قاتلان ترسناک پنهان شده پشت خورشید

در تابش خیره‌کننده خورشید، تعداد نامعلومی از سیارک‌های نزدیک به زمین در مدار‌های ناپیدا حرکت می‌کنند و بقیه آن‌ها دیده نمی‌شوند، اما شاید نسل جدیدی از تلسکوپ‌های فروسرخ بتوانند بهترین دفاع ما در برابر فاجعه احتمالی باشند.

به گزارش ایسنا، صبح روز ۱۵ فوریه ۲۰۱۳، یک شهاب‌سنگ به اندازه یک نیمه‌تریلر از جهت طلوع خورشید به صورت یک توپ آتشین بر فراز شهر چلیابینسک روسیه منفجر شد. این شهاب‌سنگ که از خورشید هم درخشان‌تر بود، با ۳۰ برابر انرژی بمبی که هیروشیما را ویران کرد، در ۲۲ کیلومتری بالای سطح زمین منفجر شد. این انفجار به شکسته شدن شیشه‌های بیش از ۷۰۰۰ ساختمان، کور شدن موقت عابران، سوختگی فوری با اشعه فرابنفش و مجروح شدن بیش از ۱۶۰۰ نفر منجر شد، اما مرگ و میر در پی نداشت.

گفته می‌شود شهاب‌سنگ چلیابینسک، بزرگترین جرم فضایی طبیعی محسوب می‌شود که در بیش از ۱۰۰ سال گذشته وارد جو زمین شده است. با وجود این، هیچ رصدخانه‌ای روی زمین آن را مشاهده نکرد. شهاب‌سنگ با رسیدن به زمین از جهت خورشید، در بزرگترین نقطه کور ما پنهان ماند تا اینکه دیگر برای دیدن آن خیلی دیر شده بود.

نکته مثبت این است که رویداد‌هایی از این دست متداول نیستند. «آژانس فضایی اروپا» (ESA) تخمین می‌زند سنگ‌هایی به اندازه شهاب‌سنگ چلیابینسک - تقریبا ۲۰ متر عرض - هر ۵۰ تا ۱۰۰ سال یک بار به جو زمین نفوذ می‌کنند. سیارک‌های بزرگتر دفعات کمتری برخورد می‌کنند. ستاره‌شناسان تا به امروز، از مدار بیش از ۳۳ هزار سیارک نزدیک به زمین نقشه‌برداری کرده‌اند و دریافته‌اند که هیچ کدام خطر برخورد با سیاره ما را حداقل برای قرن آینده ندارند.

اما به گفته کارشناسان، نمی‌توان خطر سیارک غیر قابل دیدن را محاسبه کرد و در مورد هزاران نمونه از آن‌ها چیزی گفته نشده است؛ از جمله برخی از آن‌ها که آن قدر بزرگ هستند تا بتوانند شهر‌ها را از بین ببرند، رویداد‌های انقراض انبوه را ایجاد کنند و به حرکت کردن در مسیر‌های نامعلومی پیرامون ستاره ما بپردازند. این واقعیت تلخ ستاره‌شناسان را هم در مورد عواقب احتمالی نگران کرده و هم انگیزه پیدا کردن هر چه بیشتر سیارک‌های پنهان منظومه شمسی را به وجود آورده است. هنگامی که ستاره‌شناسان در مورد آن‌ها آگاه شوند، می‌توانند سیارک‌های مرگبار را تحت نظر بگیرند و در صورت نیاز آن‌ها را منحرف کنند یا اگر همه برنامه‌ها شکست بخورد، می‌توانند به مردم هشدار دهند که برای جلوگیری از تلفات گسترده جابه‌جا شوند.

«ایمی ماینزر» (Amy Mainzer) استاد علوم سیاره‌ای «دانشگاه آریزونا» و پژوهشگر ارشد دو مأموریت شکار سیارک‌های ناسا گفت: مشکل‌سازترین جرم، جرمی است که از آن اطلاعی ندارید. اگر بدانیم چه چیزی وجود دارد، می‌توانیم خطر واقعی را بهتر تخمین بزنیم.

