دانشمندان محتمل‌ترین محل روی زمین برای برخورد شهاب‌سنگ را شناسایی کردند
Elizabeth Rayne
چیزی که پس از خواندن این مقاله خواهید آموخت:
-
بخش عمده‌ای از اشیای بین‌ستاره‌ای هنوز برایمان نامشخص است، اما پژوهشگران متوجه شدند چه شرایطی برای برخورد یک سنگ فضایی فرضی با زمین لازم است.
-
شبیه‌سازی‌ها نشان داد که اجسام احتمالی که می‌توانند به زمین برخورد کنند، احتمالاً سرعت‌های کم و مدارهایی با بی‌نسبتی کم دارند. همچنین بیشترین احتمال برخوردشان در فصل زمستان است.
-
اگرچه این پژوهش فرضی است، اما ایده‌ای از آنچه می‌توان انتظار داشت وقتی اجسامی از خارج سامانه خورشیدی به قلمرو ما نفوذ می‌کنند، به ما می‌دهد.
اینکه آیا اشیای بین‌ستاره‌ای رابطه‌ای با هوش و فناوری بیگانگان دارند یا نه، موضوعی قابل بحث است، اما «اووموا‌ماوا» مرموز و دنباله‌دارهای ادعایی ۲I/بوریسوف و ۳I/آتلاس تنها مواردی نیستند که به سامانه داخلی خورشید نفوذ کرده‌اند. گمان می‌رود اشیای نام‌گذاری‌نشده‌ای از فضاهای دیگر به سرعت از قلمرو ما عبور کرده‌اند و در طول ۴.۶ میلیارد سالی که زمین وجود دارد، احتمالاً چند برخورد رخ داده است.
در حال حاضر، این اشیای اولیه مدت‌ها پیش به دوردست‌تر از محدودهٔ مشاهدهٔ ما رفته‌اند و ۳I/آتلاس به‌قدری نزدیک به خورشید پرواز می‌کند که رفتارهای عجیبی نشان می‌دهد. زمین در معرض خطر فوری نیست، اما اگر یک بازدیدکنندهٔ بین‌ستاره‌ای به‌مانند یک جسم سنگین به‌ما بوزد، احتمالاً از کجا برخورد خواهد کرد؟ این همان پرسشی بود که تیمی از پژوهشگران به سرپرستی دارل سلیگمن از دانشگاه ایالتی میشیگان می‌خواستند پاسخ دهند. به‌نظر آن‌ها محتمل‌ترین منبع اشیای بین‌ستاره‌ای، سامانه‌های ستاره‌ای M‑type (سرخ‌کوچک) هستند. بر همین پایه، شبیه‌سازی‌های ریاضیاتی انجام دادند تا زمان و مکان محتمل‌ترین برخوردهای بالقوه از سامانه‌های ستاره‌ای دیگر با زمین را تعیین کنند.
«احتمال وقوع برخوردهای با سرعت بالا بیشتر در بهار است، زمانی که زمین به سمت قلهٔ خورشیدی حرکت می‌کند»، سلیگمن و تیمش در مطالعه‌ای که به‌تازگی در سرور پیش‌چاپ arXiv بارگذاری شده بود، گفتند. «با این حال، به‌طور کلی احتمال وقوع برخوردها در فصل زمستان بیشتر است، زمانی که زمین در جهت ضدقله قرار دارد. اشیای بین‌ستاره‌ای بیشتر احتمال دارد که در عرض‌های جغرافیایی پایین، نزدیک به خط استوا، به زمین برخورد کنند و به‌سبب موقعیت قله، تمایل کمی به نیم‌کرهٔ شمالی دارند.»
همچنین به‌عنوان ستارگان سرخ‌کوچک شناخته می‌شوند، ستارگان M‑type فراوان‌ترین نوع ستاره در کهکشان راه شیری هستند؛ به همین دلیل پژوهشگران گمان می‌کردند احتمال بیشتری برای خروج اشیای بین‌ستاره‌ای از مدارهای این ستارگان وجود دارد. همچنین احتمال می‌دهند این اشیا از جهت قلهٔ خورشیدی، یعنی جهتی که خورشید (و کل سامانهٔ خورشیدی) در حرکت به‌سوی آن است، به‌وجود می‌آیند. سامانهٔ خورشیدی ما همچنین بر صفحهٔ کهکشانی مستقر است؛ این ناحیه که به‌صورت یک دیسک صاف تصور می‌شود، کیهانی را به دو نیم تقسیم می‌کند و اکثر ستارگان در همین صفحه قرار دارند. اگرچه منبع شیء بین‌ستاره‌ای آینده هنوز ناشناخته است، اما می‌توان حدس زد که ریشه‌های آن در پرجمعیت‌ترین جمعیت ستاره‌ای کهکشانی نهفته باشد.
