دو دنباله دار دور افتاده درست در زمان هالووین از زمین دیدن می کنند

پوسته کروی که به عنوان ابر اورت شناخته می شود، برای تمام اهداف عملی، نامرئی است. ذرات تشکیل دهنده آن به قدری نازک و به قدری دور از نور هر ستاره ای از جمله خورشید پخش شده اند که ستاره شناسان به سادگی نمی توانند ابر را ببینند، حتی اگر مانند یک پتو ما را در بر بگیرد.

نظری هم هست. ستاره شناسان استنباط می کنند که ابر اورت وجود دارد زیرا این تنها توضیح منطقی برای ورود دسته خاصی از دنباله دارها است که به طور پراکنده از منظومه شمسی ما بازدید می کنند. به نظر می رسد که ابر اساساً یک مخزن غول پیکر است که ممکن است میلیاردها جرم آسمانی یخی را در خود جای دهد.

دو تن از این اجساد در روزهای منتهی به هالووین از کنار زمین عبور خواهند کرد. Tsuchinshan-ATLAS، همچنین به عنوان دنباله دار C/2023 A3 شناخته می شود، برای یک یا دو هفته پس از ۲۱ مهر، روزی که به زمین نزدیک است، در درخشان ترین حالت خود و احتمالاً با چشم غیر مسلح قابل مشاهده خواهد بود – فقط به آسمان غربی نگاه کنید. اندکی پس از غروب آفتاب با گذشت روزها، دنباله دار کم نورتر می شود و به قسمت بالاتری از آسمان می رود.

دومین دنباله دار C/2024 S1 (ATLAS) که به تازگی در ۶ مهر کشف شد، باید در اواخر مهر قابل مشاهده باشد. این دنباله دار در ۳ آبان از نزدیکترین فاصله از زمین عبور خواهد کرد – درست قبل از طلوع خورشید در شرق آسمان نگاه کنید. سپس، پس از چرخش به دور خورشید، دنباله دار ممکن است دوباره در غرب آسمان شب درست در حوالی هالووین ظاهر شود.

با این حال، ممکن است که بتواند به طور جزئی یا کامل متلاشی شود، همانطور که گاهی اوقات هنگام عبور ستاره های دنباله دار از کنار خورشید اتفاق می افتد – و این دنباله دار در فاصله ۱ میلیون مایلی (۱.۶ میلیون کیلومتری) از ستاره ما خواهد بود.

من به عنوان یک ستاره شناس سیاره ای، به خصوص در مورد ابر اورت و اجرام یخی ساکن در آن کنجکاو هستم. ساکنان ابر ممکن است دلیلی برای شعله ور شدن حیات در زمین باشند. این اجسام یخی که چندین سال پیش در سیاره ما سقوط کردند، ممکن است حداقل بخشی از آب مورد نیاز همه حیات را تامین کرده باشند.

در عین حال، همین اجرام تهدیدی همیشگی برای ادامه زمین – و بقای ما هستند.

میلیاردها دنباله دار

اگر یک شی ابر اورت راه خود را به درون منظومه شمسی پیدا کند، یخ های آن تبخیر می شوند. این فرآیند دمی از زباله تولید می کند که به صورت دنباله دار قابل مشاهده می شود.

برخی از این اجرام که به عنوان دنباله دارهای دوره طولانی شناخته می شوند، مدارهای صدها، هزاران یا حتی میلیون ها سال دارند، مانند Tsuchinshan-ATLAS. این بر خلاف دنباله دارهای به اصطلاح کوتاه مدت است که از ابر اورت بازدید نمی کنند و مدارهای نسبتاً سریعی دارند. دنباله دار هالی که مسیری را در منظومه شمسی قطع می کند و هر ۷۶ سال یا بیشتر به دور خورشید می گردد، یکی از آنهاست.

یان اورت، ستاره شناس هلندی قرن بیستم، که شیفته دنباله دارهای طولانی مدت بود، در سال ۱۳۲۸ مقاله ای در مورد آنها نوشت. او اشاره کرد که حدود ۲۰ دنباله دار فاصله متوسطی از خورشید داشتند که بیش از ۱۰۰۰۰ واحد نجومی بود.

این حیرت آور بود. فقط یک AU فاصله زمین از خورشید است که حدود ۹۳ میلیون مایل است. ۹۳ میلیون را در ۱۰۰۰۰ ضرب کنید، خواهید دید که این دنباله دارها از بیش از یک تریلیون مایل دورتر آمده اند. علاوه بر این، اورت پیشنهاد کرد، آنها لزوماً بیرونی ترین اجرام ابر نیستند.

با گذشت نزدیک به ۷۵ سال از مقاله اورت، ستاره شناسان هنوز نمی توانند مستقیماً از این بخش از فضا تصویربرداری کنند. اما آنها تخمین می زنند که ابر اورت تا ۱۰ تریلیون مایل از خورشید وسعت دارد که تقریباً در نیمه راه پروکسیما قنطورس، نزدیکترین ستاره بعدی است.

دنباله دارهای طولانی مدت بیشتر وقت خود را در آن فواصل وسیع می گذرانند و هنگامی که از همه جهت وارد می شوند، تنها بازدیدهای کوتاه و سریعی از خورشید انجام می دهند. اورت حدس می زد که ابر حاوی ۱۰۰ میلیارد از این اشیاء یخی است. این تعداد ممکن است به اندازه تعداد ستاره های کهکشان ما باشد.

