اوموآموآ یک نوع کاملا جدید از اجرام آسمانی است

به گزارش مین فود، یک پژوهش جدید نشان داده است «اوموآموآ» نخستین بازدیدکننده میان ستاره ای شناخته شده در واقع یک پلوتوی فراخورشیدی است و در یک گروه کاملا جدید از اجرام آسمانی قرار می گیرد.

پژوهش جدید محققان آمریکایی نشان داده است که نخستین جرم میان ستاره ای واردشده به منظومه شمسی ممکنست تکه ای از یک سیاره فراخورشیدی یخی بوده باشد.
به نقل از اسپیس، وقتی «۱آی/اوموآموآ» (۱I/'Oumuamua) برای نخستین بار در سال ۲۰۱۷ مشاهده شد، ستاره شناسان به سرعت تشخیص دادند که این جرم از فضای بیرون از منظومه شمسی آمده است. باآنکه این جرم در ابتدا به عنوان یک دنباله دار متعلق به یک منظومه ستاره ای دیگر طبقه بندی شد، اما در واقع ممکنست پوسته یک پلوتوی فراخورشیدی باشد و در یک گروه بطورکامل غیرمنتظره از اجرام مشابه پلوتو قرار بگیرد که پیشبینی می شود درحال نزدیک شدن به خورشید باشند.
«استیو دش» (Steve Desch)، پژوهشگر سیارات فراخورشیدی در «دانشگاه ایالتی آریزونا» (ASU) اظهار داشت: همه چیز در رابطه با این جرم با این نظریه سازگار است که می تواند یک تخته یخ نیتروژنی مانند آن چه در سطح پلوتو وجود دارد، باشد.
اوموآموآ بجای اینکه تلفیقی از یخ آب، سنگ و مواد غنی از کربن باقیمانده از تشکیل منظومه شمسی باشد، به نظر می آید حدودا از یخ نیتروژن خالص تشکیل شده است و بجای اینکه یک توپ فشرده باشد، از هر جرم شناخته شده دیگری در منظومه شمسی کشیده تر است و بطورکامل با دنباله دار های میان ستاره ای «۲آی/بوریسوف» (۲I/Borisov) و «۳آی/اطلس» (۳I/ATLAS) - دیگر بازدیدکنندگان میان ستاره ای شناخته شده – متفاوت است.
دش اظهار داشت: اوموآموآ در گروه متفاوتی از اجرام قرار دارد. پیدا کردن آن بسیار دشوارتر است، اما تعداد بسیار بیشتری از آنها وجود دارد. ما انتظار چنین اجرامی را نداشتیم.
سیاره ها از ابر گاز و غباری که بعد از تولد یک ستاره باقی می ماند، پدید می آیند. چند میلیون سال اول، پرهرج ومرج است؛ چونکه سیاره های درحال رشد برای یافتن جایگاه خود در اطراف ستاره جوان با یکدیگر رقابت می کنند.
در منظومه شمسی، رقص سیاره های غول پیکر، انبوهی از مواد را به بیرون پرتاب کرد و بیشتر مواد یخی به بیرون پرتاب شدند. دانشمندان باور دارند که اجرام یخی موجود در «کمربند کویپر» (Kuiper Belt) فراتر از سیاره نپتون امروزی تنها بخش کوچکی از مواد اولیه پرتاب شده را می سازند.
این برخورد ها ممکنست قسمتی از بیرونی ترین لایه سیاره های آینده را ایجاد کنند. مشاهدات انجام شده توسط فضاپیمای «نیو هورایزنز» (New Horizons) ناسا در طول پرواز آن از نزدیک پلوتو در سال ۲۰۱۵ نشان می دهند که بیشتر سطح این سیاره از یخ نیتروژن تولید شده است و مقداری یخ آب نیز به عنوان سنگ بستر عمل می کند. از آن جا که احیانا مقداری از این لایه پایه به بیرون نیز پرتاب شده است، دش و همکارش «آلن جکسون» (Alan Jackson)، پژوهشگر دانشگاه ایالتی آریزونا از شبیه سازی ها برای تعیین این مساله استفاده کردند که بیشتر مواد جداشده از پلوتوی نوزاد، نیتروژن بوده است.
در طول دگرگونی های منظومه شمسی، این اجرام باردیگر پراکنده می شدند و عبور بیش از اندازه از کنار خورشید به تبخیر سریع خیلی از آنها منجر می شد. بعضی از اجرام بسمت داخل یعنی بسمت خورشید پرتاب می شدند و برخی دیگر نیز توسط گرانش مشتری به بیرون راه پیدا می کردند. تعداد انگشت شماری از آن گروه ممکنست در ابر «اورت» (Oort) در لبه منظومه شمسی گرفتار شده باشند، اما بیشتر آنها در فضای میان ستاره ای سرگردان شده اند.
اگر رقص های سیاره ای در اطراف ستاره های دیگر رایج باشد - تعداد زیادی از مشاهدات نشان داده است که ممکنست چنین باشد - پس قطعاتی از پلوتو های فراخورشیدی ممکنست همراه با دنباله دار ها و سیاره ها در اندازه کامل به بیرون پرتاب شوند.
نشانه هایی وجود دارد بر مبنای اینکه بعضی از اجرام طبقه بندی شده به عنوان دنباله دار در واقع ممکنست تکه هایی از پلوتو باشند. در سال ۲۰۱۸، یک گروه پژوهشی دیگر گزارش دادند که شیمی غیرمعمول دنباله دار «C/۲۰۱۶ R۲» نشان داده است که ممکنست یک قطعه برخوردی از یک جرم کمربند کویپر باشد. دو دنباله دار دیگر «سی/۱۹۰۸ آر۱ مورهاوس» (C/۱۹۰۸ R۱ Morehouse) و «سی/۱۹۶۱ آر۱ هوماسون» (C/۱۹۶۱ R۱ Humason)، ترکیبات غنی از نیتروژن مشابهی دارند که می تواند آنها را به عنوان بقایای یک پیش پلوتو طبقه بندی کند.