قاتل شهر

خورشید هر لحظه سیارک‌های بی‌شماری را از دید پنهان می‌کند که «سیارک‌های آپولو» (Apollo asteroids) در حال چرخش را نیز در بر دارد. سیارک‌های آپولو، اجرام نزدیک به زمین هستند که بیشتر وقت خود را فراتر از مدار زمین می‌گذرانند، اما گهگاه از مسیر سیاره ما عبور می‌کنند تا به خورشید نزدیک‌تر شوند. همچنین سیارک‌های بی‌شمار مذکور، گروه مرموزی از سیارک‌ها به نام «سیارک‌های آتن» (Aten asteroids) را نیز شامل می‌شوند که تقریبا به طور کامل به دور زمین می‌چرخند.

«اسکات شپرد» (Scott Sheppard) پژوهشگر «مؤسسه علمی کارنگی» گفت: سیارک‌های آتن، خطرناک‌ترین سیارک‌ها هستند، زیرا در دورترین نقطه از مدار زمین عبور می‌کنند. آمدن آن‌ها دیده نمی‌شود، زیرا هرگز در تاریکی آسمان شب نیستند.

ماینزر گفت: مانند همه سیارک‌ها، بیشتر این سنگ‌های فضایی پنهان احتمالا به اندازه‌ای کوچک هستند که به طور کامل در جو زمین بسوزند، اما تخمین زده می‌شود که سیارک‌های کشف‌نشده زیادی نیز با قطر بیش از ۱۴۰ متر وجود داشته باشند. آن‌ها به اندازه‌ای بزرگ هستند که از فرو رفتن در جو جان سالم به در ببرند و در اثر برخورد، آسیب‌های محلی فاجعه‌باری را ایجاد کنند.

گاهی اوقات به سیارک‌هایی با این پتانسیل مخرب، لقب «قاتل شهر» داده می‌شود. ماینزر ادامه داد: ما معتقدیم که تقریبا ۴۰ درصد از این سیارک‌ها را در یک منطقه ۱۴۰ متری پیدا کرده‌ایم. براساس برآورد‌های ناسا، حدود ۱۴ هزار سیارک برای یافتن باقی مانده است.

ممکن است اجرام بسیار بزرگتری نیز در تابش خیره‌کننده خورشید منتظر ما باشند. شپرد گفت: اگرچه این بسیار نادر است، اما تعداد انگشت‌شماری از سیارک‌های موسوم به قاتل سیاره که بیش از یک کیلومتر قطر دارند و می‌توانند یک انقراض جهانی را ایجاد کنند، ممکن است در تابش نور خورشید در کمین باشند.

شپرد و همکارانش در سال ۲۰۲۲ یکی از این سیارک‌ها را کشف کردند که توسط خورشید پنهان شده بود و یافته‌های خود را در مقاله‌ای که در «The Astronomical Journal» به چاپ رسید، توضیح دادند. پژوهشگران در حال شکار سیارک‌ها در نزدیکی زهره بودند و هر شب به مدت پنج تا ۱۰ دقیقه از چندین تلسکوپ بزرگ برای اسکن کردن افق استفاده کردند. آن‌ها «AP ۷» را کشف کردند که یک غول بزرگ به عرض ۱.۵ کیلومتر است و یک مدار پنج ساله عجیب دارد که باعث می‌شود سنگ فضایی غول‌پیکر تقریبا همیشه برای تلسکوپ‌ها نامرئی باشد.

شپرد گفت: وقتی AP ۷ در آسمان شب است، در دورترین فاصله خود از خورشید قرار دارد و بسیار کمرنگ به نظر می‌رسد. تنها زمانی که این سیارک تا حدودی روشن به نظر می‌رسد، زمانی است که نزدیک خورشید قرار دارد.

در حال حاضر، ۲۰۲۲ AP ۷ تنها زمانی از مدار زمین عبور می‌کند که سیاره ما و سیارک در طرف مقابل خورشید قرار داشته باشند و این موضوع آن را بی‌ضرر می‌سازد. در هر حال، این فاصله به آرامی طی هزاران سال کاهش می‌یابد و این دو جرم را به یک برخورد بالقوه فاجعه‌بار نزدیک‌تر می‌کند. احتمالا این تنها مورد نیست.

