چه می‌شود اگر بزرگترین دنباله دار منظومه شمسی با زمین برخورد کند

برناردینلی و برنشتاین بزرگترین دنباله دار منظومه شمسی با هسته‌ای به قطر ۱۱۹ کیلومتر است. اگر این دنباله دار غول‌پیکر با زمین برخورد کند، چه اتفاقی رخ خواهد داد؟

در دورترین نقطه از منظومه شمسی یک تهدید وجودی بسیار خطرناک به نام ابر اورت در انتظار کره زمین نشسته است. ابر اورت از همان ابتدای شکل‌گیری منظومه شمسی وجود داشته و عموما از باقیمانده موادی که به شکل‌گیری خورشید و سیاره‌ ها منجر شدند، تشکیل شده است. برناردینلی و برنشتاین که بزرگترین دنباله دار منظومه شمسی به حساب می‌آيد نیز از همین منطقه آمده است.

در واقع هر چیزی که توسط خورشید ذوب نشده یا در مجموعه سیاره‌ ها،‌قمر ها، سیارک ها و یا کمربند کویپر قرار ندارد؛ در یک ابر کره‌ مانند در فاصله ۲ تا ۲ سال نوری از خورشید قرار گرفته است. این اجرام که اکثرا ترکیبی از یخ و سنگ هستند، در یک مدار نسبتا پایدار با سرعت کمی در حرکت هستند؛ اما گاهی اوقات یک اتفاق گرانشی می‌تواند مدار را به هم ریخته و آنها را به بخش داخلی منظومه شمسی بفرستد.

البته این امکان هم وجود دارد که برای میلیون‌ها سال یک جرم آسمانی بدون هیچگونه مشکلی در مدار خود باقی بماند، ولی تنها یک اشاره گرانشی اشتباه از سوی یک جرم آسمانی بزرگ کافیست تا یکی از آنها را در مسیر برخورد با زمین قرار دهد.

برناردینلی و برنشتاین؛ بزرگترین دنباله دار منظومی شمسی

دنباله دار برناردینلی و برنشتاین در مسیر حرکت کنونی خود از منظومه شمسی با زمین برخورد نخواهد کرد، ولی نمی‌توان درباره آینده نیز با اطمینان صحبت کرد. وقتی می‌خواهیم میزان آسیب ناشی از برخورد یک جرم آسمانی با زمین را ارزیابی کنیم، سه عامل تعیین کننده ارزیابی می‌شوند.

• عامل اول جرم است. هرچه یک جرم آسمانی بزرگتر باشد، انرژی بیشتری را به زمین وارد می‌کند که به معنی نابودی بیشتر است. با دو برابر شدن جرم، انرژی منتقل شده نیز دو برابر می‌شود.
• عامل دوم سرعت است. هرچه یک شیء سریع‌تر حرکت کند، انرژی جنبشی بیشتری دارد. این انرژی در هنگام برخورد با زمین رها می‌شود و خرابی‌های بسیاری را به بار می‌آورد. اگر سرعت یک دنباله‌ دار دو برابر شود، انرژی منتقل شده چهار برابر می‌شود. در واقع انرژی به اندازه مربع نسبت سرعت دنباله دار به سرعت زمین، افزایش می‌یابد.
• عامل سوم ترکیب جرم آسمانی است. ساختار مهم‌ترین عامل نیست؛ اما هرچه یک جرم آسمانی ساختار سنگی‌تری داشته باشد نسبت به یک جرم یخی آسیب بیشتری وارد می‌کند.

با وجود اینها سیارک‌ها خطرناک‌تر هستند یا دنباله دارها؟ اول از همه اینکه سیارک‌ها شانس بیشتری برای وارد شدن به اتمسفر و برخورد با سطح زمین دارند، ولی دنباله دارها معمولا پیش از برخورد با زمین می‌سوزند. همچنین در یک دنباله‌ دار عناصر فرّار بیشتری وجود دارد که احتمال تکه تکه شدن آن‌ را بالا می‌برد.

