آیا یک شهاب‌سنگ مرگبار در شرف برخورد با زمین است؟ با مردی که می‌تواند این را بگوید، آشنا شوید

در زمانیکه شهاب‌سنگی تهدیدی برای زمین محسوب می‌شود، ستاره‌شناسان از مقیاسی به نام مقیاس تورینو برای انتقال خطر استفاده می‌کنند. رچرْد بینزل، خالق این مقیاس، برای New Scientist دربارهٔ پنج‌ده سال کار خود در دفاع سیاره‌ای می‌گوید.

توسط الکس ویلکس

رچرْد بینزل بیش از پنجاه سال است که آسمان را برای شهاب‌سنگ‌های خطرناک زیر نظر دارد. در سال ۱۹۹۵، او شاخص خطر اشیای نزدیک به زمین (Near‑Earth Object Hazard Index) را پیشنهاد کرد که بعدها به‌نام مقیاس تورینو شناخته شد؛ مقیاسی که شهاب‌سنگ‌ها را از ۰ تا ۱۰ بر پایهٔ اطمینان از احتمال برخوردشان با زمین و میزان ویرانگری احتمالی که این برخورد می‌تواند به بار آورد، درجه‌بندی می‌کند.

اوایل امسال، مقیاس بینزل در یک رخداد پرنمایش دیده شد؛ شهاب‌سنگ ۲۰۲۴ YR4 به‌طور موقت به سطح ۳ این مقیاس رسید – اولین سنگ فضایی که در دو دهه گذشته به این ارتفاع رسیده بود. اگرچه خطر پس از آن کاهش یافت، این آخرین بار نخواهد بود که نیاز به فعال‌سازی مقیاس تورینو داشته باشیم. رچرْد بینزل، که در مؤسسهٔ فناوری ماساچوست (MIT) مشغول به کار است، می‌گوید می‌توانیم با اطمینان بگوییم که در طول زندگی‌مان، یا حتی نسل نوه‌هایمان، به بالاترین سطوح این مقیاس نخواهیم رسید. او با New Scientist دربارهٔ شکار شهاب‌سنگ‌ها، احتمال وقوع یک برخورد ویرانگر و آیندهٔ دفاع سیاره‌ای گفت.

الکس ویلکس: وقتی کار خود را شروع کردید، مردم چگونه به خطر برخورد یک شهاب‌سنگ نگاه می‌کردند؟

ریچارد بینزل: من اولین مقاله‌ام را در دههٔ ۷۰ منتشر کردم، زمانی که برای [زمین‌شناس] یوژن شومیکر کار می‌کردم؛ او می‌دانست که سنگ‌فرورفتگی‌هایی که روی زمین می‌بینیم، اثرات برخورد هستند، بنابراین من آگاهی از تأثیرات شهاب‌سنگ‌ها به‌عنوان یک فرآیند طبیعی که هنوز هم در منظومهٔ شمسی رخ می‌دهد، را در طول رشد خود به دست آوردم.

در میان عموم، این موضوع به‌عنوان یک نکتهٔ خنده‌آور شناخته می‌شد. شومیکر صرفاً به پژوهش‌های جدی می‌پرداخت و به جنبهٔ عمومی توجه چندانی نمی‌کرد، اما افرادی همچون [ستاره‌شناسان] کلارک چپمن، دیوید موریسون و دان یوومنز به‌تدریج دریافتند که دربارهٔ این مسأله صحبت کردن اهمیت دارد. کتابی به نام Cosmic Catastrophes که چپمن و موریسون در سال ۱۹۸۹ نوشتند، اولین منبع واقعی برای عمومی بود. کشف آلورز دربارهٔ لایهٔ مرزی K‑T (رکورد زمین‌شناسی شهاب‌سنگ چیچکولوب که تصور می‌شود دایناسورها را از بین برده است) احتمالاً زنگ هشدار برای آگاهی علمی بیشتر دربارهٔ این‌که برخوردها می‌توانند در تاریخ زمین‌شناسی مدرن رخ دهند، بود.

