ده داستان بزرگ علوم فضایی در سال 2021

جهان در سال جاری اسرار بیشتری را فاش کرد و ماموریت‌های جدید منظومه شمسی ما و فراتر از آن را کشف خواهند کرد.

تصویری که توسط Dark Energy Survey گرفته شده است، دنباله‌دار برناردینلی-برنشتاین را نشان می‌دهد. (اعتبار تصویر: Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Bernardinelli & G. Bernstein (UPenn)/DESI Legacy Imaging Surveys)

 

سال 2021 یکی از توسعه‌های اکتشافی علمی بزرگ بود. به لطف انواع ماموریت‌های اکتشافی و ابزارهای پیشرفته آنها، اخترشناسان توانسته‌اند مانند گذشته به کیهان نگاه کنند.

محققان زمین را به یک تلسکوپ غول‌پیکر برای مشاهده جت‌های قدرتمند از یک سیاهچاله تبدیل کرده‌اند. بررسی‌های منظومه شمسی قمرهای جدید و دنباله‌دارهای عظیمی را نشان داده‌اند که قبلاً توسط دانشمندان کشف نشده بودند. خورشید، یکی از جاذبه‌های اصلی تحقیقات بوده است.

در اینجا نگاه ما به 10 داستان بزرگ فضایی سال 2021 است.

پدرو برناردینلی، دانشجوی فارغ‌التحصیل، در حال جستجوی داده‌های Dark Energy Survey برای یافتن اجسامی بود که فراتر از مدار نپتون زندگی می‌کنند، وقتی متوجه جسمی شد که بسیار دورتر از خورشید نسبت به اجرامی که قصد داشت مطالعه کند. او از مشاورش، کیهان‌شناس گری برنشتاین، خواست تا نگاهی بیندازد.

آنها در واقع دنباله‌داری را کشف کرده بودند که بسیار بزرگ‌تر از هر دنباله‌داری است که تاکنون برای علم شناخته شده است: ممکن است 10 برابر گسترده‌تر و 1000 برابر پرجرم‌تر از یک دنباله‌دار معمولی باشد.

علاوه بر این، این دنباله‌دار از زمان قدم زدن جد انسان نما، لوسی در حدود 3 میلیون سال پیش، به دور خورشید نچرخیده است.

یافته‌های آن‌ها در ۲۳ ژوئن ۲۰۲۱ رسماً به عنوان دنباله‌دار نامگذاری شد و به نام دنباله‌دار برناردینلی برنشتاین نامگذاری شد.

در یک شانس بزرگ علمی، اخترشناسان تنها باید یک دهه صبر کنند تا این دنباله‌دار را ببینند که به خورشید نزدیک می‌شود. دنباله‌دارها از دوردست ها می‌آیند و از یکی از بیرونی‌ترین مناطق منظومه شمسی به نام ابر اورت سرچشمه می‌گیرند. دنباله‌دارها در همسایگی کیهانی ما در مدارهای بیضوی طولانی سفر می‌کنند و ممکن است هزاران سال طول بکشد تا یک سفر به دور خورشید کامل شود.

زمانی که این دنباله‌دار در سال 2031 به نزدیک‌ترین نقطه خود به زمین می‌رسد، دانشمندان باید بتوانند اطلاعات دقیق‌تری از اندازه و ترکیب دنباله‌دار برناردینلی-برنشتاین داشته باشند، اگرچه زمانی که در نزدیکی آن نوسان می‌کند، همچنان فراتر از مدار متوسط زحل خواهد بود.

 

2. ستاره‌شناس آماتور یک قمر جدید را در اطراف مشتری کشف کرد!!

در سال 1974، فضاپیمای پایونیر 11 ناسا از بالای قطب شمال مشتری را مشاهده کرد. (اعتبار تصویر: NASA Ames)

 

قمر ناشناخته‌ای در اطراف بزرگترین سیاره منظومه شمسی کشف شده است.

مشتری یک غول است، بنابراین اجسام زیادی را به صورت گرانشی به مجاورت خود جذب می‌کند. زمین یک قمر بزرگ دارد، مریخ دو قمر دارد: اما مشتری حداقل 79 قمر دارد و ممکن است ده‌ها یا صدها قمر دیگر وجود داشته باشد که ستاره‌شناسان هنوز نتوانسته‌اند آنها را شناسایی کنند.

