حقوق الصورة: NASA / JPL
يعتقد الفلكيون منذ فترة طويلة أن التصادمات كانت السبب الرئيسي لغزل الكويكبات ، لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى أنها قد تكون أكثر رقة: ضوء الشمس. في دراسة حديثة أجراها معهد ساوثويست للأبحاث (SwRI) وجامعة تشارلز (براغ) ، حسب علماء الفلك تأثير الملايين وحتى مليارات السنين من ضغط ضوء الشمس يمكن أن يتسبب في دوران الكويكب بسرعة كبيرة حتى يتمكن من التحليق ؛ يمكن جعل الآخرين لوقف الغزل تماما.
توصلت دراسة جديدة أجراها باحثون في معهد ساوثويست للأبحاث (SwRI) وجامعة تشارلز (براغ) إلى أن ضوء الشمس يمكن أن يكون له تأثيرات مهمة بشكل مدهش على لفات الكويكبات الصغيرة. تشير الدراسة إلى أن ضوء الشمس قد يلعب دورًا أكثر أهمية في تحديد معدلات دوران الكويكب من الاصطدامات ، والتي كان يُعتقد سابقًا أنها تتحكم في معدلات دوران الكويكب. سيتم نشر النتائج في عدد 11 سبتمبر من مجلة Nature.
أجرى الدراسة David Vokrouhlicky (جامعة تشارلز) و David Nesvorny و William Bottke (كلاهما من قسم دراسات الفضاء في SwRI) ، والتي أظهرت أن امتصاص ضوء الشمس وإعادة إرساله على مدى ملايين إلى مليارات السنين يمكن أن يدور بعض الكويكبات بسرعة بحيث يمكن أن تتفكك. في حالات أخرى ، يمكن أن يمنعهم من الدوران تمامًا. ولاحظ الفريق حتى أن تأثيرات ضوء الشمس ، مقترنة بقاطرات الجاذبية للكواكب ، يمكن أن تجبر ببطء أقطاب دوران الكويكبات على التوجيه في نفس الاتجاه.
حتى وقت قريب ، اعتقد الباحثون أن تأثيرات الكويكبات تتحكم في سرعة دوران واتجاه الكويكبات الصغيرة التي تطفو في الفضاء. ومع ذلك ، فإن حالات الدوران غير المعتادة لعشرة كويكبات لاحظها ستيفن سليفان ، الباحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، ألقت بظلال من الشك على هذه الفكرة. كويكبات سليفان ، وهي الأولى من نوعها التي يتراوح قطرها بين 15 و 25 ميلًا والتي تتم دراستها بشكل مكثف ، في ما يُعرف باسم عائلة الكويكبات Koronis ، وهي مجموعة من شظايا الكويكبات التي تنتجها اصطدامات شديدة الطاقة منذ مليارات السنين. وجد سليفان أن أربعة من هذه الكويكبات لا تدور فقط بنفس السرعة تقريبًا ، ولكن لديها أيضًا محاور دوران تشير في نفس الاتجاه.
يقول سليفان: "تُظهر البيانات بوضوح أن محاذاة ناقل الدوران حقيقية ، لكن كيف وصلوا بهذه الطريقة كانت لغزًا كبيرًا". "أنا سعيد لأن الآخرين يجدون هذه مشكلة مثيرة للاهتمام."
"لتصور مدى غرابة هذه الكويكبات حقًا ، تخيل أنك تلقيت صندوقًا من قمم الغزل كما كنت على وشك الإطلاق على متن مكوك الفضاء. نظرًا لجميع الاهتزازات الناتجة عن الإطلاق ، تتوقع أن يكون للقمم سرعات وتوجهات مختلفة للدوران بحلول الوقت الذي وصلت فيه إلى المدار. "بدلاً من ذلك ، تخيل دهشتك عند فتح الصندوق إذا كانت جميع القمم تدور بنفس السرعة وكانت مقابضها تشير إلى كوكبة Cassiopeia. الآن قم بزيادة حجم القمم بمليون مليون وتظاهر بأن الارتداد أثناء الإطلاق يعادل مليارات السنين من اصطدامات الكويكبات. هذا هو الوضع الغريب الذي نجد أنفسنا فيه ".
الكويكبات الستة المتبقية التي درسها سليفان إما لديها معدلات دوران بطيئة للغاية ، بحيث تدور ببطء أقل من عقارب ساعة الساعة ، أو معدلات دوران سريعة جدًا ، بحيث تكون قريبة من الحد الذي تتعدى بعده المواد السائبة على سطح الكويكب سيطير.
"يمكن للمرء أن يتوقع أن التصادمات كانت ستعجل معدلات التناوب هذه بشكل عشوائي. يقول نيسفورني: "كانت مفاجأة كبيرة أن نجد مجموعة من الكويكبات ذات حالات الدوران الغريبة".
لشرح الحالات الدورانية لكويكبات عائلة Koronis ، بحث Vokrouhlicky و Nesvorny و Bottke في كيفية انعكاس الكويكبات وامتصاصها للضوء من الشمس وإعادة إشعاع هذه الطاقة بعيدًا عن الحرارة. ووجدوا أنه على الرغم من أن قوة الارتداد الناتجة عن إعادة أشعة الشمس ضئيلة ، إلا أنه لا يزال بإمكانها تغيير معدل دوران الكويكب واتجاه القطب إذا كان لديه الوقت الكافي للعمل.
"مثل قصة السلحفاة والأرنب البري ، فإن أشعة الشمس البطيئة والثابتة تفوز بالسباق حول التصادم السريع ، ولكن الأقل فعالية ، بين التصادمات بين الكويكبات. يقول بوتكي: "إن ضوء الشمس في الفضاء لا يتوقف أبدًا ، ومعظم الكويكبات تعرضت للكثير منها بسبب عمرها".
باستخدام المحاكاة الحاسوبية ، أظهر الفريق أن ضوء الشمس يتزايد ببطء ويقلل من معدلات دوران كويكبات عائلة Koronis منذ أن تم تشكيلها قبل 2 إلى 3 مليار سنة. والأكثر إثارة للاهتمام ، وجدوا أن بعض الكويكبات المحاكية تم التقاطها في حالة دوران خاصة أجبرت تمايل محور دوران الكويكب (الناتج عن الاضطرابات الجاذبية من الشمس) على "الضرب" بنفس التردد الذي يحدث فيه تمايل مدار الكويكب ( التي تنتجها اضطرابات الجاذبية من الكواكب). يمكن لهذه الحالة ، التي تُسمى رنينًا تدور في مدار ، أن تدفع معدل دوران الكويكب ومحور الدوران إلى قيم معينة.
يقول Vokroulicky: "تعطينا هذه النتائج طريقة جديدة للنظر إلى الكويكبات". "نأمل أن يحفز هذا العمل دراسات الرصد في العديد من المناطق المختلفة من حزام الكويكبات الرئيسي. لقد خدشنا فقط سطح هذه المشكلة المثيرة للاهتمام. "
المصدر الأصلي: بيان صحفي SWRI
