مقدمه مقاله الگوهای میدان بارش شهاب سنگ ها: هنگامی که یک شهاب سنگ بزرگ وارد جو زمین می شود به ویژه اگر در گذشته شکسته شده باشد در اثر تغییرات ناگهانی فشار اتمسفر به سرعت تکه تکه می شود. تعداد زیادی شهاب سنگ در بسیاری از بیابان های گرم جهان یافت می شود که بیشتر آن ها دارای میدان های بارش گسترده بوده اند. یکی از فاکتورهای مهم جهت اکتشاف و جستجوی شهاب سنگ ها ترسیم الگو بارش برای آنها توسط شهاب سنگ های یافته شده قبل تر می باشد. شهاب سنگ ها بعد از ورود به داخل فضای زمین دارای دو مکانیسم برخورد و پراکنش می باشند. اگر در هوا منفجر شوند دارای الگو بیزی پراکنش بوده و الگو پراکنش به گونه ای است که شهاب سنگ های بزرگتر در انتهای محور بیضی یافت می شوند. از مثال های بارز این نوع میدان پراکنش می توان به میدان بارش Pultusk لهستان اشاره نمود. ولی در الگو دایره ای که هنگام بر خورد شهاب سنگ های بزرگ و غیر منفجر شده ایجاد می شود میدان پراکنش به صورت دایره می باشد که قطعات پراکنده شده در این ناحیه دایره شکل یافت می شوند که معروف ترین مثال از این نوع میدان بارش مربوط به شهاب سنگ کنیون دیابلو در صحرای ایرزونا می باشد.

Abstract: When a large meteorite enters the Earth’s atmosphere, especially if it has broken up in the past, it will quickly break into pieces due to sudden changes in atmospheric pressure. A large number of meteorites are found in many hot deserts of the world, most of which had extensive precipitation fields. One of the important factors for the exploration and search of meteorites is drawing the pattern of precipitation for them by the meteorites found earlier. After entering the earth’s atmosphere, meteorites have two mechanisms of impact and dispersion. If they explode in the air, they have an oval distribution pattern, and the distribution pattern is such that larger meteorites are found at the end of the oval axis. One of the prominent examples of this type of distribution field is the Pultusk precipitation field in Poland. But in the circular pattern that is created when large and unexploded meteorites collide, the scattering field is circular, and the fragments scattered in this circular area are found, the most famous example of this type of precipitation field is related to Diablo Canyon meteorite is in the Arizona desert.

شهاب سنگ یک سنگ فرازمينی است که پس از سقوط سالم باقی می ماند و می تواند اطلاعات مهمی در مورد منظومه شمسی اوليه و همچنين در مورد پویایی اجسام کوچک در منظومه شمسی ارائه دهد. تا به امروز ،شهاب سنگ هایی که در قطب جنوب و بيابان های گرم یافت شده اند به ترتيب 55 و 45 درصد از همه شهاب سنگ هایی که در حال حاضر در مجموعه ها وجود دارد را تشکيل می دهند. بيشتر شکارچيان شهاب سنگ ترجيح می دهند به دليل مزایای هزینه کم ، خطرات نسبتا کم و محيط های کاری نسبتا راحت ، شهاب سنگ
ها را در بيابان های گرم جستجو کنند. تا به امروز ،تعداد زیادی شهاب سنگ در بسياری از بيابان های گرم جهان یافت می شود که بيشتر آنها دارای ميدان های بارش گسترده بوده اند.در این مقاله سعی می شود مفاهيم و اصول حاکم بر ميدان بارش شهاب سنگ ها جهت راهنمایی حين جستجو و اکتشاف اصولی شهاب سنگ ها مورد بحث قرار گيرد.

اصطلاح ميدان بارش یا ميدان پراکنش به ناحيه ای گفته می شود که شهاب سنگ های که در یک سقوط واحد در آن پراکنده می شوند این اصطلاح همچنين اغلب برای منطقه حاوی تکتيت های توليد شده توسط برخورد شهاب سنگ بزرگ نيز استفاده می شود.هنگامی که یک شهاب سنگ بزرگ وارد جو زمين می شود به ویژه اگر در گذشته شکسته شده باشد در اثر تغييرات ناگهانی فشار اتمسفر به سرعت تکه تکه می شود هنگامی که توده اصلی تکه تکه شد ، قطعات در طول بقيه خط پرواز خود کمابيش با هم حرکت می کنند. آنها به طور تصادفی نمی افتند اما در عوض سقوط آنها توسط انرژی جنبشی باقی مانده آنها تعيين می شود. قطعات بزرگتر با حرکت بيشتر خود بيشتر حمل می شوند. به طور متوسط ، آنها در زاویه حدود 30 درجه عمودی سقوط می کنند در حالی که قطعات کوچکتر در زاویه 20 درجه عمودی سقوط می کنند. هنگامی که آنها سرانجام به زمين می رسند، شهاب سنگ ها خود را در یک ميدان پراکنده توزیع می کنند ، معمولاً یک منطقه بيضوی را پوشش می دهند که گاهی اوقات بيضی توزیع نيز ناميده میشود . محور اصلی بيضی تصادفی با جهت حرکت تجمع شهاب سنگ موازی است (شکل 1 )