شپرد اضافه کرد: ما با بررسی‌هایی که تا به امروز انجام داده‌ایم، متوجه شدیم که قطعا چندین سیارک آتن دیگر به اندازه یک کیلومتر در آنجا یافت می‌شوند.

یک معمای گیج‌کننده

بررسی سیارک‌های نزدیک خورشید، یک چالش منحصربه‌فرد را برای ستاره‌شناسان ایجاد می‌کند. بیشتر تلسکوپ‌های فضایی، سمت شب سیاره را مورد بررسی قرار می‌دهند تا هم از تابش خیره‌کننده خورشیدی و هم از آسیب تشعشع جلوگیری کنند، اما تلسکوپ‌های زمینی با محدودیت‌های بیشتری روبه‌رو هستند.

شپرد گفت: نه تنها تابش نور خورشید مشکل‌ساز است، بلکه زمان‌بندی نیز یک مشکل بزرگ به شمار می‌رود. پیش از این که حتی به شما اجازه دهند تلسکوپ را باز کنید، خورشید باید در یک موقعیت خاص غروب کند و آسمان باید به اندازه کافی تاریک باشد تا بتوانید عکس بگیرید.

وی افزود: هنگامی که خورشید به این موقعیت زودگذر می‌رسد، تلسکوپ‌های زمینی کمتر از ۳۰ دقیقه فرصت دارند تا ناحیه نزدیک به لبه خورشید را پیش از این که زیر افق برود و به طور کامل از دید ناپدید شود، بررسی کنند.

در طول این زمان کوتاه، تلسکوپ‌های زمینی با چالش دیگری روبه‌رو می‌شوند که بررسی مستقیم جو زمین در ضخیم‌ترین حالت جو آن است. این شرایط باعث سوسو زدن و انتشار نور از اجرام دور می‌شود. گاز‌های موجود در جو نیز طول موج‌های زیادی از نور فروسرخ را جذب می‌کنند که برای شناسایی کردن برخی از کم‌نورترین و خنک‌ترین اجرام جهان به کار می‌رود.

این به سختی می‌تواند یک سناریوی ایده‌آل برای شناسایی کردن اجرام کوچک، تاریک و سریع باشد. «لوکا کانورسی» (Luca Conversi) مدیر «مرکز هماهنگی اجرام نزدیک به زمین» گفت: به همین دلیل است که باید به فضا برویم.

تلسکوپ‌های فضایی

تلسکوپ‌های فضایی که صد‌ها مایل بر فراز زمین و دورتر از آن می‌چرخند، اثرات مخربی بر جو سیاره ندارند. کانورسی گفت: در فضا فقط بخش کوچکی از سطح یک سیارک توسط خورشید روشن می‌شود؛ بنابراین تلسکوپ‌های فروسرخ به جای نگاه کردن به نور خورشید منعکس‌شده از سطح، انتشار حرارتی خود سیارک را بررسی می‌کنند و ما را قادر می‌سازند تا آن را بیابیم.

ماینزر گفت: این بدان معناست که حتی سیارک‌هایی که از نظر بصری تاریک هستند، مانند سیارک «بنو» (Bennu) که اخیرا از آن بازدید شد، هنگامی که در اشعه فروسرخ دیده می‌شوند، مانند ذغال‌سنگ شعله‌ور می‌درخشند.

در حال حاضر، تنها یک تلسکوپ فضایی فروسرخ وجود دارد که به طور فعال به دنبال سیارک‌های نزدیک به زمین می‌گردد. این تلسکوپ موسوم به «کاوشگر نقشه‌بردار فروسرخ میدان وسیع» (NEOWISE) که در سال ۲۰۰۹ با نام «WISE» به فضا پرتاب شد، برای شناسایی اجرام دور از زمین طراحی شده است، اما در سال ۲۰۱۳ پس از حادثه چلیابینسک، WISE از خواب زمستانی دو ساله بیدار شد و پس از مجهز شدن به نرم‌افزار جدید، NEOWISE نام گرفت و ماموریت جدیدی را برای شناسایی سیارک‌های احتمالا دردسرساز نزدیک به زمین آغاز کرد.

اما NEOWISE هرگز نتوانست به سمت خورشید نگاه کند و انتظار می‌رود ماموریت آن تا ژوئیه ۲۰۲۴ برای همیشه به پایان برسد. تا زمانی که نسل بعدی تلسکوپ‌های فضایی در اواخر این دهه به فضا پرتاب شوند، کشف سیارک‌های جدید فقط در دست بررسی باقی خواهد ماند.

