برخورد سیارک ها در فاصله ۱۲۰۰ سال نوری زمین

دانشمندان پیش از این رویداد به گونه ای منظم این ستاره که با عنوان NGC 2547-ID8 شناخته می شود را رصد می‌کردند ولی در فاصله ی میان اوت ۲۰۱۲ تا ژانویه ی ۲۰۱۳ با افزایش ناگهانی گرد و غبار تازه پیرامون آن روبرو شدند.

هوان مِنگ، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه توسان آریزونا و نویسنده ی اصلی پژوهش می گوید: «به گمان ما دو سیارکبزرگ به یکدیگر خورده و ابری غول پیکر از ذراتی به اندازه ی شن بسیار ریز پدید آورده اند که آن ها هم با کوبیده شدن به یکدیگر، خُردتر شده و به آرامی دارند از دور ستاره پراکنده می شوند.»

تلسکوپ اسپیتزر پیش از این هم گرد و خاک هایی که می توانستند در اثر برخورد سیارک ها پدید آمده باشند را دیده بود، ولی این نخستین بار است که دانشمندان پیش و پس از برخورد در یک سامانه ی سیاره ای، آن را بررسی کرده و داده هایی درباره اش گرد آورده بودند. با مشاهده ی چنین رویدادی می توانیم نیم نگاهی به فرآیندهای خشنی که به پیدایش سیاره های سنگی مانند زمین خودمان می انجامد بیندازیم.

سیاره های سنگی یا زمین-ساندر آغاز مواد گرد و خاکی هستند که به گرد ستارگان جوان می چرخند. این مواد با توده شدن سیارک هایی را تشکیل می دهند که سپس به یکدیگر برخورد می کنند. گرچه اغلب این سیارک ها در این برخوردها از هم می‌پاشند، ولی برخی با گذشت زمان بزرگ تر شده و به "پیش-سیاره"ترادیسیده می شوند. این اجرام پس از حدود ۱۰۰ میلیون سال کاملا بزرگ شده و تبدیل به سیاره های سنگی بالغ می گردند. باور بر اینست که کره ی ماهخودمان دستاوردبرخورد سهمگینیست که میان زمینِ نوزاد و یک جرم به اندازه ی سیاره ی بهرامرخ داده بوده.

در این پژوهش تازه، فضاپیمای اسپیتزر چشمان فروسرخگرمایاب خود را به ستاره ی NGC 2547-ID8 و گرد و خاک هایش دوخت. این ستاره ی تقریبا ۳۵ میلیون ساله، با فاصله ی حدود ۱۲۰۰ سال نوری از زمین در صورت فلکی بادبانجای دارد. مشاهدات پیشین تغییراتی را در مقدار گرد و خاک پیرامون آن نشان داده بودند که می توانست ناشی از برخوردهایی باشد که میان سیارک های آن جا در جریانست. اخترشناسان به امید دیدن یک برخورد بزرگ تر که گامی کلیدی در تولد یک سیاره ی خاکی است، از فضاپیمای اسپیتزر برای دیده بانی منظم این ستاره کمک گرفتند. این تلسکوپ هم از ماه می سال ۲۰۱۲ رصد ستاره را آغازید و گاهی حتی این کار را روزانه انجام می داد.

ولی اسپیتزر ناچار بود مدتی چشم از NGC 2547-ID8 بردارد زیرا خورشید بر سر راهش بود و ایجاد مزاحمت می کرد و درست در همین مدت هم یک دگرگونی چشمگیر در این ستاره رخ داد. هنگامی که اسپیتزر پنج ماه بعد، در ژانویه ی ۲۰۱۳ دوباره رو به ستاره تنظیم شد، دانشمندان با دیدن داده های دریافتی از جا پریدند.

کیت سو از دانشگاه آریزونا و یکی دیگر از نویسندگان پژوهش می گوید: «ما نه تنها چیزی را دیدیم که به نظر می رسید ویرانه ی یک برخورد غول آسا است، بلکه توانسته ایم چگونگی تغییرات آن را هم دنبال کنیم: دانه های درون ابر خاک آلود با کوبیده شدن به یکدیگر دارند خُردتر می شوند و با پراکنده شدن ابر، ذراتش از ستاره می گریزند و در نتیجه سیگنالش هم دارد محو و محوتر می شود.» وی می افزاید: «اسپیتزر بهترین تلسکوپ برای دیده بانی منظم و دقیق ستارگان است و به طور دقیق تغییرات کوچک نور فروسرخ آن ها را در گذر ماه ها یا حتی سال ها می بیند.»

اکنون یک ابر بسیار تیره و پرپشت از پسماندها به دور ستاره و در منطقه ای که سیاره های سنگی شکل می گیرند در گردش است. سیگنال فروسرخ این ابر از چشم انداز زمین تغییر می کند. برای نمونه، هنگامی که این ابرِ کشیده رو به ما قرار می گیرد، بیشتر ناحیه ی سطحی‌اش نمایان شده و سیگنالش نیرومندتر می شود. هنگامی که سر یا دُم ابر رو به ما قرار می گیرد، نور فروسرخ کمتری دیده می شود. دانشمندان با بررسی این نوسان های فروسرخ، برای نخستین بار چنین داده هایی را از فرآیند پرجزییات برخوردهایی که سیاره های سنگی مانند زمین را پدید می آورند و پیایندهای این برخوردها گرد می آورند.

جورج رایکه، یکی دیگر از نویسندگان پژوهش از دانشگاه آریزونا می گوید: «ما داریم شکل گیری سیاره های سنگی را می‌بینیم که درست جلوی چشممان رخ می دهد. این یک شانس بی همتا برای بررسی تقریبا همزمانِ چنین فرآیندیست.»

این گروه به پژوهش خود از این ستاره و با کمک اسپیتزر ادامه خواهند داد. آنان مدت زمان بالا ماندن سطح غبار را اندازه خواهند گرفت که به آن ها کمک خواهد کرد تا بسامد رخ دادن چنین رویدادهایی پیرامون این ستاره و دیگر ستارگان را بسنجند. و چه بسا  بتوانند در ادامه ی دیده بانی اسپیتزر، بیننده ی برخورد دیگری هم باشند.

دستاوردهای این پژوهش در نگارش آنلاین نشریه ی ساینسمنتشر شده.

واژه نامه:

منبع: nasa