طرح جلد کتابی از پیاتزی  که در آن کشف سرس اعلام شد

در آغازین روزهای ژانویه 1801  جوزپه پیاتزی (7 جولای 1746 - 22 جولای 1826) جرمی را در آسمان رصد نمود که ابتدا یک ‌دنباله‌دار به نظر می‌رسید ولی زمانی که مدار آن به درستی تعیین گردید، مشخص شد که سیاره بسیار کوچکی است، آنقدر کوچک که آن را در رده سیارک‌ها دسته‌بندی کردند. 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 شده بودند. تا به امروز تعداد این سیارکها به چند صد هزار رسیده است و هنوز اکتشاف آنها ادامه دارد. تعدادی از سیارکها چنان کوچکند که از زمین قابل رؤیت نیستند اما بزرگترین آنها همان سِرِس است که شماره یک را با افتخار بر پیشانی خود دارد. مجموع جرم سیارکها از جرم ماه کمتر است و اگر همه آنها را یک جا جمع کنیم، سیاره کوچکی را تشکیل می‌دهند که قطر آن کمتراز نصف قطر ماه است. بعد از مریخ و قبل از مشتری کمربندی از اجرام کوچک سنگی و فلزی وجود دارد که در محدوده‌ای بین ۲ تا ۴ واحد نجومی (یک واحد نجومی، فاصله بین زمین تا خورشید است)، به دور خورشید می‌چرخند. حدود یک تا دو میلیون خرده‌سیارک با ابعادی از ۱۰۰۰ کیلومتر برای سِرِس تا چند سانتیمتر برای غبارهای فضایی در این ناحیه که اصطلاحاً کمربند اصلی سیارکها نامیده می‌شوند، وجود دارد.

هر چند میلیونها خرده‌سیارک در کمربند اصلی سیارکها وجود دارد اما آنها بسیار از هم دورند و فضای این کمربند در هنگام گذر از آن خیلی خالی به نظر می‌رسد. در زمان شکل‌گیری  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 آنها جلوگیری می‌کرد.

منطقه دیگری از فضا که تراکم سیارکها در آنجا چشم‌گیر است در حقیقت از دو قسمت مجزا در جلوی مسیر حرکت مشتری به دور خورشید و در پس آن تشکیل شده است. از علم مکانیک مداری می‌دانیم که پنج نقطه فاقد میدان گرانشی در اطراف دو جرم بزرگ که یکی به دور دیگری می‌چرخد، وجود دارد که به نقاط لاگرانژی معروفند. دو نقطه واقع در مدار، نقاط پایدار و سه نقطه واقع در خط واصل بین مراکز جرم دو جسم بزرگ فضایی، نقاط ناپایدار لاگرانژی هستند. عدم وجود نیروی گرانش در این نقاط موقعیت خاصی را ایجاد کرده است که باعث به تله افتادن سیارکهای تروا در پس و پیش مدار مشتری به دور خورشید شده است. این سیارکها را سیارکهای تروا می‌نامیم.

گروه دیگری از سیارکها، سیارکهای نزدیک به زمین هستند که در فاصله 0.9 تا 1.3 واحد نجومی به دور خورشید می‌چرخند. بنابراین طبیعی است که مسیر این سیارکها  با مسیر زمین به دور خورشید تداخل پیدا کرده و فاجعه نابودی دایناسورها بار دیگر تاریخ زمین را دگرگون نماید.

بیشتر دانش ما از سیارکها مربوط به مطالعه پاره‌ای از آنها است که در زمین سقوط کرده‌اند. سیارکها عمدتاً از سیلیکات یا همان سنگ -92/8%- و کمی از آهن و نیکل -5/7%- تشکیل شده‌اند. باقی جرم تشکیل دهنده سیارکها را آلیاژهایی از این سه ماده تشکیل می‌دهد. شهاب‌سنگهایی که منبع سیارکی دارند، بسیار شبیه سنگهای زمینی هستند.