در نهایت سیارک‌ها در خود عناصر سمی بیشتری دارند و به همین خاطر می‌توانند خطر بزرگتری برای زمین محسوب شوند. با همه این توضیحات، اگر یک جرم آسمانی با قطری در مقیاس کیلومتر با زمین برخورد کند، نه تنها تمدن انسان، بلکه بخش بزرگی از موجودات نیز نابود خواهند شد.

مقایسه دنباله‌ دار برناردینلی و برنشتاین با دنباله داری که دایناسورها رامنقرض کرد

برای مقایسه باید بگوییم جرمی که ۶۵ میلیون سال پیش با زمین برخورد کرد و پنجمین انقراض جمعی این کره خاکی را رقم زد، به طور قطع یک دنباله دار بوده است. به طور کلی به دلایل زیر، احتمال برخورد یک دنباله دار با زمین بیشتر از یک سیارک است:

• اکثر دنباله‌دارها در نزدیکی سیاره‌ها هستند.
• دنباله دارها در نزدیکی بزرگترین عامل مخرب گرانشی منظومه شمسی یعنی مشتری قرار گرفته‌اند.
• یک دنباله دار در مقایسه با سیارک، برای برخورد با زمین مسیر کوتاه‌تری را طی می‌کند.

روی هم رفته، آنچه به عنوان رویداد انقراض کرتاسه-پالئوژن می‌شناسیم، به خاطر یک جرم آسمانی با قطر تقریبا ۱۰ کیلومتر رخ داده است. بیایید به جزئیات بیشتری از این دنباله دار بپردازیم.

• چگالی یک دنباله دار معمولا بین ۲ تا ۳ گرم به ازای هر سانتی‌متر مکعب است که یعنی جرم دنباله‌داری که ۶۵ میلیون سال قبل به کره زمین اصابت کرده، چیزی در حدود چند ترلیون تن بوده است.
• وقتی یک دنباله دار وارد منظومه شمسی می‌شود، معمولا با سرعت ۲۵ کیلومتر بر ثانیه از مدار زمین می‌گذرد. با توجه به اینکه سرعت حرکت زمین به دور خورشید حدود ۳۰ کیلومتر بر ثانیه است و هم زمین و دنباله‌دارها هر دو در یک جهت کلی به دور خورشید می‌گردند، احتمالا سرعت برخورد بین ۱۷ تا ۲۰ کیلومتر بر ثانیه بوده است.
• با در نظر گرفتن عوامل مختلف، می‌توان گفت که انرژی آزاد شده به خاطر این برخورد چیزی در حدود ۱۰^۲۴ ژول بوده است.

وقتی یک دنباله دار از فاصله بسیار دوری همچون ابر اورت می‌آید، حتی در صورت داشتن جرم یکسان، تاثیر مخرب بسیار بیشتری روی زمین خواهد داشت. در واقع با توجه به اینکه دنباله دار برناردینلی و برنشتاین از فاصله بیش از نیم سال نوری آمده است، نابودی بسیار بیشتری را در مقایسه با رویداد کرتاسه-پالئوژن به ارمغان خواهد آورد.

این در حالی است که تلسکوپ فضایی هابل در آخرین بررسی خود قطر هسته دنباله دار برناردینلی و برنشتاین را ۱۱۹ کیلومتر ثبت کرده است که یعنی با بزرگترین دنباله دار منظومه شمسی طرف هستیم. همچنین با محاسبه چگالی و حجم این دنباله دار، می‌توان گفت که جرمی برابر با ۱۰^۱۷ × ۵ کیلوگرم دارد. از طرفی اگر دنباله دار برناردینلی و برنشتاین به زمین برسد، با سرعتی بین ۵۰ تا ۶۰ کیلومتر بر ثانیه برخورد رخ می‌دهد.

