سنگ‌هایی که در فضای میان‌سیاره‌ای از سیارک وستا به سیارک بنو راه یافته‌اند

کد خبر: ۱۳۳۲۴۵

تاریخ: ۰۲ مهر ۱۳۹۹ - ۲۲:۵۹

طبق مشاهدات فضاپیما اسیریس رکس ناسا، در یک رویداد میان‌سیاره‌ای، قطعاتی از سیارک وستا (Vesta) بر روی سیارک بنو (Bennu) قرار گرفته است.

نتایج یک پژوهش جدید که ۲۱ سپتامبر (۳۱ شهریور) در نشریه‌ Nature Astronomy منتشر شده است، اطلاعات بیشتری درباره‌ی رقص مداری سیارک‌ها و منشأ سخت بنو که یک سیارک چندسنگی است و از قطعات به‌هم پیوسته‌ی یک برخورد بزرگ حاصل شده است، در اختیار دانشمندان می‌گذارد.

«دنیلا دلاجستینا» (Daniella DellaGiustina) از آزمایشگاه ماه و سیاره‌ای دانشگاه آریزونا، گفت: «ما دریافتیم که شش تخته سنگ با ابعاد ۱.۵ تا ۴.۳ متر در نیمکره‌ی جنوبی بنو و نزدیک خط استوا پراکنده شده‌اند. این سنگ‌ها بسیار روشن‌تر از بقیه‌ی بنو هستند و بیشتر با ساختار سیارک وستا تطابق دارند.»

«هانا کاپلان» (Hannah Kaplan) از مرکز پروازهای گادرد ناسا نیز در این زمینه افزود: «فرضیه‌ی اصلی ما این است که بنو این ماده را از سیارک اصلی خود پس از برخورد قطعه‌ای از سیارک وستا (Vestoid) به ارث برده است. سپس هنگامی که سیارک اصلی با برخوردی شدید از بین رفته، بخشی از بقایای آن، از جمله سنگ‌هایی از وستا، تحت نیروی گرانش بنو را ایجاد کرده است.

تخته‌سنگ‌های غیرمعمول سیارک بنو، نخستین بار در تصاویر دوربین اسیریس رکس (OSIRIS-REx) که برای نمونه‌برداری عازم این سیارک شده است، توجه دانشمندان را جلب کرد. آن‌ها بسیار روشن به نظر می‌رسیدن ود تقریباً ده برابر روشن‌تر از محیط اطرافشان بودند. دانشمندان با استفاده از دستگاه طیف‌سنج نور مرئی و فروسرخ اسیریس رکس، پرتوهای بازتاب شده از این تخته‌سنگ‌ها را تجزیه‌وتحلیل کردند تا سرنخی از ترکیب آن‌ها به‌دست آورند.

طیف‌سنج، نور را به رنگ‌های تشکیل‌دهنده‌ی خود تجزیه می‌کند و از آنجا که عناصر و ترکیبات دارای الگوهای مشخص و تاریک‌روشن در طیف رنگی هستند، می‌توان اجزای سازنده را با استفاده از آن شناسایی کرد.

به این ترتیب ترکیب مواد تخته‌سنگ‌های روشن روی سیارک بنو، «پیروکسن» (Pyroxene) تشخیص داده شد که شبیه چیزی است که در وستا و وستوئیدها، که قطعات کوچک جدا شده از وستا تحت اثر سیارک‌های دیگر است، دیده می‌شود.

سنگ‌های روشن و متفاوت در سیارک بنو
Credit: NASA/Goddard/University of Arizona

منشأ سنگ‌های روشن بنو

البته این احتمال نیز وجود دارد که تخته‌سنگ‌ها مستقیماً بر روی سیارک اصلی بنو شکل گرفته باشند، اما این گروه پژوهش فکر می‌کنند که این امر طبق روند شکل‌گیری پیروکسن بعید است زیرا این ماده‌ی معدنی معمولاً هنگام ذوب شدن مواد سنگی در دمای بالا تشکیل می‌شود. اما بیشتر سیارک بنو از سنگ‌هایی تشکیل شده که دارای مواد معدنی حامل آب هستند. بنابراین نمی‌توانند چنین دمای بالایی را تجربه کرده باشند.

در گام بعدی این پژوهش، دانشمندان احتمال گرمایش موضعی را درنظر گرفتند. اما تأثیر گرمایی که برای ذوب مواد کافی و ایجاد تخته‌سنگ‌های بزرگ پیروکسن مورد نیاز است، آن‌قدر چشمگیر خواهد بود که جرم سیارک اصلی بنو را از بین می‌برد. بنابراین این تیم پژوهشی، این فرضیه‌ها را رد کرد و در عوض سایر سیارک‌های غنی از پیروکسن را به عنوان گزینه‌ای درنظر گرفت که ممکن است این مواد را به بنو یا سیارک اصلی آن آورده باشند.

