زمین همیشه ماه‌های بیشتری نسبت به آنچه تصور می‌کنید دارد
اخیراً ستاره‌شناسان یک شبه‌ماه سرگردان را در مدار سیاره‌مان شناسایی کردند، اما این به‌سختی می‌توان گفت اولین دزد مخفی است که در اطراف زمین می‌چرخد.
نوشته مارینا کورن
سامانهٔ خورشیدی خبرهای محلی هیجان‌انگیزی دارد: سنگی فضایی مرموز، به اندازهٔ یک ساختمان، در مسیر گردش به دور خورشید همراه با زمین حرکت می‌کند. تا این تابستان، این جسم برای دهه‌ها در سایهٔ سیاره بود، بدون اینکه ستاره‌شناسان از آن آگاه شوند؛ وضعیتی که آن را به یک «نیم‌ماه» تبدیل می‌کند.
وقتی بن شارکی، ستاره‌شناسی از دانشگاه مریلند، برای اولین بار دربارهٔ PN7، که علم‌مندان اکنون به آن این نام را می‌دهند، شنید، اولین فکرش این بود: «اوه، عالی، یکی دیگه». دلیل این است که PN7 تنها جدیدترین کشف در جریان یک کاروان پیوسته از اشیای کوچک شبیه ماه در اطراف زمین است.
سیارهٔ ما دیگر شبه‌ماه‌هایی مشابه PN7 دارد؛ این‌ها به خورشید می‌چرخند، ولی مسیر حلقه‌وارشان در فضا — گاهی پیش‌رو زمین و گاهی عقب‌نشینی از آن — باعث می‌شود گویی واقعاً به دور سیاره می‌چرخند. همچنین «نیم‌ماه‌ها» وجود دارند که به‌طور واقعی توسط گرانش زمین به‌دست می‌آورند و برای مدتی به دور سیاره می‌چرخند و سپس آزاد می‌شوند.
هیچ‌کسی با این ماه، تنها قمر طبیعی زمین، جواهر درخشان شب آسمان مقایسه نمی‌شود. این اشیای دیگر تنها با تلسکوپ‌های قدرتمند قابل رؤیت‌اند، به‌ویژه نوعی که برای ثبت نور ضعیف خورشید بازتاب‌شده از سنگ‌های ریز و سرعت‌دار در تاریکی طراحی شده‌اند. اما هر کشف جدید یادآور حقیقت خوشایندی دربارهٔ همسایگی کیهانی ماست: زمین همیشه ماه‌های بیشتری نسبت به آنچه فکر می‌کنیم دارد.
«آنها واقعاً شما را وادار می‌کنند تا دیدی منظم، مرتب و ثابت از سامانهٔ خورشیدی را دوباره بررسی کنید»، شارکی می‌گوید.
شبه‌ماه‌ها چه هستند؟
در سامانهٔ خورشیدی، زمین تنها سیاره‌ای نیست که ماه‌های مخفی داشته باشد؛ ستاره‌شناسان اولین شبه‌ماه شناخته‌شده را در اطراف زهره در سال ۲۰۰۲ کشف کردند. کشف PN7 شمارش شبه‌ماه‌های شناخته‌شدهٔ زمین را به حداقل هفت می‌رساند. (احتمالاً تعداد بیشتری وجود دارد که هنوز کشف نشده‌اند.)
این اجسام کوچک می‌توانند به‌طور اتفاقی توسط گرانش وارد مدار مشترک با زمین شوند یا از آن خارج شوند، شارکی می‌گوید، و آنها تحت تأثیر جاذبهٔ جزئی سیارهٔ ما قرار می‌گیرند. تا کنون شناسایی شده‌ها اندازه‌ای بین ۹ متر و ۳۰۰ متر داشته‌اند؛ PN7 در حال حاضر به‌عنوان یکی از کوچک‌ترین‌های این گروه شناخته می‌شود.
PN7 که توسط رصدخانهٔ پان‑استارز در هاوایی در اواخر اوت شناسایی شد، در میانهٔ دههٔ ۱۹۶۰، پیش از آنکه اولین انسان قدمی بر ماه بگذارد، با زمین هم‌زمان شد. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که PN7 در سال ۲۰۸۳ به مداری متفاوت پیرامون خورشید خواهد رفت. مدت زمان این وضعیت‌ها متفاوت است؛ شیء دیگری که توسط پان‑استارز در سال ۲۰۱۶ کشف شد، کاموئولوا، تقریباً یک قرن به‌عنوان شبه‌ماه باقی مانده و برای ۳۰۰ سال آینده نیز این وضعیت را حفظ خواهد کرد.
