ الصخور الكوندرايت ترجع إلى 4.55 مليار سنة، وهو العمر التقريبي للنظام الشمسي، وهي تعتبر من العينات البكر في وقت مبكر من مادة النظام الشمسي، على الرغم من أن في كثير من الحالات قد تم تحوير الكثير من خواصها من قبل التأثير الحراري أو التغيير الجليدي.

لقد اقترحت بعض النيزكيات وجود خصائص مختلفة في مختلف العينات من النيازك الكوندرايت الصخرية والتي توحي إلى موقع Enstatite chondrites الذي تشكلت فيه، وتحتوي على أكثر العناصر المقاومة للحرارة، ويعتقد بأنها قد تشكلت في النظام الشمسي الداخلي. ويعتقد بأن الكوندرايت العادية وهي النوع الأكثر شيوعاً لاحتوائها على كل العناصر المتطايرة والمؤكسدة، بأنها تشكلت في حزام الكويكبات الداخلية.

ويعتقد بأن الكوندرايت الكاربونية، والتي تمتلك أعلى نسب من العناصر المتطايرة وهي الأكثر أكسدة، قد نشأت في مسافات شمسية أكبر، ويمكن لكل من هذه الفئات أن تقسم إلى مجموعات صغيرة ذات خصائص متميزة.

وهنالك أنواع من النيازك التي خضعت للعمليات الجيولوجية، من الكوندرايت والحديد ومنها البزلت pallasites، وهي أيضاً من النيازك الصخرية، لكنها تختلف من ناحية كونها تعرضت العمليات أدت لإعادة تشكيلها من قبيل الانصهار والتبلور التي طرأت على مادة النيزك الأصلية (الأم). ونتيجة للعمليات النارية المذكورة والتي أدت إلى التغيير في القوام المميزة لمعدنية البازلت ومنها النيازك الحديدية الحجرية المكونة من معدن الزبرجد الزيتوني olivime المغلق المعدن.

وتصنف النيازك الحديدية إلى 13 من المجموعات الرئيسية، وتتألف أساساً من الحديد وسبائك النيكل مع كميات ضئيلة من الكاربون والكبريت والفسفور، وقد تشكلت هذه النيازك عندما انصهر المعدن وانفصلت من مادة السليكات الأقل كثافة وتبريدها، والتي أدت إلى ظهور نوع آخر نتيجة سلوك ذوبانها داخل أجسام النيزك الأم. حيث أحدث ثورات في إعادة تكوينها. ويمكن لكثير من النيازك أن تتحرر من قيود الكثير من أحزمة الجاذبية للكواكب الكبرى، وبالتالي أن تكون قادرة على اختراق مجالها الجاذبي. وعلى سبيل المثال قدرة تأثير جاذبية المشتري على إعادة تشكيل مدار كويكبي من الحزام الرئيسي بحيث يغوص في النظام الشمسي الداخلي، ويعبر مدار الأرض، وهذا على ما يبدو للحالة بالنسبة لأبولو، وشظايا الكويكب فيستا.

تسمى الجزيئات الموجودة في مدارات، والتي ترتبط بعلاقة متبادلة باسم تيار المركبات stream components والتي توجد في مدارات عشوائية تسمى مركبات متفرقة sporadic components.

يعتقد أن تشكيل تيارات معظم النيازك من الاضمحلال لنواة مذنب، وبالتالي انتشارها في جميع أنحاء المدار الأصلي للمذنب. عندما يتقاطع النيزك مع مدار الأرض، يتم زيادة معدل سرعته بسبب جاذبية الأرض وتكون نتيجتها واضحة الرؤية، ويمكن أن تنشط النيازك العدة أيام. ويطلق على رشة مكثفة من النيازك بعاصفة الشهب. وهنالك جدل حول هذه الظاهرة بين الشهب الانفرادية، وعلاقتها مع زخات الشهب.