چرا مشتری همیشه زیر بمباران سنگ‌های فضایی است؟

ناظران آسمان شب در ماه‌های سپتامبر و اکتبر دو سیارک مختلف را مشاهده کردند که تنها در فاصله‌ی یک ماه به سیاره مشتری برخورد کردند. با اینکه اولین‌بار نیست ناظران چنین چشم‌اندازی را مشاهده می‌کنند، رصد موفق چنین برخوردی بسیار نادر است و می‌تواند اطلاعات زیادی درباره‌ی منظومه‌ی شمسی در‌اختیارمان قرار دهد.

ریکاردو هوئسو، ستاره‌شناس دانشگاه باسک کانتری در اسپانیا، این مشاهدات را بررسی کرده است. او می‌گوید:

این گوی‌های آتشین به‌ندرت به‌وجود می‌آیند و احتمال رصد تصادفی آن‌ها بسیار نادر است. امسال شاهد اتفاقی استثنایی بودیم؛ زیرا معمولا هر دو سال یک بار فقط می‌توانیم یکی از این برخوردها را کشف کنیم.

با وجود نادربودن برخوردها، احتمال دیدن رویداد برخوردی در مشتری به‌دلیل بزرگ‌بودن این سیاره، بیشتر از دیگر نقاط منظومه‌ی شمسی است. مشتری بزرگ‌ترین هدف برخوردی است که پس از خورشید قدرتمندترین کشش گرانشی را دارد و همین ویژگی احتمال برخورد را درمقایسه‌با دنیاهای کوچک‌تر افزایش می‌دهد.

بسیاری از برخوردهای مشتری را ستاره‌شناسان آماتور شناسایی کرده‌اند. افراد متخصص و حرفه‌ای نمی‌توانند تلسکوپ‌های قدرتمند را مدت زیادی روی هدفی خاص متمرکز کنند. با‌این‌حال، جدیدترین برخورد را ستاره‌شناسی حرفه‌ای به نام کو آریماتسو از دانشگاه کیوتوی ژاپن کشف کرد که تلسکوپش را رو به سیاره‌ی مشتری قرار داده است. آریماتسو می‌گوید:

وقتی درخشش رویداد برخوردی را دیدم، شگفت‌زده شدم. این یافته‌ی سریع نشان می‌دهد یا من خوش‌اقبال بودم یا سرعت برخورد بیشتر از سرعت قابل‌انتظار بود.

آریماتسو رویداد برخوردی را در دو طول موج مختلف مشاهده کرد و اطلاعاتی درباره‌ی انرژی آزادشده و جرم برخوردکننده‌ها به دانشمندان ارائه داد. این رصد از رصدهای ستاره‌شناسان آماتور دقیق‌تر بود؛ اما مشاهدات دیگر بسیار غیرمترقبه بودند. کاوشگر جونوی ناسا که از سال ۲۰۱۶ در مدار سیاره‌ی مشتری قرار دارد، ۲۸ ساعت پس از برخورد به محل برخورد رسید و دوربین آن تصویری از جوّ مشتری را از فاصله‌ی ۲،۰۰۰ کیلومتری بالای ابرها ثبت کرد.

هوئسو می‌افزاید:

در تصویر جونو، ردی از برخورد را مشاهده نکردیم. در‌نتیجه می‌توان گفت این جرم به‌قدری کوچک بوده است که در جوّ مشتری از هم پاشیده و به‌دلیل بادهای محیطی، تنها در چند ساعت ناپدید شده است.

برخورد ماه سپتامبر هم به‌دلیل زمان‌بندی نزدیکش استثنایی بود. اغلب افراد این برخورد را رصد کرده و درخشان‌ترین گوی آتشی را دیده بودند که بر‌اثر برخورد با مشتری به‌وجود آمده است. هوئسو دراین‌باره می‌گوید:

احتمالا جرم یادشده بزرگ‌ترین جرم برخوردی به مشتری بوده که تاکنون موفق شده‌ایم آن را رصد کنیم و گوی آتشین نه‌چندان بزرگی را ایجاد کرده است که هیچ رد آشکاری روی سیاره باقی نگذاشته است. احتمالا طول این جرم به چند‌دَه متر بوده است.

