به گزارش ثریا -  ما از سه «جرم میان‌ستاره‌ای»(ISO) که از منظومه شمسی ما بازدید کرده‌اند، اطلاع داریم. «اوموآموآ»(Oumuamua) اولین مورد بود که در سال ۲۰۱۷ ظاهر شد و از منظومه ما رفت. یک دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای موسوم به «l/Borisov2»، دنباله‌دار بعدی بود که در سال ۲۰۱۹ ظاهر شد و در حال حاضر، دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای «I/Atlas3» در حال بازدید از منظومه شمسی داخلی گرم شده توسط خورشید است.

به نقل از اس‌ای، تعداد زیادی از دنباله‌دارهای میان‌ستاره‌ای باید در طول تاریخ طولانی ۴.۶ میلیارد ساله منظومه شمسی ما از آن عبور کرده باشند و این احتمال وجود دارد که برخی از آنها به زمین برخورد کرده باشند. شاید دنباله‌دارهای میان‌ستاره‌ای مسئول برخی از دهانه‌های برخوردی باستانی باشند که بقایای آنها را هنوز هم می‌توانیم ببینیم.

منظومه شمسی ما بسیار آرام‌تر از گذشته است و در اوایل تاریخ خود، توسط برخوردهای نامنظم شکل گرفته است. اکنون سنگ‌های کمتری وجود دارد و برخوردهای کمتری رخ می‌دهد، زیرا بخش زیادی از سنگ‌ها به سیارات سنگی چسبیده‌اند، اما همین را نمی‌توان در مورد اجرام میان‌ستاره‌ای گفت. هیچ دلیلی وجود ندارد که باور کنیم اجرام میان‌ستاره‌ای کمتری نسبت به گذشته وارد منظومه شمسی ما می‌شوند.

این بدان معناست که آنها خطر برخورد به زمین را ایجاد می‌کنند، اما آیا راهی برای تعیین کمیت این خطر وجود دارد؟

پژوهش جدیدی با عنوان «توزیع اجرام میان‌ستاره‌ای برخوردکننده به زمین» سعی در درک این خطر دارد که نویسنده اصلی آن داریل سلیگمن(Darryl Seligman)، استادیار گروه فیزیک و نجوم در دانشگاه ایالتی میشیگان است.

محققان می‌گویند: ما در این مقاله، عناصر مداری مورد انتظار، تابش‌ها و سرعت‌های اجرام میان‌ستاره‌ای برخوردکننده به زمین را محاسبه می‌کنیم.

آنها تعداد اجرام میان‌ستاره‌ای را محاسبه نمی‌کنند، زیرا هیچ محدودیتی برای آنها وجود ندارد. کار محققان فقط مربوط به توزیع مورد انتظار آنهاست.

وقتی صحبت از منبع اجرام میان‌ستاره‌ای می‌شود، محققان بر چیزی که «کینماتیک ستاره M»( M-star kinematics) نامیده می‌شود، تمرکز می‌کنند. ستاره‌های M که به عنوان کوتوله‌های سرخ نیز شناخته می‌شوند، بیشترین تعداد ستاره را در کهکشان راه شیری دارند و منطقی است که اکثر اجرام میان‌ستاره‌ای صرفاً بر اساس اعداد از منظومه‌های خورشیدی کوتوله M خارج شوند. با این حال، نویسندگان اذعان می‌کنند که این تا حدودی دلخواه است.

آنها توضیح می‌دهند: این انتخاب مسلماً تا حدودی دلخواه است، زیرا کینماتیک اشیاء میان‌ستاره‌ای نامحدود است.

محققان از شبیه‌سازی‌ها در تلاش برای درک این مشکل استفاده کردند. آنها می‌گویند: ما با استفاده از کینماتیک ستاره M، جمعیتی مصنوعی از حدود ۱۰ به توان ۱۰ جرم میان‌ستاره‌ای را تولید می‌کنیم تا حدود ۱۰ به توان ۴ برخوردکننده با زمین را به دست آوریم.

شبیه‌سازی‌های محققان نشان می‌دهد که احتمال ورود اجرام میان‌ستاره‌ای از دو جهت، دو برابر بیشتر است. یکی جهت رأس خورشیدی و دیگری جهت صفحه کهکشانی.

رأس خورشیدی، جهتی است که خورشید نسبت به همسایگی خورشیدی خود دنبال می‌کند. اساساً این مسیرِ خورشید در کهکشان راه شیری است. احتمال ورود اجرام میان‌ستاره‌ای از رأس خورشیدی بیشتر است، زیرا منظومه شمسی در آن جهت حرکت می‌کند. درست مانند رانندگی با خودرو و برخورد قطرات باران با شیشه جلوی آن است.

