شهاب‌ سنگ‌های گروه سنگی-آهنی (سیدرولیت) و ویژگی‌های آنها

شهاب سنگ‌های گروه سنگی آهنی (Stony-iron) یا سیدرولیت‌ها شهاب سنگ‌هایی هستند که تقریباً از قسمت‌های مساوی از آهن و سیلیکات‌های شهاب‌سنگ تشکیل شده‌اند. این امر آنها را از شهاب سنگ های سنگی که بیشتر سیلیکات هستند و شهاب سنگ های آهنی که عمدتاً از آهن شهابی هستند متمایز می کند. شهاب سنگ‌های سنگی-آهنی به مزوسیدیت ها و پالازیت ها تقسیم می شوند. 

در این مقاله نگاهی دقیق‌تر به نادرترین و غیرمعمول‌ترین گروه‌ شهاب‌ سنگ‌ها؛ یعنی گروه سنگی-آهنی خواهیم داشت. اینبار ما پی خواهیم برد که این گروه، چگونه تشکیل شده‌اند و چند نمونه‌ی مهم را بررسی می‌کنیم.

شهاب‌ سنگ سنگی-آهنی (Stony-iron Meteorite) چیست؟

بخش عمده‌ی شهاب‌ سنگ های گروه سنگی-آهنی از آهن و نیکل ساخته شده‌اند و زمانی بخشی از هسته‌ی سیارات یا سیارک‌های بزرگ را تشکیل می‌دادند. شهاب‌ سنگهای گروه سنگی-آهنی در نوع خود فراوان‌ترین هستند و اغلب آن‌ها بخشی از پوسته‌ی اجسامی که در کمربند سیارک‌ها بودند را تشکیل می‌دادند. اگرچه اغلب این شهاب‌ سنگ‌ها حاوی ذرات آهن-نیکل فرازمینی و همچنین کندرول هستند، اما از جهات بسیاری به سنگ‌های زمینی شباهت دارند.  در مقایسه با دو گروه اصلی دیگر؛ یعنی شهاب‌ سنگ های سنگی و آهنی، گروه سنگی-آهنی بسیار نادر هستند و کمتر از 2 درصد کل شهاب‌ سنگهای شناخته شده را در بر می‌گیرند. آن‌ها دارای بخش‌های تقریباً مساوی از دو گروه دیگر (آهنی و سنگی) هستند. به عبارت دیگر، شهاب‌ سنگ‌های سنگی-آهنی مخلوطی از آهن-نیکل و سیلیکات هستند.

آهن شهاب‌ سنگ های آهنی-سنگی مشابه شهاب‌ سنگ‌های آهنی است که بیشتر از کاماسیت و تانیت به نسبت‌های مختلف تشکیل شده است. سیلیکات ها توسط الیوین غالب هستند. کانی های جانبی که شامل غیر سیلیکات نیز می شوند عبارتند از: کارلسبرگیت، کرومیت، کوهنیت، داوبرلیت، فلدسپات، گرافیت، ایلمنیت، مریلیت، پیروکسن کم کلسیم، شرایبرزیت، تری دیمیت و ترویلیت.

انواع شهاب‌ سنگهای گروه سنگی – آهنی

شهاب‌ سنگ‌ های آهنی-سنگی به دو گروه پالازیت‌ها (pallasites) و مزوسیدریت‌ها (mesosiderites) تقسیم می‌شوند. در ابتدا تصور می‌شد که پالازیت‌ها و مزوسیدریت‌ها از نظر منشأ و ترکیب مشابه باشند، اما امروزه گفته می‌شود که این دو گروه به روش‌های بسیار متفاوتی تشکیل شده‌اند. این دو نه بخاطر شباهتشان، بلکه به دلیل اینکه تفاوت بسیاری با سایر شهاب‌ سنگها دارند در یک گروه واحد گذاشته شده‌اند.

پالازیت‌ها: گوهرهای فرازمینی

می‌توان گفت که پالازیت‌ها، از زیباترین شهاب‌ سنگها هستند. آن‌ها الیوین فراوانی‌ دارند که در یک زمینه‌ی آهن-نیکل معلق هستند. پالازیت‌ها هنگام برش و صیقل دادن، کریستال‌های نیمه شفافی را نمایان می‌کنند که به طور طبیعی سبز رنگ‌اند، اما گاهی اوقات در نتیجه‌ی هوازدگی زمینی، رنگ‌های زرد، طلایی یا قهوه‌ای را نیز نشان می‌دهند. هنگامی که کریستال‌های الیوین از خلوص کافی برخوردار باشند، سنگی ارزشمند به نام پریدوت (زبرجد) پدید می‌آید. نام پالازیت‌ها از کاشفشان یعنی سیمون پیتر پالاس، پزشک و طبیعت شناس آلمانی گرفته شده، شخصی که برای اولین بار در سال 1772، پالازیت کراسنویارسک (سیبری) را معرفی کرد.