اولین سیارکی که از نزدیک مطالعه شد گَسپرا بود که در لیست سیارکهای کشف شده شماره 951 را به خود اختصاص داده است. این سیارک در اکتبر 1991 و توسط فضاپیمای گالیله از نزدیک رصد گردید. در آگوست همان سال سیارک ایدا به شماره ۲۴۳ توسط همان فضاپیما از نزدیک مورد کاوش قرار گرفت. بزرگترین کشف سفینه گالیله یعنی پیدا کردن قمر کوچکی برای ایدا نیز در همین زمان انجام شد. این پاره‌سنگ یک و نیم کیلومتری که داکتیل نامیده شد، اولین قمری است که برای یک خرده‌سیارک پیدا شده است.

خرده سیارک ایدا و قمر کوچکش داکتیل

اولین تلاش بشر برای فرود بر سطح یک خرده‌سیارک و سعی در نمونه‌برداری از آن در 12 فوریه 2001 اتفاق افتاد. فضاپیمای نیر (NEAR) که در 17 فوریه 1996 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 می‌کرد، علاوه بر عکسهای فراوانی که از این خرده‌سیارک به زمین ارسال نمود، توانست در 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 خرده‌سیارک، سیستم پیغام رسانی آن از کار افتاد. این تلاش اگر‌چه موفقیت آمیز نبود اما اطلاعات بسیار با ارزشی برای دانشمندان به ارمغان آورد.

مواد تشکیل دهنده خرده سیارکها از آنجا که از چهار و نیم میلیارد سال قبل یعنی زمانی که منظومه شمسی متولد شد، دست نخورده باقی مانده‌اند، بسیار مورد توجه دانشمندان هستند. دانشمندان امیدوارند با مطالعه چنین نمونه‌هایی پاسخ بسیاری از سوالات خود در زمینه پیدایش جهان و خصوصاً تولد منظومه شمسی را بیابند.

تجمع خرده‌سیارکها بیشتر در کمربندی بین مریخ و مشتری است. اما می‌توان آنها را در همه جای منظومه شمسی رؤیت کرد. در بعضی زمانها و با توجه به پاره‌ای اتفاقات نجومی مانند برخورد خرده‌سیارکها باهم، اثرات مختلط جاذبه مشتری و خورشید و سایر عوامل دیگر، یک یا چند سیارک مدار اصلی خود را رها کرده و به سمت داخل یا خارج کمربند، منحرف می‌شوند. اگر خرده‌سیارکی از یک و سه دهم فاصله زمین تا خورشید، به زمین نزدیکتر شود، در دسته‌ای جا می‌گیرد که NEA یا سیارکهای نزدیک به زمین نامیده می‌شوند.

اين تصوير با توجه به اطلاعات به دست آمده از خرده‌سيارکها بازسازي شده است.

تعداد سیارکهای نزدیک به زمین کم نیستند و احتمال برخورد آنها به زمین نیز زیاد است. دانشمندان احتمال می‌دهند که برخورد یک خرده‌سیارک ۹ کیلومتری با زمین باعث انقراض نسل دایناسورها شده است. در سال 1989، خرده سیارکی با قطری حدود ۴۵۰ متر از فاصله ۷۲۰ هزار کیلومتری زمین عبور کرد و با حدود ۶ ساعت تفاوت زمانی از کنار زمین گذشت.

با این حساب مطالعه خرده‌سیارکهای نزدیک به زمین علاوه بر افزایش شناخت دانشمندان نسبت به نمونه‌های فضایی باستانی، سطح آگاهی بشر را درباره احتمال برخورد آنها با زمین و مطالعه راه‌های جلوگیری از آن نیز ترقی می‌دهد. نکته سومی که باید به این موضوعات اضافه کنیم این است که خرده‌سیارکها منابع عظیمی از مواد خام می‌باشند که در شتاب جاذبه صفر منتظر معدنکاران فضایی به سر می‌برند. شتاب جاذبه بسیار اندک خرده‌سیارکها، برداشت مواد خام از آنها را به منظور ساخت تجهیزات مورد نیاز فضانوردان آینده در مسیرهای طولانی فضایی بسیار مقرون به صرفه و آسان می‌نماید.

نوشته شده در دو شنبه 3 بهمن 1390برچسب:,ساعت توسط احسان|