از جستجوی مسیر سفر تا کشف یک دهانه برخوردی باستانی

جوئل لاپوینت، ستاره‌شناس آماتور، هنگام بررسی مسیر سفر کمپینگ سال 2024 خود در گوگل ارت، بر زمین‌های عجیبی در منطقه کوت‌نور (Côte-Nord) ایالت کبک کانادا برخورد کرد؛ شکلی دایره‌وار و غیرطبیعی پیرامون دریاچه مارسال که فوراً ذهن او را به سمت احتمال برخورد یک شهاب‌سنگ باستانی برد.

لاپوینت گزارش خود را در پلتفرم Impact Earth ثبت کرد؛ وب‌سایت مشارکت مردمی برای کشف دهانه‌های برخوردی که با همکاری دانشگاه وسترن کانادا اداره می‌شود. گوردون اوسینسکی، سیاره‌شناس این دانشگاه که در جامعه فضایی به «اُز» شهرت دارد، در سال 2025 از منطقه بازدید کرد و نه تنها وجود این دهانه را تأیید کرد، بلکه آن را یکی از بزرگ‌ترین کشفیات دهانه‌های برخوردی سال‌های اخیر دانست.

این ساختار باستانی که قدمت آن به 390 میلیون سال پیش بازمی‌گردد، حدود 25 کیلومتر وسعت دارد و با تأیید شورای اینو اکوانیت‌شیت — از آنجا که دهانه در زمین‌های سنتی این قوم قرار دارد — اوهاکاتیک (Uhackatik) نام‌گذاری شد.

تصویر ماهواره‌ای از دهانه شهاب‌سنگی اوهاکاتیک در منطقه کبک کانادا

اثرات دگرریختی شوک؛ سند قطعی برخورد

برخلاف ساختار هیاواتا (Hiawatha) در گرینلند که در سال 2018 کشف شد و حدود 31 کیلومتر وسعت دارد اما کاملاً زیر یخ مدفون است و درباره منشأ آن هنوز بحث‌هایی وجود دارد، در مورد اوهاکاتیک هیچ شکی به میان نمی‌آید. اُز و تیمش در اکتشافات میدانی خود اثرات دگرریختی شوک (Shock metamorphic effects) را آشکار کردند؛ تغییر شکل‌هایی در سنگ‌ها که صرفاً توسط امواج شوک و حرارت فوق‌العاده ناشی از برخورد یک شهاب‌سنگ ایجاد می‌شوند.

«سنگ‌های ذوب برخوردی دقیقاً همان‌طور هستند که از نامشان پیداست؛ حجم عظیمی از سنگ که در اثر رویداد برخوردی ذوب شده، سپس سرد گشته و متبلور شده و شبیه سنگ‌های آتشفشانی به نظر می‌رسد»، اُز در مصاحبه‌ای ایمیلی با Space.com — در حین سفر به اسکاتلند — توضیح داد. «حفظ این سنگ‌ها غافلگیری بزرگی بود، زیرا معمولاً اولین بخش‌های یک دهانه هستند که فرسایش می‌یابند.»

سنگ‌های ذوب برخوردی و مخروط‌های خردایش در دهانه اوهاکاتیک

اگرچه بسیاری از ویژگی‌های این دهانه میکروسکوپی هستند، اُز و همکارانش در میدان به‌راحتی مخروط‌های خردایش (Shatter cones) را مشاهده کردند؛ ساختارهای انشعابی در لایه‌های سنگ که توسط موج شوک ناشی از برخورد ایجاد می‌شوند. نتایج این پژوهش هنوز داوری همتا نشده است، اما در هشتاد و هشتمین جلسه سالانه جامعه شهاب‌سنگی در فرانکفورت آلمان در ماه آگوست ارائه خواهد شد.