شکل 1 : میدان بیضی توزیع شهاب سنگ ها

مکانیسم تشکیل

ميدان های بارش به دو مکانيسم تشکيل می شوند

1- تکه تکه شدن هوا:

هنگامی که یک شهاب سنگ بزرگ وارد جو می شود، اغلب قبل از تماس با زمين به دليل شوک حرارتی به قطعات زیادی تقسيم می شود. این انفجار در هوا مواد را در یک منطقه بزرگ بيضی شکل پراکنده می کند. محور طولانی این بيضی شکل در امتداد مسير پرواز شهاب سنگ است. هنگامی که چندین انفجار رخ می دهد ، مواد را می توان در چندین بيضی شکل که روی هم قرار دارند یافت. در این مکانيسم سقوط قطات کوچکتر در ابتدای بيضی و بزرگترین قطعات معمولاً در انتهای ميدان بيضی شکل یافت می شوند. برای به دست آوردن جهت و الگوی سقوط، لازم است الگوی اندازه مواد را در ميدان پراکنش تجزیه و تحليل کرد. تحليل و برر سی ميدان شهاب سنگ های افتاده نسبت به شهاب سنگ های قدیمی که هزاران سال از زمان سقوط آنها ميگذرد امکان پذیر و ساده تر می باشد. بزرگترین بارش شهابی ثبت شده با این مکانيسم که تا کنون ثبت شده شهاب سنگ Pultusk می باشد. این سقوط در 30 ژانویه 1868 در ساعت 7  بعد از ظهر در نزدیکی شهر Pułtusk ، در 60 کيلومتری ( 37 مایلی) شمال شرقی ورشو رخ داد. هزاران نفر شاهد یک گلوله آتشين بزرگ و متعاقب آن
انفجارها و بارش قطعات بزرگ و کوچک شهاب سنگ بر روی یخ ، زمين و خانه ها در مساحتی در حدود 127 کيلومتر مربع (حدود 78 مایل مربع) بودند. تعداد  تخمينی قطعات 68،780 قطعه بود.

وزن قطعات از نيم گرم تا 9095 گرم (20.05 پوند)(بزرگترین نمونه) بود. مجموع وزن برآورد شده شهاب سنگها 8،863 کيلوگرم ( 19،540 پوند) بود. اکثریت قریب به اتفاق قطعات کوچک (چند گرم) بودند که به نخود پلتوسک معروف بودند. (شکل 2)

شکل 2 : میدان بارش شهاب سنگ Pultusk که در سال 1868 در شمال شرق ورشو افتاده است.

ميدان پراکنده L6 regolith breccia Kunashak یک مثال دیگر کلاسيک بيضوی است. این سقوط در منطقه کوناشاک در روسيه در 11 ژوئن 1949 ، در ساعت 8:14 صبح رخ داد و گلوله آتشين در ارتفاع 35 مایلی ( 22 کيلومتری) شکسته شد و در منطقه ای به وسعت 59 مایل مربع پراکنده شد. برخی از درختان و یک  سقف بر اثر ریزش سنگ ها آسيب دیدند. در ابتدا حدود 20 شهاب سنگ با وزن کلی بيش از 200 کيلوگرم جمع آوری شد. بزرگترین آنها 120 کيلوگرم  بود و دو مورد بعدی 40 و 36 کيلوگرم بود. به  پيشرفت توده های شهاب سنگ روی نقشه توجه کنيد. سنگها توسط دایره های مربوط به اندازه نسبی شهاب سنگها با جرمهای بزرگتر در جنوب و جرمهای کوچکتر در شمال نشان داده شده اند. بيضی توزیع که زمينه پراکنده را مشخص می کند در اینجا با رنگ  قرمز نشان داده شده است (شکل 3)

شکل 3 : نقشه میدان پراکنش شهاب سنگ Kunashak در روسیه. همانگومه که در تصویر مشخص میباشد قطعات بزرگتر به صورت دایره های قرمز پر رنگ در انتهای بیضی از شمال به جنوب پراکندگی دارند (مناطق ابی دریاچه می باشند).