نیم‌ماه‌ها نیز به‌دلیل شانس گرانشی به وجود می‌آیند، اما این بار زمین آنها را به‌طور واقعی به‌دست می‌آورد. این سنگ‌های دزدیده‌شده معمولاً کمتر از یک سال به دور سیاره می‌چرخند؛ مدارهایشان بسیار ناپایدار است و به‌راحتی می‌توانند رها شوند. تا کنون ستاره‌شناسان تنها چهار نیم‌ماه را مشاهده کرده‌اند؛ جدیدترین آن که تقریباً به اندازهٔ یک مینی‌بوس (اتوبوس مدرسه) است، سال گذشته پس از چند ماه از زمین جدا شد.
(بیشتر دربارهٔ آخرین نیم‌ماه‌های زمین بخوانید.)
بیشتر نیم‌ماه‌ها «خیلی کوچک، مانند سنگ‌ریز» هستند، که به این معناست که شناسایی‌شان دشوار است، می‌گوید گریگوری فدورِتس، ستاره‌شناس دانشگاه تورکو در فنلند. در حال حاضر هیچ نیم‌ماهی شناخته‌شده‌ای به دور زمین گرفتار نشده است، اما تحلیلی که فدورِتس انجام داده پیش‌بینی می‌کند که زمین در هر زمان یک نیم‌ماه چند متری دارد و تحلیل دیگری نشان می‌دهد که ممکن است شش نیم‌ماه با اندازهٔ مشابه داشته باشد.
ماه در واقع چه چیز است؟
ممکن است عجیب به نظر برسد که به یک سنگ‌ریز به‌عنوان یک ماه، حتی یک ماه کوچکی، ارجاع داد. همین امر می‌تواند برای برخی شبه‌ماه‌های کوچکتر مثل کاموئولوا صادق باشد که حدود اندازهٔ یک چرخ‌فلک دارد. در واقع، ستاره‌شناسان مجموعه‌ای رسمی از قوانین برای نام‌گذاری و دسته‌بندی اشیایی که می‌توانند به‌نظر ماه برسند، ندارند.
در سال ۲۰۱۸، تیمی از دانشمندان گزارش دادند که دو «ماه‌شبح» پیدا کرده‌اند؛ ابرهای مه‌آلودی از غبار فضا که در کنار ماه می‌چرخند. اگر هر ابر شامل تعداد زیادی ذره ماده باشد، شارکی می‌پرسد: «آیا این یک ماه‌شبح می‌نامید یا صد هزار ماه؟»
با این حال، ماهای احتمالی حس نزدیکی خاصی به نجوم می‌بخشند که برخی شگفتی‌های دوردست قادر به ارائه آن نیستند. کات وولک، دانشمند سیاره‌شناسی در مؤسسهٔ علوم سیارات در آریزونا، گاهی نسبت به همکارانی که این بخش از سامانهٔ خورشیدی را مطالعه می‌کنند، حس حسادت می‌کند؛ زیرا می‌توانند تمام سفرهای اشیای شبه‌ماه‌مانند را که بررسی می‌کنند، مشاهده کنند. اهداف شخصی او، اجرام آسمانی کوچک فراتر از نپتون، می‌گویند: «در طول عمر من حتی یک‌بار هم به دور خورشید نمی‌چرخند چون دوره‌های مداری‌شان بسیار طولانی است»، می‌گوید وولک. اما سفرهای شبه‌ماه‌ها و نیم‌ماه‌ها در سامانهٔ خورشیدی داخلی در بازه‌های زمانی بسیار کوتاه‌تری اتفاق می‌افتند و «یک مثال واقعا سرگرم‌کننده و واقعی از دینامیک مداری» را فراهم می‌کند، او می‌افزاید.
این ماه‌های اضافی از کجا می‌آیند؟
دانشمندان هنوز در صدد کشف ریشه‌های بازدیدکنندگان گاه‌به‌گاه زمین هستند، شارکی می‌گوید. آنها ممکن است شهاب‌سنگ‌های نزدیک به زمین باشند؛ جامعه‌ای از هزاران سنگ فضایی که پیش‌تر متعلق به کمربند اصلی شهاب‌سنگی سامانهٔ خورشیدی بین مریخ و مشتری بودند. در یک زمان، مشتری، پادشاه گرانش، ممکن است آنها را به سامانهٔ خورشیدی داخلی جابه‌جا کرده باشد.
