ستارهدنبالهدار ۳I/ATLAS در حال تجربهٔ شتاب غیرگرانشی است – این چه معنی دارد؟
بهدلیل این، دانشمندان توانستند جرم ستارهدنبالهدار را با دقت بیشتری برآورد کنند.
اگر شبیه یک ستارهدنبالهدار بهنظر میآید و همانگونه حرکت میکند، میتوانید مطمئن باشید که آن یک ستارهدنبالهدار است.
اعتبار تصویر: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/B. Bolin. پردازش تصویر: J. Miller & M. Rodriguez (International Gemini Observatory/NSF NOIRLab), T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), M. Zamani (NSF NOIRLab)
ستارهدنبالهدار بینستارهای ۳I/ATLAS فقط پنج ماه و نیم پیش کشف شد و از آن بهبعد جهان را تحت تأثیر خود قرار داد. این جسم عجیب، تنها سومین شیء بینستارهای کشفشده در میان هزاران شیئی است که تخمین زده میشود در منظومهٔ خورشیدی ما عبور میکنند و بیپایان جذاب است. در چند هفتهٔ اخیر، چند مطالعه به این موضوع پرداختهاند که ۳I/ATLAS تحت شتاب غیرگرانشی قرار دارد. با این حال، چون این بیان شاید طرز تفکری را القا کند که چیزی دیگر ممکن است به آن توان میدهد (مثلاً موتور یک فضاپیمای مخفی، همانطور که برخی میگویند)، میخواستیم اطمینان پیدا کنیم که مردم دقیقاً میدانند این به چه معناست.
اطلاعات غلط زیادی دربارهٔ این ستارهدنبالهدار منتشر شده است، از جمله ادعاهایی که آن یک فضاپیمای مخفی بوده و با عبور نزدیک به خورشید در ماه اکتبر – زمانی که بهدلیل روشنایی خورشید غیرقابل رؤیت بود – مانور نامرئیای انجام داده و به سیارهٔ ما حمله میکند. از آنجا که چنین اتفاقی رخ نداد، تمرکز اکنون بر شتاب غیرگرانشی است که برای ستارهدنبالهداران کاملاً طبیعی است؛ اگرچه این موضوع شبیهساز علمی‑تخیلی بهنظر میرسد، پس چرا چند بیگانهٔ فریبکار را هم به اینجا بیافزاییم؟
شتاب غیرگرانشی چیست؟
شتاب غیرگرانشی به این معناست که یک جسم آسمانی تحت شتابی قرار میگیرد که ناشی از نیروی جاذبه سایر سیارات یا خورشید نیست. آیا این شتاب ناشی از موشکهاست؟ نه، این شتاب بهدلیل خروج گاز است.
ستارهدنبالهداران قطعات بزرگی از یخ و سنگاند که اغلب بهعنوان «توپهای کثیف برفی» شناخته میشوند. هنگام نزدیک شدن به خورشید، گرم میشوند و شروع به تبخیر میکنند. این به این معناست که یخهای یخزدهٔ جسم (مانند آب، دیاکسید کربن و غیره) بدون عبور از حالت مایع، مستقیماً از جامد به گاز تبدیل میشوند. این فرآیند همواره هموار نیست و اغلب ستارهدنبالهداران (و حداقل یک سیارک شناختهشده؛ ۳۲۰۰ فیئتون) جتهای مادهای را آزاد میکنند که باعث تشکیل دم و کما (ابر گاز و گرد و غبار اطراف هسته) میشوند که در تصاویر میبینیم.
این جتها میتوانند و اغلب بر حرکت ستارهدنبالهدار تأثیر میگذارند و شتاب غیرگرانشی را ایجاد میکنند. دینامیک دقیق آنها بهدلیل کوچک بودن هستهٔ ستارهدنبالهدار، بهسختی قابل محاسبه است. با وجود کما که تا بیش از ۱۰۰٬۰۰۰ کیلومتر امتداد دارد، هستهٔ معروف ستارهدنبالهدار هالی تنها ۱۵ کیلومتر (حدود ۱۰ مایل) در بلندترین محور خود دارد؛ ۳I/ATLAS ممکن است کمتر از این باشد.
ستارهدنبالهدار نیز میچرخد و در زمانهای مختلف نواحی متفاوتی را به نور خورشید میتاباند. ستارهدنبالهداران بهصورت کرههای یکنواخت نیستند؛ آنها قطعات نامنظم و بهصورت سیبزمینی شکل هستند. این عدم یکنواختی نشان میدهد که جتها و خروج گاز ممکن است در یک بخش از جسم بیشتر از بخش دیگری، در فواصل زمانی متفاوت و با اثرات گوناگون رخ دهند.
با اینحال، بهصورت تجمعی، از دست دادن ماده باعث تغییر مسیر ستارهدنبالهداران میشود. برای ۳I/ATLAS پژوهشگران توانستند این تغییر را با استفاده از تلسکوپهای زمینی (که در این زمینه شامل تلسکوپهای مداری همچون هابل میشود) و همچنین با همکاری مدارگرد گازهای ردپایی سازمان فضایی اروپا (ESA) در مریخ و مأموریت Psyche نازای ناسا در فضاهای عمیق اندازهگیری کنند.
این مشاهدات ترکیبی نشان میدهند که شتاب حدود نیم میکرون بر ثانیهمربعی وجود دارد. این مقدار در مقایسه با نیروی گرانشی یک سیاره بسیار کم است، اما زمانی که ثابت باشد میتواند انحرافی در مدار پیشبینیشده در طول زمان بهوجود آورد. با این حال، تغییر سرعت کمتر از یک میکرون بر ثانیه در هر ثانیه، ما را بهعنوان یک فضاپیمای مصنوعی که قصد انجام کاری عجیب دارد، تحت تأثیر قرار نمیدهد.
با این حال، نویسندگان یک مطالعهٔ جدید توانستند از این تغییر کوچک نکتهای هیجانانگیز استخراج کنند: برآوردی از جرم ستارهدنبالهدار قبل از نزدیک شدن به خورشید و تجربهٔ بیشترین خروج گاز. آنها ادعا میکنند که در سپتامبر این ستارهدنبالهدار ۴۴ میلیون تن متریک وزن داشته است؛ این تقریباً بیش از هفت برابر جرم هرم بزرگ گیزا است. اگر این برآورد درست باشد، هستهٔ 3I/ATLAS ممکن است کمی کوچکتر از تخمینهای قبلی باشد، حدود ۳۷۵ متر (۱,۲۳۰ فوت).
این مطالعه در نشریه Research Notes of the American Astronomical Society منتشر شده است.