در 31 اکتبر 2002 ، یک کندریت H5 جدید به نام  فرانکونيا  (Franconia) در آریزونا توسط جان پی وولف که در جستجوی طلا بودکشف شد. یافته اصلی شامل یک نمونه با وزن تقریبی 4.75 کيلوگرم بود. طی چند سال بيش از صد مورد از این کندریت ها کشف شده است. بيشتر آنها بزرگتر هستند. اعداد و ارقام برای ایجاد یک ميدان پراکنده کار منطقی کافی است(شکل 4). از آنجایی که شکارچيان شهاب سنگ در چند سال گذشته در حال جستجوی ميدان فرانکونيا بوده اند، دست کم چهار ناحيه پراکنده کشف شده است. Buck Mountain Wash (یک H3-5 ) و معدن Palo Verde (L6) دو مورد ازآنها هستند. شهاب سنگ های Buck Mountain Wash  شبيه به Franconia هستند اما به اندازه کافی متفاوت هستند تا به طور جداگانه طبقه بندی شوند (Norton and Chitwood,2008)

مقاله پیشنهادی: دهانه برخوردی شهاب

2 تکه تکه شدن حین ضربه:

وقتی تقریبا هيچ قطعه قطعه شدنی در هوا صورت نگيرد ، ممکن است در اثر برخورد شهاب سنگ به سطح زمين ، تکه تکه شدن رخ دهد. در این حالت شکل پراکنده می تواند متفاوت باشد و معمولاً دایره ای شکل می باشند. به عنوان مثال Canyon Diablo at Meteor Crater و Australasian strewnfield را می توان نام برد. دهانه شهابسنگ( Meteor Crater) یک

دهانه برخوردی شهابسنگی است که در فاصله حدود ۶۰ کيلومتری شرق فلگستف و ۲۹ کيلومتری غرب وینسلو در شمال بيایان آریزونا در ایالات متحده آمریکا قرار دارد. این محل در گذشته دهانه کنيون دیابلو ناميده میشد و قطعات شهابسنگی آن نيز به طور رسمی شهابسنگ کنيون دیابلو نام داشت. دانشمندان این دهانه را به افتخار دنيل بارینگر که نخستين بار این محل را به عنوان یک دهانه برخوردی تشخيص داد به نام دهانه بارینگر نامگذاری کرده اند. دهانه شهاب سنگ در ارتفاع ۱٬۷۴۰ متری از سطح دریا قرار دارد. قطر این دهانه حدود ۱٬۲۰۰ متر، عمق آن حدود ۱۷۰ متر و دیواره پيرامونی دهانه حدود ۴۵ متر بلندتر از دشت اطراف آن است. مرکز این دهانه با لایها ی قلوه سنگ به ضخامت ۲۱۰ تا ۲۴۰ پوشيده شده که بر روی سنگ بستر دهانه قرار دارد. این دهانه در حدود 50،000 سال پيش در دوران پليستوسن ایجاد شده است(شکل 5)

شکل 4 : میدان پراکنده فرانکونیا شهاب سنگ هایی با وزن های مختلف توسط دایره هایی در اندازه ها و رنگ های مختلف نشان داده می شوند. شهاب سنگ های عظیم تر (قرمز و سبز) در انتهای جنوبی بیضی توزیع شده و خوشه باقیمانده(سیاه)در شمال.

شکل 5 : دهانه شهابسنگ (Meteor Crater) صحرای آریزونا از نوع میدان های پراکنش دایره ای

نتیجه گیری

در این راهنما نحوه تنظيم ساختار و چارچوب مقاله برای ارائه به کنفرانس اپتيک و فوتونيک ایران توصيف شده است. یکی از فاکتورهای مهم جهت اکتشاف و جستجوی شهاب سنگ ها ترسيم الگو پراکنش برای آن ها توسط شهاب سنگ های یافته شده قبل تر می باشد. شهاب سنگ ها بعد از ورود به داخل فضای زمين دارای دو مکانيسم برخورد و پراکنش می باشند. در الگو بيضی که در شهاب سنگ های منفجر شده در هوا ایجاد می شود شهاب سنگ بزرگ بر اثر شوک های حرارتی به قطعات کوچکتر تبدیل می گردد و در ناحيه گسترده ای چندین کيلومتر مربع پراکنده می شود به گونه ای که شهاب سنگ های بزرگتر در  انتهای محور بيضی یافت می شوند. از مثال های بارز این نوع ميدان پراکنش ميتوان به ميدان بارش Pultusk لهستان اشاره نمود. ولی در الگو دایره ای که هنگام بر خورد شهاب سنگ های بزرگ و غير منفجر شده ایجاد می شود و ميدان پراکنش به صورت دایره می باشد که قطعات پراکنده شده در این ناحيه دایره شکل یافت می شوند که معروف ترین مثال از این نوع ميدان بارش مربوط به شهاب سنگ کنيون دیابلو در صحرای آیرزونا می باشد.