بالا را نگاه کن

کانورسی گفت که دو فضاپیمای برنامه‌ریزی‌شده احتمالا می‌توانند به ابهام‌زدایی قابل توجه از خطرات منطقه کور خورشیدی کمک کنند. یکی از این فضاپیماها، فضاپیمای «نئو سروایور» (NEO Surveyor) ناسا است که در حال حاضر برای پرتاب در سال ۲۰۲۷ برنامه‌ریزی شده و دیگری «نئومیر» (NEOMIR) متعلق به آژانس فضایی اروپاست که هنوز در مرحله اولیه برنامه‌ریزی به سر می‌برد و سال ۲۰۳۰ پرتاب خواهد شد.

هر دو فضاپیما به آشکارساز‌های فروسرخ و پرده‌های بلند خورشیدی موسوم به «سولار شید» (Solar Shade) مجهز خواهند بود که به آن‌ها امکان می‌دهد تا به دنبال سیارک‌های بسیار نزدیک به تابش نور خورشید بگردند و هر دو در «نقطه لاگرانژ ۱» (L ۱) بین زمین و خورشید بچرخند. ماینزر که پژوهشگر ارشد پروژه نئومیر و نئو سروایور است، گفت که نئو سروایور یک اسکن کامل از آسمان را هر دو هفته یک بار به پایان می‌رساند و تمرکز خود را به طور مساوی بین دو طرف طلوع و غروب خورشید تقسیم می‌کند. انتظار می‌رود این تلسکوپ در درجه اول اجرام نزدیک به زمین با عرض ۵۰ تا ۱۰۰ متر را کشف کنند.

کانورسی گفت: در عین حال، نئومیر با اسکن کردن یک ناحیه حلقه‌ای‌شکل در اطراف خورشید هر شش ساعت یا بیشتر، مکمل نئو خواهد بود.

به گفته پژوهشگران، اگر این فضاپیما‌ها آن زمان وجود داشتند، حتی سیارک‌هایی به کوچکی شهاب‌سنگ چلیابینسک نیز احتمالا مدت‌ها پیش از برخورد، در مدارشان دیده می‌شدند. کانورسی ادامه داد: براساس پیش‌بینی‌های ما، نئومیر حدود یک هفته پیش از برخورد شهاب چلیابینسک می‌توانست آن را ببیند. این زمان بیشتر از زمان کافی برای هشدار دادن به مردم و انجام دادن برخی اقدامات است.

در مورد یک شهاب‌سنگ کوچک به اندازه چلیابینسک که پیش از رسیدن به زمین منفجر می‌شود، این اقدامات می‌توانند شامل هشدار دادن به مردم ساکن در منطقه برخورد برای پناه گرفتن و دوری کردن از پنجره‌ها باشند. امید است که اجرام بزرگ‌تر مدت‌ها پیش از تاریخ برخوردشان شناسایی شوند و به مردم امکان دهند تا در صورت لزوم منطقه را تخلیه کنند. سیارک‌های قاتل شهر برای انحراف ایمن به سال‌ها برنامه‌ریزی نیاز دارند، اما در عین حال، ساده‌ترین آن‌ها هستند و خیلی زود شناسایی می‌شوند.

اما با توجه به اینکه هم نئو سروایور و هم نئومیر سال‌ها از دیدن نور روز فاصله دارند، ستاره‌شناسان همچنان بر بهترین روش‌های زمینی موجود برای تحلیل کردن اسرار خورشید تکیه خواهند کرد. کانورسی گفت: حتی با فعال بودن این فضاپیماها، درصد کمی از سیارک‌های نزدیک به خورشید احتمالا غیر قابل کشف باقی خواهند ماند. خوشبختانه، خطرات یک برخورد مرگبار کم است و امیدواریم با جمع‌آوری اطلاعات بیشتر و بهتر توسط ستاره‌شناسان کمتر شود.

ماینزر گفت: کافی است بالا را نگاه کنیم و یک بررسی بهتر انجام دهیم تا عدم اطمینان به طور قابل توجهی کاهش یابد.