یافته شگفت‌انگیز فضاپیمای ناسا: سیارک بنو با آنچه به‌نظر می‌آمد بسیار تفاوت دارد

فضاپیمای اسیریس رکس ناسا در اکتبر ۲۰۲۰ (مهر و آبان ۱۳۹۹) روی سطح سیارک بنو (Bennu) فرود آمد تا نمونه‌ای پراهمیت از این سیارک را جمع کند و به زمین برگرداند. بااین‌حال آن‌طور که اسپیس‌دات‌کام می‌نویسد، این فضاپیما به هنگام فرود روی بنو رویدادی شبیه انفجار روی سطح این سیارک رقم زد که دانشمندان انتظار آن را نداشتند. پژوهشگران ناسا به‌تازگی در دو مقاله‌ی علمی جزئیات مأموریت نمونه‌برداری از سیارک بنو را اعلام کرده‌اند.

این مأموریت به یافته‌های تعجب‌برانگیزی درباره‌ی ماهیت بنو منتهی شد و نتایج حاصل از آن به غیر از جذاب بودن،‌ داده‌های علمی مهمی نیز دردسترس قرار داده است. دانشمندان می‌گویند در صورتی که سیارک ۵۰۰ متری بنو تهدیدی برای کره‌ی زمین باشد، به‌لطف داده‌های مأموریت اخیر می‌توان به روشی مناسب، مأموریت دیگری برای از بین بردن بنو یا انحراف مسیر آن طراحی کرد. هرچند ناسا احتمال برخورد بنو با زمین را بین سال‌های ۲۱۷۵ و ۲۱۹۹ یک در ۲۷۰۰ تخمین می‌زند، بنو همچنان یکی از خطرناک‌ترین سیارک‌های شناخته‌شده تاکنون محسوب می‌شود.

دانته لورتا، سیاره‌شناس دانشگاه آریزونا و محقق اصلی مأموریت اسیریس رکس در گفت‌و‌گو با اسپیس‌دات‌کام گفت: «ما انتظار داشتیم که سطح بنو بسیار سفت و سخت باشد و فرود اسیریس رکس مشابه فرود روی یک توده‌ی شن کمی گردوغبار به پا کند و چند ذره‌ی سنگی کوچک به بالا بپرند.»

اما آن‌طور که لورتا توضیح می‌دهد، تصاویر دریافتی از فضاپیما نشان داد سطح بنو با آنچه دانشمندان انتظار داشتند، بسیار متفاوت بود. «بااین‌حال وقتی تصاویر را بعد از این واقعه برگرداندیم حیرت‌زده شدیم. در تصاویر دیواره‌ای غول‌آسا از ذرات کوچک را دیدیم که به هوا پرتاب شدند. برای اپراتورهای فضاپیما، این اتفاق واقعا ترسناک بود.»

نتایج حاصل از فرود فضاپیمای اسیریس رکس روی سیارک بنو به حدی غیرمنتظره بود که دانته لورتا، نویسنده‌ی ارشد یکی از دو مقاله‌ی جدید، درخواست کرد فضاپیما دوباره از آن ناحیه بازدید کند تا مشخص شود که چه اتفاقی رخ داده است. ۶ ماه پس از جمع‌آوری نمونه، در آوریل ۲۰۲۱ پژوهشگران ناسا نگاه اجمالی دیگری به محل فرود اسیریس رکس انداختند.

تماشا در آپارات | تماشا در یوتیوب

وقتی فضاپیما برای نخستین بار به بنو رسید،‌ محل فرود با نام نایتین‌گیل در داخل دهانه‌ای برخوردی به پهنای ۲۰ متر قرار داشت. پس از فرود اسیریس رکس، دانشمندان ناسا متوجه شدند در نایتین‌گیل یک سوراخ ۸ متری جدید ایجاد شده است. تصاویر همچنین ذرات جابه‌جا‌شده و تخته‌سنگ‌های پراکنده در اطراف ناحیه‌ی برخورد را نمایش دادند.

شکاف ایجادشده بر اثر برخورد اسیریس رکس به طرز اعجاب‌آوری بزرگ است. دانشمندان انتظار داشتند این شکاف تقریباً هم‌اندازه با قطر ابزار جمع‌آوری نمونه روی فضاپیما باشد (۳۰ سانتی‌متر)، اما نتیجه چیز دیگری بود. لورتا می‌گوید: «از دیدن این واقعه متحیر شدیم. به وضوح دیدیم که هیچ مقاومتی در سطح سیارک وجود نداشت. سطح سیارک نرم بود و مثل ماده‌ای مایع، جاری شد.»

