سطح پر از حفره و دهانههای برخوردی آن، گواه روشن این گذشته پرتلاطم است. دانشمندان انتظار دارند که در جریان این برخوردها، بخشی از مواد حاصل از انفجار و تخریب به فضا پرتاب شده باشد ـ و این که بتوان ردّ آنها را پیدا کرد. اما با وجود پیشبینیهای نظری که نشان میدهد باید تعداد زیادی از این اجرام وجود داشته باشد، تاکنون کشفیات مربوط به «سیارکهای با منشأ ماه» یا LOAها (Lunar-Origin Asteroids) بهطرز شگفتآوری اندک بوده است. مقالهای تازه از «ییشوان وو» و همکارانش در دانشگاه تسینگهوا توضیح میدهد چرا چنین است ـ و این که چگونه رصدخانه «ورا روبین» میتواند در یافتن آنها کمک کند.
این که میگوییم این کشفیات «نادر» هستند، به این معنا نیست که اصلاً وجود ندارند. رسانهها در پایان سال ۲۰۲۴ به داستان «ماه موقتی» ما، یعنی سیارک ۲۰۲۴ PT5 پرداختند؛ جرمی که به نظر میرسد منشأیی ماهگونه داشته باشد. نمونه دیگر، سیارکی به نام «کاموئوالِوا» (Kamo’oalewa) است که هدف یک مأموریت آینده چین برای بازگرداندن نمونه از سیارک خواهد بود. با این حال، بر اساس محاسبات ارائهشده در مقاله، باید حدود ۵۰۰ هزار سیارک دیگر با قطر تقریبی ۵ متر در ناحیه فضای میان زمین و ماه (فضای سیسلونار) پنهان شده باشند.
البته حتی این تعداد نیز تنها حدود یک درصد از جمعیت سیارکهای نزدیک به زمین (NEAها) در این بازه اندازه را تشکیل میدهد. اکثریت بسیار بزرگ NEAها از کمربند سیارکی سرچشمه میگیرند و یا بر اثر برهمکنشهای گرانشی و یا در اثر برخورد با اجرام دیگر به سمت بخشهای درونی منظومه شمسی رانده میشوند. یکی از جالبترین نتایج این پژوهش، ارائه روشی برای تشخیص سیارکهای منشأگرفته از ماه از سیارکهای کمربند اصلی بود، بدون آن که لازم باشد برای هر کدام دادههای طیفی گرانقیمت جمعآوری شود. این روش بر پایه دو ویژگی است: سرعت و جهت حرکت.
یک سیارک با منشأ ماه معمولاً نسبت به زمین سرعتی در حدود ۱۲.۸ کیلومتر بر ثانیه دارد، در حالی که میانگین سرعت دیگر سیارکهای نزدیک زمین حدود ۱۷.۵ کیلومتر بر ثانیه است. البته این معیار کاملاً قطعی نیست؛ حتی اگر سرعت یک سیارک به اندازه ۲.۴ کیلومتر بر ثانیه پایین باشد، باز هم تنها حدود ۳۰ درصد احتمال دارد که منشأ ماه داشته باشد. با این حال، این احتمال بیش از ۳۰ برابر بیشتر از شانس آن است که یک سیارک تصادفی چنین منشأیی داشته باشد. ویژگی مهم دیگر LOAها جهت نزدیک شدن آنها به زمین است؛ این اجرام معمولاً یا از سمت خورشید (جهت خورشیدسو) و یا از سمت مخالف خورشید به زمین نزدیک میشوند و از لبههای پیشرو و پسرو مدار زمین دوری میکنند.
