گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
تلسکوپ فضایی هابل در اثنای مشاهدات خود متوجه تغییر جهت چرخش دنباله دار در حال نابودی شد. علت این انحراف و چرخش معکوس چیست؟
تلسکوپ فضایی هابل برای اولین بار توانست پدیدهای شگفت انگیز را هنگام مشاهده دنبالهدارها ثبت کند. قضیه از این قرار است که یک دنبالهدار در حال چرخش ابتدا سرعت خود را کاهش داده و سپس در جهت مخالف شروع به چرخیدن کرده است. این مشاهده نشان میدهد که دنبالهدارها حتی پویاتر و پیچیدهتر از آن چیزی هستند که دانشمندان پیشتر تصور میکردند.
تغییر جهت چرخش دنباله دار در حال نابودی
دنبالهدار 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák از خانواده مشتری است، یعنی دنبالهداری کوتاه مدت که هر 5.4 سال به دور خورشید میچرخد و در اصل از کمربند کویپر آمده و سپس جاذبه مشتری آن را به مسیر فعلی هدایت کرده است.
آخرین بار این دنبالهدار در سپتامبر 2022 به نزدیکترین فاصله خود از خورشید (حضیض) رسید، اما آخرین مشاهدات کلیدی توسط هابل و چند تلسکوپ دیگر، شامل رصدخانه فضایی Neil Gehrels Swift ناسا و تلسکوپ چهار متری Lowell Discovery در آریزونا، مربوط به نزدیک شدن آن در سال ۲۰۱۷ بود. این دادهها به دانشمندان کمک کردند تا رفتار چرخشی عجیب آن را شناسایی کنند.
دادههای هابل مدتی بدون تحلیل باقی ماندند تا اینکه دیوید جویت، دانشمند دانشگاه UCLA، آنها را در آرشیو میکولسکی تلسکوپهای فضایی کشف کرد، آرشیوی که به افتخار باربارا میکولسکی، سناتور پیشین آمریکا و یکی از حامیان سرسخت ناسا، نامگذاری شده است.
- شکار یک لحظه نادر؛ تلسکوپ فضایی هابل فروپاشی یک دنباله دار را ثبت کرد
- این دنبالهدار بهطور مرموزی چرخش خود را پس از عبور از خورشید معکوس کرد
شواهدی متقن از چرخش معکوس دنبالهدار
با ترکیب دادههای هابل با مشاهدات Swift و Lowell Discovery، رفتار غیرمعمولی در دنبالهدار 41P آشکار شد. در ماه مه 2017، رصدهای Swift نشان دادند که این دنبالهدار هر 46 تا 60 ساعت یک بار میچرخد و این تقریبا سه برابر کندتر از ماه مارس همان سال است که Lowell Discovery آن را رصد کرده بود.
اما جالبتر این است که مشاهدات هابل نشان داد تا دسامبر 2017، سرعت چرخش دنبالهدار دوباره افزایش یافته و دوره چرخش آن به حدود 14 ساعت کاهش یافته بود. این پرسش مطرح میشود: چه عاملی باعث شده دنبالهدار دوباره با چنین سرعت حیرتآوری شروع به چرخش کند؟
دیوید جویت توضیح میدهد که دلیل تغییر شدید در سرعت چرخش دنبالهدار، فرآیندی به نام گازدهی سطحی است. وقتی دنبالهدار در نزدیکترین فاصله خود از خورشید قرار میگیرد، سطح آن گرم میشود. این گرما باعث میشود گازهای فرار نزدیک سطح دنبالهدار منبسط شده و با فوران به صورت جتهای کوچک خارج شوند و همراه آنها ذرات گرد و غبار نیز پراکنده شود.
به گفته جویت، این جتهای گازی مثل موتورهای کوچک عمل میکنند. اگر این جتها به طور نامتوازن توزیع شده باشند، میتوانند چرخش دنبالهدار را به شدت تغییر دهند، به ویژه در مورد دنبالهدارهای کوچک که حساسیت بیشتری به نیروهای این چنینی دارند. این پدیده توضیح میدهد که چگونه دنبالهدار توانست ابتدا کند شود و سپس دوباره با سرعت بالا شروع به چرخش کند.
- دنبالهدار میانستارهای 3I/ATLAS مواد سازنده حیات را به فضا میپراکند
- سال 2025 چگونه سال دنبالهدارها لقب گرفت: ظهور 3I/ATLAS بینستارهای، لمان یخی و قوی کیهانی
چرا این اتفاق رخ داده است؟
هسته دنبالهدار بسیار کوچک است و تنها حدود ۱ کیلومتر قطر دارد؛ بنابراین، حتی هابل نمیتواند شکل آن را به طور واضح ببیند. با این حال، دانشمندان میتوانند سرعت چرخش آن را از روی تغییرات نور آن بسنجند. وقتی دنبالهدار میچرخد، هسته کشیده آن گاه طولانیتر و گاه کوتاهتر به ما نشان داده میشود و نور بازتابی تغییر میکند.
کوچکی هسته باعث میشود که دنبالهدار نسبت به نیروهای پیچشی ناشی از جتهای گاز بسیار حساس باشد. ابتدا مشخص نبود که جهت چرخش آن ساعتگرد است یا پادساعتگرد. با تحلیل دادهها، جویت دریافت که چرخش آن، صرف نظر از جهت اولیه، کاملا معکوس شده است. جتهای گاز ابتدا چرخش اولیه دنبالهدار را کند کردند و باعث کاهش سرعت آن شدند، اما سپس همین جتها به کار خود ادامه دادند و سرانجام جهت چرخش را معکوس کردند و دنبالهدار را با سرعت زیادی در جهت مخالف به حرکت درآوردند. این توضیح میدهد که چرا هابل شاهد تغییر جهت چرخش و افزایش ناگهانی سرعت آن بود.
به گفته جویت، این پدیده شبیه هل دادن یک چرخ و فلک است. اگر چرخش در یک جهت باشد و شما نیرو وارد کنید، میتوانید آن را ابتدا کُند و سپس جهتش را معکوس کنید. این نوع تغییرات ناگهانی در رفتار دنبالهدارها بسیار نادر است. بررسی دادههای قدیمی هابل از سال 2001 نشان میدهد که فعالیت آن هنگام نزدیک شدن به خورشید در طول زمان به شدت کاهش یافته و اکنون حدود یک دهم گذشته شده است.
دانشمندان حدس میزنند که این کاهش فعالیت میتواند به دلیل فرسودگی تدریجی یخهای فرّار درون دنبالهدار باشد، زیرا این جرم آسمانی احتمالا حدود ۱۵۰۰ سال است که در مدار فعلی خود قرار دارد و بارها از نزدیکی خورشید عبور کرده است. احتمال دیگر این است که گرد و غباری که از سطح آن در اثر جتهای گازی جدا میشود، دوباره روی سطحش نشسته و لایهای عایق ایجاد کرده باشد و این لایه مانع رسیدن گرمای خورشید به یخها میشود و در نتیجه سرعت تبخیر آنها کاهش مییابد.
با این حال، دیوید جویت معتقد است که این دنبالهدار آینده چندان پایداری ندارد. اگر تغییرات شدید در چرخش آن ادامه پیدا کند، این وضعیت به تدریج باعث ناپایداری ساختاری آن خواهد شد. در نهایت، سرعت بالای چرخش میتواند نیروهای گریز از مرکز ایجاد کند که آن را از هم بپاشد. به گفته او، به نظر من این هسته خیلی زود خودش را نابود خواهد کرد.