نيزك مريخي

النيزك المريخي هو صخرة تشكلت على سطح المريخ ، وقُذفت من الكوكب نتيجة اصطدام ، وعبرت الفضاء بين الكواكب قبل أن تهبط على الأرض كنيزك . اعتبارًا من سبتمبر 2020 تم تصنيف 277 نيزكًا على أنها مريخية، أي أقل من نصف بالمئة من إجمالي 72,000 نيزك تم تصنيفها. ^{[ 1 ]} أما ثاني أكبر نيزك مريخي كامل وغير مصقول، وهو تاوديني 002، ^{[ 3 ]} فقد تم العثور عليه في مالي مطلع عام 2021. يزن 14.5 كيلوغرامًا (32 رطلاً) وهو معروض في متحف مين للمعادن والأحجار الكريمة .

توجد ثلاث مجموعات من النيازك المريخية: الشيرغوتيت ، والنخلايت، والشاسينيت ، وتُعرف مجتمعةً باسم نيازك SNC . وهناك العديد من النيازك المريخية الأخرى غير المصنفة . ويُفسر وجود هذه النيازك على أنها مريخية نظرًا لتشابه تركيبها العنصري والنظائري مع الصخور والغازات الجوية على سطح المريخ ، والتي تم قياسها بواسطة المركبات الفضائية المدارية ، والمركبات الهابطة على السطح، والمركبات الجوالة . [ ^{4 ] [ 5 ] ولا} يشمل هذا المصطلح النيازك الموجودة على سطح المريخ، مثل صخرة الدرع الحراري .

بحلول أوائل ثمانينيات القرن العشرين، بات من الواضح أن مجموعة نيازك SNC (الشيرغوتيت، والنخلايت، والشاسينيت) تختلف اختلافًا كبيرًا عن معظم أنواع النيازك الأخرى. ومن بين هذه الاختلافات: صغر عمر التكوين، واختلاف التركيب النظائري للأكسجين، ووجود نواتج التجوية المائية، وبعض التشابه في التركيب الكيميائي مع تحليلات صخور سطح المريخ التي أجرتها مركبتي فايكينغ عام 1976. وقد أشار العديد من العلماء إلى أن هذه الخصائص تدل على أن نيازك SNC نشأت من جرم سماوي كبير نسبيًا، ربما المريخ. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

ثم في عام 1983، تم الإبلاغ عن وجود غازات محصورة في الزجاج المتشكل بفعل الاصطدام في نيزك شيرغوتيت EET79001، وهي غازات تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في الغلاف الجوي للمريخ كما حللها مسبار فايكينغ. ^{[ 8 ]} وقد وفرت هذه الغازات المحصورة دليلاً مباشراً على أصل مريخي. وفي عام 2000، قدم تريمان وجليسون وبوغارد في مقال لهم استعراضاً شاملاً لجميع الحجج المستخدمة للاستنتاج بأن نيازك SNC (التي عُثر على 14 منها آنذاك) كانت من المريخ. وكتبوا: "يبدو من غير المرجح أن تكون نيازك SNC من المريخ. فلو كانت من جرم سماوي آخر، لكان عليه أن يكون مطابقاً للمريخ إلى حد كبير كما هو مفهوم الآن." ^{[ 4 ]}

حتى 25 أبريل 2018، صُنِّف 192 نيزكًا من أصل 207 نيازك مريخية إلى ثلاث مجموعات نادرة من النيازك اللاكوندريتية (الحجرية) : الشيرغوتيت (169)، والنخلايت (20)، والشاسينيت (3)، وأنواع أخرى (15) ( تضم نيزك الأورثوبيروكسينيت (OPX) آلان هيلز 84001، بالإضافة إلى 10 نيازك من البريشيا البازلتية). ^{[ 1 ]} ونتيجةً لذلك، يُشار أحيانًا إلى النيازك المريخية ككل باسم مجموعة SNC (تُنطق / سنِك / ) . ^{[ 9 ]} تتميز هذه النيازك بنسب نظائرية متوافقة فيما بينها ، وغير متوافقة مع أصل أرضي. وتُشتق أسماؤها من موقع اكتشاف أول نيزك من نوعها.