چگونه به آنجا رسیدند؟ اورت پیشنهاد کرد و شبیه‌سازی‌های مدرن تأیید کرده‌اند که این اجرام یخی می‌توانند در ابتدا نزدیک مشتری، بزرگترین سیاره منظومه شمسی، شکل گرفته باشند.

شاید مدار این اجرام به دور خورشید توسط مشتری مختل شده باشد – شبیه به این که فضاپیمای ناسا که به مقصدی از زحل به پلوتون می رود، معمولاً توسط این سیاره غول پیکر برای سرعت بخشیدن به سفرهای خود به سمت خارج حرکت می کند.

برخی از این اجرام برای همیشه از منظومه شمسی فرار می کردند و به اجرام بین ستاره ای تبدیل می شدند. اما سایرین به مدارهایی مانند مدارهای دنباله دارهای دوره طولانی ختم می شدند.

تهدیدات برای زمین

دنباله دارهای طولانی مدت خطر بالقوه خاصی برای زمین دارند. از آنجایی که آنها از خورشید ما بسیار دور هستند، مدار آنها به راحتی توسط گرانش ستارگان دیگر تغییر می کند. این بدان معناست که دانشمندان هیچ ایده ای از زمان و مکان ظاهر شدن یک نفر ندارند تا زمانی که ناگهان ظاهر شود.

تا آن زمان، معمولاً از مشتری نزدیک‌تر است و با سرعت ده‌ها هزار مایل در ساعت در حال حرکت است. در واقع، دنباله‌دار خیالی که زمین را در فیلم «به بالا نگاه نکن» را محکوم کرد، از ابر اورت آمد.

دنباله‌دارهای جدید ابر اورت همیشه در سال‌های اخیر کشف می‌شوند. احتمال برخورد هر یک از آنها با زمین بسیار کم است. اما ممکن است.

موفقیت اخیر ماموریت DART ناسا، که مدار یک سیارک کوچک را تغییر داد، یک رویکرد قابل قبول برای دفع این اجسام کوچک را نشان می دهد. اما این ماموریت پس از سالها مطالعه هدفش توسعه یافت. یک دنباله دار از ابر اورت ممکن است زمان زیادی را ارائه ندهد – شاید فقط ماه ها، هفته ها یا حتی روزها.

یا اصلا وقت نداره اوموآموآ، جسم کوچک عجیبی که در سال ۱۳۹۵ از منظومه شمسی ما بازدید کرد، نه قبل از آن، بلکه پس از نزدیک شدن به زمین کشف شد. اگرچه Oumuamua یک جرم بین ستاره ای است، و نه از ابر اورت، این گزاره همچنان صادق است. یکی از این اجسام می تواند یواشکی به سمت ما بیاید و زمین بی دفاع شود.

یکی از راه‌های آماده‌سازی برای این اشیا، درک بهتر ویژگی‌های اساسی آنها، از جمله اندازه و ترکیب آنها است. در این راستا، من و همکارانم تلاش می‌کنیم تا دنباله‌دارهای پریود طولانی جدید را مشخص کنیم.

بزرگترین شناخته شده، برناردینلی-برنشتاین، که فقط سه سال پیش کشف شد، تقریباً ۷۵ مایل (۱۲۰ کیلومتر) عرض دارد. بیشتر دنباله دارهای شناخته شده بسیار کوچکتر هستند، از یک تا چند مایل، و برخی از دنباله دارهای کوچکتر آنقدر کم نور هستند که ما نمی توانیم ببینیم.

اما تلسکوپ های جدیدتر کمک می کنند. به طور خاص، بررسی میراث یک دهه از فضا زمان رصدخانه روبین که در سال ۱۴۰۳ آغاز می شود، ممکن است فهرست دنباله دارهای شناخته شده ابر اورت را دو برابر کند، که اکنون حدود ۴۵۰۰ دنباله دار است.

غیرقابل پیش بینی بودن این اجرام آنها را به یک هدف چالش برانگیز برای فضاپیما تبدیل می کند، اما آژانس فضایی اروپا در حال آماده سازی ماموریتی برای انجام این کار است: رهگیر دنباله دار. با برنامه ریزی برای پرتاب برای سال ۱۴۰۷، کاوشگر تا زمانی که یک هدف مناسب از ابر اورت ظاهر شود، در فضا پارک خواهد کرد. مطالعه یکی از این اجرام باستانی و بکر می تواند سرنخ هایی در مورد منشا منظومه شمسی به دانشمندان ارائه دهد.

در مورد دنباله‌دارهایی که در حال حاضر در نزدیکی زمین هستند، نگاه کردن به بالا اشکالی ندارد. برخلاف دنباله‌دار فیلم دی‌کاپریو، این دو به زمین برخورد نخواهند کرد. نزدیک‌ترین دنباله‌دار Tsuchinshan-ATLAS که به ما خواهد رسید، حدود ۴۴ میلیون مایل (۷۰ میلیون کیلومتر) فاصله دارد. همچنین C/2024 S1 (ATLAS) نیز حدود ۸۰ میلیون مایل (۱۳۰ میلیون کیلومتر) با ما فاصله دارد.

به نظر می رسد یک راه طولانی است، اما در فضا، این یک راه نزدیک است.