نتیجه برخورد بزرگترین دنباله دار منظومه شمسی با کره زمین

وقتی تمامی فاکتورهای مختلف را در نظر بگیریم، متوجه مي‌شویم که برخورد این دنباله دار بزرگ با کره زمین حدود ۱۰^۲۸ ژول انرژی آزاد خواهد کرد. انسان‌ها معمولا در تجسم اعداد خیلی بزرگ مشکل دارند و به همین خاطر بهتر است این فاجعه را به شکل ملموس‌تری توضیح دهیم.

اول از همه باید بگوییم که کره زمین در صورت برخورد با برناردینلی و برنشتاین به صورت کامل نابود نخواهد شد. البته یک برخورد فوق‌العاده بزرگ می‌تواند چنین پایان تلخی را رقم بزند، ولی چنین برخوردی باید ۲۰ هزار برابر بیشتر از برخورد با بزرگترین دنباله دار منظومه شمسی انرژی آزاد کند. خبر خوب اینکه در حال حاضر چنین خطری ما را تهدید نمي‌کند.

هرچند که در صورت برخورد دنباله دار Bernandinelli-Bernstein، زمین دیگر جای امنی نخواهد بود. این برخورد هزاران و شاید حتی ده‌ها هزار برابر بیشتر از دنباله داری که ۶۵ میلیون سال قبل به زمین آمد و در نتیجه آن گودالی به بزرگی ۲۰۰ کیلومتر ایجاد شد، انرژی آزاد خواهد کرد.

اگر دنباله دار برناردینلی و برنشتاین در اندازه فعلی خود به زمین برخورد کند، سبب شکستگی و جابه‌جایی پوسته زمین در تمامی مناطق خواهد شد. دانشمندان بر این باورند که مریخ نیز تجربه مشابهی داشته است و توپوگرافی عجیب مریخ را می‌توان نتیجه افتادن سومین قمر داخلی و بزرگ این سیاره روی آن دانست.

همچنین این برخورد باعث وارد شدن حجم زیادی از خاکستر و گرد و غبار به اتمسفر و حتی بالاتر از آن می‌شود. حتی شاید برخوردی به این بزرگی تعدادی ماهواره (ماه و ماهک) جدید برای زمین ایجاد کند (البته قمرهای جدید اندازه ماه نخواهند بود). حتی این احتمال وجود دارد که ماهواره‌های جدید زمین با همدیگر ادغام شده و در نهایت چیزی شبیه به فوبوس و دیموس (قمرهای مریخ)‌ را شکل دهند.

دیگر اتفاقی که به خاطر برخورد بزرگترین دنباله دار منظومه شمسی با زمین رخ می‌دهد، پوشیده شدن زمین با خاکستری است که احتمالا تا چند ماه جلوی رسیدن نور خورشید را می‌گیرد. در نتیجه این اتفاق اکثر گونه‌های جانوری و گیاهی زمین از بین می‌روند. حتی می‌توان گفت که احتمالا موجوداتی که در چاه‌های گرمایی در اعماق اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند نیز تحت تاثیر این اتفاق قرار می‌گیرند.

دلیل این اتفاق چیست؟ برخوردی به این بزرگی سبب می‌شود که لایه‌های بیرونی سیاره ما از جمله اقیانوس‌ها و اتمسفر از زمین جدا شده و به فضا پرتاب شوند. البته دنباله دار مخرب به همراه خود آب جدید و مولکول‌های فرّار خواهد آورد و بخشی از آب و اتمسفر پرتاب شده نیز در نهایت به زمین برمی‌گردند؛ اما با وجود اینها، تمامی موجودات کره زمین در خطر انقراض قرار خواهند گرفت.

