شهاب سنگ چیست و چگونه به وجود می‌آید؟

در درس علوم کلاس ششم مبحثی به نام شهاب سنگ وجود دارد که توضیحی در خصوص اینکه شهاب سنگ چیست و چگونگی بوجود آمدن آن را توضیح داده است.

تعریف شهاب واره،شهاب، شهاب سنگ،آذرگوی و آتشگوی

- در فضای منظومه شمسی اجرام سرگردانی وجود دارند که هر کدام مدارهای مستقلی دارند. این اجرام تا زمانی که در فضا سرگردان هستند شهاب واره نامیده می شوند.

- وقتی که وارد جو زمین شوند در اثر اصطکاک با لایه های مختلف جو به شدت داغ شده و می سوزند و درخشش کمی به وجود می آورند. اگر این اجرام به طور کامل در جو بسوزند شهاب و اگر تکه هایی از این اجرام به زمین سقوط کنند، به آنها شهاب سنگ گفته می شود.

- آذر گوی ها هم اجرامی هستند که از شهاب‌های عادی درخشنده‌تر هستند

- آتشگوی ها،آذرگوی هایی هستند که در ارتفاعات مختلفی از سطح زمین منفجر می شوند.

شهاب سنگ چیست؟

شهاب سنگ به سنگ آسمانی گفته می شود که از جو زمین عبور کرده و به زمین افتاده است. در واقع تمام اجرام در حال حرکت در فضا اگر به زمین بیفتد به آن شهاب سنگ می گویند. هر ساله حدود 100 شهاب سنگ به زمین می افتد ولی بیشتر آنها بسیار ریز هستند.

این شهاب سنک ها به قدری کوچک هستند که مقاومت هوا می تواند سرعت آنها را کم کند و کم شدن سرعت این شهاب سنگ ها باعث می شود که در اثر اصطکاک با جو نسوزند و به آرامی به زمین بیفتند.

انواع شهاب سنگ

به طور کلی سه نوع شهاب سنگ وجود دارد:

- سنگی: این نوع از شهاب سنگ ها از مواد معدنی سیلیکونی و اکسیژن غنی تشکیل شده است و مقادیر بسیار کمی از آهن، منیزیم و عناصر در در آنها وجود دارد. این شهاب سنگ ها از مواد تشکیل دهنده ی سیاره و همان بدنه سیاره جدا شده و به طور مثال بخشی از یک سیارک هستند.- آهنی: مواد تشکیل دهنده ی  شهاب سنگ های آهنی بیشتر از آهن و نیكل است.

- آهنی و سنگی: این نوع از شهاب سنگ ها از مقداری مساوی سنک؛ بر پایه سیلیکون و فلز؛ بر پایه آهن، نیکل تشکیل شده اند.

به این شیوه ، فلز در هسته های سیارکی ، که منشاء بسیاری از شهابسنگ های آهنی هستند . متمرکز شدند و مواد مذاب سنگی پس از انجماد به صورت سنگ های آذرین ، چیزی شبیه گدازه های بازالتی زمین، در آمدند . بخشی از سنگ های آذرین که به سطح سیارک نزدیک تر بودند بر اثر برخورد ، شکسته شدند و تشکیل خاک دادند . مشابه این خاک در آکندریت ها نیز یافت می شود .

شهاب سنگ ها از کجا می آیند؟

بیشتر شهاب سنگها تکه های کنده شده از خرده سیاره های سرگردان در منظومه شمسی هستند. در بین مدار مریخ و مشتری انبوهی ازاین سنگ ها سرگردان وجود دارد. این سنگها وقتی از جسم مادر خود کنده می شوند ممکن است میلیون ها سال در فضا سرگردان باشند تا به طور تصادفی به کره زمین برسند.
ساده ترین راه برای فهمیدن منشا اصلی این شهاب سنگ ها، آزمایش روی ترکیب موادی است که در این شهاب سنگ ها وجود دارد. منشأ آنها ممكن است سیارک ها باشند.

منشاء برخی از شهاب سنگها از ماه یا مریخ به زمین می رسند که بسیار نادر و ارزشمندند. این سنگها بر اثر برخوردهای فضایی شدید با سطح ماه یا مریخ به فضا پرتاب می شوند و پس از مدتی سرگردانی به دام گرانش زمین می افتند. و برخی از این شهاب سنگ ها نیز ترکیباتی مانند ستاره های دنباله دار دارند.