آخرین کشف توسط ستاره‌شناس آماتور کای لی انجام شد که شواهدی از این قمر مشتری را در مجموعه داده‌های سال 2003 یافت که توسط محققان با استفاده از تلسکوپ 3.6 متری کانادا-فرانسه-هاوایی (CFHT) در Mauna Kea جمع آوری شده بود. با استفاده از داده‌های تلسکوپ دیگری به نام سوبارو تأیید کردند که قمر احتمالاً به گرانش مشتری متصل است.

قمر جدید که EJc0061 نام دارد، متعلق به گروه Carme از قمرهای مشتری است. آنها در جهت مخالف چرخش مشتری با شیب شدید نسبت به صفحه مداری مشتری می‌چرخند.

(مترجم: قمرهای مشتری: 80 قمر شناخته شده مشتری وجود دارد، بدون احتساب تعداد قمرهایی که احتمالاً از قمرهای درونی باشند. در مجموع آنها یک سیستم اقماری را تشکیل می‌دهند که به آن سیستم Jovian می‌گویند.)

 

3. ناسا در این دهه به زهره بازخواهد گشت!!

زهره جو غلیظی قرار دارد. (اعتبار تصویر: NASA/JPL Caltech)

 

مریخ یک هدف محبوب برای آژانس‌های فضایی است، اما همسایه دیگر زمین اخیرا توجه بیشتری را به خود جلب کرده است.

 

در سال 2020، محققان اعلام کردند که ردپایی فسفین را در جو زهره کشف کرده‌اند. این یک گاز با امضای زیستی احتمالی است و این خبر مطمئناً عشق و علاقه را در این سیاره دوباره بیدار کرد.

 

در اوایل ژوئن 2021، ناسا اعلام کرد که تا سال 2030 دو ماموریت به سمت زهره خواهد داشت. یکی از ماموریت‌ها، به نام داوینچی+ (مخفف عبارت Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging, Plus)  در جو سیاره فرود می‌آید تا از چگونگی تغییر آن در طول زمان مطلع شود. مأموریت دیگر، VERITAS تلاش خواهد کرد تا نقشه‌‌برداری از زمین سیاره را از مداری ترسیم کند که قبلاً هرگز انجام نداده بود.

زهره توسط کاوشگرهای روباتیک بازدید شده است، اما ناسا از سال 1989 مأموریت اختصاصی به این سیاره اختصاص نداده است.

 

علاقه به اکتشاف مریخ ممکن است یکی از دلایل نادیده گرفته شدن زهره در دهه‌های اخیر باشد، اما سیاره دوم از خورشید نیز مکان چالش‌برانگیزی برای مطالعه است. اگرچه ممکن است زمانی جهان آرام با اقیانوس‌ها و رودخانه‌ها بوده باشد، یک اثر گلخانه‌ای در حدود 700 میلیون سال پیش بر زهره تأثیر گذاشت و اکنون سطح این سیاره به اندازه‌ای داغ است که سرب را ذوب کند.

 

4. خورشید در حال بیدار شدن مجدد است

تصویر هنری از خورشید در حال انتشار توده تاجی. (اعتبار تصویر: ناسا)

 

خورشید در چرخه تقریباً دهه‌ای خود دوران آرامی را تجربه می‌کرد، اما اکنون در حال خروج از آن فاز است.

خورشید در سال‌های اخیر فعالیت بسیار کمی داشته است، اما سطح ستاره اکنون در رویدادهای قدرتمندی فوران می‌کند که ذرات باردار را به سمت زمین پرتاب می‌کند. به عنوان مثال، در اوایل نوامبر، یک سری فوران‌های خورشیدی باعث ایجاد یک طوفان ژئومغناطیسی بزرگ در سیاره ما شد.(مترجم: طوفان ژئومغناطیسی: یک اختلال موقتی مغناطیس سپهر زمین (مگنتوسفر) است که از لرزش موج باد خورشیدی  یا ابر میدان مغناطیسی است که با میدان مغناطیسی زمین تعامل دارد.)

این فوران به عنوان پرتاب جرم تاجی یا CME شناخته می‌شود. در اصل یک بیلیون تن ابر از مواد خورشیدی با میدان‌های مغناطیسی است و زمانی که این حباب می‌ترکد، جریانی از ذرات پرانرژی را به منظومه شمسی منفجر می‌کند. اگر این ماده به سمت زمین حرکت کند، با میدان مغناطیسی خود سیاره ما تعامل کرده و باعث اختلال می‌شود. اینها می‌تواند شامل نمایش اثیری از شفق‌های قطبی در نزدیکی قطب‌های زمین باشد، اما می‌تواند شامل اختلالات ماهواره‌ای و تلفات انرژی نیز باشد.