نمایی از سیاره‌ی مشتری در دو طول موج، گویی آتشی را نشان می‌دهد که براثر برخورد با این سیاره در ۱۵ اکتبر ۲۰۲۱ به‌وجود آمده است

رصد اجرام کوچک در منظومه‌ی شمسی کار دشواری است. همین مسئله برای اجرام دورتر صدق می‌کند؛ در‌نتیجه وقتی بحث جرمی چند‌دَه‌متری در مدار مشتری به‌میان می‌آید که در فاصله‌ی ۵۶۰ میلیون کیلومتری از زمین قرار دارد، دانشمندان احتمالا شانسی برای رصد مستقیم این جرم ندارند. آریماتسو بیان می‌کند:

از‌آنجا‌که رصد مستقیم اجرام چند‌متری در آن سوی کمربند اصلی کار دشواری است، تعداد این اجرام نامشخص است. سیاره‌ی مشتری برای این اجرام کوچک مانند آشکارساز عمل می‌کند و نرخ برخورد و درخشش آن‌ها هم برای درک اندازه و تراکم تعدادشان ضروری است.

هوئسو نیز می‌گوید:

واقعا نمی‌دانیم چند‌میلیون جرم در این ابعاد در منظومه‌ی شمسی وجود دارد؛ اما در این‌جا از ده‌ها‌میلیون یا حتی صدها‌میلیون جرم با این اندازه سخن می‌گوییم.

شمردن برخوردها در مشتری هم می‌تواند به حل مسئله کمک کند. براساس تخمین‌های هوئسو، سالانه تقریبا ۲۰ جرم با مشتری برخورد می‌کنند؛ از‌جمله اجرامی که به قطب‌های مشتری برخورد می‌کنند و حتی با دقیق‌ترین رصدها نمی‌توان آن‌ها را رصد کرد.

تنها راه بررسی اجرام کوچک، بررسی اثر برخوردی آن‌ها است. برای مثال، اگر با سیاره‌ای مثل مریخ برخورد کنند، یک دهانه‌ی برخوردی به‌جای می‌گذارند و اگر با غولی گازی مثل مشتری برخورد کنند، باعث ایجاد درخشش می‌شوند.

شناخته‌شده‌ترین اثر برخوردی مشتری، ۱۹ قسمت از دنباله‌داری به نام شومیکر لوی ۹ بود که در سال ۱۹۹۴ با این سیاره برخورد کرد. دانشمندان این جرم را خیلی زود شناسایی کردند و توانستند آثار آن روی مشتری را رصد کنند. هوئسو بیان می‌کند:

به‌یاد می‌‌آورم اولین‌باری که به اینترنت وصل شدم، به‌دنبال تصاویر دنباله‌داری گشتم که با مشتری برخورد کرد.

لکه‌های تیره‌ اثر برخورد دنباله‌دار شومیکرلوی ۹ را با مشتری نشان می‌دهند

قطعات شومیکر لوی آثار مشخصی مثل رگه‌های تاریک ابری را روی مشتری به‌جا گذاشتند که تا ماه‌ها بعد قابل‌رصد بود. این تیرگی‌ها علامت انفجارهای جوّی دنباله‌دارها بودند که با لایه‌های ابرهای فوقانی ترکیب شده‌ بودند. برای هوئسو ردپای برخورد یکی از دلایل اصلی علاقه‌مندی به رویدادهای برخوردی مشتری است. او می‌گوید:

این اجرام از صدها‌میلیون سال قبل با مشتری برخورد کرده‌ و انواع مختلفی از مواد را برای جوّ مشتری به ارمغان آورده‌اند یا به‌نوعی جوّ این سیاره را آلوده کرده‌اند.

بااین‌همه، برخورد شومیکر لوی ۹ و ردپای آن روی مشتری بسیار نادر بود. این برخورد هنوز‌هم یکی از تماشایی‌ترین رویدادهای برخوردی است که دانشمندان روی مشتری دیده‌اند و یکی از معدود برخوردهایی است که تنها در طول چند ساعت آثاری چشمگیر را روی مشتری به‌جا گذاشت. از آن زمان، دانشمندان شاهد برخورد اجرام کوچک‌تری با ابرهای مشتری بودند و از سال ۲۰۰۹ خراشی را مشاهده نکرده‌اند. هوئسو درپایان می‌افزاید:

شومیکر لوی ۹ آخرین برخورد چشمگیر با مشتری بود. از آن زمان رد درخورتوجهی روی جوّ مشتری به‌جا نمانده است.