چیزی که پژوهشگران را شگفت‌زده کرد این بود که اشیای بین‌ستاره‌ای فرضی با بالاترین احتمال برخورد با زمین، کم‌ترین سرعت را نیز داشتند. دلیل این امر این است که این اجسام احتمالاً ابر‌مقعر هستند، که به خورشید نمی‌گردند و مدارهای کم‌بی‌نسبتی دارند؛ به این معنی که به‌جای بیضی، نزدیک به دایره‌اند. «اووموا‌ماوا» در یک مدار با بی‌نسبتی بسیار زیاد مشاهده شد و هرگز به‌زودی به زمین نزدیک نشد. مدار ۲I/بوریسوف نیز مدار بی‌نسبتی دیگری بود که آن را در‌حین عبور از زمین دور نگه داشت و سپس حتی دورتر شد.
سلیگمن دریافت که اشیایی که بیشترین احتمال بین‌ستاره‌ای بودن را داشتند، نه تنها ابر‌مقعر بودند، بلکه در نقطهٔ نزدیک‌ترین به خورشید (پری‌هلونی) فاصلهٔ کوتاه‌تری داشتند. اشیای ابر‌مقعر با مدارات بسیار بی‌نسبتی و فاصلهٔ پری‌هلونی بیشتر احتمال دارد که از ابر‑اورت، در لبهٔ سامانهٔ خورشیدی، منشا بگیرند. علی‌رغم مدارات بی‌نسبتی، هر دو «اووموا‌ماوا» و ۲I/بوریسوف به‌عنوان اشیای بین‌ستاره‌ای شناخته می‌شوند، اگرچه احتمال کمی وجود دارد که هنوز از ابر‑اورت عبور کرده باشند، چرا که عبور اجسام نزدیک به جرم‌های ستاره‌ای می‌تواند آن‌ها را به مدارهای ابر‌مقعر تبدیل کند.
پس چرا خطرناک‌ترین اشیای بین‌ستاره‌ای همانند آنهایی هستند که سرعت کمتری دارند و مدارهای کمتری بی‌نسبت دارند؟ سرعت‌های پایین‌تر باعث می‌شود که این اجسام به سادگی توسط گرانش شدید خورشید به‌دست گرفته شوند و مسیرهایی به‌دست آورند که آن‌ها را به سمت برخورد با زمین هدایت می‌کند. چون سیارهٔ ما به سمت ضدقلهٔ خورشیدی، نقطه‌ای که خورشید از آن دور می‌شود، رو به‌اراست، بیشتر اشیایی که به‌سوی زمین می‌روند، در زمستان به‌سوی ما می‌خرند. اشیایی که بالاترین سرعت برخورد را دارند، احتمالاً در بهار، هنگامی که زمین به سمت قلهٔ خورشیدی حرکت می‌کند، به‌زمین نزدیک می‌شوند.
اگر جسمی در جو به‌سرعت شهاب‌وار سقوط کند، احتمالاً نزدیک به خط استوا به‌سر می‌زند و متأسفانه به‌سوی نیم‌کرهٔ شمالی، جایی که بیشترین جمعیت انسانی جهان ساکن است، متمایل خواهد بود. نقطه‌های منبع اکثر اشیای فرضی که می‌توانند برخورد کنند، با همان بخش از سیاره همراست. اگرچه این امر می‌تواند برایمان هشداردهنده باشد، اما هیچ‌گاه نمی‌توان با قطعیت درباره اشیائی که ناگهان از هیچ‌جایی ظاهر می‌شوند، گفت.
«جستجوی اجسای بین‌ستاره‌ای بزرگ‌مقیاس برای برخورد با زمین بیش از یک قرن مورد بحث بوده است؛ اما تاکنون هیچ شناسایی قاطع از شهاب‌سنگ‌های بین‌ستاره‌ای به‌دست نیامده است»، سلیگمن گفت.
هرچه در آن فضا وجود داشته باشد، می‌توانیم در حال حاضر خود را ایمن بدانیم؛ تا کنون.