پالازیت‌ها و شاخص پریدوت

در سال 1902، یک شهاب سنگ 45 کیلوگرمی معروف به نام «Marjalahti» در جمهوری کارلیای روسیه سقوط کرد. این شهاب‌ سنگ یکی از تنها سه پالازیتی است که سقوطش مشاهده‌ شده است. پس از بازیابی و بررسی شهاب‌ سنگ، کریستال‌های الیوین موجود در آن به قدری کیفیت بالایی داشتند که پس از آن زمان، سنگ‌های قیمتی که برا از پالازیت «Marjalahti» بیرون آمده بودند، به عنوان یک استاندارد رسمی برای پریدوت انتخاب شدند.

بنابراین، کریستال‌های فرازمینی که در فضای بیرونی منشأ گرفته‌اند، معیاری را برای سنگ‌های پریدوت زمینی تعیین می‌کنند. هنگامی که گوهرشناسان به کیفیت عالی پریدوت «Marjalahti» پی بردند، بلورهای زیادی از بخش‌های بریده شده‌ی شهاب‌سنگ، برای مطالعه برداشته شد و در نهایت نمونه‌های بکر بسیار کمی باقی ماند. پالازیت ها بسیار نادر هستند و کمتر از 1٪ از تمام شهاب سنگ های شناخته شده را تشکیل می دهند. این سنگ قیمتی به ندرت در بازار کلکسیونرها عرضه می‌شود و ممکن است هر گرم آن 40 تا 100 دلار به فروش برسد.

روند شکل گیری پالازیت

باور بر این است که پالازیت‌ها در سیارک‌های متفاوتی (سیارک‌هایی که با فرآیندهای حرارتی تغییر یافته و به شکل هسته و گوشته جدا شده‌اند) تشکیل شده‌اند. او.ریچارد نورتون، نویسنده برجسته‌ی علمی، در کتاب بی‌نظیرش به نام «دایرة المعارف شهاب‌سنگ‌های کمبریج» به این صورت توضیح می‌دهد:
«پالازیت‌ها را می‌توان به عنوان یک امولسیون امتزاج ‌ناپذیر مانند روغن و آب در نظر گرفت. تبلور مقطعی باید در حین جدا سازی، دو کانی اصلی را از هم جدا کند. الیوین یک کانی معدنی فرامافیک است که در اعماق جسم یک سیارک شکل می‌گیرد و انباشته می‌شود. می‌توانیم آن را به عنوان یک لایه‌ی تجمعی در مرز هسته/گوشته در نظر بگیریم. احتمالاً پالازیت‌ها در یک منطقه‌ی نسبتاً کوچک در سیارک‌هایی متمایز ایجاد شده‌اند و این واقعیت شاید دلیلی برای نادر بودن پالازیت‌ها باشد؛ چرا که از میان هزاران شهاب‌سنگ شناسایی شده تنها حدود 45 پالازیت کشف شده است.»

مزوسیدریت‌ها؛ کلاژهای کیهانی

ممکن است مزوسیدریت‌ها در نظر برخی از کلکسیونرها و علاقه‌مندان، یک جوجه اردک زشتی باشد که در مقابل خواهران زیبای خود، یعنی پالازیت‌ها، قرار گرفته است. نام مزوسیدریت‌ها از واژه‌های یونانی «iron» به معنای آهن و «half» به معنای نیم، گرفته‌ شده است. مزوسیدریت‌ها مقادیر تقریباً مساوی از آهن-نیکل و قطعات سنگی دارند. بیشتر آنها برشی شده‌اند و اجزای شکسته و نامنظمی دارند که حاوی سیلیکات‌های غنی از منیزیم هستند. پوسته‌ها و رگه‌های فلزی نقره‌ای در برابر سیلیکات‌های تیره‌ خودنمایی می‌کنند و برش های صیقلی مزوسیدریت‌ها یادآور آسمان شب هستند.