البته یک امکان نیز وجود دارد که می‌تواند شرایط را بسیار بهتر کند. وقتی بزرگترین دنباله دار منظومه شمسی از ابر اورت به سمت سیاره ما مي‌آید، تحت تاثیر نیروی کشندی (همان نیروی جذر و مدی) زمین قرار بگیرد و به تکه‌های کوچکتر تقسیم شود. این اتفاق در سال ۱۹۹۴ و در هنگام نزدیک شدن دنباله دار Shoemaker-Levy به مشتری رخ داد و در نتیجه آن حدود ۲۴ تکه از دنباله دار به مشتری برخورد کردند.

در مثال مشتری، تمامی تکه‌ها به این سیاره برخورد کرده بودند، ولی شرایط کره زمین فرق می‌کند. در واقع چون گرانش زمین خیلی نسبت به مشتری کمتر است، اگر هسته دنباله دار به موقع بشکند (این احتمال کاملا وجود دارد)، ممکن است بخش بزرگی از آن به طور کلی به زمین برخورد نکند.

البته حتی برخوردهای کوچک نیز ممکن است برای انسان‌ها و تمامی موجودات زمین خطرناک باشند؛ هرچند که در این حالت اتمسفر و اقیانوس‌ها کمتر آسیب می‌بینند. فارغ از نوع برخورد، موارد زیر تمام موجودات زنده‌ای که به هر دلیل از برخورد اولیه جان سالم به در برده‌اند را در معرض انقراض کامل قرار خواهد داد:

• چندین ماه تاریکی کامل
• تخریب کامل پوسته زمین، اتمسفر و اقیانوس‌ها
• پرت شدن بخش بزرگی از پوسته زمین، اتمسفر و آب اقیانوس‌ها به فضا
• حرکت مواد مذاب زیر پوسته به سطح زمین و بازسازی مجدد پوسته
• توفانی از آتش به مدت چندین دهه (و یا بیشتر) به خاطر افتادن مجدد بقایای برخورد

برخی از افراد می‌پرسند که آیا دیگر اجرام حاضر در منظومه شمسی همچون ماه یا مشتری ما را از برخورد احتمالی حفظ نخواهند کرد؟ اگرچه چنین چیزی ممکن است، اما احتمال آن بالا نیست. در واقع حتی می‌توان گفت که به ازای هر جرم آسمانی اضافی در منظومه شمسی، احتمال برخورد افزایش می‌یابد.

اگرچه مشتری اکثر سیارک‌ها و دنباله‌دارهای منظومه شمسی را به خود جذب می‌کند، ولی بخودی خود باعث افزایش ۳۵۰ درصدی تعداد برخوردها با زمین نیز شده است. به همین شکل، نیروی گرانشی ماه نیز احتمال برخورد یک دنباله دار یا سیارک به مجموعه زمین و ماه را افزایش می‌دهد. جالب است بدانید که این افزایش برای زمین بیشتر از ماه است.

اگر دنباله دار برناردینلی و برنشتاین به زمین برخورد کند، یا زمین دیگر یک سیاره زنده نخواهد بود یا اینکه حداقل تمامی موجودات زنده‌ای که در دسته تک سلولی‌ها قرار نمی‌گیرند، از بین خواهند رفت. همچنین زمین به یک دنیای بدون هوا تبدیل می‌شود یا ممکن است تمامی آب‌های سطحی خود را از دست بدهد.

اگر ما یک میلیون سال پس از این برخورد به زمین بگردیم، متوجه می‌شویم که جغرافیای سیاره ماه کاملا تغییر کرده و دیگر شباهتی به گذشته ندارد.

خوشبختانه دنباله دار برناردینلی و برنشتاین در مسیر فعلی خود از مدار زحل جلوتر نخواهد آمد و آن هم در سال ۲۰۳۱ رخ می‌دهد؛ اما ۴.۵ میلیون سال بعد، بزرگترین دنباله دار منظومه شمسی مجددا برمی‌گردد و این بار یک مزاحمت گرانشی کوچک می‌تواند فاجعه‌ای بسیار بزرگ را برای تمامی موجودات زمین رقم بزند.