چرا شاخص خطر شیء نزدیک به زمین (Near‑Earth Object Hazard Index) را ابداع کردید؟

شیئی به نام 1997 XF11 وجود داشت که بر پایهٔ مدار اولیه‌اش احتمال برخوردی غیر صفر داشت. ایمیل در آن زمان تازه به‌وجود آمده بود. من در یک فهرست ایمیلی کوچک با افرادی همچون برایان مارسدن، یوومنز، چپمن و موریسون عضو بودم و دربارهٔ نحوهٔ استفاده از این اطلاعات بحث می‌کردیم. ما می‌خواستیم این اطلاعات را به‌عموم منتشر کنیم، اما می‌خواستیم از ریسک مطمئن شویم. فکر می‌کردیم شاید بهتر است کمی دادهٔ بیشتر جمع کنیم، چون با اندازه‌گیری‌های طولانی‌تر از این مدار، احتمال برخورد احتمالاً از بین می‌رود. پس چرا هراسانی کنیم اگر این شیء در چند روز از بین می‌رود؟

مارسدن تصمیم گرفت یک اطلاعیهٔ مطبوعاتی بنویسد و همان‌طور که در حال ارسال آن بود، ما برخی مشاهدات قبلی پیدا کردیم که مدار کافی برای این‌که بگوییم احتمال برخورد صفر است، فراهم می‌کرد. به خاطر می‌آورم ایمیلی از یوومنز که تحلیل را انجام داد؛ ایمیل به‌طور خلاصه می‌گفت: «این صفر است، دوستان». برایان پیش رفت و اطلاعیه‌اش را منتشر کرد، چون فکر می‌کرد مهم است که این مسئله به‌عموم برسد. اکثر ما مخالف بودیم؛ این کار هراسانی بود.

«من ابتدا این ایده را در یک کنفرانس سازمان ملل ارائه دادم و این ایده به‌خوبی پذیرفته نشد.»

این باعث شد به ذهنم این نیاز پی ببرم که باید روشی برای ارتباط‌گیری وجود داشته باشد وقتی شهاب‌سنگی با احتمال برخورد غیر صفر، هر چند کوچک، کشف می‌کنیم. کمی صبور بمانیم تا داده‌های کافی جمع‌آوری کنیم و شهاب‌سنگ از بین برود. اگر شیئی مشابه را کشف کنیم، نمی‌خواهیم آن را مخفی نگه داریم؛ این بدترین کاری است که می‌توانیم بکنیم، چرا که در این صورت مردم هرگز به ما اعتماد نخواهند کرد، چون نمی‌دانند چه اطلاعاتی را در اختیارشان نگذاشته‌ایم. بنابراین به‌طور جمعی تصمیم گرفتیم که هرچه زودتر، وقتی اطلاعات را می‌دانیم، به مردم بگوییم. سپس وقتی شهاب‌سنگ از بین می‌رود، این به این معنا نیست که کسی خطایی مرتکب شده؛ تنها این است که اطلاعات بهتری در اختیار داریم که نشان می‌دهد شهاب‌سنگ از بین می‌رود. این همان ریشهٔ شکل‌گیری آنچه ابتدا «شاخص خطر شیء نزدیک به زمین» نامیده شد، بود.

در آن زمان چگونه دریافت شد؟

در یک کنفرانس سازمان ملل دربارهٔ شهاب‌سنگ‌های نزدیک به زمین، من اولین بار این ایده را مطرح کردم و به‌خوبی پذیرفته نشد. برخی افراد گفتند ما نیازی به این نداریم، چون می‌توانیم طول و عرض جغرافیایی و گرهٔ صعودی مدار را توضیح دهیم و همه‌چیز را کاملاً شفاف بیان کنیم. نیازی به ابزاری ساده مانند مقیاس ۰ تا ۱۰ نداریم. بنابراین واکنش اولیه برخی ستاره‌شناسان خودخواهانه بود که فکر می‌کردند نیازی به این نداریم، چون ما هوشمند و توانمندیم تا تمام ویژگی‌های سه‌بعدی مداری را که اکثر مردم نمی‌دانند، توضیح دهیم.

با این حال، من بر این ایده ثابت قدم بودم. این ایده را دوباره در یک کنفرانس در تورینو مطرح کردم و تصمیم گرفتم آن را «مقیاس تورینو» بنامیم، چرا که در همان کنفرانس معرفی شد. نمی‌خواستم نام خودم را به آن اضافه کنم چون به‌نظر می‌رسید خودستایی باشد. اما اگر آن را «مقیاس تورینو» بنامیم، همه احساس مالکیت می‌کنند و استفاده از آن را مفید می‌دانند.

آیا همان‌طور که انتظار داشتید کار می‌کند؟

من فکر می‌کردم این مقیاس بیشتر به کار گرفته شود، اما به‌نظر می‌رسد به این دلیل است که کشف‌کنندگان به‌سرعت پس از شناسایی اشیاء، آنها را پیگیری می‌کنند و اگر احتمال برخورد غیر صفر باشد، به‌سرعت ناپدید می‌شوند.

