ناسا/يمكن رؤية الصخور على سطح ديمورفوس قبل الاصطدام مباشرة.
عايد حبيب مدير مكتب سوهاج بجريدة
استكشف الكون من خلال الأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد
سي إن إن
–
وجدت دراسة جديدة أن الحطام الصخري الذي انفصل عن الكويكب الصغير ديمورفوس عندما
اصطدمت به مركبة الفضاء DART التابعة
لوكالة ناسا عمدًا في عام 2022 يمكن أن يخلق أول زخة نيزكية من صنع الإنسان تُعرف باسم Dimorphids.
خططت وكالة الفضاء لمهمة DART، أو اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج، لإجراء تقييم كامل لتكنولوجيا انحراف الكويكبات نيابة عن الدفاع الكوكبي. أرادت ناسا معرفة ما إذا كان التأثير الحركي – مثل اصطدام مركبة فضائية بكويكب بسرعة 13645 ميلاً في الساعة (6.1 كيلومتر في الثانية) – سيكون كافياً لتغيير حركة جسم سماوي في الفضاء.
لا يشكل ديمورفوس أو الصخرة الفضائية الكبيرة التي يدور حولها، والمعروفة باسم ديديموس، خطرًا على الأرض. ومع ذلك، كان نظام الكويكب المزدوج هدفًا مثاليًا لاختبار تقنية الانحراف لأن حجم ديمورفوس يضاهي حجم الكويكبات التي يمكن أن تهدد كوكبنا.
تم التقاط آخر صورة كاملة لقمر الكويكب ديمورفوس بواسطة جهاز التصوير DRACO في مهمة DART التابعة لوكالة ناسا على مسافة حوالي 7 أميال (12 كيلومترًا) وثانيتين قبل الاصطدام. ناسا / مختبر جونز هوبكنز APL
استخدم علماء الفلك تلسكوبات أرضية لمراقبة عواقب الاصطدام لمدة عامين تقريبًا، وقرروا أن مركبة DART الفضائية نجحت في تغيير طريقة تحرك ديمورفوس، مما أدى إلى تحويل فترة مدار الكويكب الصغير – أو المدة التي يستغرقها لإتمام دورة واحدة حول ديديموس – بحوالي 32 إلى 33 دقيقة.
لكن العلماء قدروا أيضًا أن الاصطدام المتعمد قد ولّد أكثر من 2 مليون رطل (حوالي مليون كيلوغرام) من الصخور والغبار – وهو ما يكفي لملء حوالي ست أو سبع عربات سكك حديدية. وظل المكان المحدد الذي ستنتهي إليه كل هذه المواد في الفضاء سؤالاً مفتوحًا.
وتشير أبحاث جديدة إلى أن شظايا ديمورفوس ستصل إلى محيط الأرض والمريخ في غضون عقد إلى ثلاثة عقود، مع احتمال وصول بعض الحطام إلى الكوكب الأحمر في غضون سبع سنوات. كما قد يصل الحطام الصغير إلى الغلاف الجوي للأرض في غضون السنوات العشر القادمة. وقد قبلت مجلة Planetary Science Journal الدراسة للنشر.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة إيلوي بينيا أسينسيو، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في مجموعة أبحاث وتكنولوجيا ديناميكيات الفضاء العميق في جامعة بوليتكنيك ميلانو الإيطالية: “يمكن أن تنتج هذه المادة نيازك مرئية (تسمى عادةً النجوم المتساقطة) أثناء اختراقها للغلاف الجوي للمريخ”. “بمجرد وصول الجسيمات الأولى إلى المريخ أو الأرض، يمكن أن تستمر في الوصول بشكل متقطع ودوري لمدة 100 عام على الأقل، وهي مدة حساباتنا”.
التنبؤ بالحطام الفضائي
قال بينيا أسينسيو إن القطع الفردية صغيرة، وتتراوح من جزيئات من نوع حبيبات الرمل إلى شظايا مماثلة في الحجم للهواتف الذكية، لذلك لا يشكل أي من الحطام خطرًا على الأرض.
وقال: “ستتفكك في الغلاف الجوي العلوي من خلال عملية تُعرف باسم الاستئصال، والتي تحدث بسبب الاحتكاك بالهواء بسرعة فائقة”. “لا توجد إمكانية لوصول مادة ديمورفوس إلى سطح الأرض”.
لكن فهم متى يمكن أن يصل الحطام إلى الأرض أكثر تحديًا ويعتمد على
تقدير سرعة الشظايا.
عندما اصطدمت المركبة الفضائية بديمورفوس، لم تكن وحدها. فقد انفصل قمر صناعي صغير يدعى LICIACube عن المركبة الفضائية قبل الاصطدام لالتقاط لقطات للاصطدام وسحابة الحطام التي تشكلت بعد ذلك.
وقال بينيا أسينسيو: “لقد مكنت هذه البيانات الحاسمة وما زالت تمكن من إجراء تحليل مفصل للحطام الناتج عن الاصطدام”.
