از ماموریت سیارکی هایابوسا ۲ چه آموختیم؟
در ماه آوریل سال گذشته ژاپنی‌ها ماموریتی موسوم به هایابوسا ۲ را به‌انجام رساندند. یکی از اهداف این ماموریت، هدف قرار دادن بخشی از یک سیارک توسط یک پرتابه بود؛ کاری که می‌تواند به هدف قرار دادن سطحی توسط توپ جنگی تشبیه شود. اما این‌کار جنبه‌ای نظامی نداشت؛ بلکه هدف کاوشگر روباتیک هایابوسا ۲، جمع‌آوری اطلاعاتی پیرامون پیشینه‌ی منظومه‌ی شمسی با مطالعه‌ی سیارکی موسوم به ریوگو بود. ریوگو از آن دسته سیارک‌هایی است که پر از مولکول‌های کربنی هستند و به‌عنوان ارگانیک شناخته می‌شود، در این میان، احتمال وجود آمینواسیدها که سازنده‌ی پروتئین‌ها هستند نیز وجود دارد.
علاوه بر مورد فوق، این ماموریت اطلاعاتی در اختیار ما قرار می‌دهد که به ما کمک می‌کند از سیاره‌ی خود در آینده دفاع کنیم. ریوگو که سیارکی به شکل الماس بوده و عرض آن بیش از ۸۰۰ متر است، در مسیر خود به دور خورشید، وارد مدار زمین نیز می‌شود. هرچند قرار نیست این سیارک با زمین برخورد کند؛ اما ممکن است در رابطه با دیگر سیارک‌های مشابه شاهد چنین سناریویی باشیم.
تصویر تهیه‌شده از سیارک ریوگو
یکی از محموله‌های هایابوسا ۲، ابزاری موسوم به «محموله‌ی اصابتی کوچک» بود. وظیفه‌ی این ابزار، شلیک جسمی به سطح ریوگو بود. مواد منفجره‌ی پلاستیکی، یک گلوله‌ی حدودا ۲ کیلوگرمی را با سرعت ۷٫۲۴۲ کیلومتر بر ساعت به سمت سیارک روانه کردند. هرچند پس از شلیک، کاوشگر هایابوسا ۲ با انجام مانوری خود را از نقطه‌ی برخورد دور کرد؛ اما دوربینی که توسط کاوشگر رها شده بود، تصاویری را از برخورد گلوله به سطح سیارک ثبت کرده‌اند.
سه هفته بعد، زمانی که هایابوسا ۲ برای بررسی به نقطه‌ی اصابت بازگشت، دانشمندان متوجه شدند که حفره‌ی ایجاد‌شده بزرگ‌تر از چیزی است که انتظار آن را داشتند. سیجی سوگیتا، دانشمند سیاره‌ای از دانشگاه توکیو، یکی از پژوهشگرانی است که در نگارش مقاله‌ی مربوط به ایجاد حفره در سطح ریوگو برای نشریه‌ی Science حضور داشته است. وی یافته‌های حاصل از این آزمایش را غافلگیرکننده توصیف می‌کند. براساس اندازه‌ی حفره، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که ریوگو یک سیارک بسیار جوان است.
تصاویری از برخورد پرتابه به سطح ریوگ
هرچند ریوگو از موادی ساخته‌شده که به زمان تولد منظومه‌ی شمسی در ۴٫۵ میلیارد سال پیش بازمی‌گردند؛ اما قدمت سطح این سیارک تنها ۹ میلیون سال است. اختلاف زیاد میان سن مواد سازنده‌ی ریوگو و مواد سطحی آن البته مسئله‌ی تضادآمیزی نیست. احتمال می‌رود که مواد پراکنده‌شده توسط یک سیارک دیگر، با ریوگو ترکیب شده باشد. برخورد با این مواد و ترکیب شدن آن‌ها با مواد تشکیل‌دهنده‌ی پیشین ریوگو احتمالا ۹ میلیون سال پیش اتفاق افتاده است.
ریوگو یک سیارک بسیار جوان است
دکتر سوگیتا معتقد است که سن سیارک مورد مطالعه به‌مراتب بیش از ۹ میلیون سال است. به‌گفته‌ی وی، سن قابل پیش‌بینی برای سیارک‌هایی در ابعاد ریوگو حدودا ۱۰۰ میلیون سال است؛ اما حدودا ۹ میلیون سال پیش، رویدادی نظیر سرعت‌گیری چرخش سیارک موجب پاک شدن بخشی از مواد و پرشدن گودال‌های قدیمی‌تر شده است.
به‌نظر می‌رسد که در آن زمان، سرعت چرخش ریوگو به‌مراتب بیشتر بوده است. می‌توان از همین فرضیه برای توجیه برآمدگی حول این سیارک هم استفاده کرد. هایابوسا ۲ همچنین رانش‌های سطحی را هم در سطح ریوگو کشف کرده است؛ رانش‌هایی که ممکن است به زمان کاهش سرعت چرخش سیارک مربوط باشند.
دانشمندان برای بررسی حفره‌ی ایجاد‌شده، آن را از جنبه‌های مختلفی مورد تجزیه و تحلیل قرار داده‌اند. اول از همه، حفره‌ی ایجاد شده شکل یک دایره‌ی کامل را ندارد؛ بلکه به‌شکل نیم‌دایره است. این مسئله نشان می‌دهد که یک تخته‌سنگ که زیر بخشی از حفره قرار دارد، باعث بازتابش بخشی از انرژیِ حاصل از برخورد شده است.