پایداری برش مانند در مزوسیدریت‌ها، شهاب‌شناسان را به این نظریه سوق داده که ممکن است علت تشکیل آن‌ها برخوردهای بزرگ سیارکی باشد که انواع مختلف مواد را ذوب کرده و به یک توده‌ تبدیل کرده است. دکتر جان تی.واسون و دکتر آلن ای.روبین، شهاب‌شناسان سرشناس چنین توضیح می‌دهند:
«در فرایند شکل‌گیری سیاره‌ی زمین، قطعات هسته‌ی فلزی بزرگ با سرعت کم، به سطح یک جسم متمایز به اندازه‌ی یک سیارک برخورد کردند و مزوسیدریت‌ها به وجود آمدند. این برخوردها گوشته‌ها و پوسته‌ها را به قطعات کوچک سیلیکات تبدیل کردند، اما هسته‌هایی را باقی گذاشتند که به شکل قطعات فلزی بزرگ و بادوام بودند. مزوسیدریت‌ها مانند پالازیت‌ها بسیار نادر هستند و تنها حدود پنجاه نمونه از آن‌ها شناسایی شده است.»

چند شهاب‌ سنگ سنگی-آهنی ارزشمند

شهاب سنگ فوکانگ

مکان: استان سین کیانگ، چین
یافت شده: 2000
نوع: پالازیت (گروه اصلی) 
در سال 2000، در نزدیکی فوکانگ، چین، یک فروشنده چینی قطعه عظیمی را از استان سین کیانگ، چین به وزن 1003 کیلوگرم (2211 پوند) به دست آورد. او حدود 20 کیلوگرم (44 پوند) را از جرم اصلی برداشت و در فوریه 2005، بخش بزرگی از نمونه اصلی شهاب سنگ را به نمایشگاه جواهرات و مواد معدنی توسان بردند، جایی که دکتر دانته لورتا، استاد علوم سیاره‌ای و شیمی کیهان در دانشگاه آن را مشاهده کرد. چندین مرکز علمی روی این شهابسنگ تحقیق کردند.
از آن زمان، شهاب سنگ به برش های متعددی تقسیم شده است که نمایانگر وسعت ظاهر خارق العاده این نوع شهابسنگ آن است. این شهاب سنگ در حال حاضر یکی از پرطرفدارترین و ارزشمندترین شهاب سنگ های روی کره زمین است.
در سال 2008، قطعه بزرگی از این شهاب سنگ به وزن حدود 420 کیلوگرم در نیویورک به حراج گذاشته شد و انتظار می رفت بیش از 2 میلیون دلار فروخته شود. با این حال، خریداران تصمیم گرفتند به جای آن، چشمان خود را به چند دایناسور فسیل شده معطوف کنند. سپس، در سال 2021، کریستیز اعلام کرد که یک قطعه کوچکتر از شهاب سنگ فوکانگ را به قیمت 30000 دلار فروخته است!

شهاب‌ سنگ ایمیلاک

مکان: بیابان آتاکاما، شیلی
کشف شده در سال 1822
دسته‌بندی: پالازیت (PAL)
بیابان مرتفع آتاکاما در شمال شیلی یکی از خشک‌ترین و متروک‌ترین مکان‌ها بر روی زمین است. ناسا نمونه‌ی اولیه‌ی مریخ‌نورد را در آنجا آزمایش کرد چرا که نزدیکترین تطابق موجود برای سیاره‌ی مریخ بود. در سال 1822، کاوشگران در یک حفره‌ی کم عمق که شهاب‌ سنگی در آن سقوط کرده بود، چندین توده‌ی بزرگ از پالازیت ایمیلاک را کشف کردند. در همان نزدیکی با یک میدان پراکندگی فشرده مواجه شدند که هزاران قطعه‌ی کوچک داشت.در سطح شهاب‌سنگ‌های ایمیلاک هوازدگی قابل‌توجهی وجود داشت که حاکی از سقوطی قدیمی بود و بسیاری از کریستال‌های الیوین توسط باد شن‌پاشی شده و تکه‌های آهنی اسکلت‌مانند کوچکی بر جای گذاشته‌ بودند. هنگام برش و صیقل دادن این شهاب‌ سنگ، در قطعات بزرگتر بلورهای زاویه‌دار سبز و طلایی زرق و برق‌دار نمایان شدند که تحت تأثیر هوازدگی زمین قرار نگرفته بودند. ایمیلاک یک شهاب‌سنگ بسیار پایدار است که می‌توان به آن برش‌های نازکی داد و از شفافیت و زیبایی‌اش در زیر نور طبیعی خورشید لذت برد.

