بازگشت یک تکه سنگ کمیاب از تبعید چند میلیارد ساله

* تکه سنگ بی‌مانندی مربوط به روزگار پیدایش زمین پس از گذراندن میلیاردها سال در سردخانه ی سامانه ی خورشیدی اکنون دارد به زادگاهش بر می گردد.

* دنباله دار بی‌دُمِ مانکس (Manx) که از ابر اورت می آید، سرنخ هایی از ریشه ی سامانه ی خورشیدی را به ارمغان می آورد.

برداشت هنری (نقاشی) از دنباله دار سنگی و بی‌همتای  C/2014 S3 (پان استارز)- تصویر در دو اندازه ی دیگر: بزرگ- بسیار بزرگ (۴ مگ)

ستاره شناسان جرم یگانه ای را دیده اند که به نظر می رسد در زمانِ شکل گیری زمین، از موادِ بخش درونی سامانه ی خورشیدی درست شده و میلیاردها سال در ابر اورت، بسیار دورتر از خورشید نگهداری شده بوده. مشاهدات تلسکوپ بسیار بزرگِ رصدخانه ی جنوبی اروپا (ESO)، و تلسکوپ کانادا-فرانسه-هاوایی نشان می دهند که این جرم با نام C/2014 S3 (پان استارز) نخستین جرم یافته شده ایست که دارای یک مدار بلند-دوره ی دنباله داری است و ویژگی های یک سیارک دست نخورده ی درون سامانه ی خورشیدی را دارد.

در پژوهشنامه ای که در نشریه ی ساینس اَدوَنسز منتشر شده، نویسنده ی اصلی کارن میچ از بنیاد اخترشناسی دانشگاه هاوایی و همکارانش نتیجه گرفته اند که C/2014 S3 (پان استارز) در بخش درونی سامانه ی خورشیدی و همزمان با پیدایش خود زمین پدید آمده بود ولی در همان نخستین روزها به بیرون پرتاب شد.

رصدهای آنان نشان می دهد که این جرم یک پیکره ی سنگی باستانی است نه یک سیارک نوین که راهی بیرون شده بوده. به این ترتیب این جرم می تواند یکی از قطعه های ساختمانی سیاره های سنگی -مانند زمین- باشد که همان آغاز از بخش درونی سامانه رانده شده و میلیاردها سال در ژرفای یخ زده ی ابر اورت نگهداری شده بوده. [۱] 

عکسی که تلسکوپ کانادا-فرانسه-هاوایی از
C/2014 S3 (پان استارز) گرفته.

کارن میچ این کشف نامنتظره را توضیح می دهد: «ما سیارک های بسیاری را می شناختیم، ولی همه ی آن ها میلیاردها سال به خورشید نزدیک بوده و در گرمای آن پخته شده بودند. این نخستین سیارک خام و نپخته ایست که می توانیم ببینیم [زیرا] در بهترین سردخانه ای که وجود دارد نگهداری شده بوده.»

جرم C/2014 S3 (پان استارز) نخست توسط تلسکوپ پان-استارز۱ و به شکل یک دنباله دار با فعالیت ضعیف، که فاصله اش از خورشید دو برابر فاصله ی زمین تا خورشید بود دیده شد. دوره ی مداری کنونی آن حدود ۸۶۰ سال است که نشان می دهد از ابر اورت آمده، و در زمانی به نسبت تازه ای وارد مداری شده که آن را به نزدیک خورشید می آورد. [ویدیوی زیر را ببینید]

این دانشمندان بی‌درنگ دریافتند که C/2014 S3 (پان استارز) جرمی نامعمول است زیرا دُمی که از نشانه های بیشتر دنباله دارهای بلند-دوره به هنگام نزدیک شدن به خورشید است را نداشت. در نتیجه آن را دنباله دار "مانکس" (Manx) نامیدند که نام یک نژاد بی‌دُم از گربه هاست. دانشمندان در چند هفته ی پس از یافتن این جرم بسیار کم نور، طیف آن را با کمک تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه ی جنوبی اروپا در شیلی به دست آوردند.