نویسندگان :

• دکتر مسعود کیانی
• دکتر حدیث صادقی
• فرشاد کیوانی بلاسجین
• عرقان صادقی

دانلود مقاله به صورت PDF

الگوهای میدان بارش شهاب سنگ ها

مسعود کیانی¹، حدیث صادقی²، فرشاد کیوانی بلاسجین³، عرفان صادقی⁴

1. موسسه گوهرشناسی کیپا – مرکز رشد واحدهای فناور، دانشگاه خوارزمی تهران
   📧 Kianigemology@gmail.com
2. موسسه گوهرشناسی کیپا – مرکز رشد واحدهای فناور، دانشگاه خوارزمی تهران
   📧 Mahshidsadeghi61@gmail.com
3. موسسه گوهرشناسی کیپا – مرکز رشد واحدهای فناور، دانشگاه خوارزمی تهران
   📧 Keyvani.gemology21@gmail.com
4. موسسه گوهرشناسی کیپا – مرکز رشد واحدهای فناور، دانشگاه خوارزمی تهران
   📧 Erfan_sadeghi6873@yahoo.com

چکیده

هنگامی که یک شهاب‌سنگ بزرگ وارد جو زمین می‌شود و اگر در گذشته شکسته شده باشد، در اثر تغییرات ناگهانی فشار اتمسفر به سرعت تکه‌تکه می‌شود. تعداد زیادی از شهاب‌سنگ‌ها در بسیاری از بیابان‌های جهان یافت می‌شوند که بیشتر آنها دارای میدان‌های بارش گسترده‌ای هستند. یکی از عوامل مهم در اکتشاف و جستجوی شهاب‌سنگ‌ها، الگوی پراکندگی آنها پس از ورود به جو زمین است. شهاب‌سنگ‌ها پس از ورود به جو زمین، دارای دو مکانیزم پراکندگی هستند. اگر در هوا منفجر شوند، پراکندگی بیضوی دارند و الگوی پراکندگی آنها به صورت یک میدان بیضوی خواهد بود و اگر خرد شوند و تکه‌های شهاب‌سنگ‌های منفجر نشده با یکدیگر برخورد کنند، پراکندگی آنها به صورت دایره‌ای خواهد بود. یکی از نمونه‌های برجسته این نوع میدان بارش، میدان بارش بیضوی پلتوسک در لهستان است. اما در الگوی دایره‌ای که هنگام برخورد تکه‌های بزرگ و منفجرنشده ایجاد می‌شود، پراکندگی به صورت دایره‌ای بوده و قطعات پراکنده‌شده در این دایره یافت می‌شوند. معروف‌ترین نمونه این نوع الگوی بارش مربوط به شهاب‌سنگ کنیون دیابلو در صحرای آریزونا می‌باشد.

کلید واژه‌ها: آریزونا، الگو، شهاب سنگ، میدان بارش، شهاب‌سنگ کنیون دیابلو

Patterns of the Meteorite Fall Field

Masoud Kiani¹, Farshad Keivani Belasejin², Erfan Sadeghi³, Hadis Sadeghi⁴

• Gemological Institute of Kipa, Center for the Growth of Technology units, ¹
• Gemological Institute of Kipa, Center for the Growth of Technology units, ²
• Gemological Institute of Kipa, Center for the Growth of Technology units, ³
• Gemological Institute of Kipa, Center for the Growth of Technology units, ⁴

Abstract:
When a large meteorite enters the Earth’s atmosphere, especially if it has broken up in the past, it will quickly break into pieces due to sudden changes in atmospheric pressure. A large number of meteorites are found in many hot deserts of the world, most of which had extensive precipitation fields. One of the important factors for the exploration and search of meteorites is knowing the pattern of precipitation for them by the meteorites found on land. After entering the earth’s atmosphere, meteorites have two mechanisms of impact and dispersion. If they explode in the air, they have an oval distribution pattern, and the distribution pattern is such that the impact field is circular or the oval axis. One of the prominent examples of this type of distribution field is the Pultusk precipitation field in Poland. But in the circular pattern that is created when large and unexploded meteorites collide, the scattering field is circular, and the fragments scattered in this circular area are found, the most famous example of this type of precipitation field is related to Diablo Canyon meteorite is in the Arizona desert.

Keywords: Arizona, Diablo Canyon meteorite, Meteorite, PrecipitationPattern, Precipitationfield.

اولین همایش ملی گوهر سنگ ایران، دانشگاه خوارزمی کرج، ایران، 12-13 شهریور 1401