حفره‌ی ایجاد‌شده در سطح ریوگو
همچنین، پژوهشگران انتظار ایجاد حفره‌ای به عرض تقریبی ۹ متر را داشتند؛ اما عرض حفره‌ی ایجاد‌شده نزدیک به ۱۸ متر است. به‌گفته‌ی دکتر سوگیتا:
حجم مواد خارج شده [از حفره] تقریبا معادل ده هزار سطل کوچک است که از شن و سنگ‌ریزه پر شده باشد.
اگر پرتابه با یک سنگ برخورد کرده بود حفره‌ی کوچک‌تری ایجاد می‌شد؛ چرا که بخش بیشتری از انرژی صرف شکستن سنگ می‌شد. اما زمانی که با مواد نرم‌تری برخورد کرد، گرد و خاک بیشتری نیز ایجاد شد. این همانند تفاوت اصابت یک گلوله‌ی توپ به یک دیوار در مقایسه با اصابت یک گلوله با شن‌های ساحل است.
ریوگو با قطعه‌سنگ‌های فراوانی پوشیده‌شده و قطعا یکی از قطعات موجود زیر خاک این سیارک باعث‌شده تا حفره به شکل نیم‌دایره باشد. به‌نظر می‌رسد که مواد اطراف این حفره صرفا به‌کمک جاذبه‌ی ضعیف ریوگو در جای خود قرار گرفته‌اند. با مقایسه‌ی اندازه‌ی حفره و نتایج آزمایش‌های انجام‌شده روی زمین، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که بخش اعظم ریوگو از ذرات زبرِ شنی ایجاد شده‌اند. دکتر سوگیتا معتقد است که «وقتی به اطلاعات موجود نگاه می‌کنیم، همه‌چیز منطقی به‌نظر می‌رسد».
ابعاد بزرگ حفره‌ی ایجاد‌شده روی ریوگو باعث‌شده تا تخمین‌های دانشمندان راجع به عمر بخش سطحی این سیارک تغییر یابد. از آن‌جا که امکان برخوردهای کوچک وجود دارد، بنابراین الگوی گودال‌های موجود روی ریوگو ممکن است تنها ۹ میلیون سال پیش به‌وجود آمده باشند.
نمونه‌ی تهیه‌شده از سیارک ریوگو به زمین ارسال می‌شود
یک سطح‌نشین کوچک آلمانی-فرانسوی هم از دیگر محموله‌های هایابوسا ۲ بود که چند ماه پیش‌تر روی سطح سیارک قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده به کمک این سطح نشین نیز تائید می‌کنند که ریوگو سیارکی کوچک است که اجزای آن با نیروی کمی به یکدیگر متصل هستند. اخیر مقاله‌ای نیز در نشریه‌ی Nature چاپ شده که به توصیف تصاویر مادون‌قرمز تهیه‌شده از سطح ریوگو می‌پردازد. براساس این مقاله، تقریبا تمامی سطح ریوگو از موادی بسیار متخلخل ایجاد شده است - قطعاتی از یک سیارک بزرگ‌تر که در اثر یک برخورد درهم شکسته‌شده‌اند.
ساختار شکننده‌ی این سیارک به ما کمک می‌کند تا بتوانیم دلیل کم بودنِ شهاب‌سنگ‌های کربنی موجود روی سطح زمین را توضیح دهیم. اگرچه سه‌چهارم از سیارک‌ها، از جمله ریوگو، در گروه سیارک‌های کربنی قرار می‌گیرند؛ اما بخش اعظم آن‌ها قبل از رسیدن به زمین از هم پاشیده و در جو زمین می‌سوزند.
تصویری از منطقه‌ی پیشنهادی برای فرود و بازیابی نمونه‌های ارسال‌شده توسط هایابوسا ۲
کاوشگر هایابوسا ۲ که ماه ژوئن سال ۲۰۱۸ به ریوگو رسید، مقداری خاک و خورده‌سنگ را هم از سطح سیارک جمع‌آوری کرد است. پس از حدود یک سال‌ونیم کاوش و بررسی، هایابوسا در ماه نوامبر سال گذشته‌ی میلادی مسیر بازگشت به زمین را در پیش گرفت. در اواخر سال جاری میلادی، کاوشگر ژاپنی محفظه‌ی حامل نمونه‌های جمع‌آوری‌شده را به سطح زمین می‌فرستد. قرار است که این محفظه در بخشی خالی از سکنه در استرالیا فرود بیاید. پس از دسترسی به نمونه‌های جمع‌آوری‌شده، دانشمندان خواهند توانست جزئیات بیشتری از مواد تشکیل‌دهنده‌ی ریوگو را مورد بررسی قرار دهند.
در ماموریتی شبیه به هایابوسا ۲، ناسا نیز در حال بررسی یک سیارک کربنی موسوم به «بنو» است. کاوشگر ناسا موسوم به OSIRIS-REx هم مانند هایابوسا ۲ برای نمونه‌گیری از سیارک و رساندن نمونه به زمین طراحی‌شده است. البته برای رسیدن نمونه‌ی تهیه شده به زمین، باید تا سپتامبر سال ۲۰۲۳ صبر کنیم.
نظرات