چرا دهانه‌های باستانی این‌قدر کمیاب‌اند؟

یافتن دهانه‌های برخوردی 390 تا 400 میلیون ساله روی زمین به‌شدت دشوار است. فعالیت‌های زمین‌شناسی مداوم، حرکت صفحات تکتونیکی، فرسایش بادی و آبی و رشد پوشش گیاهی طی صدها میلیون سال، اثرات این برخوردها را پاک می‌کنند یا تغییر شکل می‌دهند. به همین دلیل، هر کشف جدید پنجره‌ای ارزشمند به سوی گذشته باز می‌کند و به دانشمندان کمک می‌کند تا برخوردهای شهاب‌سنگی روی ماه، مریخ و سایر اجرام سنگی فرازمینی را بهتر درک کنند؛ اجرامی که فاقد فعالیت‌های زمین‌شناسی فعال هستند و دهانه‌های باستانی خود را به‌مراتب بهتر حفظ کرده‌اند.

مقایسه فرسایش دهانه‌های برخوردی روی زمین و اجرام آسمانی دیگر

از تیکو تا کاماستاستین؛ مقایسه‌های علمی

اُز اشاره می‌کند که از نظر قدمت، دهانه برجسته تیکو (Tycho) روی ماه بهترین بازنمایی از آن است که اوهاکاتیک احتمالاً 390 میلیون سال پیش چگونه به نظر می‌رسیده. اما روی زمین، یکی از بهترین مقایسه‌ها برای اوهاکاتیک، دهانه ماه‌مانند کاماستاستین (Kamestastin) — که با نام میستاستین (Mistastin) نیز شناخته می‌شود — در شمال لابرادور کانادا است.

دهانه کاماستاستین با مشورت قوم اول‌ملت موشوآو اینو (Mushuau Innu First Nation) که این دهانه در محدوده شکار سنتی آن‌ها قرار دارد، مورد مطالعه قرار می‌گیرد. اُز سفرهای اکتشافی منظمی به این منطقه ترتیب می‌دهد. آنچه کاماستاستین را ویژه می‌کند، حضور کانی آنورتوسیت (Anorthosite) است؛ ماده‌ای که در دهانه‌های قطب جنوب ماه نیز فراوان است و ناسا با امید فرود آوردن فضانوردان در آن مناطق تحت برنامه آرتمیس، به آن علاقه‌مند است.

دهانه کاماستاستین در شمال لابرادور کانادا و شباهت آن به دهانه‌های ماه

فضانوردان مأموریت آرتمیس ۲ — یعنی جرمی هانسن از آژانس فضایی کانادا و کریستینا کوچ از ناسا — همراه با جنی گیبونز، فضانورد پشتیبان و کپ‌کام پرواز گذر از ماه، در سال 2023 سفر اکتشافی به دهانه کاماستاستین انجام دادند. اُز درباره این مقایسه می‌گوید:

«برای دهانه‌های مقایسه‌ای با اوهاکاتیک، کاماستاستین گزینه‌ای عالی است زیرا از نظر اندازه بسیار مشابه هستند. کاماستاستین به‌خوبی حفظ شده و من سال‌ها روی آن کار کرده‌ام، بنابراین در ذهنم از کاماستاستین به عنوان الگویی برای کاوش این دهانه جدید استفاده می‌کردم.»

آینده پژوهش‌های اوهاکاتیک

دانشمندان اکنون در حال بررسی شیمی و ویژگی‌های میکروسکوپی نمونه‌های سنگی جمع‌آوری‌شده از اوهاکاتیک هستند. هرچه تحلیل‌های دقیق‌تر انجام شود، تصویر شفاف‌تری از قدرت برخورد، زاویه ورود شهاب‌سنگ و شرایط محیطی 390 میلیون سال پیش به دست خواهد آمد. کشف اوهاکاتیک نشان می‌دهد که پنجره‌های اکتشاف هنوز بسته نشده‌اند؛ گاهی کافی است یک فرد کنجکاو به نقشه‌های ماهواره‌ای نگاه کند تا یکی از بزرگ‌ترین اسرار زمین را فاش کند.