الشيرغوتيين

يمكن تصنيف ما يقارب ثلاثة أرباع النيازك المريخية على أنها شيرغوتيت. سُميت نسبةً إلى نيزك شيرغوتي الذي سقط في شيرغاتي بالهند عام 1865. ^{[ 10 ]} الشيرغوتيت صخور نارية ذات تركيب ^صخور مافية إلى فوق مافية . تُصنف إلى ثلاث مجموعات رئيسية: البازلتية ، والشيرغوتيت الأوليفينية (مثل مجموعة تيسينت التي عُثر عليها في المغرب عام 2011 ^{[ 11} ] ^{[ 12 ]} ) ، والشيرغوتيت الليرزوليتية ، وذلك بناءً على حجم بلوراتها ومحتواها المعدني. ويمكن تصنيفها أيضًا إلى ثلاث أو أربع مجموعات بناءً على محتواها من العناصر الأرضية النادرة . ^{[ 13 ]} لا يتوافق نظاما التصنيف هذان، مما يشير إلى وجود علاقات معقدة بين الصخور المصدرية والصهارة المختلفة التي تشكلت منها الشيرغوتيت.

يبدو أن صخور الشيرغوتيت قد تبلورت منذ حوالي 180 مليون سنة فقط، ^{[ 15 ]} وهو عمر صغير بشكلٍ مثير للدهشة بالنظر إلى قدم معظم سطح المريخ، وصغر حجم المريخ نفسه. ولهذا السبب، دافع البعض عن فكرة أن صخور الشيرغوتيت أقدم من ذلك بكثير. ^{[ 16 ]} ولا تزال "مفارقة عمر الشيرغوتيت" هذه دون حل، وهي مجال بحث ونقاش مستمر.

اقترح البعض أن فوهة موهافي  ، التي يبلغ عمرها 3 ملايين سنة وقطرها 58.5 كيلومترًا، كانت مصدرًا محتملاً لهذه النيازك. ^{[ 17 ]} إلا أن دراسة نُشرت عام 2021 تُعارض هذا الرأي، وتقترح بدلاً من ذلك فوهة توتينغ التي يبلغ قطرها 28 كيلومترًا ، أو ربما الفوهة 09-000015، كمصدر محتمل لنيازك الشيرغوتيت الغنية بالأوليفين المستنفد، والتي قُذفت قبل 1.1 مليون سنة. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

النخلة

سميت النخلية نسبة إلى أولها، وهو نيزك نخلة ، الذي سقط في النخلة ، الإسكندرية ، مصر عام 1911 وكان وزنه المقدر 10 كيلوغرامات . 

النخلايت صخور نارية غنية بالأوجيت ، تشكلت من صهارة بازلتية ناتجة عن أربعة ثورات بركانية على الأقل، امتدت على مدى 90 مليون سنة تقريبًا، من 1416 ± 7 إلى 1322 ± 10 مليون سنة مضت. ^{[ 20 ]} تحتوي هذه الصخور على بلورات من الأوجيت والأوليفين . تشير أعمار تبلورها، مقارنةً بتسلسل زمني لعدد الفوهات في مناطق مختلفة على سطح المريخ، إلى أن النخلايت تشكلت على البنية البركانية الضخمة إما في ثارسيس أو إليسيوم أو سيرتيس ماجور بلانوم . ^{[ 21 ]}

لقد ثبت أن صخور النخلايت كانت مشبعة بالماء السائل منذ حوالي 620 مليون سنة، وأنها قُذفت من المريخ منذ حوالي 10.75 مليون سنة نتيجة اصطدام نيزكي. وسقطت على الأرض خلال العشرة آلاف سنة الماضية. ^{[ 21 ]}