به‌علاوه، ماهای احتمالی می‌توانند قطعاتی از ماه ما باشند که توسط برخوردهای شهاب‌سنگ‌های دیگر از سطح ماه بیرون کشیده شده‌اند. وقتی شارکی و همکارانش شبه‌ماه کاموئولوا را بررسی کردند، دریافتند ترکیب آن «شبیه ماه بیش از هر شهاب‌سنگ دیگری است که تا به‌حال دیده‌ایم»، بیشتر از شهاب‌سنگ‌های نزدیک به زمین معمولی، بیش از حد فرسوده و خورشیدسوخته است. (نیم‌ماه اخیر نیز نشانه‌هایی از خاستگاه ماهی داشت.)
یک تلاش جدی برای اکتشاف کاموئولوا در حال حاضر در پیش است و می‌تواند به تعیین ریشه‌های آن کمک کند. این بهار، چین مأموریتی فرستاد که تابستان آینده به کاموئولوا خواهد رسید؛ سفینه این مأموریت بخش‌هایی از سنگ‌های شبه‌ماه را جمع‌آوری کرده و به زمین بازمی‌گرداند تا دانشمندان آنها را تجزیه و تحلیل کنند.
نظریه‌ای دیگر این است که این اجسام آخرین بازماندگان یک جمعیت باستانی از شهاب‌سنگ‌ها هستند که در دوران اولیه پرآشوب سامانهٔ خورشیدی در نزدیکی زمین شکل گرفته‌اند. اما شارکی می‌گوید، چرا فقط یک توضیح را انتخاب کنیم؟ ماه‌های اضافی زمین — در گذشته، حال و آینده — ممکن است همگی این سه را شامل شوند.
ماهای احتمالی بیشتری در پیش است
ستاره‌شناسان می‌گویند که فناوری تلسکوپ‌ها به‌تازگی به‌حد کافی پیشرفت کرده تا بتوانند اجسام کوچکی مانند PN7 را شناسایی کنند، و مشتاقند ببینند چه‌نوع اشیای شبیه‌ماه در آینده توسط ابزارهای قدرتمند، به‌ویژه رصدخانهٔ جدید ورا سی. روبین، کشف می‌شود.
(جدیدترین تلسکوپ زمین می‌تواند بزرگ‌ترین معماهای نجوم را حل کند.)
زمانی که دانشمندان این اشیاء را مشاهده می‌کنند، فدورِتس می‌گوید که آنها به موضوع بسیار کهن — مطالعهٔ مکانیک سماوی — مشغول هستند؛ موضوعی که یک‌بار تماماً جایگاه بشر در آسمان‌ها را بازتعریف کرد و زمین را از مرکز جهان شناخته‌شده بیرون کرد. بدیهی است که دسته‌ای از نیم‌ماه‌ها تغییری در سطح کوپرنیکی در درک علمی ایجاد نمی‌کند. اما این‌ها یادآور این حقیقت‌اند که کیهان همیشه در حرکت است؛ گرانش به‌صورت ساکت و پیوسته منظرهٔ آسمانی را حتی در این نزدیکی به‌دور خانه‌مان بازآرایی می‌کند — و این که انسان‌ها تنها به‌تازگی توانسته‌اند چگونگی ثبت این تغییرات را در لحظه درک کنند.
یک نکته محتمل است که تغییر نکند: زمین نمی‌تواند به‌طور دائمی یک ماه واقعی دیگر را به‌خود جذب کند، ماهی که تحت کوچک‌ترین‌نوسان گرانشی پروا نمی‌کند، فدورِتس می‌گوید. این نیازمند برخورد نزدیک با جسمی عظیم به‌اندازهٔ یک سیاره است، او می‌گوید، و «در تاریخ سامانهٔ خورشیدی، این دیگر امکان‌پذیر نیست».
اما آینده به‌نظر می‌رسد مملو از همراهان مسافرتی مانند PN7 باشد. هر کدام از این‌ها مرهمی کوچک در برابر تنهایی کیهانی زمین است، سیاره‌ای که تنها یک قمر دارد.