 

5. تلسکوپ فضایی جیمز وب به فضا پرواز کرد

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا از موشک آریان 5 که پس از پرتاب آن در 25 دسامبر 2021 گرفته شده است.از زمین آبی روشن در پس زمینه جدا می‌شود (اعتبار تصویر: تلویزیون ناسا)

 

عصر جدید علوم فضایی در روز کریسمس 2021 با پرتاب موفقیت آمیز تلسکوپ بزرگ بعدی جهان آغاز شد. ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا در حال همکاری در تلسکوپ فضایی جیمز وب 10 بیلیون  دلاری هستند، پروژه‌ای که بیش از سه دهه در حال ساخت است. برنامه‌ریزی و جمع‌آوری تلسکوپ‌های فضایی به زمان زیادی نیاز دارد: چشم‌انداز این فضاپیمای خاص قبل از اینکه  تلسکوپ فضایی هابل، حتی به مدار زمین پرتاب شود، آغاز شد.

در حالی که هابل در فاصله چند صد مایلی از سطح زمین می‌چرخد،JWST  به سمت یک جایگاه رصدی در حدود یک میلیون مایل دورتر از سیاره ما حرکت می‌کند. این تلسکوپ سفر خود را به سمت این نقطه به نام خورشید زمین Lagrange Point 2 (L2) در 25 دسامبر 2021 در ساعت 7:20 صبح به وقت شرقی 1220 (GMT) آغاز کرد، زمانی که یک موشک آریان 5 محموله گرانبها را از فرودگاه فضایی اروپا  گویان فرانسه پرتاب کرد.

این تلسکوپ به اخترشناسان کمک می‌‌کند تا به پرسش‌های مربوط به تکامل کیهان پاسخ دهند و درک عمیق‌تری درباره اجرام موجود در منظومه شمسی خودمان ارائه دهند.

 

6. تلسکوپ افق رویداد تصویری با وضوح بالا از جت سیاهچاله می‌گیرد

ظهور جت از سیاهچاله در مرکز قنطورس، کهکشانی که توسط تلسکوپ افق رویداد عکسبرداری شده است. (اعتبار تصویر: Nature Astronomy)

 

در ژوئیه 2021، پروژه  novel  پشت اولین عکس جهان از یک سیاهچاله، تصویری از انفجار یک جت قدرتمند از یکی از این اجرام پرجرم منتشر کرد.

 

تلسکوپ افق رویداد (EHT) یک همکاری جهانی از هشت رصدخانه است که با یکدیگر برای ایجاد یک تلسکوپ به اندازه زمین کار می‌کنند. نتیجه نهایی وضوحی است که 16 برابر واضح‌تر و تصویری 10 برابر دقیق تر از آنچه قبلاً ممکن بود.

 

دانشمندان از توانایی‌های باورنکردنی EHT برای مشاهده جت قدرتمندی استفاده کردند که توسط سیاهچاله عظیم در مرکز کهکشان قنطورس A، یکی از درخشان‌ترین اجرام در آسمان شب پرتاب می‌شود. سیاهچاله این کهکشان آنقدر بزرگ است که جرم آن 55 میلیون خورشید است.

 

7. دانشمندان نزدیکترین سیاهچاله شناخته شده به زمین را کشف کردند

تصویر هنری از نامزد سیاهچاله کوچک معروف به ‘تک شاخ’ که همدم خود، یک ستاره غول قرمز را می‌کشد. (اعتبار تصویر: ایالت اوهایو توسط لورن فنفر)

 

تنها 1500 سال نوری از زمین، نزدیکترین سیاهچاله شناخته شده به زمین قرار دارد که اکنون ‘یونیکورن’ نامیده می‌شود.

ریز سیاهچاله‌ها به سختی قابل تشخیص هستند، اما دانشمندان وقتی متوجه رفتار عجیب ستاره همدم آن، یک غول سرخ شدند، موفق به یافتن آن شدند. محققان تغییر شدت نور آن را مشاهده کردند که به آنها نشان داد که جسم دیگری در حال کشیدن ستاره است.

