زمین در معرض خطر شهاب‌سنگ‌های «نامرئی» پنهان در نزدیکی زهره

زمین در معرض خطر شهاب‌سنگ‌های «نامرئی» پنهان در نزدیکی زهره ما ممکن است کل یک جمعیت از سیارک‌هایی را که تهدیدی برای زمین محسوب می‌شوند، فقط به این دلیل ساده که دیدنشان بسیار دشوار است، نادیده گرفته باشیم.

ما ممکن است کل یک جمعیت از سیارک‌هایی را که تهدیدی برای زمین محسوب می‌شوند، فقط به این دلیل ساده که دیدنشان بسیار دشوار است، نادیده گرفته باشیم.

به گزارش انتخاب و به نقل از sciencealert؛ در فضایی که مدار زهره را دربر می‌گیرد، صدها سیارک کشف‌نشده ممکن است به‌دور خورشید بچرخند؛ سیارک‌هایی که صرفاً به‌دلیل موقعیتشان از دید ما پنهان مانده‌اند.

از آنجا که این اجرام نزدیک‌تر به مرکز منظومه‌ی شمسی هستند، برای دیدنشان باید به سمت خورشید نگاه کنیم. اما هر نوری که از سطحشان بازتاب می‌شود، درخشش شدید خورشید آن را محو می‌کند.

«مطالعه‌ی ما نشان می‌دهد که جمعیتی از سیارک‌های بالقوه خطرناک وجود دارد که با تلسکوپ‌های کنونی قادر به شناسایی آن‌ها نیستیم» – این را والریو کاروبا، اخترشناس دانشگاه ایالتی سائوپائولو در برزیل توضیح می‌دهد.

او می‌افزاید: «این اجرام به دور خورشید می‌چرخند، اما جزو کمربند سیارکی میان مریخ و مشتری نیستند. در عوض، آن‌ها بسیار نزدیک‌ترند و در رزونانس مداری با زهره قرار دارند. اما آن‌قدر مشاهده‌شان دشوار است که همچنان نامرئی باقی می‌مانند، هرچند ممکن است در آینده‌ی دور خطر واقعی برخورد با زمین را ایجاد کنند.»

زهره و سیارک‌های هم‌مدار

این اجرام فرضی نیستند. تاکنون اخترشناسان ۲۰ سیارک را شناسایی کرده‌اند که با زهره هم‌مدارند. هم‌مدارها به‌دور زهره نمی‌چرخند، بلکه مدارشان به دور خورشید با مدار زهره هم‌زمان است؛ گاهی جلوتر حرکت می‌کنند، گاهی عقب‌تر، و گاهی با الگوهای پیچیده مسیرشان از مدار زهره عبور می‌کند.

آنچه درباره‌ی این اجرام می‌دانیم نشان می‌دهد که مدارشان چندان پایدار نیست: آن‌ها بسیار آشوبناک‌اند و شکل مدارشان به دور خورشید در مقیاس زمانی نسبتاً کوتاه تغییر می‌کند – به‌طور میانگین هر ۱۲ هزار سال یک بار. علاوه بر این، مسیر حرکتشان تنها برای حدود ۱۵۰ سال آینده به‌طور قابل اعتماد قابل پیش‌بینی است.

در جریان تغییرات تصادفی شکل مدار، یک سیارک می‌تواند از وضعیت نسبتاً پایدار اطراف زهره خارج شده و به زمین نزدیک شود، حتی تا حدی که خطرآفرین باشد. این سیارک‌ها حتی می‌توانند مسیر مدار زمین را قطع کنند.

دانشمندان بر این باورند که این اجرام شناخته‌شده تنها نوک کوه یخ هستند و بخش بزرگی از جمعیت هم‌مدارهای زهره همچنان ناشناخته باقی مانده است.

