سیارکی مرموز در فضا دانشمندان را سردرگم کرد؛ راز شتاب غیرعادی آن چیست؟

بیشتر سیارک‌ها رفتار قابل پیش‌بینی دارند. آن‌ها تحت تأثیر نیروهای خارجی مانند گرانش یا فشار تابشی خورشید حرکت می‌کنند و مسیرشان معمولاً با قوانین شناخته‌شده فیزیک مطابقت دارد. اما سیارک 1998 KY26 از این قاعده پیروی نمی‌کند.

این جرم فضایی رفتاری غیرمعمول دارد و به شکلی شتاب می‌گیرد که با انتظارات دانشمندان از حرکت طبیعی یک سیارک سازگار نیست. یکی از فرضیه‌های مطرح‌شده این است که KY26 در واقع سیارک نیست و ممکن است در اصل یک دنباله‌دار تاریک باشد. در این حالت، خروج گازهایی که شناسایی آن‌ها دشوار است، می‌تواند نیروی محرکه اضافی ایجاد کند و مسیر حرکت این جرم را تغییر دهد.

با این حال، کوربین هانسن و ماساتوشی هیرا‌بایاشی، مهندسان هوافضا در مؤسسه فناوری جورجیا، معتقدند این جرم فضایی با قطر حدود ۱۱ متر، بیش از حد گرم است و نمی‌تواند یخ موردنیاز برای ایجاد چنین نیرویی را در خود نگه دارد. آن‌ها در مقاله‌ای که در نشریه Icarus منتشر شده، نوشته‌اند

نتایج مدل‌سازی دمایی ما نشان می‌دهد میزان خروج بخار آب از سیارک 1998 KY26 به‌اندازه‌ای زیاد خواهد بود که امکان حفظ یخ مدفون در آن وجود ندارد. این یافته درک ما از ترکیب مواد تشکیل‌دهنده این سیارک را دقیق‌تر می‌کند.

دنباله‌دار تاریک چیست و چرا دانشمندان به آن مشکوک شدند؟

سنگ‌های موجود در فضای میان سیاره‌ها معمولاً در دو گروه اصلی سیارک‌ها و دنباله‌دارها قرار می‌گیرند. سیارک‌ها عمدتاً از توده‌های سنگی تشکیل شده‌اند، درحالی‌که دنباله‌دارها حاوی یخ هستند. این یخ هنگام تبدیل مستقیم به گاز و خروج به فضا، نیرویی اضافی ایجاد می‌کند که می‌تواند حرکت دنباله‌دار را علاوه بر تأثیر گرانش خورشید تغییر دهد.

تصویری که معمولاً با شنیدن نام دنباله‌دار به ذهن می‌رسد، جرمی درخشان و مه‌آلود با دنباله‌هایی نورانی است. با وجود این، همه دنباله‌دارها چنین ظاهری ندارند.

دنباله‌دارهای تاریک به این دلیل چنین نامی گرفته‌اند که فعالیت دنباله‌داری آن‌ها عملاً قابل مشاهده نیست. تصور می‌شود این اجرام مانند دنباله‌دارهای معمولی گاز آزاد می‌کنند، اما برخلاف آن‌ها دنباله‌های درخشان و قابل مشاهده‌ای به وجود نمی‌آورند.

از نظر ظاهری، آن‌ها شبیه سیارک‌های معمولی هستند، با این تفاوت که شتابی اضافی در حرکتشان دیده می‌شود. احتمال دارد سیارک KY26 نیز چنین ویژگی‌هایی داشته باشد. این جرم کوچک هر ۵٫۳۵ دقیقه یک بار به دور محور خود می‌چرخد و مسیر حرکتی آن شتاب غیرعادی در جهتی عمود بر صفحه مدارش نشان می‌دهد. به همین دلیل، دانشمندان احتمال دنباله‌دار تاریک بودن آن را نیز بررسی کرده‌اند.

یکی از ویژگی‌های اصلی دنباله‌دارها، ترکیب یخی آن‌هاست؛ عاملی که می‌تواند به دانشمندان برای تشخیص ماهیت واقعی این اجرام کمک کند. برای بررسی این موضوع، کافی است دمای آن‌ها اندازه‌گیری شود.

هانسن و هیرا‌بایاشی نیز همین روش را به کار گرفتند. آن‌ها با استفاده از اطلاعات موجود درباره KY26، از جمله اندازه، مدار، میزان بازتاب نور و ترکیب احتمالی آن، مدلی برای محاسبه دمای سطح و بخش‌های داخلی سیارک طراحی کردند.

دمای سیارک برای حفظ یخ بیش از حد بالاست

برای اینکه یخ آب مدفون در زیر سطح یک جرم فضایی بتواند در مدت طولانی باقی بماند، دمای آن باید کمتر از حدود ۱۴۵ کلوین، معادل منفی ۱۲۸ درجه سانتی‌گراد، باشد.

اما محاسبات پژوهشگران نشان داد حتی سردترین بخش‌های KY26 نیز در طول گردش به دور خورشید، میانگین دمایی دست‌کم ۲۱۲ کلوین، معادل منفی ۶۱ درجه سانتی‌گراد، دارند.

این دما برای انسان بسیار سرد به نظر می‌رسد، اما برای حفظ یخ موجود در یک دنباله‌دار بیش از اندازه بالاست. پژوهشگران محاسبه کردند که حتی اگر یک درصد جرم KY26 از یخ آب تشکیل شده باشد، تمام این یخ در مدت کمی بیشتر از ۲ هزار سال از بین خواهد رفت.

اگر همین یخ عامل شتاب غیرعادی سیارک باشد، ذخیره آن حتی سریع‌تر و در مدت تنها ۶۲ سال به پایان می‌رسد. احتمال دارد KY26 میلیاردها سال قدمت داشته باشد، اما نکته مهمی همچنان نامشخص باقی مانده است: دانشمندان نمی‌دانند این جرم فضایی چه مدت در مدار فعلی خود قرار داشته است.

بنابراین، هنوز نمی‌توان احتمال وجود یخ در آن را کاملاً رد کرد. با این حال، نتایج این پژوهش در کنار مطالعه قبلی که منشأ احتمالی KY26 را به کمربند سیارکی مرتبط می‌دانست، احتمال دنباله‌دار بودن آن را کاهش می‌دهد.

اگر خروج گاز و تبخیر یخ نتواند رفتار عجیب این جرم فضایی را توضیح دهد، چه عاملی آن را از مسیر معمول حرکتش منحرف می‌کند؟ یکی از گزینه‌های همچنان مطرح، فشار تابشی خورشید است. نور خورشید نیرویی هرچند کوچک به اجرام فضایی وارد می‌کند، اما این فشار در شرایط خاص می‌تواند به‌اندازه‌ای قدرتمند باشد که شتاب غیرعادی سیارک را توضیح دهد.

خبر امیدوارکننده این است که احتمالاً دانشمندان در آینده نه‌چندان دور پاسخ قطعی این معما را پیدا خواهند کرد. فضاپیمای هایابوسا ۲ متعلق به سازمان اکتشافات هوافضای ژاپن، هم‌اکنون در مسیر حرکت به‌سوی KY26 قرار دارد و قرار است در ژوئیه ۲۰۳۱ به این سیارک برسد. بنابراین، KY26 هرچقدر هم شتاب بگیرد، نمی‌تواند برای همیشه از نگاه دانشمندان پنهان بماند.

نتایج این پژوهش در نشریه علمی Icarus منتشر شده است.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.