در داخل شهاب سنگ حباب‌های کوچکی از هوا وجود دارند، هوای مریخ با هوای کره زمین بسیار متفاوت است، بنابراین اگر سنگی از سیارهمریخ بیاید با بررسی حباب‌های هوای داخل آن می‌توانم فهمید که از کجا آمده است.  بعضی از سنگ‌ها حتی از خارج از منظومه شمسی بیرون می‌آیند. 

منشأ برخی از شهاب سنگ ها از سیارک ها است همانطور که می دانید  سنگ های زیادی وجود دارند که دور خورشید میچرخند، مانند زمین.

بزرگ‌ترین آنها تقریبا هزار کیلومتر عرض دارد که سرس (Ceres) نام می شود، ولی بسیار کوچک‌تر را انسان‌ها نمی‌توانند ببینند مگر این که به زمین برخورد کنند! 

بعضی از این سنگ ها خرده سیاره یا سیارک نامیده می شوند و مانند ستاره می درخشند و بعضی دیگر ستاره دنباله دار نامیده می شود زیرا مانند یک گلوله حرکت کرده و ردشان باقی می ماند.

برخی از آن‌ها زمانی که دو سیاره به هم برخورد کردند بوجود آمده‌اند. بسیاری از سیاره‌ها(از جمله زمین) از درون فلزی و از سطح سنگی هستند.

اندازه شهاب سنگ ها چقدر است؟

اندازه شهاب سنگ ها تفاوت های زیادی با هم دارند ولی بیشتر شهاب سنگ ها اندازه ای کوچک دارند. بزرگ ترین شهاب سنگی كه تا كنون یافت شده حدود 60 تن وزن دارد .

اجسام خیلی بزرگ تری مثل سیارك ها و ستاره های دنباله دار هم می توانند به زمین برخورد كنند و به این ترتیب به شهاب سنگ تبدیل شوند.

شهاب سنگ ها با یک سقوط آتشین از میان جو زمین رد شده و مقدار بسیار زیادی از جرمشان را در اثر این فرآیند از دست می دهند.

دلیل سقوط شهاب سنگ ها این است که برخی از این شهاب سنگ ها اندازه مناسبی برای عبور از جو دارند و به زمین می افتند و اگر این شهاب سنگ ها خیلی کوچک باشند در جو متلاشی می شوند. همچنین اگر آنها خیلی بزرگ باشند قبل از رسیدن به زمین منفجر می شوند.

البته بسیاری از شهاب سنگ ها بعد از برخورد با جو زمین سوخته و به ذرات ریزی(گرد و غبار) تبدیل می شوند. هر روز حدود 3000 تن گرد و غبار شهاب سنگی به زمین می ریزد.

بعضی از شهاب سنگها به زمین برخورد می‌کنند و می‌توانند حفره ای در سطح زمین ایجاد کنند که آن را فرورفتگی یا دهانه می گویند. کره ماه دارای دهانه های زیادی است، اما دهانه های روی زمین معمولا با ریزش باران، و رویش گیاه از بین می‌روند.

سن شهاب سنگ ها قدر است؟

در زندگی هر شهاب سنگ چهار دوره زمانی مجزا وجود دارد:

- سن زمینی: مدت زمانی که بر روی زمین بوده اند.

- سن تابش پرتوهای کیهانی: مدت زمانی که در مداری به دور خورشید می گردند.

- سن پیدایش: مدت زمانی که از تغییر دمای شهاب سنگ میگذرد.

- سن ما قبل پیدایش: فاصله زمانی بین تشکیل عناصر شیمیایی در ستاره ها تا به کار رفتن این عناصر در شهاب واره ها را می گویند.

راههای تشخیص شهاب سنگ ها از سنگهای زمینی

شهاب سنگ ها اشکال متفاوتی دارند که این اشکال در شناسایی آنها تاثیر زیادی دارد. برای تشخیص شهاب‌سنگ از سنگ‌های معمولی می‌توان چند آزمایش ساده انجام داد:

- سنگ‌های آتشفشانی زمینی به دلیل خروج گاز دارای حفرات زیادی در سطح خود هستند، ولی شهاب‌سنگ‌ها چنین نیستند.