مشاهدات نشان می‌دهد که غیرمعمول نیست که یک سیارک موادی از سیارک دیگری را داشته باشد که به آن برخورد کرده است. برای نمونه می‌توان به مواد تیره بر روی دیواره‌های دهانه‌ی سیارک وستا اشاره کرد که توسط فضاپیمای «سپیده‌دم» (Dawn) دیده شده است؛ و یا تخته‌سنگ‌های سیاهی که با کمک فضاپیمای هایابوسا ژاپن در سیارک «ایتوکاوا» (Itokawa) شناسایی شد و همچنین مواد یک سیارک نوع S که توسط فضاپیمای هایابوسا ۲ بر رویسیارک «ریوگو» (Ryugu) کشف شد.

این نشان می‌دهد که بسیاری از سیارک‌ها در یک رقص پیچیده‌ی مداری شرکت می‌کنند و این موضوع گاهی منجر به یک مخلوط کیهانی می‌شود. با حرکت سیارک‌ها در منظومه‌ی شمسی، مدار آن‌ها می‌تواند به روش‌های گوناگون ازجمله گرانش سیارات و اجرام دیگر، برخورد شهاب‌سنگ‌ها و حتی فشار اندک نور خورشید تغییر کند. این نتایج جدید به مشخص کردن سفر پیچیده‌ای که بنو و دیگر سیارک‌ها در منظومه‌ی شمسی دنبال می‌کنند، کمک می‌کند.

مطالعات زیادی نشان می‌دهد که سیارک بنو از منطقه‌ی درونی کمربند اصلی سیارک‌ها و از طریق یک مسیر گرانشی شناخته شده آمده است که می‌تواند اجرام را از کمربند اصلی سیارک‌ها به مدارهای نزدیک زمین بیاورد.

دو خانواده از بخش درونی کمربند اصلی سیارک‌ها با نام «پولانا» (Polana) و «یولالیا» (Eulalia) وجود دارند که مانند بنو تاریک و غنی از کربن هستند. دانشمندان آن‌ها را نامزدهای اصلی به عنوان والدین سیارک بنو می‌دانند. به همین ترتیب تشکیل وستوئیدها (قطعات جدا شده از سیارک وستا) با تشکیل دهانه‌های برخوردی «ونِنیا» (Veneneia) و «ریاسیلویا» (Rheasilvia) در سیارک وستا به ترتیب در ۲ و ۱ میلیارد سال پیش گره خورده است.

«دانته لورتا» (Dante Lauretta) پژوهشگر اصلی اسیریس رکس از دانشگاه آریزونا درباره‌ی بررسی منشأ این سنگ‌ها گفت: «مطالعات آینده‌ی ما در مورد خانواده‌های سیارک‌ها، از جمله منشأ بنو، باید بر وجود مواد مشابه وستا و هم‌چنین عدم وجود آشکار مواد دیگر سیارک‌ها تطابق داشته باشد.»

او افزود: «ما مشتاقانه منتظر بازگشت نمونه‌های اسیریس رکس هستیم که امیدوارم شامل قطعاتی از این کشف جذاب جدید نیز باشد. این محدودیت با توجه به یافتن مواد نوع S بر روی سیارک ریوگو حتی جذاب‌تر است. این تفاوت ارزش مطالعه‌ی چندین سیارک در منظومه‌ی مشسی را نشان می‌دهد.»

فضاپیمای اسیریس رکس، که در ماه‌های گذشته تمرین پایانی خود را با موفقیت انجام داد، قصد دارد نخستین تلاش خود برای نمونه‌برداری از بنو را در ماه اکتبر (مهر) انجام دهد و بازگشت آن به زمین برای تجزیه‌وتحلیل نمونه‌ها، برای سال ۲۰۲۳ برنامه‌ریزی شده است. تیم مأموریت، چهار منطقه‌ی بالقوه برای نمونه‌برداری از بنو را به دقت و با تصاویر نزدیک بررسی کردند تا ایمنی فرود و ارزش علمی آن‌ها را برای گزینش نهایی شناسایی کنند. اکنون این تیم پژوهشی امیدوار است بتواند در این تصاویر دقیق، قطعات کوچک‌تر وستا را بیابد.

عکس کاور: نمایی از سیارک بنو از دید فضاپیمای اسیریس رکس

منبع: Phys.Org