دانشمندان کشف کردند که دنباله‌دارهای طولانی‌مدت به سرعت محو می‌شوند!!

تصویر دنباله‌دار C/2014 B1 (Scwartz) که با تلسکوپ نوری 2.5 متری نوردیک گرفته شده است. مدار این دنباله‌دار طولانی مدت در خارج از سیاره زحل قرار دارد، اما در آخرین گذر خود از منطقه سیاره غول‌پیکر منظومه شمسی فعالیت‌های دنباله‌داری را نشان داد. تجزیه و تحلیل مدار این دنباله‌دار و همچنین سایر مدارهای نزدیک یا فراتر از زحل نشان می‌دهد که آنها پس از چند گذر متوالی از منطقه سیاره غول پیکر بیرونی، به سرعت محو می‌شوند. پدیده “محو شدن دنباله‌دار” قبلاً فقط در میان دنباله‌دارهایی شناخته شده بود که از منظومه شمسی داخلی نزدیک زمین می‌گذرند. اعتبار: دیوید جویت

وقتی دنباله‌دارها به خورشید نزدیک می‌شوند، گاز و غباری را آزاد می‌کنند که برای ستاره‌شناسان به عنوان فعالیت دنباله‌داری شناخته می‌شود. برای دنباله‌دارهایی که از نزدیک یا داخل مدار زمین می‌گذرند، این فعالیت در مدارهای متوالی کند می‌شود. ناتان کاییب، ستاره‌شناس دانشگاه اوکلاهاما، دریافته است که همین پدیده محو شدن دنباله‌دارها زمانی رخ می‌دهد که دنباله‌دارها از منطقه دورتر فراتر از زحل عبور می‌کنند.

محو شدگی به میزان تغییرات تضعیف یک سیگنال مدوله شده مخابراتی که در هنگام عبور از یک محیط مشخص تجربه می‌کند،محوشدگی گفته می‌شود. محوشدگی ممکن است با زمان، مکان یا فرکانس تغییر کند و معمولاً به صورت یک فرایند تصادفی مدل می‌شود. کانال محوشده(فیدینگ) کانالی است که محوشدگی را تجربه می‌کند.

کاییب، دانشیار دپارتمان فیزیک و نجوم هومر ال. دوج در کالج هنرها و علوم خانواده دوج در OU، نویسنده اصلی مقاله “محو شدن دنباله‌دار قبل از زحل آغاز می‌شود” است که در Science Advances منتشر شده است.

کاییب می‌گوید: دنباله‌دارهای طولانی‌مدت، آنهایی که حداقل صدها سال طول می‌کشد تا یک بار دور خورشید بچرخند، بیشتر عمر خود را هزاران بار دورتر از زمین از خورشید می‌گذرانند. با این حال، گاهی اوقات آنها مدارهای بسیار بیضی شکل ایجاد می‌کنند و به نوبه خود، گردش‌های منظمی به سمت خورشید و سیارات نزدیک آن انجام می‌دهند. همانطور که این دنباله‌دارها به خورشید نزدیک می‌شوند، گرمای شدید آن سطوح یخی آنها را به گاز تبدیل می‌کند.

این فعالیت دنباله‌دار همان چیزی است که به دنباله‌دارها ظاهر خیره‌کننده‌ای در آسمان می‌دهد و یافتن آنها را برای ستاره‌شناسان نسبتاً آسان می‌کند. از آنجایی که گرمای شدید خورشید به طور پیوسته ذخایر یخ سطحی آنها را کاهش می‌دهد، فعالیت دنباله‌دارهایی که از نزدیکی زمین می‌گذرند، به مرور زمان کاهش می‌یابد یا محو می‌شود.»

در این مطالعه، کاییب کشف کرد که این پدیده محو شدن در میان دنباله‌دارهایی نیز رخ می‌دهد که از منظومه شمسی بیرونی نزدیک یا فراتر از مدار زحل عبور می‌کنند. چیزی که یافته‌های او را شگفت‌انگیز می‌کند این است که چنین دنباله‌داری‌هایی در مقایسه با ستاره‌های نزدیک به زمین، گرمای بسیار ضعیف‌تری از خورشید را تجربه می‌کنند. در واقع، برخلاف دنباله‌دارهای نزدیک‌تر، گرمایش خورشید به قدری ضعیف است که یخ های مبتنی بر آب نمی‌توانند روی این دنباله‌دارها تبخیر شوند.

با اجرای شبیه‌سازی‌های کامپیوتری دنباله‌دارهایی که در نزدیکی سیارات غول پیکر بیرونی منظومه شمسی حرکت می‌کنند، کاییب نشان داد که گرانش سیارات غول‌پیکر به سرعت مدارهای دنباله‌دارهای دوردست را کوچک می‌کند، بنابراین آنها سفرهای کوچک‌تری را از خورشید در بین مسیرهای منظومه شمسی بیرونی انجام می‌دهند.

او گفت: «بنابراین ما باید انتظار داشته باشیم که منظومه شمسی بیرونی دنباله‌دارهای بیشتری در این مدارهای کوچک شده در مقایسه با مدارهای بزرگتر داشته باشد. در عوض، ستاره‌شناسان خلاف این امر را می‌بینند؛ دنباله‌دارهای طولانی‌مدت با مدارهای کوچک تقریباً به طور کامل در مشاهدات ستاره‌شناسان غایب هستند و دنباله‌دارهایی با مدارهای بزرگ‌تر بر سرشماری منظومه شمسی بیرونی تسلط دارند. محو شدن سریع دنباله‌دار که در طول این کوچک شدن مدار رخ می‌دهد، این پارادوکس را توضیح می‌دهد. از آنجایی که به طور موثر دنباله‌دارهای قدیمی را برای جستجوی ستاره‌شناسان نامرئی می‌کند.”

با توجه به اینکه مطالعه دنباله‌دارهای طولانی‌مدت به دلیل دور بودنشان دشوار است، درک ستاره‌شناسان از دنباله‌دارها بیشتر مبتنی بر مطالعه دنباله‌دارهایی است که در مدارهای نزدیک زمین هستند. یافته‌های کاییب نشان می‌دهد که عبور از منظومه شمسی خارجی ممکن است خواص فیزیکی بسیاری از دنباله‌دارهای نزدیک به زمین را قبل از کشف تغییر دهد.

کاییب گفت: “محو شدن در میان دنباله‌دارهای دوردست با ترکیب نتایج شبیه‌سازی کامپیوتری دنباله‌دار با کاتالوگ فعلی دنباله‌دارهای دور شناخته شده کشف شد.” این دنباله‌دارهای دوردست کم نور هستند و تشخیص آنها بسیار دشوار است و کمپین های رصد دنباله‌دار برای ایجاد این فهرست در 20 سال گذشته زحمت زیادی کشیده‌اند. بدون آن، مطالعه کنونی ممکن نبود.

کاییب انتظار دارد که Legacy Survey of Space and Time، یک ماموریت 10 ساله برای بررسی آسمان جنوبی در رصدخانه ورا. سی روبین در شیلی، اکتشافات دنباله‌دار را به سرعت افزایش دهد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Scientists discover distant long-period comets quickly fade away

by University of Oklahoma MARCH 30, 2022

https://phys.org/news/2022-03-distant-long-period-comets-quickly.html