استخدم فريق البحث بيانات LICIACube ومرافق الحوسبة الفائقة التابعة لاتحاد خدمات الجامعات في كاتالونيا لمحاكاة مسار 3 ملايين جسيم أحدثها الاصطدام. وقامت النمذجة الحاسوبية بقياس مسارات وسرعات مختلفة محتملة للجسيمات عبر النظام الشمسي بالإضافة إلى كيفية تأثير الإشعاع المنبعث من الشمس على حركة الجسيمات.
يُظهر LICIACube أعمدة من الحطام المتدفق من كويكب ديمورفوس بعد أن اصطدم به اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج التابع لوكالة ناسا في 26 سبتمبر 2022. ASI / NASA / APL
قال بينيا أسينسيو إن الأبحاث السابقة قبل الاصطدام اقترحت إمكانية وصول جزيئات ديمورفوس إلى الأرض أو المريخ، ولكن بالنسبة للدراسة الجديدة، قيد الفريق المحاكاة لتتوافق مع بيانات ما بعد الاصطدام من LICIACube.
تؤكد نتائج الدراسة أنه إذا تم إخراج الحطام من ديمورفوس بسرعات 1118 ميلاً في الساعة (500 متر في الثانية)، فقد تصل بعض الشظايا إلى المريخ، بينما قد تصل حطام آخر أصغر وأسرع حركة يسافر بسرعة 3579 ميلاً في الساعة (1600 متر في الثانية) إلى الأرض.
قال الفريق إن عدم اليقين لا يزال قائماً بشأن طبيعة الحطام لكنه خلص إلى أن أسرع الجسيمات حركة يمكن أن تصل إلى الأرض في أقل من 10 سنوات.
وقال بينيا أسينسيو إن مؤلفي الدراسة يعتبرون احتمال وصول زخة شهب ديمورفيد إلى الأرض أمرا غير محتمل، لكنهم لا يستطيعون استبعاده. وإذا حدث ذلك، فسوف يكون زخة شهب صغيرة وخافتة.
وقال عبر البريد الإلكتروني: “ستكون زخات النيازك الناتجة قابلة للتحديد بسهولة على الأرض، لأنها لن تتزامن مع أي زخات نيازك معروفة”. “ستكون هذه النيازك بطيئة الحركة، ومن المتوقع أن تبلغ ذروتها في مايو، وستكون مرئية بشكل أساسي من نصف الكرة الجنوبي، ويبدو أنها نشأت بالقرب من كوكبة السند”.
وبينما لم يستكشف الباحثون هذا الاحتمال في ورقتهم، فإن تحقيقهم يشير إلى أن حطام ديمورفوس يمكن أن يصل إلى كويكبات أخرى قريبة.
زيارة إلى ما بعد الاصطدام
كان من المتوقع أن يقذف الحطام من الاصطدام، لكن إمكانية وصول المواد إلى الأرض أو المريخ لا يمكن حسابها إلا بعد الاصطدام، وفقًا لما قاله مايكل كوبرز، عالم الكواكب في المركز الأوروبي لعلم الفلك الفضائي.
وقال كوبرز عبر البريد الإلكتروني: “شخصيًا، فوجئت في البداية برؤية أنه على الرغم من أن الاصطدام حدث بالقرب من الأرض (على مسافة حوالي 11 مليون كيلومتر)، فمن الأسهل أن يصل المقذوف (الحطام) إلى المريخ بدلاً من الوصول إلى الأرض”. “أعتقد أن السبب هو أن ديديموس يعبر مدار المريخ، لكنه يبقى خارج مدار الأرض مباشرة”.
يمكن أن تنطلق الجسيمات من الكويكبات القريبة من الأرض، مثل فايثون، المسؤول عن زخات شهب التوأميات التي تبلغ ذروتها في منتصف ديسمبر من كل عام. قال باتريك ميشيل، عالم الفيزياء الفلكية ومدير الأبحاث في المركز الوطني للبحث العلمي في فرنسا، إن دراسة ما تم إطلاقه من اصطدام دارت يمكن أن تساعد في التنبؤ بموعد وصول مثل هذه المواد إلى الأرض أو المريخ. لم يشارك ميشيل في الدراسة.
يمكن رؤية الصخور على سطح ديمورفوس قبل الاصطدام مباشرة. ناسا/مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية
قال ميشيل: “تحاول هذه الدراسة تحديد هذا الاحتمال وتؤكد أنه قد يحدث، حتى لو اعتمدت على النمذجة التي لديها شكوكها الخاصة”.
وقال بينيا أسينسيو إن الملاحظات المستقبلية يمكن أن تساعد الباحثين في تحسين قياسات كتلة الحطام وتحديد مدى سرعته في التحرك لحساب نشاط النيزك المتوقع.
ستقوم مهمة هيرا بإجراء هذه الملاحظات. ومن المتوقع أن تنطلق مهمة وكالة الفضاء الأوروبية في أكتوبر لمراقبة عواقب اصطدام دارت، والوصول إلى نظام الكويكب قرب نهاية عام 2026. جنبًا إلى جنب مع زوج من CubeSats، ستدرس المركبة الفضائية تكوين وكتلة ديمورفوس وتحوله بسبب الاصطدام. ستحدد هيرا أيضًا مقدار الزخم الذي تم نقله من المركبة الفضائية إلى الكويكب.