صفحه کهکشانی نیز ناحیه‌ای مسطح و قرص‌شکل است که کهکشان راه شیری آن را اشغال کرده است. از آنجایی که بیشتر ستارگان دیگر در آن قرار دارند، اجرام میان‌ستاره‌ای احتمالاً از این ناحیه می‌آیند. بنابراین اجرام میان‌ستاره‌ای که از جلو نزدیک می‌شوند، سطح مقطع برخورد بالاتری دارند.

شبیه‌سازی‌ها همچنین نشان می‌دهند که اجرام میان‌ستاره‌ای از رأس خورشیدی و صفحه کهکشانی سرعت بالاتری خواهند داشت، اما برخلاف انتظار، اجرامی که می‌توانند به زمین برخورد کنند، سرعت کمتری دارند. این به این دلیل است که زیرمجموعه‌ای از اجرام آسمانی که می‌توانند به زمین برخورد کنند، تمایل دارند که اجرام هذلولی با نیروی گریز از مرکز کمی باشند. گرانش خورشید تأثیر بیشتری بر این اجرام دارد و می‌تواند ترجیحاً اجرام کندتر را به دام بیندازد و آنها را به مسیرهای عبور از زمین منتقل کند.

فصل‌ها نیز تفاوت ایجاد می‌کنند. اجرام آسمانی با بالاترین سرعت برخورد، احتمالاً در بهار به زمین می‌رسند، زیرا زمین به سمت رأس خورشید در حال حرکت است، اما زمستان، برخوردهای بالقوه بیشتری دارد، زیرا در آن زمان، زمین به سمت آن سوی رأس خورشیدی، جایی که خورشید از آن دور می‌شود، قرار دارد.

وقتی صحبت از این می‌شود که کدام قسمت از زمین بیشتر در معرض خطر برخورد اجرام آسمانی با طول جغرافیایی کم در نزدیکی خط استوا قرار دارد، بیشترین خطر متوجه عرض‌های جغرافیایی پایین در نزدیکی خط استوا است. همچنین خطر برخورد در نیم‌کره شمالی، جایی که تقریباً 90 درصد از جمعیت بشر در آن زندگی می‌کنند، کمی بیشتر است.

همانطور که قبلاً توضیح داده شد، این فقط برای اجرام آسمانی با طول جغرافیایی کم است که از منظومه‌های کوتوله سرخ M خارج می‌شوند.

محققان توضیح می‌دهند که این توزیع‌ها فقط برای آن دسته از اجرام میان‌ستاره‌ای است که کینماتیک ستاره‌های M را دارند. کینماتیک‌های فرضی متفاوت باید توزیع‌های ارائه شده در این مقاله را تغییر دهند، اما محققان همچنین اشاره می‌کنند که نکات اصلی کارشان احتمالاً در مورد کینماتیک‌های دیگر نیز صدق می‌کند.

پژوهشگران می‌گویند: ویژگی‌های برجسته خلاصه شده در این بخش، احتمالاً در مورد کینماتیک‌های مختلف نیز، شاید برای یک اثر کلی خاموش یا متمایزتر صدق می‌کند.

لازم به ذکر است که این مطالعه، تعداد اجرام میان‌ستاره‌ای را پیش‌بینی نمی‌کند، چرا که هیچ راهی برای اندازه‌گیری آنها وجود ندارد.

نویسندگان در نتیجه‌گیری خود می‌نویسند: در این مقاله ما عمداً هیچ پیش‌بینی قطعی در مورد نرخ برخوردهای بین‌ستاره‌ای ارائه نمی‌کنیم، اما این نتایج به مشاهدات آینده با رصدخانه «ورا روبین»( Vera Rubin) و بررسی میراث فضا و زمان آن کمک می‌کند. این به ستاره‌شناسان ایده‌ای در مورد توزیع آن اجرام میان‌ستاره‌ای که باید توسط این رصدخانه شناسایی شوند، می‌دهد.

گفتنی است که ما تازه چشم خود را به روی اجرام میان‌ستاره‌ای باز کرده‌ایم.

این مقاله به ما ایده‌ای می‌دهد که اجرام میان‌ستاره‌ای برخوردکننده به زمین احتمالاً از کجا می‌آیند، چه زمانی بیشترین احتمال برخورد را دارند و کجا بیشترین احتمال برخورد را دارند. به محض اینکه رصدخانه‌های در آستانه تاسیس نظیر «ورا روبین» شروع به کار کنند، ستاره‌شناسان شروع به جمع‌آوری داده‌هایی خواهند کرد که این یافته‌ها را تأیید یا تضعیف می‌کنند.

منبع : اجرام میان ستاره ای