کاروبا می‌گوید: «سیارک‌هایی با قطر حدود ۳۰۰ متر – که قادرند دهانه‌هایی به وسعت ۳ تا ۴/۵ کیلومتر ایجاد کنند و انرژی معادل صدها مگاتن آزاد کنند – ممکن است در میان این جمعیت پنهان باشند. برخورد چنین جرمی در یک منطقه‌ی پرجمعیت می‌تواند ویرانی گسترده‌ای به بار آورد.»

نقش خروج از مرکز مدار

تا به امروز بیشتر سیارک‌های هم‌مدار شناخته‌شده‌ی زهره یک ویژگی مشترک دارند: خروج از مرکز (اگسنتریسیته) بیش از ۰/۳۸.

خروج از مرکز معیاری برای سنجش میزان گرد بودن مدار است؛ عدد صفر نشان‌دهنده‌ی مداری کاملاً دایره‌ای است. مدار زمین به دور خورشید خروج از مرکز ۰/۰۱۷ دارد، یعنی بسیار نزدیک به دایره. هرچه این عدد بالاتر باشد، مدار کشیده‌تر است.

به همین دلیل، سیارک‌های هم‌مدار شناخته‌شده‌ی زهره به‌دلیل خروج از مرکز بالا می‌توانند از زهره دور شوند و به زمین نزدیک‌تر گردند؛ در نتیجه دیدنشان در آسمان شامگاهی آسان‌تر است، زمانی که خورشید زیر افق رفته اما هنوز نور کافی برای روشن کردن اجسام نزدیک وجود دارد.

شبیه‌سازی‌ها و چالش‌ها

کاروبا و همکارانش شبیه‌سازی‌هایی انجام دادند تا جمعیت سیارک‌های هم‌مدار با زهره و دارای خروج از مرکز پایین‌تر را بررسی کنند. تمرکز آن‌ها روی طیف احتمالی مدارها، خطر بالقوه‌ی آن‌ها برای زمین و توانایی رصدخانه‌ی «ورا روبین» – که به‌زودی با بزرگ‌ترین دوربین ساخته‌شده برای رصد کیهان کار خود را آغاز می‌کند – برای شناسایی آن‌ها بود.

نتایج نشان داد که طیفی از مدارها با خروج از مرکز کمتر از ۰/۳۸ وجود دارد که می‌توانند در آینده‌ی دور تهدیدی برای زمین باشند. نکته‌ی نگران‌کننده این است که رصدخانه‌ی ورا روبین تنها در بازه‌های زمانی محدود و در مقاطع خاصی از سال قادر به شناسایی این اجرام خواهد بود.

این خلأ در دانش ما درباره‌ی منظومه‌ی شمسی یک مشکل جدی در دفاع سیاره‌ای ایجاد می‌کند: مقابله با خطری که دیده نمی‌شود، بسیار دشوار است.

راه‌حل‌های احتمالی

یک راه‌حل دیگر این است که رصدخانه‌ای در مدار زهره یا هم‌مدار با آن مستقر شود؛ چنین موقعیتی دید بهتری برای شناسایی سیارک‌های پنهان در «حیاط خلوت» زهره فراهم می‌کند. همچنین مأموریت‌های آینده مانند تلسکوپ NEO Surveyor ناسا طراحی شده‌اند تا این نقطه‌ی کور در منظومه‌ی شمسی درونی را پوشش دهند.

پژوهشگران در مقاله‌ی خود می‌نویسند: «در حالی که بررسی‌هایی مانند رصدخانه‌ی روبین ممکن است در آینده‌ی نزدیک قادر به شناسایی بخشی از این سیارک‌ها باشند، ما معتقدیم تنها یک کارزار رصدی اختصاصی از طریق مأموریت فضایی نزدیک زهره می‌تواند نقشه‌ی کامل و کشف همه‌ی سیارک‌های بالقوه خطرناکِ نامرئیِ هم‌مدار با زهره را ممکن سازد.»

این پژوهش در نشریه‌ی Astronomy & Astrophysics منتشر شده است.