این سیاهچاله بسیار سبک وزن و تنها با سه جرم خورشیدی است. قرار گرفتن آن در صورت فلکی (‘تک شاخ’) و نادر بودن آن الهام‌بخش نام این سیاهچاله است.

 

8. دومین “ماه” زمین در فضا!

 

(Image credit: NASA/JPL-Caltech)

 

جسمی مانند ماه دوم به دام مدار زمین افتاد و امسال آخرین نزدیک شدنش را به سیاره ما انجام داد. این قمر به عنوان ‘مینی ماه’ یا ماهواره موقت طبقه‌بندی می‌شود. اما این یک سنگ فضایی سرگردان نیست – این شی که به نام 2020 SO شناخته می‌شود، قطعه باقی مانده از تقویت کننده موشک دهه 1960 از مأموریت‌های نقشه‌بردار ماه آمریکایی است.

در 2 فوریه 2021، SO به 58 درصد مسیر بین زمین و ماه، تقریباً 140000 مایل (220000 کیلومتر) از سیاره ما رسید. این آخرین نزدیک شدن ماه کوچک بود. چند ماه قبل، در اول دسامبر 2020، به کوتاه ترین فاصله خود با سیاره ما دست یافت. از آن زمان به فضا رفته و از مدار زمین دور شده و دیگر برنمی‌گردد.

 

9. کاوشگر خورشیدی پارکر در جو خورشید حرکت می‌کند!!

تصویر هنری از کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا در حال رصد خورشید. (اعتبار تصویر: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben)

 

کاوشگر خورشیدی پارکر در سه سال گذشته به درون منظومه شمسی زوم کرده است و برای کمک به دانشمندان طراحی شده است تا در مورد آنچه باد خورشیدی را ایجاد می‌کند، دریایی از ذرات باردار که از آن خارج می‌شوند، به جمع‌آوری اطلاعات بپردازد. پارکر خورشید و زمین را می‌تواند به طرق مختلف تحت‌تاثیر قرار دهد.

 

این فضاپیما در طی هشتمین پرواز خورشیدی خود به جو بیرونی خورشید، معروف به تاج، قدم گذاشت. مانور 28 آوریل اطلاعاتی را ارائه کرد که مکان دقیق سطح بحرانی آلفون را تأیید کرد.

این کاوشگر توانست تا 15 شعاع خورشیدی یا 8.1 میلیون مایل (13 میلیون کیلومتر) از سطح خورشید فاصله بگیرد. در آنجا بود که از ساختار عظیمی به نام شبه جریان عبور کرد که می توان آن را از زمین دید زمانی که ماه در طول یک خورشید گرفتگی نور صفحه خورشید را مسدود می‌کند. مقامات ناسا در بیانیه‌ای درباره این کشف، آن بخش از سفر را «پرواز در چشم طوفان» توصیف کردند.

 

10. پشتکار شروع به مطالعه سنگهای مریخ می‌کند!!

این سنگ که توسط باد خلق شده ‘Harbor Seal Rock‘ که در اولین پانورامای 360 درجه‌ای که توسط ابزار Mastcam Z در مریخ‌نورد پشتکار ناسا به تصویر کشیده شده است، نشان می‌دهد که چقدر جزئیات توسط سیستم دوربین ثبت شده است. (اعتبار تصویر: NASA/JPL Caltech/MSSS/ASU)

 

امسال ورود مریخ‌نورد پشتکار ناسا آخرین نوع اما نه کم‌اهمیت به مریخ بود.  از زمانی که در 18 فوریه 2021 به سیاره سرخ رسید، به سختی برای یافتن آثاری از حیات مریخی باستانی کار کرده است. مهندسان پشتکار را به دوربین‌های قدرتمندی مجهز کرده‌اند تا به تیم ماموریت کمک کنند تصمیم بگیرند چه سنگ‌هایی ارزش بررسی را دارند.

یکی از جذاب‌ترین یافته‌های پشتکار، ‘Harbor Seal Rock’ است، یک ویژگی عجیب و غریب که احتمالاً توسط باد مریخی طی سال‌ها بر پیکر سنگ حک شده است. پشتکار همچنین در سال جاری چندین نمونه سنگ به دست آورده است که در آینده توسط آژانس فضایی برای تجزیه و تحلیل جمع‌آوری خواهد شد.

 

مترجم: مرتضی نادری فرد

منبع:

The 10 biggest space science stories of 2021

By Doris Elin Urrutia published 

https://www.space.com/biggest-space-discoveries-stories-2021