النيازك غير المصنفة

من بين هذه النيازك، يتميز النيزك الشهير آلان هيلز 84001 بنوع صخري مختلف عن باقي النيازك المريخية: فهو من نوع الأورثوبيروكسينيت (صخر ناري يتكون أساسًا من الأورثوبيروكسين ). ولهذا السبب، يُصنف ضمن مجموعته، "نيازك OPX المريخية". وقد حظي هذا النيزك باهتمام كبير بعد أن كشف المجهر الإلكتروني عن هياكل اعتُبرت بقايا متحجرة لكائنات حية شبيهة بالبكتيريا . اعتبارًا من عام 2005كان الإجماع العلمي أن الأحافير الدقيقة لا تدل على وجود حياة على المريخ، بل على تلوثها بأغشية حيوية أرضية . ويبلغ عمر ALH 84001 نفس عمر مجموعات البازلت والشيرغوتيت المتوسطة ، أي 4.1 مليار سنة. 

في مارس 2004، طُرحت فرضية مفادها أن نيزك كايدون الفريد ، الذي سقط في اليمن في 3 ديسمبر 1980، ^{[ 23 ]} ربما يكون قد نشأ على قمر فوبوس المريخي . ^{[ 24 ]} ولأن فوبوس يشبه الكويكبات من النوع C ، ولأن نيزك كايدون هو كوندريت كربوني ، فإنه لا يُعد نيزكًا مريخيًا بالمعنى الدقيق. مع ذلك، قد يحتوي على شظايا صغيرة من مواد سطح المريخ.

يحتوي النيزك المريخي NWA 7034 (المُلقب بـ"الجمال الأسود")، الذي عُثر عليه في الصحراء الكبرى عام 2011، على نسبة ماء تفوق عشرة أضعاف نسبة الماء في النيازك المريخية الأخرى التي عُثر عليها على الأرض. ^{[ 2 ]} يحتوي النيزك على مكونات يعود تاريخها إلى 4.42 ± 0.07 مليار سنة، ^{[ 25 ]} وقد تعرض للحرارة خلال العصر الجيولوجي الأمازوني على سطح المريخ. ^{[ 26 ]}

احتوى نيزك سقط عام 1986 في دايانبو بالصين على معدن سيليكات المغنيسيوم المسمى " إلغورسيت "، وهو معدن غير موجود على الأرض. ^{[ 27 ]}

معظم نيازك SNC حديثة التكوين نسبيًا مقارنةً بمعظم النيازك الأخرى، مما يشير إلى وجود نشاط بركاني على سطح المريخ قبل بضع مئات الملايين من السنين فقط. وكان صغر عمر تكوين النيازك المريخية من أوائل الخصائص التي دلّت على أصلها من جرم سماوي كالمريخ. ومن بين النيازك المريخية، يمتلك نيزكا ALH 84001 وNWA 7034 فقط أعمارًا إشعاعية أقدم من 1400 مليون سنة تقريبًا. أما  جميع  نيازك النخلايت، بالإضافة إلى نيزكي Chassigny وNWA 2737، فتعطي أعمار تكوين متقاربة، إن لم تكن متطابقة، حوالي 1300 مليون سنة  ، وذلك وفقًا لتقنيات التأريخ الإشعاعي المختلفة. ^{[ 15 ] [ 28 ]} بينما تتفاوت أعمار تكوين العديد من نيازك الشيرغوتيت، وهي أصغر بكثير، حيث تتراوح في الغالب بين 150 و575 مليون  سنة. ^{[ 15 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}

