سیارک‌ها و خرده سیارک‌های سامانه خورشیدی

در آغازین روزهای ژانویه ۱۸۰۱، «ژوزف پیاتزی» جرمی را در آسمان رصد کرد که ابتدا یک ستاره‌ دنباله ‌دار به نظر می ‌رسید ولی زمانی که مدار آن به درستی تعیین شد، مشخص شد که سیاره بسیار کوچکی است. پیاتزی آن را «سِرِس» نامید. تا چند سال بعد، سه سیارک جدید دیگر کشف شدند و تا پایان آن قرن صدها عدد از آنها شناسایی شدند. تا به امروز تعداد این سیارک ها به چند صد هزار رسیده است و هنوز اکتشاف آن ها ادامه دارد. تعدادی از سیارک ها چنان کوچک هستند که از زمین قابل رؤیت نیستند. مجموع جرم سیارک ها از جرم ماه کمتر است و اگر همه آن ها را یک جا جمع کنیم، سیاره کوچکی را تشکیل می‌ دهند که قطر آن کمتر از نصف قطر ماه است.
پس از مریخ و قبل از مشتری، کمربندی از اجرام کوچک سنگی و فلزی وجود دارد که در محدوده ‌ای بین دو تا چهار واحد نجومی (فاصله زمین تا خورشید)، به دور خورشید می‌ چرخند. این اجرام به قدری کوچک هستند که نمی ‌توان آن ها را سیاره نامید، از این رو آن ها را با اصطلاح «خرده‌ سیارک» می ‌شناسند. خرده‌ سیارک ها ابعادی از هزار کیلومتر برای سِرِس تا چند سانتی متر برای خرده سنگ های خیلی ریز دارند.
هر چند میلیون ها خرده ‌سیارک در کمربند مورد بحث وجود دارد اما آنها بسیار از هم دور هستند و فضای این کمربند هنگام گذر از آن خیلی خالی به نظر می ‌رسد. در زمان شکل‌ گیری منظومه شمسی، اجرامی که در مدار مورد اشاره قرار گرفته بودند به دلیل اثرات جاذبه عظیم مشتری و فاصله مخصوصی که از خورشید داشتند، دچار موقعیتی شدند که از یکپارچه شدن آن ها جلوگیری می ‌کرد. بیشتر دانش ما از سیارک ها مربوط به مطالعه پاره‌ ای از آنها است که در زمین سقوط کرده ‌اند. سیارک ها اغلب از سیلیکات یا همان سنگ (۹۲ر۸%) و کمی از آهن و نیکل (۵ر۷%) تشکیل شده ‌اند. باقی جرم تشکیل دهنده سیارک ها را آلیاژهایی از این سه ماده تشکیل می ‌دهد. شهاب‌ سنگ هایی که منبع سیارکی دارند، بسیار شبیه سنگ های زمینی هستند.
نخستین سیارکی که از نزدیک مطالعه شد، «گَسپرا» بود که در لیست سیارک های کشف شده، شماره ۹۵۱ را به خود اختصاص داده است. این سیارک در اکتبر ۱۹۹۱ و توسط فضاپیمای گالیله از نزدیک رصد شد.
در آگوست همان سال سیارک «ایدا» به شماره ۲۴۳ توسط همان فضاپیما از نزدیک مورد بررسی قرار گرفت. بزرگترین کشف سفینه گالیله یعنی پیدا کردن قمر کوچکی برای ایدا نیز در همین زمان انجام شد. این پاره‌ سنگ یک و نیم کیلومتری که «داکتیل» نامیده شد، نخستین قمری است که برای یک خرده ‌سیارک پیدا شد.
نخستین تلاش بشر برای فرود بر سطح یک خرده ‌سیارک و سعی در نمونه‌ برداری از آن در ۱۲ فوریه ۲۰۰۱ اتفاق افتاد. فضاپیمای «نیر» (NEAR) که در ۱۷ فوریه ۱۹۹۶ به فضا پرتاب شد، قبل از فرود بر سطح «اِرُس» از «ماتیلد» نیز دیدار کرد. این فضاپیما که به مدت یک سال با اِرُس پرواز می‌ کرد، علاوه بر عکس های فراوانی که از این خرده‌سیارک به زمین ارسال کرد، توانست هنگام فرود بر سطح آن عکسی از فاصله ۱۲۰ متری اِرُس به زمین بفرستد که البته قسمت پایانی تصویر مخابره نشد. در برخورد این فضاپیما با خرده‌ سیارک، سیستم پیغام رسانی آن از کار افتاد. این تلاش اگر ‌چه موفقیت آمیز نبود اما اطلاعات بسیار با ارزشی برای دانشمندان به ارمغان آورد.
مواد تشکیل دهنده خرده سیارک ها از آن جا که از چهار و نیم میلیارد سال قبل یعنی زمانی که منظومه شمسی متولد شد، دست نخورده باقی
مانده ‌اند، بسیار مورد توجه دانشمندان هستند. دانشمندان امیدوارند با مطالعه چنین نمونه ‌هایی پاسخ بسیاری از پرسش های خود در زمینه پیدایش جهان و به ویژه تولد منظومه شمسی را بیابند.
به تازگی فضاپیمای داون ناسا از زاویه‌ای منحصربه فرد به ثبت تصاویر زیبا و واضحی از سیارک سرس پرداخت و مناطقی مانند دهانه اوکاتور و ویژگی ‌های سطحی درخشان آن را نمایش داد.یکی از درخشان ‌ترین مناطق سیارک سرس در دهانه اوکاتور قرار دارد که چاله ‌ای با عرض ۹۲ کیلومتر و عمق چهار کیلومتر است. ستاره ‌شناسان معتقدند ماده درخشان در مرکز این دهانه از
نمک‌ های باقیمانده از مایع شوری است که از زیر به بالا نفوذ کرده،‌ یخ زده و تصعید شده است؛ به این معنی که به طور مستقیم از یخ جامد به بخار تبدیل شده است. احتمالاً برخورد یک سیارک منجر به ترشح این مایع شور شده است.