شهاب‌ سنگ گاو مُرده (VACA MUERTA)

مکان: بیابان آتاکاما، شیلی
کشف شده در سال 1861
دسته‌بندی: مزوسیدریت (MES)
ایمیلاک تنها شهاب‌سنگ شناخته شده در آتاکاما نیست. در سال 1861، کاوشگرانی که در جستجوی فلزات ارزشمند بودند، چندین سنگ سنگین که به آهن شباهت داشتند را پیدا کردند. کاوشگران پس از شکستن تعدادی از توده‌ها و مطالعه‌ی فضای داخلی پر زرق و برق آن‌ها، یافته‌هایشان را با سنگ نقره اشتباه گرفتند. مدت‌ها بعد که توده‌ها به عنوان شهاب‌ سنگ شناخته شدند و در دسته‌ی مزوسیدریت‌ها قرار گرفتند، عنوان «Vaca Muerta»؛ به معنای گاو مرده در زبان اسپانیایی، به آن توده‌ها تعلق گرفت. گاو مرده یا «Vaca Muerta» مزوسیدریتی است که بیشتر در کلکیسیون‌های خصوصی نشان داده می‌شود.

شهاب‌ سنگ اسکوئل (ESQUEL)

کشف شده در سال 1951
دسته‌بندی: پالازیت (PAL)
اسکوئل به دلیل کریستال‌های بزرگ، مستطیلی و سبز تیره‌اش، شاید از محبوب‌ترین پالازیت‌های کلکسیونرها باشد. در سال 1951 یا کمی قبل‌تر از آن، یک توده به وزن 755 کیلوگرم؛ در سرزمین پاتاگونیا ایالت چوبوت در آرژانتین، کشف شد. این توده به چند قطعه بریده و توسط کلکسیونرهای شهاب‌ سنگ از آرژانتین و ایالات متحده خریداری شد. یک تکه‌ی کامل و چشمگیر از اسکوئل، امروزه در مرکز آسمان و زمین رز در نیویورک به نمایش گذاشته شده است. نمونه‌های این شهاب‌ سنگ به دلیل ثبات و کریستال‌های رنگارنگ‌اش، گاهی توسط جواهرسازان برای جواهرات مد روز استفاده می‌شود.

شهاب‌ سنگ برنهام (BRENHAM)

مکان: شهرستان کیووا در ایالت کانزاس، ایالات متحده آمریکا
کشف شده در سال 1882
دسته‌بندی: پالازیت (PAL)
در دهه‌ی 1880، کشاورزی به نام الیزا کیمبرلی حدود یک تن سنگ از مزرعه‌ی خانواده‌اش جمع آوری کرد. شوهرش فکر می‌کرد که او دیوانه شده، اما الیزا اصرار داشت که سنگ‌های تیره و سنگین، فقط یک تکه کلوخه‌ی معمولی نیستند، بلکه شهاب‌ سنگ هستند. در سال 1890 پروفسور کراگین؛ زمین‌شناس از دانشگاه واشبورن، تأیید کرد که سنگ‌های الیزا شهاب‌ سنگ هستند و چندین نمونه از او خریداری کرد. در طول دهه‌ی 1930 شکارچی معروف شهاب‌ سنگ «هاروی اچ.نینیگر»، در شهر برنهام نمونه‌های زیادی را شناسایی کرد و در سال 1947 «اچ.او.استوکول»؛ زمین‌شناس آماتور از هاچینسون، توده‌ای به وزن 1000 پوند را در ایالت کانزاس کشف کرد. در سال 2005، استیو آرنولد با یک ردیاب تخصصی شهاب‌ سنگ؛ که خودش طراحی کرده بود، از منطقه‌ی برنهام بازدید کرد و یک پالازیت 1430 پوندی پیدا کرد که بزرگترین پالازیت کشف شده در ایالات متحده است.

برنهام اغلب به عنوان یک «شهاب‌ سنگ کلاسیک آمریکایی» توصیف می‌شود و بیشتر در مجموعه‌های خصوصی و نمایشگاه‌های موزه دیده می‌شود. پالازیت برنهام، مملوء از کریستال‌های کوچک و بیضی شکل است و معمولاً هر گرم آن 4 دلار (تقریباً یک دهم قیمت اسکوئل) فروخته می‌شود که آن را به یکی از مقرون به صرفه‌ترین پالازیت‌ها برای کلکسیونرها تبدیل می‌کند.

شاید پالازیت‌ها و مزوسیدریت‌ها زوج عجیب و غریب دنیای شهاب‌ سنگ ها باشند، اما ترکیب غیرمعمول آن‌ها سرنخ‌های ارزشمندی را درباره‌ی روزهای اولیه‌ی منظومه‌ی شمسی در اختیار ما قرار می‌دهد و برای ما تصوری اجمالی از فرآیندهای موجود در سیارک‌های باستانی تداعی میکند.

مترجمان: پریسا موسی زاده و حسن کرمی