لا يزال التاريخ الزمني للشيرغوتيت غير مفهوم تمامًا، وقد أشار بعض العلماء إلى أن بعضها ربما يكون قد تشكل قبل التواريخ المحددة بأعمارها الإشعاعية، ^{[ 32 ]} وهو اقتراح لم يلقَ قبولًا لدى معظم العلماء. غالبًا ما تُربط أعمار تشكل نيازك SNC بأعمار تعرضها للأشعة الكونية (CRE)، كما تُقاس من النواتج النووية لتفاعلات النيزك في الفضاء مع جسيمات الأشعة الكونية عالية الطاقة . وهكذا، تُعطي جميع النيازك النخلية المقاسة أعمار تعرض متطابقة تقريبًا تبلغ 11 مليون سنة، وهو ما يشير، عند دمجه مع أعمار تشكلها المتطابقة المحتملة، إلى قذف النيازك النخلية إلى الفضاء من موقع واحد على سطح المريخ بفعل اصطدام واحد. ^{[ 15 ]} ويبدو أن بعض الشيرغوتيت تُشكل أيضًا مجموعات متميزة وفقًا لأعمار تعرضها للأشعة الكونية وأعمار تشكلها، مما يُشير مرة أخرى إلى قذف عدة أنواع مختلفة من الشيرغوتيت من المريخ بفعل اصطدام واحد. مع ذلك، تتفاوت أعمار نيازك الشيرغوتيت بشكل كبير (حوالي 0.5-19 مليون  سنة)، ^{[ 15 ]} ويتطلب الأمر عدة اصطدامات لقذف جميع نيازك الشيرغوتيت المعروفة. وقد زُعم سابقًا عدم وجود فوهات نيزكية كبيرة حديثة على سطح المريخ تُعدّ مصادر محتملة للنيازك المريخية، لكن دراسات لاحقة أشارت إلى وجود مصدر محتمل لنيزك ALH 84001 ، ^{[ 33 ]} ومصدر محتمل لنيازك شيرغوتيت أخرى. ^{[ 34 ]}

في ورقة بحثية نُشرت عام 2014، ادعى العديد من الباحثين أن جميع نيازك شيرغوتيت تأتي من فوهة موهافي على سطح المريخ. ^{[ 17 ]}

تقديرات العمر بناءً على التعرض للأشعة الكونية

يمكن تقدير المدة الزمنية التي تستغرقها النيازك في رحلتها من المريخ إلى الأرض من خلال قياس تأثير الإشعاع الكوني عليها، وخاصةً على نسب نظائر الغازات النبيلة . تتجمع النيازك في مجموعات يبدو أنها تتوافق مع أحداث اصطدام متميزة على سطح المريخ. يُعتقد أن جميع النيازك تنشأ من عدد قليل نسبيًا من الاصطدامات التي تحدث كل بضعة ملايين من السنين على سطح المريخ. يبلغ قطر الأجسام المصطدمة كيلومترات، بينما يبلغ قطر الفوهات التي تُشكلها على سطح المريخ عشرات الكيلومترات. تتوافق نماذج الاصطدامات على سطح المريخ مع هذه النتائج. ^{[ 35 ]}

تشمل الأعمار التي تم تحديدها حتى الآن منذ الاصطدام ^{[ 36 ] [ 37 ]}

يكتب	العمر ( بالملايين )
ظفار 019، شيرغوتيت غني بالأوليفين	19.8 ± 2.3 [ 35 ]
ALH 84001، أورثوبيروكسينيت	15.0 ± 0.8 [ 35 ]
دونيت (شاسيني)	11.1 ± 1.6 [ 35 ]
ستة من النخلة	10.8 ± 0.8 [ 20 ] [ 35 ]
ليرزوليت	3.8–4.7 [ 35 ]
ستة شيرغوتيت بازلتية	2.4–3.0 [ 35 ]
خمسة شيرغوتيتات غنية بالأوليفين	1.2 ± 0.1 [ 35 ]
EET 79001	0.73 ± 0.15 [ 35 ]