حدود یک دوجین شیء تا به این حال به سطح ۱ در مقیاس تورینو رسیده‌اند بدون اینکه خبرهای زیادی دربارهٔ آن‌ها منتشر شود؛ این دقیقاً همان هدف است. این شبیه به مقیاس ریشتر است؛ اگر به کسی در کالیفرنیا بگویید که فردا زلزله‌ای با شدت ۱ یا ۲ خواهد بود، او به‌راحتی روزش را ادامه می‌دهد و به آن اهمیتی نمی‌دهد.

ردیابی شهاب‌سنگ‌های آینده چگونه خواهد بود؟

نرخ کشف شهاب‌سنگ‌های نزدیک به زمین به‌سرعت بالا خواهد رفت یا حتی تسریع می‌شود وقتی تلسکوپ ورا سی. C. روبن و تلسکوپ نظرسنجی اشیای نزدیک به زمین (NEO) به‌کار گرفته شوند. ما اشیاء نزدیک به زمین را با سرعت باورنکردنی کشف خواهیم کرد. برخی از آن‌ها مدارهای اولیه‌ای بسیار نامشخص دارند که می‌خواهیم برای دهه‌ها پیش‌بینی کنیم؛ بنابراین احتمال برخورد غیر صفر وجود دارد. فقط زمان می‌برد تا داده‌های مداری کافی جمع‌آوری شود تا بتوانیم دقیقاً پیش‌بینی کنیم که این اشیاء در دهه‌ها آینده کجا خواهند بود و به‌طور کامل خطر برخورد با زمین را رد کنیم.

ممکن است چند شیء با شماره‌گیری‌های ۴ یا شاید ۵ در مقیاس تورینو ببینیم، اما هرگز در منطقهٔ قرمز (نمودار) نخواهند بود. انتظار ندارم که این در طول زندگی افراد حاضر یا حتی نوه‌ نوهٔ ما رخ دهد؛ این واقعا به‌طور فوق‌العاده نادریست. اما اگر این اتفاق بیفتد، ما روشی برای اطلاع‌رسانی فوری به مردم داریم که آیا باید به آن توجه کنیم یا نه.

سطوح پایین مقیاس تورینو به‌قدری روتین می‌شود که نیازی به توجه خاص نخواهد بود، یا عموم مردم نیازی به توجه ندارند. آن‌ها می‌توانند اطمینان داشته باشند که برای اشیاء جالب، ستاره‌شناسان کار خود را خواهند کرد و پیگیری می‌کنند تا مطمئن شوند این اشیاء از بین می‌روند. مقیاس تورینو کار خود را انجام داد.

زمانی که شهاب‌سنگ ۲۰۲۴ YR4 به سطح ۳ در مقیاس تورینو رسید، آیا سیستم همان‌طور که انتظار می‌رفت کار کرد؟

همکارانم به‌خوبی کار کردند و بارها و بارها گفتند: «ما انتظار داریم که هر‌گاه داده‌های بیشتری به‌دست‌آید، این شیء از بین خواهد رفت.» این همیشه پیام بود. اگر توضیحات مربوط به هر دسته از مقیاس تورینو، به‌ویژه در سطوح پایین، را بخوانید، می‌بینید که این مورد برای ستاره‌شناسان جذاب است و ما به‌طور کامل انتظار داریم داده‌های بیشتری بتوانند هر‌گونه احتمال برخورد را رد کنند.

آنچه برای اکثر رسانه‌ها و عموم گیج‌کننده بود، احتمال‌های برخورد بود. آن‌ها همیشه کم بودند. (در اوج، احتمال برخورد ۲۰۲۴ YR4 به ۳.۱ درصد رسید.) احتمال‌های برخورد بالا رفت، اما این نتیجهٔ طبیعی دریافت داده‌های بیشتر است. وقتی ابتدا شهاب‌سنگی را می‌یابیم، فقط مسیر کوتاهی از آن را می‌بینیم؛ حال می‌خواهیم این مسیر را برای دهه‌ها به‌آینده پیش‌بینی کنیم. گاهی عدد احتمال می‌تواند بالا برود، اما این صرفاً نشان‌دهندهٔ فرایند دقیق‌تر شدن مدار و کاهش بازهٔ زمانی است تا اطمینان حاصل کنیم که زمین در آن بازه نیست.