دش و جکسون در دو مقاله که در سالیان ۲۰۱۸ و ۲۰۲۱ در «Journal of Geophysical Research: Planets» به چاپ رسیدند، به صورت کامل تری بررسی کردند که چطور خصوصیت های غیرمعمول اوموآموآ را میتوان با قطعه ای از یک جرم مشابه پلوتو بهتر از یک دنباله دار توضیح داد.
دش اظهار داشت: از آنجائیکه ما به ندرت چنین اجرامی را در منظومه شمسی دیده بودیم، انتظار دیدن آنها را نداشتیم، اما باید می داشتیم. قطعاتی از سطوح یخی سیاره های کوتوله مشابه پلوتو حدودا قطعا از منظومه شمسی ما خارج شده اند و اوموآموآ موجب شد تا ما با میزان ماده ای که باید خارج شده باشد، آشنا شویم.
وقتی ستاره شناسان برای نخستین بار اوموآموآ را مشاهده نمودند، انتظارات آنها از یک دنباله دار فراخورشیدی بطورکامل برآورده نشد. باآنکه سرعت بالای اوموآموآ یکی از نخستین نشانه های منشأ فراخورشیدی آن بود، اما بسیار کندتر از آن چه پیشبینی می شد، حرکت می کرد. دنباله دار های منظومه شمسی از یخ آب، سیلیکات ها و مواد غنی از کربن تولید شده اند. این در شرایطی است که اوموآموآ غنی از نیتروژن بود. اوموآموآ با قطر حدود ۱۰۰ متر قبل از شروع ذوب یخ توسط خورشید، بسیار کوچکتر از بیشتر دنباله دار هایی بود که به طور معمول قطر آنها از حدود چند کیلومتر تا ده ها کیلومتر متغیر است.
بالاخره، این جرم شکل غیر معمولی داشت که ستاره شناسان را متحیر کرد. بالاخره، آنها تشخیص دادند که اوموآموآ هسته حدودا کروی را که به طور معمول در دنباله دار ها دیده می شود، ندارد. در عوض، کشیده یا بگفته دش، پنکیک شکل است.
سرعت پایین اوموآموآ را میتوان با پرتاب آن از یک ستاره جوان توضیح داد. با افزایش سن ستاره ها، تعاملات گرانشی با همسایگان آنها سبب افزایش گاه به گاه سرعت می شود. اگر قطعه ای از یک سیاره یخی زود پرتاب شود، ستاره نسبتاً کند حرکت می کند و این کاهش سرعت را به مواد دفع شده خود انتقال می دهد.
مواد غنی از نیتروژن نشان دهنده یک دوره زندگی جوان هستند. قرار گرفتن در معرض پرتو های کیهانی، یخ نیتروژن را فرسایش می دهد و اجرام یخ آبی را که احیانا فراوان تر هستند، به جا می گذارد. دش و جکسون تخمین زده اند که اوموآموآ کمتر از دو میلیارد سال قدمت دارد و شاید تا ۵۰۰ میلیون سال قدمت داشته باشد. آنها گمان می کنند که این جرم از یک منظومه جوان - شاید «بازوی برساووش» (Perseus Arm) که نزدیک ترین مارپیچ در کهکشان راه شیری به محل خورشید در «بازوی شکارچی» (Orion Arm) است، آمده باشد.
نیتروژن کوتاه عمر، همان چیزی است که تشخیص اوموآموآ را بسیار آسان می کند. باآنکه بقایای یخ آب ممکنست فراوان تر باشند، اما یخ نیتروژن درخشان تر است. یخ نیتروژن به آسانی تبخیر می شود. دش و جکسون تخمین می زنند که وقتی اوموآموآ مشاهده شد، بالاتر از ۹۰ درصد جرمی را که به منظومه شمسی آورده بود، از دست داده بود.
در مجموع، چنین پیداست که تکه هایی از سیاره های فراخورشیدی ممکنست بسیار فراوان باشند. دش اظهار داشت: من فکر می کنم این اجرام، پشتوانه محکمی برای این ایده هستند که قطعات سطوح پلوتو می توانند قسمتی از جمعیت اجرام خارج شده از منظومه شمسی باشند.
براستی، کشف سریع اوموآموآ نشان داده است که اجرام میان ستاره ای ممکنست بسیار فراوان تر از آن چیزی باشند که قبلاً تصور می شد. دش اظهار داشت که انتظار دارد ستاره شناسان با استفاده از بررسی های انجام شده با تلسکوپ های «پن-استارز» (Pan-STARRS) و «اطلس» (ATLAS) و همین طور «رصدخانه ورا روبین» (Vera Rubin Observatory)، بازدیدکنندگان میان ستاره ای بیشتری را پیدا کنند. محققان با مطالعه اجرام فراتر از منظومه شمسی ممکنست بتوانند اطلاعات بیشتری را در رابطه با سیاره های کوتوله بیرونی به دست بیاورند.
دش به مشاهدات نیوهورایزنز اشاره نمود که نشان می دهند سیاره پلوتو ممکنست یک لایه ضخیم از یخ نیتروژن داشته باشد که در اثر برخورد ها و سایر پروسه ها در طول عمر ۴.۵ میلیارد ساله منظومه شمسی از بین رفته است.
وی ادامه داد: رصد های بیشتر از اجرام شبیه به اوموآموآ، اطلاعات بسیاری را در رابطه با ترکیب پلوتو به ما خواهند داد.
منبع: ایسنا