این یافتهها حاصل مدلی بود که پژوهشگران برای بررسی چگونگی شکلگیری سیارکهای منشأگرفته از ماه و سرنوشت آنها در طول عمرشان در فضا اجرا کردند. آنها تاریخچه برخورد سیارکها با خود ماه را شبیهسازی کردند و سپس ذرات پرتابشده از این برخوردها را در بازهای ۱۰۰ میلیون ساله دنبال کردند. در واقع، دو شبیهسازی جداگانه انجام شد: یکی بر پایه میانگین برخوردها در طول زمان، و دیگری با تمرکز ویژه بر برخوردی که دهانه «جوردانو برونو» را حدود ۴ میلیون سال پیش ایجاد کرد. نکته مهم این بود که در این مدل اثر «یارکوفسکی» نیز لحاظ شد؛ نیرویی بسیار ضعیف که در اثر بازتاب نور خورشید بر سیارکها وارد میشود. این نیرو سیارکها را به نوعی بادبانهای خورشیدی بسیار ناکارآمد تبدیل میکند، اما در مقیاس میلیونها سال میتواند تأثیر قابل توجهی بر مدار آنها بگذارد.
همانطور که انتظار میرفت، بیشتر مواد پرتابشده از این برخوردها نتوانستند در بازه ۱۰۰ میلیون سال دوام بیاورند. حدود ۲۵ درصد آنها در همان ۱۰۰ هزار سال نخست به زمین سقوط کردند و به شهابسنگهای ماهی تبدیل شدند. پس از پایان کل شبیهسازی، تنها ۱.۶ درصد از این مواد در فضای نزدیک زمین باقی مانده بودند؛ بقیه یا به زمین بازگشته، یا دوباره بر سطح ماه فرود آمده، یا به بخشهای دورتر منظومه شمسی پرتاب شده بودند. با این حال، حتی همین درصد اندک بقا نیز باید برای ایجاد حدود ۵۰۰ هزار LOA که پژوهشگران برآورد کردهاند کافی باشد.
بنابراین چالش بعدی، یافتن آنهاست. پیمایشهای فعلی مانند Pan-STARRS و ATLAS در کشف این اجرام کمنور و سریع چندان موفق نیستند. اما رصدخانه ورا روبین در شیلی که بهزودی فعالیت خود را آغاز میکند، انتظار میرود سالانه حدود ۶ مورد از این سیارکها را شناسایی کند؛ بهبودی در حد یک مرتبه بزرگی نسبت به پیمایشهای فعلی. با این حال، حتی این میزان نیز در برابر صدها هزار جرمی که احتمالاً وجود دارند، تنها قطرهای در اقیانوس است.
با این وجود، پژوهشگران باید از جایی شروع کنند و این نقطه آغاز میتواند بهترین گزینه باشد. مطالعه این اعضای نسبتاً نادر از همسایگی میان زمین و ماه میتواند درک ما را از تاریخچه برخوردهای ماه بهبود بخشد. افزون بر این، بررسی آنها ممکن است به ما کمک کند بفهمیم چنین سنگهایی در صورت برخورد با زمین چه پیامدهایی میتوانند داشته باشند.
شناخت بهتر سیارکهای منشأگرفته از ماه نه تنها پنجرهای به گذشته پرآشوب همسایه نزدیک ما میگشاید، بلکه میتواند در ارزیابی خطرات احتمالی آینده نیز نقش داشته باشد. هر برخوردی که در گذشته سطح ماه را دگرگون کرده، ممکن است قطعاتی را به مدارهایی فرستاده باشد که روزی به نزدیکی زمین بازگردند. اگر بتوانیم این اجرام را بهتر شناسایی کنیم، خواهیم توانست تصویر دقیقتری از چرخه برخوردها در سامانه زمین–ماه ترسیم کنیم.
در نهایت، این پژوهش نشان میدهد که حتی در همسایگی نزدیک کیهانی ما نیز هنوز رازهای فراوانی نهفته است. فناوریهای نوین رصدی، مانند ورا روبین، امکان خواهند داد که بهتدریج این رازها آشکار شوند. هر کشف تازه نه تنها دادهای علمی، بلکه قطعهای از پازل بزرگ تاریخ منظومه شمسی را در اختیار ما میگذارد.