در مورد آپوفیس، شهاب‌سنگ ۳۴۰ متری که در سال ۲۰۲۹ بسیار نزدیک به زمین خواهد عبور ولی در نهایت از آن عبور می‌کند، چطور می‌توانیم این‌قدر مطمئن باشیم؟

وقتی از من دربارهٔ آپوفیس پرسیده شد، سه پاسخ می‌دهم: «آپوفیس به‌صورت ایمن از زمین عبور خواهد کرد». این سه بار می‌گویم. چرا این‌قدر مطمئنیم؟ این شهاب‌سنگی است که بیش از بیست سال است رصد می‌شود و ردیابی شامل ارسال پرتوهای راداری به آن است که موقعیت آن را با دقت چند متر در فضا می‌سنجد. عدم‌اطمینان کلی برای عبور ایمن این شهاب‌سنگ این است که فاصلهٔ آن از زمین ۳۸٬۰۰۰ کیلومتر (به‌علاوه یا منهای ۳ کیلومتر) خواهد بود.

«اگر روزی نیاز به انجام کاری برای کاهش خطر شهاب‌سنگی داشته باشیم و زمان کافی داشته باشیم، توانایی انجام آن را داریم.»

ستاره‌شناسان این شیء را به‌طور جدی در طول بیست سال گذشته دنبال کرده‌اند. در واقع، وقتی برای اولین بار کشف شد، در مقیاس تورینو نمرهٔ ۴ داشت – تنها شیئی که تا به‌حال به ۴ رسیده بود. این شیء مدت طولانی در آن مقیاس نمانست، شاید یک هفته، اما توجه ستاره‌شناسان را در سال ۲۰۰۴، در زمان کریسمس، جلب کرد. من می‌خواستم او را «گرینچ» بنامم، چون تا شب‌عید کریسمس تا دیر وقت در بررسی جنبه‌های مختلف مدار شهاب‌سنگ کار می‌کردم تا آن‌گاه خانواده‌ام من را از دفتر پایین کشاندند.

مأموریت DART، که ناسا یک فضاپیما را به شهاب‌سنگ پرتاب کرد تا سعی در تغییر مدار آن داشته باشد، به‌نظر می‌رسد جهتی جدید برای دفاع سیاره‌ای باشد. این مأموریت چه اهمیتی داشت؟

DART گامی پیشرو در بلوغ بشر بود؛ دیگر به‌سختی در برابر هرآنچه فضا می‌خواهد بر ما بیندازد، وابسته نیستیم. DART صرفاً نشان داد که می‌توانیم هدفی را هدف بگیریم و تأثیر قابل‌توجهی بر مدار آن داشته باشیم. به‌نظر من، این لحظهٔ محوری برای بشریت است: «صبر کنید، اگر روزی نیاز به اجرای کاری برای کاهش خطر شهاب‌سنگی داشته باشیم و زمان کافی داشته باشیم، ما توانایی انجام آن را داریم.»

هنوز مردم دربارهٔ خطر شهاب‌سنگ عظیمی که ممکن است بشر را از بین ببرد، صحبت می‌کنند. این خطر از زمانی که شما شروع کردید تا امروز چه تغییری کرده است؟

ما در این کار مشغولیم. این یک مشکل عمده نیست. تهدیدی بزرگ نیست، اما اکنون توانایی درک آن را داریم. به‌عنوان یک دانشمند که پنج‌ده سال در این حوزه فعالیت کرده‌ام و عمدتاً با بودجهٔ عمومی حمایت شده‌ام، احساس می‌کنم مسئولیت اخلاقی دارم تا تأکید کنم که چون حالا توانایی یافتن هر تهدید جدی شهاب‌سنگی را داریم، مکلفیت اخلاقی ما این است که این کار را انجام دهیم. در غیر این صورت، ما به‌عنوان دانشمند وظیفه خود را انجام نمی‌دهیم.

به عبارت دیگر، اگر فردایی شیئی به‌صورت ناگهانی پیش‌آمد که می‌توانستیم کشف کنیم اگر تنها ده سال پیش تلسکوپی می‌ساختیم، این یک شکست بزرگ در تاریخ علم خواهد بود. این تنها چیزی است که مرا شب‌ها بیدار می‌کند: این‌که هنوز کاری که باید انجام دهیم، انجام نشده است.

پیشرفت شگفت‌انگیزی است که تلسکوپ ورا روبین و سرویس نظرسنجی NEO به‌سرعت وارد کار می‌شوند و زمان آن فرا رسیده است که یک نظرسنجی جامع انجام دهیم و مطمئن شویم که در دهه‌ها یا قرن‌های آینده تهدید شهاب‌سنگی فوری وجود ندارد. چون اکنون توانایی پاسخ به این سؤال را داریم، مسئولیت ما این است که این سؤال را بپرسیم و پاسخ را به‌دست آوریم.