آب، میراث برخورد با بقایای دنباله‌دارها

 این موضوع سال‌هاست که سوژه تحقیق و بررسی گروه‌های تحقیقاتی مختلف قرار گرفته و به‌عنوان هدف ماموریت‌ها و کاوش‌های فضایی انتخاب شده است.

پژوهش‌ها در سال‌های اخیر نشان می‌دهد که آب با احتمال بسیار بالا از سیارک‌ها یا دنباله‌دارهایی که در گذشته با زمین برخورد کرده‌اند به روی این سیاره منتقل شده و بعدها در اثر فرآیندهای شیمیایی که در زمین رخ داده به شکل باران بر سطح خشکی‌ها جریان یافته است.

یکی از مقاصد این کاوش‌های فضایی سیارک «ریوگو» است که بسیاری از دانشمندان حدس می‌زنند این سیارک در انتقال آب به سیاره زمین نقش مهمی داشته است.

تحقیقات جدید می‌گوید احتمالا ریوگو یک سیارک نیست بلکه بقایای دنباله‌داری است که منشأ انتقال آب به سیاره زمین بوده است. گرچه تحقیق درباره منشأ پیدایش آب روی زمین هنوز ادامه دارد اما حالا ریوگو یکی از گزینه‌های بسیار مهم در کشف این موضوع به‌حساب می‌آید.

سیارک ریوگو حدود ۳۰۰کیلومتر از زمین فاصله دارد و هر ۱۶ماه یک‌بار به دور خورشید می‌چرخد. این سیارک یکی از اجرام مرموزی است که برای درک بهتر ویژگی‌های سیارک‌ها مورد مطالعه و کاوش قرار گرفته و اطلاعات تازه‌ای که درباره ویژگی‌های آن به‌دست آمده محققان را به حیرت واداشته است. با تکمیل این اطلاعات می‌توان فهمید آب درون منظومه شمسی چطور پدید آمده است.

نمونه‌برداری از خاک سیارک ریوگو

قصه بررسی ریوگو به سال ۱۳۹۳/۲۰۱۴ برمی‌گردد، زمانی که آژانس فضایی ژاپن (JAXA) تصمیم گرفت فضاپیمای هایابوسا۲ را برای بازدید از این سیارک راهی فضا کند.

این کاوشگر فضایی سال ۱۳۹۷/۲۰۱۸ به سیارک ریوگو رسید و بر آن فرود آمد و بیش از یک سال مشغول بررسی و نمونه‌برداری از سطح این سیارک بود.
هایابوسا۲ مجهز به یک دستگاه ویژه جمع‌آوری خرده‌سنگ است که حدود یک متر طول دارد و از بخش زیرین این کاوشگر بیرون آمده و می‌تواند با سطح سیارک در تماس باشد.

با کمک این دستگاه، ۵.۴گرمی از خاک ریوگو جمع‌آوری شده و هایابوسا آن را سال ۱۳۹۹/۲۰۲۰ به زمین رسانده است. محققان در دو سال گذشته توانستند براساس این نمونه‌ها آزمایش‌های خود را انجام دهند و برای پاسخ به پرسش‌ها درباره منشأ آب نمونه خاک این سیارک را بکاوند.

ریوگو شبیه سیارک‌های دیگر نیست

از وقتی که تحقیقات آزمایشگاهی روی خرده‌سنگ‌هایی که از ریوگو به زمین رسیده شروع شد محققان هرروز بیش از پیش شگفت‌زده می‌شدند زیرا که نتایج کار نشان می‌داد ویژگی‌های این سیارک اصلا شبیه سایر سیارک‌ها نیست.

سیارک‌ها عموما تکه سنگی یکپارچه هستند اما ریوگو سطح به‌هم پیوسته‌ای ندارد و انگار مجموعه‌ای از تکه سنگ‌های مختلف است که به هم چسبیده‌اند. از سوی دیگر خاک ریوگو دارای غلظت بالایی از مواد آلی است که معمولا در سیارک‌های دیگر یافت نمی‌شود.

