رصد تبدیل یک جرم یخی به دنباله‌دار در فضا برای اولین بار

به گزارش مجله خبری نگار، جواد فراهانی- برای اولین بار، دانشمندان یک جرم یخی کوچک را که در منطقه‌ای فراتر از مشتری به دور خورشید می‌چرخید و به یک دنباله‌دار تبدیل می‌شد، مشاهده کردند. این کشف، شکاف دانش بین دنباله‌دار‌های فعال و اجرام غیرفعالی که به عنوان سنتاور شناخته می‌شوند را پر می‌کند.

این جرم یخی که با نام ۴۵۰ P/LONEOS یا به اختصار ۴۵۰ P شناخته می‌شود، متعلق به دسته سنتاورها، اجرام یخی است که بین مشتری و نپتون به دور خورشید می‌چرخند. اعتقاد بر این است که این جرم توسط نفوذ گرانشی سیارات غول‌پیکر از کمربند کویپر فراتر از پلوتو به بیرون پرتاب شده است.

مدار‌های سنتاور‌ها با بی‌ثباتی در طول میلیون‌ها سال مشخص می‌شوند، زیرا از مسیر سیارات غول‌پیکر عبور می‌کنند که می‌تواند آنها را به سمت خورشید هل دهد یا آنها را به طور کلی از منظومه شمسی بیرون کند.

مدار‌های سنتاور با بی‌ثباتی در طول میلیون‌ها سال مشخص می‌شوند، زیرا آنها از مسیر‌های سیارات غول‌پیکر عبور می‌کنند که می‌تواند آنها را به سمت داخل به سمت خورشید هل دهد یا آنها را به طور کلی از منظومه شمسی بیرون کند.

دانشمندان مدت‌هاست بر این باور بوده‌اند که قنطورس‌هایی که به سمت داخل پرتاب می‌شوند، ممکن است به دنباله‌دار‌های خانواده مشتری تبدیل شوند که دوره مداری کمتر از ۲۰ سال دارند و تحت تأثیر گرانش مشتری قرار می‌گیرند. اما تاکنون، هیچ‌کس شاهد تبدیل مستقیم قنطورس به این نوع دنباله‌دار نبوده است.

دوره مداری فعلی ۴۵۰ P ۲۲ سال است، به این معنی که هنوز به مرحله یک دنباله‌دار کوتاه‌مدت نرسیده است. با این حال، تیمی از دانشمندان به رهبری چارلز شامبا، دانشمند سیاره‌شناس از دانشگاه فلوریدای مرکزی، آغاز رفتار دنباله‌دارگونه این جرم را مشاهده کرده‌اند. آنها با استفاده از تلسکوپ جمینی شمالی در هاوایی، متوجه تشکیل یک کما - ابری از گاز و غبار - در اطراف هسته جامد ۴۵۰ P شدند که روشنایی آن بین سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۴ افزایش می‌یابد، که همزمان با نزدیک‌ترین فاصله آن با خورشید (حضیض خورشیدی) است.

اگر این فعالیت ادامه یابد و جرم تقویت گرانشی دیگری دریافت کند، می‌تواند به زودی به یک دنباله‌دار شبیه مشتری تبدیل شود. این تیم با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب توانست کمای اطراف ۴۵۰ P را تجزیه و تحلیل کند و وجود گاز دی اکسید کربن را به همراه شواهد اولیه از یخ و غبار کریستالی کشف کرد.

این تیم این تغییر از حالت سکون به فعالیت را به نزدیک شدن ۴۵۰ P به زحل در سال ۱۹۹۲ نسبت می‌دهد، زمانی که از فاصله ۴.۶ میلیون کیلومتری این سیاره عبور کرد. این امر باعث تغییر چشمگیر در مدار آن شد و حضیض خورشیدی (نزدیکترین نقطه به خورشید) را به ۵.۴ واحد نجومی (AU) (۸۱۳ میلیون کیلومتر) رساند، کمی دورتر از مدار مشتری (۵.۲ AU).

با رسیدن به حضیض خورشیدی نهایی خود در آگوست ۲۰۲۴، این جسم در معرض گرمای خورشیدی به طور قابل توجهی بیشتر از قبل قرار گرفت و سطح و داخل آن را گرم کرد. این گرما گاز‌های به دام افتاده و یخ فرار را آزاد کرد که گرد و غبار را برای تشکیل کما حمل می‌کردند.

شامبو توضیح داد که تشخیص دی اکسید کربن در کما، اما نه بخار آب، نشان می‌دهد که این گاز عامل اصلی فعالیت است. دلیل این امر این است که هسته ۴۵۰ P در این فاصله از خورشید بسیار سرد است و تبخیر یخ آب را به منبع فعالیتی بعید تبدیل می‌کند.

این تیم همچنین شواهدی از یخ آب کریستالی را شناسایی کرد که نشان می‌دهد برخی از یخ‌ها به جای اینکه از زمان تشکیل منظومه شمسی در ۴.۵ میلیارد سال پیش در حالت اولیه و آمورف خود باقی بمانند، تحت گرمایشی قرار گرفته‌اند که ساختار مولکولی آنها را بازآرایی کرده است.

این مشاهدات فرصتی بی‌نظیر را نشان می‌دهد، زیرا تنها درصد بسیار کمی از سنتاور‌ها چنین فعالیتی را از خود نشان می‌دهند و حضیض خورشیدی اخیر ۴۵۰ P را به نمونه‌ای مهم از مراحل اولیه تبدیل سنتاور به یک دنباله‌دار تبدیل می‌کند.

شامبا نتیجه گرفت: "سنتاور‌ها دریچه‌ای به مطالعه مواد اولیه از مناطق بیرونی منظومه شمسی در واکنش به افزایش گرمایش خورشیدی به ما می‌دهند. "

این یافته‌ها در مجله علوم سیاره‌ای منتشر شد.