زباله‌های ماموریت «دارت» به بارش شهابی روی زمین منجر نخواهند شد

ستاره‌شناسان به این نتیجه رسیده‌اند که زباله‌های ناشی از برخورد فضاپیمای «دارت»(DART) ناسا با سیارک «دیمورفوس»(Dimorphos) می‌توانند به زمین و مریخ برسند.

به نقل از اسپیس، اگرچه زباله‌ها می‌توانند به ایجاد شهاب‌سنگ در مریخ منجر شوند اما بعید است که شاهد بارش شهابی در زمین باشیم.

«آزمایش تغییر جهت سیارک دوگانه» یا دارت در ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۲ به دیمورفوس برخورد کرد تا آزمایش کند که آیا یک برخورد جنبشی می‌تواند روزی مدار یک سیارک بالقوه خطرناک را از زمین دور کند.

در نتیجه این آزمایش، دیمورفوس به مدار کوتاه‌تری در اطراف سیارک مادر خود «دیدیموس»(Didymos) رانده شد. نه دیمورفوس و نه دیدیموس هرگز خطری برای سیاره ما ایجاد نکردند، بلکه فقط نمونه آزمایشی بودند.

این برخورد مقدار زیادی زباله را به بیرون پرتاب کرد و مواد فرار را تشکیل داد. مواد فرار از نزدیک با یک کیوبست به نام «LICIACube» مشاهده شدند که برای بررسی عواقب پس از برخورد، روی فضاپیمای دارت سوار شده بود. کیوبست LICIACube به طور ویژه ذرات به اندازه یک میکرون -یک میلیونیم متر- و بزرگتر را مشاهده کرد که با سرعت تا ۵۰۰ متر در ثانیه به بیرون پرتاب می‌شدند.

در همین حال، «تلسکوپ پیمایشی آرایه بزرگ»(LAST)، تلسکوپ ۲۸ اینچی واقع در «رصدخانه وایز»(Wise Observatory) و تلسکوپ فرابنفش و نوری ماهواره «سوئیفت»(Swift) ناسا نشان دادند ذرات میکروسکوپی بیشتری منتشر شده‌اند که بسیار سریع‌تر حرکت می‌کنند و سرعت آنها به ۱۴۰۰ و ۱۸۰۰ متر در ثانیه می‌رسد.

یک گروه پژوهشی به سرپرستی «الوی پنا آسنسیو»(Eloy Pena-Asensio) از «دانشگاه پلی‌تکنیک میلان»(Polimi) در ایتالیا و «مایکل کوپرز»(Michael Küppers) دانشمند پروژه ماموریت «هرا»(Hera) در آژانس فضایی اروپا که در ماه اکتبر به سمت دیدیموس و دیمورفوس پرتاب خواهد شد، با مدل‌سازی رایانه‌ای نشان داده‌اند که زباله‌ها چگونه در سراسر منظومه شمسی پخش می‌شوند. محاسبات آنها بر این اساس است که چگونه گرانش دیدیموس، دیمورفوس، خورشید، عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری و ماه بر مسیر زباله‌ها تأثیر می‌گذارد.

شبیه‌سازی اصلی این گروه پژوهشی، سه میلیون ذره را مدل‌سازی کرد که براساس مشاهدات LICIACube به گروه‌هایی شامل ذرات به اندازه ۱۰ سانتی‌متر، ۰.۵ سانتی‌متر و ۳۰ میکرون با سرعت‌ تا ۵۰۰ متر در ثانیه تقسیم شدند. آسنسیو گفت: یافته‌های ما نشان می‌دهند که با توجه به هندسه مخروط مواد پرتاب‌شده و حداکثر سرعت پرتاب مشاهده‌شده، مسیرهای قابل قبولی برای رسیدن این مواد به مریخ وجود دارد. این مطمئن‌ترین نتیجه‌گیری ماست.

شبیه‌سازی دوم پیرامون سرعت‌های پرتاب بالاتر پیشنهادشده توسط سوئیفت و رصدخانه‌های زمینی مدل‌سازی شد. آسنسیو ادامه داد: برای شبیه‌سازی دوم انتظار می‌رود این پرتاب‌های سریع‌تر عمدتا از ذرات زیرمیکرومتری تشکیل شوند که هنگام نفوذ به جو، شهاب‌سنگ تولید نمی‌کنند.

شبیه‌سازی اصلی نشان داد که ذرات آهسته‌تر می‌توانند در عرض ۱۳ سال پس از برخورد دارت یعنی تا سال ۲۰۳۵ به مریخ برسند. رسیدن آنها به سیاره سرخ نشان می‌دهد که مدار دوتایی دیدموس-دیمورفوس به دور خورشید، از مدار مریخ عبور می‌کند. این بدان معناست که مواد پرتاب‌شده برای رسیدن به مریخ به اندازه رسیدن به زمین نیازی به سفر با سرعت ندارند. در واقع شبیه‌سازی اصلی نشان داد که هیچ کدام از ذرات کندتر، به زمین نمی‌رسند.

شبیه‌سازی دوم داستان متفاوتی دارد. این شبیه‌سازی نشان می‌دهد که مواد سریع‌تر می‌توانند در عرض پنج سال پس از برخورد دارت به مریخ برسند و هفت سال پس از برخورد در سال ۲۰۲۹ به زمین بیایند. یک بارش شهابی قابل مشاهده فقط در صورتی رخ می‌دهد که برخی از ذرات بزرگ‌تر به صورت مخفیانه از آن عبور کنند.

آسنسیو گفت: در شبیه‌سازی اصلی ما، هیچ ذره‌ای با سرعت ۱۰۰۰ متر در ثانیه به زمین نمی‌رسد. فقط ذراتی که با سرعت ۱۵۰۰ متر در ثانیه یا بالاتر پرتاب می‌شوند، به زمین می‌رسند و این منحصرا در شبیه‌سازی ثانویه رخ می‌دهد.

وی افزود: با وجود این، اگر ذرات کمی بزرگ‌تر باشند یا اگر LICACube ذرات ماکروسکوپی را با این سرعت‌ها از دست بدهد، ممکن است ذرات به زمین برسند و شهاب‌سنگ‌های قابل مشاهده را تولید کنند. فقط گروه‌های آینده رصد شهاب‌سنگ می‌توانند این موضوع را تأیید کنند.

شبیه‌سازی‌ها حتی توانستند نشان دهند پرتاب‌هایی که به زمین و مریخ می‌رسند، از کجا می‌آیند. زباله‌هایی که می‌توانند در سال ۲۰۳۵ یک بارش شهابی را در مریخ ایجاد کنند، از بخش شمالی محل برخورد می‌آیند اما ذرات کوچک‌تر و سریع‌تر که ممکن است به زمین برسند، از بخش جنوب غربی می‌رسند.

آسنسیو گفت: برخوردهایی مانند دارت و مواد پرتابی حاصل از آنها، تبادل مداوم مواد را بین اجرام سیاره‌ای، سیارک‌ها، دنباله‌دارها و سایر اجرام آسمانی برجسته می‌کنند.

بنابراین، اگرچه آسمان زمین احتمالا با بارش شهابی ناشی از بقایای دیمورفوس روشن نمی‌شود اما مریخ‌نوردها ممکن است از نمایش ستاره‌های در حال شلیک در دهه آینده لذت ببرند.