این موضوع نشان می‌دهد که این سیارک نمی‌تواند از برخورد دو یا چند سیارک مختلف تشکیل شده باشد، چون در این صورت نباید این مقدار مواد آلی را درون خود نگه دارد و احتمالا ماهیتی متفاوت با سیارک‌ها دارد.

پس ریوگو چیست؟

مطالعات تازه‌ای که در مجله استرونومیکال نیچر منتشر شده‌است، می‌گوید ریوگو، بقایای به‌جا مانده از یک دنباله‌دار است.

محقق اصلی این مقاله هیتوشی میورا از دانشگاه ناگویای ژاپن معتقد است نه‌تنها ریوگو ممکن است سیارک نباشد بلکه تمام اجرامی که تا به امروز تصور می‌شد سیارک هستند اما از تکه سنگ‌های مختلف به‌هم چسبیده تشکیل شده‌اند ممکن است بقایای دنباله‌دارهایی باشند که عمرشان بسیار زیاد است.

دنباله‌دارها در مناطق سرد و دور دست منظومه شمسی شکل می‌گیرند و برخلاف سیارک‌ها که یکدست از سنگ تشکیل شده‌اند، می‌توانند بخش‌های یخی و مواد فرار منجمد هم داشته باشند. موادی مثل دی‌اکسید‌کربن، آمونیاک، متان، منوکسید‌کربن و آب که به شکل یخ‌زده در‌آمده‌اند. به همین دلیل است که دنباله‌دارها به گلوله‌های برفی کثیف هم معروف‌ هستند.

بقایای دنباله‌دار سابق در سیارک امروز

یکی دیگر از ویژگی‌های عجیب ریوگو که آن را از سیارک‌ها متمایز می‌کند، سرعت چرخش بسیار زیاد آن به دور خودش است.

ستاره‌شناس‌ها می‌گویند این ویژگی مهر تاییدی است بر این که ریوگو زمانی دنباله‌دار بوده است. دنباله‌دارها به‌دلیل این‌که از مواد یخ‌زده تشکیل شده‌اند هنگامی که به خورشید نزدیک می‌شوند، گرمای خورشید برخی از مواد یخ‌زده آنها را تصعید و نوعی هاله و دم را برای آنها ایجاد می‌کند.

میورا می‌گوید تبدل یخ به گاز یا بخار باعث از دست دادن جرم و کوچک شدن هسته دنباله‌دار می‌شود و در نتیجه سرعت چرخش آن را افزایش می‌دهد.

بررسی همه داده‌های به‌دست آمده حاکی از این است که ریوگو زمانی دنباله‌دار بوده و بقیه عمر خود را به‌عنوان سیارک می‌گذراند. سرنوشتی که احتمالا برای برخی از بقایای دنباله‌دارها در منظومه شمسی تکرار شده است.

داستان برخورد و انتقال آب و مواد معدنی

در خرداد ۱۴۰۱/ ۲۰۲۲ نتایج جدیدی از بررسی نمونه خاک ریوگو اعلام شد که خبر از وجود مقادیری آب در این سیارک می‌دهد. البته باید دقت داشت وقتی از آب در خاک سیارک صحبت می‌کنیم منظورمان آب جاری و به شکل مایع نیست بلکه منظور مواد معدنی است که حاوی هیدروکسیل (یک اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن) هستند.

این مواد می‌توانند منشأ شکل‌گیری آمینواسیدها و عناصر سازنده حیات ابتدایی باشند که کشف آن در هر دنباله‌دار یا سیارکی می‌تواند این تردید را به‌وجود آورد که شاید آب از طریق یکی از همین دنباله‌دارها به سطح سیاره زمین و سیارک‌های منظومه شمسی منتقل شده است.

برای این که بتوان قطعی‌تر در این باره اظهارنظر کرد باید سن ترکیبات و سنگ‌های سازنده این سیارک سنجیده شود. با اطلاعات فعلی به نظر می‌رسد ریوگو می‌تواند تایید‌کننده نظریه‌هایی باشد که می‌گویند زمین بر اثر برخوردهای فضایی دارای آب شده است.

منابع: sciencealert.com و newscientist.com