سیارک هدف کاوشگر هایابوسا ۲ به‌طرز عجیبی شتاب می‌گیرد و کسی علتش را نمی‌داند
سیارک هدف کاوشگر هایابوسا ۲ به‌طرز عجیبی شتاب می‌گیرد و کسی علتش را نمی‌داند
عکاس: Nazarii Neshcherenskyi / iStock/Getty Images Plus
سیارکی که کاوشگر ژاپنی هایابوسا ۲ درحال سفر به آن است، دراثر عاملی غیرگرانشی شتاب می‌گیرد و تقریباً هیچ توضیحی برای رفتار عجیب آن وجود ندارد.
بیشتر سیارک‌ها رفتار نسبتاً پیش‌بینی‌پذیری دارند. آن‌ها صرفاً تحت‌تأثیر نیروهای خارجی مانند گرانش یا فشار تابشی خورشید حرکت می‌کنند و مسیرشان را بر اساس همین نیروها تغییر می‌دهند.
اما 1998 KY26 از این قاعده پیروی نمی‌کند. این سیارک کوچک طوری رفتار می‌کند که انگار سر به راه نیست؛ یعنی به شکلی شتاب می‌گیرد که با انتظارات دانشمندان از رفتار معمول یک سیارک سازگار نیست.
یکی از توضیحات پیشنهادی برای رفتار عجیب مشاهده‌شده این است که KY26 در واقع فقط تظاهر می‌کند سیارک است و در اعماق وجود یک دنباله‌دار «تاریک» محسوب می‌شود؛ جرمی که گاززدایی نامرئی آن، مسیر حرکتش را تغییر می‌دهد.
اما اکنون مشکلی جدی بر سر راه این توضیح قرار گرفته است. به گفته کوربین هانسن و ماساتوشی هیرابایاشی، مهندسان هوافضا در مؤسسه فناوری جورجیا، جرم سنگی مورد بحث با قطر ۱۱ متر، بیش از حد گرم است و نمی‌تواند یخ لازم برای ایجاد نیروی پیشران را در خود حفظ کند.
در ابتدا تصور می‌شد KY26 شاید دنباله‌دار تاریک باشد؛ اما اکنون پژوهشگران می‌گویند این جرم برای حفظ یخ لازم به‌منظور ایجاد نیروی پیشران بیش از حد گرم است
پژوهشگران در مطالعه‌ای تازه می‌نویسند: «نتایج مدل‌سازی دمایی ما نشان می‌دهد که نرخ خروج بخار آب از 1998 KY26 آن‌قدر بالا است که امکان حفظ یخ مدفون در زیر سطح را نمی‌دهد. این یافته درک ما از ترکیب سیارک را دقیق‌تر می‌کند.»
اجرام سنگی پراکنده در فضای میان‌سیاره‌ای عموماً در دو دسته کلی قرار می‌گیرند: سیارک‌ها و دنباله‌دارها. سیارک‌ها عمدتاً توده‌هایی از سنگ هستند؛ درحالی‌که دنباله‌دارها حاوی یخ‌اند. این یخ هنگام تصعید و تبدیل‌شدن به گاز و خروج آن به فضا، نیرویی اضافی به دنباله‌دار وارد می‌کند و می‌تواند فراتر از نیروهای گرانشی، هنگام گردش به دور خورشید اندکی به آن شتاب بدهد.
تصویری که احتمالاً با شنیدن نام دنباله‌دار به ذهن می‌رسد، جرمی مه‌آلود و درخشان با دنباله‌هایی نورانی است. اما تمام دنباله‌دارها ساختار یکسانی ندارند.
دنباله‌دارهای تاریک بدین دلیل چنین نامیده می‌شوند که فعالیت دنباله‌داری آن‌ها عملاً نامرئی است. تصور می‌شود این اجرام نیز مانند دنباله‌دارهای معمولی گاز آزاد می‌کنند، اما برخلاف آن‌ها دنباله‌های درخشان و تماشایی ایجاد نمی‌کنند. این اجرام از نظر ظاهری درست شبیه سیارک‌های معمولی هستند، با این تفاوت که شتاب بیشتری می‌گیرند.