بررسی دقیق نوری که از C/2014 S3 (پان استارز) باز می تابد نشان می دهد که گونه ای سیارک از رده ی اس یا S-type است؛ سیارک هایی که معمولا در کمربند اصلی درونی سیارک ها شکل می گیرند. این جرم مانند دنباله دارهای معمولی نیست که به باور دانشمندان در بخش بیرونی سامانه ی خورشیدی پدید می آیند و یخی هستند، نه سنگی. به نظر می رسد مواد سازنده ی آن بسیار کم پردازش شده، که نشان می دهد به مدت بسیار بلندی در سرمایی ژرف به سر برده. فعالیت دنباله دار-گونه ی بسیار کم‌رمق آن که ناشی از فرازش (تصعید) آب یخ زده ی آنست، حدود یک میلیون بار کم تر از دنباله دارهای فعالِ بلند-دوره در همین فاصله ی آن از خورشید است.

نویسندگان نتیجه گرفته اند که این جرم احتمالا از مواد تازه و کهن بخش درونی سامانه ی خورشیدی درست شده که به مدت میلیاردها سال در ابر اورت نگهداری شده بوده و اکنون دارد دوباره به زادگاهش بر می گردد.

این نمودار تاریخچه ی احتمالی زندگی جرم C/2014 S3 (پان استارز) را در بخش های درونی و بیرونی سامانه ی خورشیدی و در مدت چند میلیارد سال نشان می دهد. بیشتر این تاریخ در سردخانه ی ابر اورت گذشته بوده. اندازه ی بزرگ تر

شماری از مدل های نظری می توانند بیشتر ساختاری که در سامانه ی خورشیدی می بینیم را بازسازی کنند. یک تفاوت مهم میان این مدل ها در چیزیست که درباره ی اجرامِ سازنده ی ابر اورت پیش بینی می کنند. نسبت اجرام یخی به سنگی در مدل های گوناگون به گونه ی چشمگیری متفاوت است. پس این نخستین یافته از یک جرم سنگی که از ابر اورت می آید یک آزمون ارزشمند برای پیش بینی های گوناگون این مدل ها است. نویسندگان برآورد می کنند که برای ارزیابی وهم‌سنجی میان مدل های کنونی و دستیابی به روشی ارزشمند و پرمایه برای بررسی ریشه های سامانه ی خورشیدی، نیاز به دیدن ۵۰ تا ۱۰۰ عدد از این دنباله دارهای مانکس داریم.

یکی از نویسندگان به نام اولیویه اِنو از ESO در گارچینگ آلمان در پایان می گوید: «ما نخستین دنباله دار سنگی را یافته ایم، و داریم شمار بیشتر آن ها را هم جستجو می کنیم. بسته به شماری از آن ها که یافته شود، خواهیم فهمید که آیا سیاره های غول پیکر در جوانی به این سو و آن سوی سامانه ی خورشیدی می رفتند یا در آرامش و بدون جابجایی چندانی پدید آمدند.»

ویدیوی زیر تاریخچه ی احتمالی زندگی جرم C/2014 S3 (پان استارز) را در بخش های درونی و بیرونی سامانه ی خورشیدی و در مدت چند میلیارد سال نشان می دهد. بیشتر این تاریخ در سردخانه ی ابر اورت گذشته بوده و مدت چندانی نیست که این جرم در مدار کنونی‌اش جای گرفته. برای دریافت ویدیو در اندازه ها و نگارش های گوناگون به این پیوند بروید.:

-----------------------------

یادداشت:

۱] ابر اورت یک منطقه ی غول پیکر است که مانند یک حباب غول آسا خورشید را در بر گرفته. برآورد می شود این ابر چندین تریلیون جرم یخی کوچک را در بر داشته باشد. هر از گاهی یکی از این اجرام تنه ای خورده و روانه ی بخش درونی سامانه ی خورشیدی می شود، جایی که گرمای خورشید آن ها را به "دنباله دار" تبدیل می کند. گمان می رود برخی از اجرام یخی از منطقه ی سیاره های غول پیکر و به هنگام شکل گیری آن ها در روزگار آغازین سامانه ی خورشیدی به بیرون پرتاب شده بوده اند.

-------------------------------------------------

کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Manx comet - Oort Cloud - Solar System - inner Solar System - Earth - Sun - ESO - Very Large Telescope - Canada France Hawai`i Telescope - C/2014 S3 (PANSTARRS) - long-period - asteroid - Science Advances - Karen Meech - rocky planet - Pan-STARRS1 - orbital period - tail - tailless cat - spectra - S-type - asteroid main belt - Olivier Hainaut - rocky comet -

منبع: رصدخانه ی جنوبی اروپا (ESO)

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان