نقشه منظومه شمسی نیاز به اصلاح دارد

تینا مزدکی: فضاپیمای نیو هورایزُنز ناسا (افق‌های نو) که در سال ۲۰۱۵ با پلوتون روبه‌رو شد، اکنون از اعماق کمربند کویپر می‌گذرد، با یک طوفان گرد و غبار کیهانی روبرو است که نشان می‌دهد ممکن است، چنین پدیده‌هایی در بیرونی‌ترین نقاط منظومه شمسی بیش از آنچه تصور می‌کنیم در جریان باشد.

فضا مملو از غباری است که از ذرات ریز تشکیل شده است. بیشتر غبار موجود در منظومه شمسی ما باقیمانده‌ای از شکل‌گیری سیارات است. امروزه، این غبار باستانی نیز با گرد و غبار تازه پراکنده شده از سطوح سیارک‌ها و دنباله‌دارها که در اثر برخورد شهاب‌سنگ‌های کوچک به آن می‌پیوندد همراه هستند. این محتوای گرد و غبار، چه تازه و چه باستانی، باعث ایجاد نور معمایی می‌شود. گرد و غبار تا دورترین نقاط منظومه شمسی گسترش می‌یابد و ستاره شناسان هنوز کاملاً از ساختار این مرز نهایی مطمئن نیستند.

کمربند کویپر از ما بسیار دور است و ساکنان یخی آن آنقدر کوچک هستند که سال ۱۹۹۲ اولین شی کمربند کویپر (KBO) فراتر از پلوتون کشف شد. این کشف توسط اخترشناسان دانشگاه هاوایی دیو جویت و جین لو انجام شد. اما از آن زمان، هزاران KBO مشاهده شده است و ستاره شناسان به طور آزمایشی توانسته‌اند نقشه برداری بیرونی منظومه شمسی را آغاز کنند.

همچنین کمی دورتر از کمربند کویپر، دیسک پراکنده، پر از KBOهایی است که توسط جزر و مدهای گرانشی کمربند کویپر پراکنده شده‌اند. اجرام موجود در دیسک پراکنده دارای مدارهای بسیار بیضی شکل هستند که به شدت به صفحه منظومه شمسی متمایل هستند و می‌توانند تا صدها واحد نجومی برابر با فاصله زمین و خورشید از مرکز منظومه فاصله بگیرند.

بسیار دورتر از کمربند کویپر و دیسک پراکنده، ابر اورت، یک ناحیه کروی وسیع از اجرام یخ زده است که در فاصله یک سال نوری از خورشید امتداد دارد. در حالی که فاصله آن به این معنی است که ابر اورت هرگز به طور مستقیم مشاهده نشده است، دانشمندان می‌دانند که وجود دارد زیرا مدارهای دنباله‌دارهای دوره طولانی را می‌توان در آنجا ردیابی کرد. با این حال، اکنون یافته‌های جدید نیو هورایزُنز، بسیاری از آنچه را که فکر می‌کردیم در مورد قسمت بیرونی منظومه شمسی می‌دانستیم، را زیر سوال می‌برد.

نیو هورایزنز اولین اندازه‌گیری مستقیم غبار بین سیاره‌ای را بسیار فراتر از نپتون و پلوتون انجام می‌دهد، بنابراین هر رصد می‌تواند منجر به یک کشف شود. فاصله بین لبه بیرونی کمربند کویپر و خورشید حدود ۵۰ واحد نجومی تصور می‌شد (یک واحد AU نیز برابر با ۱۴۹.۵ میلیون کیلومتر یا ۹۳ میلیون مایل است.) در ۱ ژانویه ۲۰۱۹، نیو هورایزُنز با KBO‌ای روبه رو شد که Arrokoth نام دارد و در فاصله ۴۴.۵ واحد نجومی از خورشید قرار داشت.

امروزه، نیو هورایزُنز در فاصله ۵۸.۲۵ واحد نجومی از خورشید قرار دارد و در واقع در آوریل ۲۰۲۱ از مرز ۵۰ واحد نجومی عبور کرده است. در طول پنج سال گذشته، نیوهورایزنز باید از لبه کمربند کویپر عبور می‌کرد. با این حال، با فاصله میلیون‌ها مایل از KBOها، نیوهورایزنز از نظر بصری متوجه نمی‌شود که آنها را پشت سر گذاشته است و درعوض، نشانه ریزش سطح غبار بین سیاره‌ای را تشخیص می‌دهد.

ابزار سنجش گرد و غبار نیو هورایزنز (SDC) که ساخته‌ی دست دانشجویان است و به نام ونیتیا برنی کاشف پلوتو نام گذاری شده، با عبور از میان لبه‌های بیرونی کمربند کویپر، در فاصله‌ای تقریباً ۶۰ برابر بیشتر از فاصله خورشید از زمین، سطوح بالاتر از حد انتظار گرد و غبار را تشخیص می‌دهد.

SDC بر روی صفحه اصلی فضاپیمای نیو هورایزُنز نصب شده است. این دستگاه شامل ۱۴ آشکارساز فیلم پلاستیکی است که هر کدام ۱۴.۲ در ۶.۵ سانتی متر و فقط ۲۸ میکرون ضخامت دارند. هرگاه یک ذره گرد و غبار به یکی از آشکارسازها برخورد کند، ضربه حفره‌ای ایجاد می‌کند که به طرز ماهرانه‌ای نحوه انتقال الکتریسیته سطوح آن‌ها را تغییر می‌دهد.

یک احتمال این است که گرد و غبار اضافی در واقع نزدیکتر به خورشید تولید شده و به لطف فشار نور خورشید که بر ذرات اثر می‌گذارد، از کمربند کویپر خارج شده است. با این حال، تیم این نظریه را بعید دانسته است. حضور مداوم گرد و غبار حاکی از آن است که نیو هورایزُنز هنوز در کمربند کویپر است و کمربند کویپر بسیار گسترده‌تر از آن چیزی است که تصور می‌شد و میلیاردها کیلومتر دورتر از خورشید بیش از آنچه نقشه‌ها در حال حاضر تخمین می‌زنند امتداد دارد.

این فقط گرد و غبار نیست که این اطلاعات را می‌دهد. ستاره‌شناسان از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای جستجوی مشاهدات انجام شده توسط تلسکوپ ۸.۲ متری سوبارو در هاوایی و تلسکوپ چهار متری Victor M. Blanco در رصدخانه بین آمریکایی در شیلی برای جستجوی اجرام یخی بیشتر استفاده کرده‌اند.

منبع: space

۵۸۳۲۳