ممکن است KY26 نیز چنین جرمی باشد. این سیارک کوچک هر ۵٫۳۵ دقیقه یک بار به دور محور خود می‌چرخد و مسیر حرکتش شتابی غیرمعمول را عمود بر صفحه مداری‌اش نشان می‌دهد. بنابراین، دانشمندان به‌طور طبیعی این احتمال را بررسی کرده‌اند که شاید با یکی از همین دنباله‌دارهای تاریک روبه‌رو باشند.
یکی از ویژگی‌های اصلی دنباله‌دارها، ترکیب یخی آن‌ها است؛ خصوصیتی که راهی ساده برای بررسی ماهیت دنباله‌داری این اجرام در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد. تنها کاری که باید انجام داد، اندازه‌گیری دمای آن‌ها است.
هانسن و هیرابایاشی نیز همین کار را انجام دادند. البته آن‌ها به‌جای اندازه‌گیری مستقیم دما، اطلاعات موجود درباره KY26 شامل اندازه، مدار، بازتابندگی و ترکیب احتمالی آن را با یکدیگر ترکیب کردند تا دمای بخش‌های مختلف سطح و اعماق این جرم را مدل‌سازی کنند.
برای اینکه یخ‌آب مدفون بتواند در بازه‌های زمانی طولانی باقی بماند، دما باید کمتر از حدود ۱۴۵ کلوین (منفی ۱۲۸ درجه سانتی‌گراد) باشد. اما پژوهشگران دریافتند که حتی سردترین نواحی KY26 نیز در طول گردش آن به دور خورشید، به‌طور میانگین دست‌کم ۲۱۲ کلوین (منفی ۶۱ درجه سانتی‌گراد) دما دارند.
البته چنین دمایی برای انسان به‌شدت سرد است، اما برای حفظ یخ دنباله‌دارها بیش از حد گرم محسوب می‌شود. پژوهشگران محاسبه کردند که در این دما، حتی اگر یخ‌آب یک درصد از جرم KY26 را تشکیل دهد، تمام آن اندکی بیش از ۲۰۰۰ سال دیگر تبخیر خواهد شد. اگر همین یخ عامل شتاب غیرمعمول سیارک باشد، ذخیره آن تنها در طول ۶۲ سال به پایان می‌رسد.
فضاپیمای هایابوسا ۲ در ژوئیه سال ۲۰۳۱ با KY26 ملاقات خواهد کرد
KY26 ممکن است میلیاردها سال قدمت داشته باشد، اما یک نکته مهم وجود دارد: مشخص نیست این جرم چه مدت در مدار کنونی خود قرار داشته است. بنابراین، هنوز این احتمال وجود دارد که حاوی یخ باشد؛ بااین‌حال، در کنار این یافته‌ها و مقاله پیشین که منشأ احتمالی KY26 را کمربند سیارکی می‌داند، احتمال چنین سناریویی روزبه‌روز کمتر می‌شود.
پس چه نیرویی ممکن است KY26 را از مسیر معمول خود منحرف کند؟ خوشبختانه همچنان می‌توانیم به سراغ همان عامل همیشگی، یعنی فشار ناشی از تابش خورشید برویم. نور خورشید نیرویی هرچند اندک وارد می‌کند که ممکن است برای توضیح رفتار غیرعادی این سیارک کافی باشد.
خبر خوب این است که شاید به‌زودی پاسخ قطعی این معما را پیدا کنیم. فضاپیمای هایابوسا ۲ از سازمان فضایی ژاپن (جاکسا) همین حالا در مسیر رسیدن به KY26 قرار دارد و قرار است در ژوئیه ۲۰۳۱ با این جرم ملاقات کند.
پژوهش در مجله Icarus منتشر شده است.
دیدگاه‌ها
دیدگاه شما پس از تأیید مدیر منتشر می‌شود. گفت‌وگوی فارسی و انگلیسی این خبر جداست.