کاوشگر ناسا با فرود روی بنو چاله‌ای به عمق ۷۰ سانتی‌متر در این سیارک ایجاد کرد و به موادی تازه رسید که برخلاف سطح سیارک درمعرض پرتوهای کیهانی و بادهای خورشیدی قرار نداشتند و دست‌نخورده باقی مانده بودند. دانشمندان پس از بازدید ثانویه از بنو و براساس داده‌های جمع‌آوری‌شده محاسبه کردند که چگالی مواد سطح سیارک حدوداً ۵۰۰ تا ۷۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب بوده است. درمقایسه، یک سنگ معمولی در زمین دارای چگالی حدوداً ۶ برابر بیشتر است (تقریباً ۳٬۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب). مطالعه‌ای دیگر که براساس اندازه‌گیری نیروهای واردشده به فضاپیمای ناسا به هنگام برخورد با سطح بنو انجام شده، این اعداد را تأیید کرده است.

کوین والش، زمین‌شناس در مؤسسه‌ی تحقیقات جنوب غربی در کلرادو و نویسنده‌ی ارشد مطالعه‌ی دوم، در مصاحبه با اسپیس‌دات‌کام می‌گوید: «تخته‌سنگ‌های موجود بر سطح سیارک بسیار متخلخل هستند و فضای خالی زیادی بین آن‌ها وجود دارد. ما انتظار داشتیم که ذراتی ریز به تخته‌سنگ‌های بزرگ بچسبند، فضای خالی را پر کنند و در نقش چسب ظاهر شوند تا استحکام کلی افزایش پیدا کند. اگر چنین شرایطی در بنو حاکم بود، سطح این سیارک مقاومت بیشتری دربرابر فضاپیما انجام می‌داد. اما چنین شرایطی در بنو دیده نمی‌شود.»

ماهیت نرم بنو ممکن است مأموریت‌های احتمالی در آینده برای از بین بردن این سیارک را پیچیده کند. برخی از پژوهشگران می‌گویند که احتمال دارد این سیارک در آینده به زمین برخورد کند و به‌همین‌دلیل لازم است که تمهیدات لازم برای جلوگیری از این اتفاق از همین حالا صورت بگیرد. این سیارک که ۵۰۰ متر قطر دارد در صورت برخورد به زمین می‌تواند یک قاره را نابود کند.

به‌علاوه دانشمندان می‌گویند که احتمالاً بسیاری دیگر از سیارک‌ها ساختار مشابه با بنو دارند و اساسا توده‌ای شامل سنگ، شن و خاک هستند که توسط نیروی گرانشی ضعیف در کنار هم قرار گرفته‌اند. مأموریت نمونه‌برداری از بنو نشان داد که پیش‌بینی نحوه‌ی واکنش چنین توده‌ای به برخوردهای احتمالی تقریباً غیرممکن است.

والش می‌گوید: :«فرود اسیریس رکس اولین نمونه از وارد کردن فشار به سطح بنو بود. اگر واقعا قصد داشته باشیم اجرام آسمانی نظیر بنو را از مسیرشان منحرف کنیم باید اطلاعاتی درباره‌ی سطح آن‌ها داشته باشیم تا مطمئن شویم که این سیارک‌ها ضربه را جذب نمی‌کنند.»

لورتا در ادامه گفت مواد زیرین بنو در مقایسه‌ با سطح نسبتاً آبی‌رنگ این سیارک، بیشتر متمایل به رنگ قرمز بودند. این موضوع می‌تواند نشان دهد که پرتوهای کیهانی و دیگر شرایط حاکم بر فضا سنگ‌های فضایی سطح را فرسایش می‌دهند. رنگ‌ مایل به قرمز نشان می‌دهد که مولکول‌های آلی مانند هیدروکربن‌ها احتمالاً در داخل سیارک وجود دارند. این موضوع به‌شدت موردتوجه پژوهشگرانی است که در تلاش برای درک منشأ حیات روی کره‌ی زمین هستند.

دانشمندان برای آزمایش روی نمونه‌ی جمع‌آوری شده از بنو باید تا سپتامبر ۲۰۲۳ (شهریور و مهر ۱۴۰۲) منتظر بمانند تا فضاپیمای اسیریس رکس به زمین برگردد. اسیریس رکس در جریان مأموریت خود توانست حدوداً ۲۵۰ گرم از خاک بنو را جمع‌آوری کند که کمی کمتر از حد انتظار دانشمندان است؛ اما همچنان چهار برابر بیشتر از مقدار خاکی است که برای انجام آزمایش‌ها تخصصی به آن نیاز دارند.

مأموریت اسیریس رکس اخیراً تمدید شده و دانشمندان می‌گویند این فضاپیما پس از تحویل نمونه‌ی بنو به زمین در سال ۲۰۲۳، به سمت سیارک آپوفیس می‌رود. پیش‌بینی می‌شود که فضاپیمای ناسا در سال ۲۰۲۹ از این سیارک بازدید کند.

نتایج دو مطالعه در قالب دو مقاله‌ی مجزا در مجله‌ی Science و مجله‌ی Science Advances منتشر شده است.