شهاب‌سنگ‌ها به سه نوع آهنی، آهنی ـ سنگی و سنگی طبقه‌بندی می‌شوند لذا می‌توان با استفاده از آهن‌ربا به راحتی دو نوع اول را تشخیص داد. البته نوع سنگی نیز آهنربا را جذب می‌کند به نوعی که سنگ‌های زمینی چنین خاصیتی ندارند.

- جهت تشخیص شهاب‌سنگ‌ها برآورد وزن و چگالی آن‌هاست. این سنگ‌ها دارای وزن بسیار بیشتری نسبت به سنگ‌های زمینی هستند.

- در حین گذر شهاب‌سنگ از آتمسفر زمین، به دلیل مقاومت آتمسفر در مقابل ورود شی خارجی به سطح زمین، سطح شهاب‌سنگ شعله‌ور شده و پس از سرد شدن قشر تیره رنگ نازکی (همانند زغال) را ایجاد می‌کند و لذا این سنگ‌ها بسیار تیره‌تر از سنگ‌های زمینی هستند.

- سطح خارجی یک شهاب‌سنگ دارای فرورفتگی‌هایی شبیه اثر انگشت شصت سفالگر روی خاک رس است. این پدیده به دلیل ذوب سطح خارجی این سنگ‌هاست.

- به دلیل ذوب سطح خارجی، آثار بسیار باریکی (به اندازه قطر موی انسان) از جریان یافتگی در سطح شهاب‌سنگ‌ها دیده می‌شود.

پرسش و پاسخ

- شهاب سنگ چیست؟ شهاب سنگ یک سنگ آسمانی است که به زمین افتاده است. در واقع همه اجرام در حال حرکت در فضا که به زمین می افتند، شهاب سنگ نامیده می شوند.- هنگام برخورد شهاب سنگ با زمین چه اتفاقی می افتد؟ گودالی عمیق در زمین به وجود می آید.

- چرا قطر و عمق گودال های ایجاد شده یکسان نیست؟ چون وزن و اندازه ی شهاب سنگ ها متفاوت است.

- چه عواملی روی عمق و قطر گودالهای ایجاد شده اثر دارند؟ به نظر می رسد، هرچه اندازه ی شهاب سنگ بزرگتر باشد، گودال ایجاد شده نیز عمیق تر خواهد بود. و هرچه سرعت شهاب سنگ بیشتر باشد، قطر گودال ایجاد شده بزرگتر خواهد بود. اگر شهاب سنگ در اقیانوس سقوط کند ،گودالی ایجاد نمی شود.

- سرعت برخورد شهاب سنگ چه اثری روی قطر دهانه ی گودال دارد؟ هر چه شهاب سنگ با سرعت بیشتری به زمین برخورد کند، قطر دهانه ی گودال ایجاد شده بزرگتر خواهد بود.

- چرا شهاب سنگ ها به صورت رنگی دیده میشوند؟ شهاب ها اغلب  به رنگ های سبز، زرد، آبی، قرمز و سفید دیده می شوند. دلیل این امر این است که هنگامی که شهاب واره ها با سرعتی معادل 10 تا 75 کیلومتر بر ثانیه وارد جو زمین می شوند، بر اثر اصطکاک با اتم های  جو، به شدت داغ شده و دمای آنها به بیش از 2000 درجه سانتیگراد می رسد.

این دمای بسیار زیاد باعث تحریک گازهای اطراف شهاب می شوند و گازهای مختلف موجود در جو بر اثر این دمای زیاد داغ شده و می سوزند و به رنگ های مختلفی دیده می شوند. برای مثال: رنگ سبز بیشتر شهابها از مولکول های داغ اکسیژن جو گسیل می شوند.

نیتروژن رنگ آبی تولید می کند و سدیم موجود در شهاب سنگ رنگ زرد. عموماً شهابهای پر سرعت به رنگ سفید دیده می شوند چون تمام این رنگها با هم مخلوط می شوند. وقتی که سرعت شهاب کم شود به رنگ قرمز در می آید.

---