عُثر على العديد من النيازك المريخية التي تحتوي على ما يعتقد البعض أنه دليل على وجود أشكال حياة متحجرة على المريخ. وأهم هذه النيازك نيزك عُثر عليه في تلال ألان في القارة القطبية الجنوبية ( ALH 84001 ). ويبدو أن قذفه من المريخ قد حدث قبل حوالي 16 مليون سنة، بينما وصل إلى الأرض قبل حوالي 13 ألف سنة. ويبدو أن الشقوق في الصخر قد امتلأت بمواد كربوناتية (مما يشير إلى وجود مياه جوفية) بين 4 و3.6 مليار سنة مضت. وقد تم تحديد أدلة على وجود الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs)، حيث تزداد مستوياتها كلما ابتعدنا عن السطح. ولا تحتوي نيازك أخرى في القارة القطبية الجنوبية على هذه الهيدروكربونات. ومن المفترض أن يكون التلوث الأرضي في أعلى مستوياته على السطح. وتترسب العديد من المعادن في حشو الشقوق على مراحل، وتحديدًا الحديد المترسب على شكل مغنيتيت ، والذي يُعتقد أنه نموذجي للترسب الحيوي على الأرض. توجد أيضًا تراكيب صغيرة بيضاوية وأنبوبية الشكل، يُحتمل أن تكون أحافير بكتيريا نانوية، ضمن مواد كربوناتية في حشوات الشقوق (الباحثون: مكاي، جيبسون، توماس-كيبرتا، زاري). ^{[ 38 ]} قام عالم الحفريات الدقيقة شوبف، الذي وصف العديد من التجمعات البكتيرية الأرضية المهمة، بفحص العينة ALH 84001، ورأى أن هذه التراكيب أصغر من أن تكون بكتيريا أرضية، ولا تبدو له شبيهة بالكائنات الحية. يتوافق حجم هذه الأجسام مع " البكتيريا النانوية " الأرضية، إلا أن وجود البكتيريا النانوية نفسها قد تم دحضه إلى حد كبير. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

شككت العديد من الدراسات في صحة هذه الأحافير. ^{[ 41 ] [ 42 ]} فعلى سبيل المثال، وُجد أن معظم المادة العضوية في النيزك ذات أصل أرضي. ^{[ 43 ]} لكن دراسة أجريت عام 2009 تشير إلى أن الماغنيتيت الموجود في النيزك ربما يكون قد نتج عن ميكروبات مريخية. استخدمت هذه الدراسة، المنشورة في مجلة الجمعية الجيوكيميائية والنيزكية، مجهرًا إلكترونيًا عالي الدقة أكثر تطورًا مما كان متاحًا عام 1996. ^{[ 44 ]} تكمن إحدى الصعوبات الجوهرية في الادعاءات المتعلقة بالأصل البيولوجي للماغنيتيت في أن معظمها يُظهر علاقات بلورية طوبوتاكتية مع الكربونات المضيفة (أي أن هناك علاقات توجيه ثلاثية الأبعاد بين الماغنيتيت وشبكات الكربونات)، مما يدل بقوة على أن الماغنيتيت قد نما في الموقع نفسه بآلية فيزيائية كيميائية. ^{[ 45 ]}

مع أن وجود الماء ليس دليلاً قاطعاً على وجود حياة، فقد أظهرت العديد من النيازك التي عُثر عليها على الأرض وجود الماء، بما في ذلك نيزك NWA 7034 الذي تشكّل خلال العصر الأمازوني من تاريخ المريخ الجيولوجي. ^{[ 46 ]} أما العلامات الأخرى لوجود ماء سائل على سطح المريخ (مثل الخطوط المنحدرة المتكررة ^{[ 47 ]} ) فهي موضع نقاش بين علماء الكواكب، ولكنها تتفق عموماً مع الأدلة السابقة التي قدمتها النيازك المريخية. ومن المرجح أن تكون كمية الماء السائل الموجودة ضئيلة للغاية بحيث لا تكفي لدعم الحياة.

• كولين بيلينجر
• مسرد مصطلحات علم النيازك
• قائمة النيازك المريخية (على الأرض)
• قائمة النيازك على سطح المريخ
• نظرية الليثوبانسبرميا ، وهي تكهنات بأن الحياة على الأرض ربما وصلت كميكروبات على النيازك المريخية
• مهمة إعادة عينات من المريخ

عام

• قائمة النيازك المريخية ( مؤرشفة بتاريخ 20 سبتمبر 2020 في أرشيف الإنترنت)
• الصفحة الرئيسية لنيزك المريخ (مختبر الدفع النفاث)
• ملصق وكتيب معلومات حول تشريح نيزك مريخي
• حول مسألة نيزك المريخ
• أرشيف اكتشافات أبحاث علوم الكواكب | PSRD