سیارک فلزی منظومه شمسی موسوم به «روان» یا روح (Psyche) که در حدود ۳۰۰ کیلومتر مساحت دارد، بیشتر از فلز خالص نیکل و آهن ساخته شده است.تصور می‌ شود این صخره آسمانی که در کمربند سیارکی واقع شده است، بقایای هسته یک سیاره در حال شکل ‌گیری باشد که میلیاردها سال قبل در اثر برخورد با سنگ‌ های آسمانی تخریب شده است.رصدهای پیشین روی این سیارک هیچ نشانه ‌ای از مواد غنی از آب را روی سطح آن نشان نداده بودند اما بررسی ‌های جدید در تأسیسات تلسکوپ مادون قرمز ناسا در هاوایی به نمایش شواهدی از آب یا هیدروکسیل روی سطح روان پرداختند. اگر چه هنوز منبع این مولکول ‌ها روی سیارک روان مشخص نشده است، اما دانشمندان چند مکانیسم احتمالی را برای شکل ‌گیری آن‌ ها ارائه کرده ‌اند. مواد غنی از آب روی این سیارک ممکن است توسط سیارک‌ های کربن ‌دار روی آن منتقل شده باشند که در گذشته دور با این جسم برخورد کرده‌ اند.
سیارک۲۰۱۶ HO3 که به «شبه ماه» زمین شهرت داردبرای بیش از نیم قرن همراه دائمی زمین بوده است و این الگو برای چندین سال آینده ادامه خواهد داشت.قطر۲۰۱۶ HO3 بین ۳۷ متر تا ۹۱ متر تخمین زده شده و توسط تلسکوپ «پان‌استارز» شناسایی شده است.فاصله این سیارک از زمین بسیار زیاد بوده و احتمال برخورد با آن بسیار کم است. در واقع این جسم در فاصله ۱۴ میلیون کیلومتری در اطراف زمین گردش می‌ کند. فاصله این سیارک بسیار دورتر از آن است که یک قمر واقعی برای زمین باشد، اما در واقع ۲۰۱۶ HO3 ثابت ‌ترین مثال تا به امروز از یک همدم نزدیک به زمین یا شبه‌ ماه برای آن بوده است.
تجمع خرده ‌سیارک ها بیشتر در کمربندی بین مریخ و مشتری است. اما می‌ توان آن ها را در همه جای منظومه شمسی رؤیت کرد. در بعضی زمان ها و با توجه به پاره‌ ای اتفاقات نجومی مانند برخورد خرده‌ سیارک ها با هم، اثرات مختلط جاذبه مشتری و خورشید و سایر عوامل دیگر، یک یا چند سیارک مدار اصلی خود را رها می کند و به سمت داخل یا خارج کمربند، منحرف می ‌شوند. اگر خرده ‌سیارکی از یک و سه دهم فاصله زمین تا خورشید، به زمین نزدیک تر شود، در دسته ‌ای جا می ‌گیرد که NEAیا «سیارک های نزدیک به زمین» نامیده می ‌شوند. سیارک‌ های نزدیک زمین که جزو
بزرگ‌ترین تهدیدها برای حیات زمین ها به شمار می‌روند، سنگ‌ های فضایی ریز یا بزرگی هستند که با سرعت در میان فضا سفر می ‌کنند تا با یک جسم دیگر مانند سیارات یا قمرها برخورد کنند.
تعداد سیارک های نزدیک به زمین کم نیستند و احتمال برخورد آن ها به زمین نیز زیاد است. دانشمندان احتمال می ‌دهند که برخورد یک خرده ‌سیارک ۹ کیلومتری با زمین باعث انقراض نسل دایناسورها شده است. در سال ۱۹۸۹، خرده سیارکی با قطری حدود ۴۵۰ متر از فاصله ۷۲۰ هزار کیلومتری زمین عبور کرد و با حدود شش ساعت تفاوت زمانی از کنار زمین گذشت.
در حال حاضر دانشمندان تمرکز بیشتری بر سیارک ‌های منظومه شمسی دارند و مسیر
سنگ‌هایی را که ممکن است با زمین برخورد کنند، پیگیری می‌ کنند. با این حساب مطالعه خرده ‌سیارک های نزدیک به زمین علاوه بر افزایش شناخت دانشمندان نسبت به نمونه ‌های فضایی باستانی، سطح آگاهی بشر را درباره احتمال برخورد آن ها با زمین و مطالعه راه ‌های جلوگیری از آن نیز ترقی می ‌دهد. نکته سومی که باید به این موضوعات اضافه کنیم این است که خرده‌ سیارک ها منابع عظیمی از مواد خام هستند که در شتاب جاذبه صفر منتظر معدن کاران فضایی به سر می ‌برند. شتاب جاذبه بسیار اندک خرده‌ سیارک ها، برداشت مواد خام از آن ها را به منظور ساخت تجهیزات مورد نیاز فضانوردان آینده در مسیرهای طولانی فضایی بسیار مقرون به صرفه و آسان می کند.
اخترشناسان در سال ۲۰۱۵ توسط پروژه بررسی آسمان کاتالینا در دانشگاه آریزونا موفق به کشف کوچک ترین سیارک مشاهده شده تاکنون شدند که قطر آن فقط دو متر است. این سیارک ۲۰۱۵ TC25نام دارد و درخشان ‌ترین جسم کشف شده در نزدیکی زمین است.
*عکس از: sci-news
https://www.ettelaat.com