داغ‌ترین سنگ روی زمین!

فرارو: یک سنگ شیشه‌ای که چند سال پیش کشف شده بود، اکنون با تأیید دانشمندان به عنوان داغ‌ترین سنگی که تا به حال در پوسته زمین کشف شده، شناخته می‌شود. دمای این سنگ واقعاً به گونه‌ای شگفت انگیز بسیار بالاست و همین امر سبب شگفتی بسیاری از کارشناسان شده است.

این سنگ که یک تکه شیشه سیاه به اندازه یک مشت است، در سال ۲۰۱۱ کشف شد و اولین بار در سال ۲۰۱۷ گزارشی درباره آن منتشر شد. زمانی که دانشمندان در مجله Earth and Planetary Science Letters نوشتند که در دمای ۴۲۹۸ درجه فارنهایت (۲۳۷۰ درجه سانتیگراد) یعنی گرمتر از بیشتر گوشته زمین، تشکیل شده است، تعجب بسیاری برانگیخته شد. اما اکنون، تجزیه و تحلیل جدید مواد معدنی از همان سایت نشان می‌دهد که این گرمای سوزان، یک رکورد واقعی بوده است.

به گزارش این دانشمندان این سنگ‌ها حدود ۳۶ میلیون سال پیش در اثر برخورد شهاب‌سنگ در لابرادور امروزی کانادا، ذوب و در نهایت شکل داده شدند. این برخورد دهانه Mistastin به عرض ۱۷ مایل (۲۸ کیلومتر) را تشکیل داد. در همین مکان بود که مایکل زانتی که در آن زمان دانشجوی دکترا در دانشگاه واشنگتن سنت لوئیس، صخره شیشه‌ای را در طی یک مطالعه با بودجه آژانس فضایی کانادا در مورد چگونگی هماهنگی فضانوردان و مریخ نوردها، پیدا کرد. در واقع گودال Mistastin بسیار شبیه دهانه ماه است و اغلب به عنوان پایه برای چنین تحقیقاتی استفاده می‌شود.

اندکی بعد معلوم شد که این کشف شانسی، یک مورد بسیار مهم است. تجزیه و تحلیل سنگ نشان داد که این سنگ حاوی زیرکن است. این یک ماده معدنی بسیار بادوام است که در حرارت زیاد متبلور می‌شوند. دانشمندان با بررسی ساختار زیرکن‌ها می‌توانند نشان دهند که در زمان تشکیل چقدر گرم بوده است. اما برای تایید یافته‌های اولیه، محققان نیاز داشتند که بیش از یک زیرکن را بررسی کنند. در مطالعه جدید، نویسنده اصلی گاوین تولومتی، محقق فوق دکتری در دانشگاه وسترن در کانادا، و همکارانش چهار زیرکن دیگر را در نمونه‌های این دهانه تجزیه و تحلیل کردند.

این نمونه‌ها از انواع مختلف سنگ‌ها در مکان‌های مختلف به دست آمده‌اند، که دید جامع‌تری از نحوه گرمایش زمین به دست می‌دهد. یکی از سنگ‌های شیشه‌ای تشکیل شده در اثر برخورد، دو مورد دیگر از سنگ‌هایی که ذوب شده و دوباره جامد شده‌اند، و یکی از سنگ‌های رسوبی که تکه‌های شیشه‌ای را که در اثر برخورد تشکیل شده، نگه می‌دارد. نتایج این تحقیق جدید که در ۱۵ آوریل در ژورنال Earth and Planetary Science Letters منتشر شد، نشان داد که زیرکن‌های شیشه در حداقل دمای ۴۲۹۸ درجه فارنهایت تشکیل شده اند، و این درست مطابق با نتایج تحقیقاتی بود که در سال ۲۰۱۷ منتشر شد.

علاوه بر این، سنگ رسوبی حاوی شیشه تا دمای ۳۰۴۳ فارنهایت (۱۶۷۳ درجه سانتیگراد) گرم شده بود. تولومتی در بیانیه‌ای گفت: «این محدوده وسیع به محققان کمک می‌کند تا مکان‌ها را برای جستجوی سنگ‌های فوق‌العاده داغ در دیگر دهانه‌ها محدود کنند.» او گفت: «ما در حال درک این موضوع هستیم که اگر می‌خواهیم شواهدی از درجه حرارت به این بالایی پیدا کنیم، به جای انتخاب تصادفی کل دهانه، باید به مناطق خاصی نگاه کنیم.»

محققان همچنین یک ماده معدنی به نام ریدیت را در دانه‌های زیرکن از دهانه کشف کردند. ریدیت‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که زیرکن‌ها تحت دما و فشار بالا قرار می‌گیرند و حضور آن‌ها به محققان اجازه می‌دهد تا فشار‌های تجربه شده توسط سنگ‌ها را در برخورد محاسبه کنند. آن‌ها دریافتند که این ضربه فشاری بین ۳۰ تا ۴۰ گیگا پاسکال ایجاد کرده است (هر یک گیگا پاسکال فشاری معادل ۱۴۵۰۳۸ پوند را بر هر اینچ مربع وارد می‌کند.). دانشمندان می‌گویند در منطقه‌ای که شهاب سنگ به طور مستقیم به پوسته برخورد می‌کرد، سنگ‌ها در اثر حرارت زیاد نه تنها ذوب می‌شدند، بلکه تبخیر نیز می‌شدند.

این یافته‌ها را می‌توان برای بررسی دهانه‌های دیگر روی زمین و جا‌های دیگر نیز استفاده کرد. محققان امیدوارند از روش‌های مشابهی برای مطالعه سنگ‌هایی که از دهانه‌های برخوردی روی ماه در طول ماموریت‌های آپولو بازگردانده شده‌اند، استفاده کنند. تولومتی می‌گوید: «این می‌تواند گامی رو به جلو باشد تا تلاش کنیم و بفهمیم که چگونه سنگ‌ها توسط دهانه‌های برخوردی در کل منظومه شمسی تغییر حالت داده شده‌اند.»