مشاهده دو جرم ناشناس قرمز رنگ در کمربند سیارک‌ها توسط اخترشناسان

اخترشناسان به تازگی دو ابر جرم ناشناس سرخ‌ رنگ را در منظومه شمسی شناسایی کرده‌اند که شباهت بسیاری به اجسام فضای بیرونی منظومه شمسی دارند. این دو شیء ناشناس «203 Pompeja» و «269 Justitia» نامگذاری شده‌اند که احتمال می‌رود از مسافتی دورتر از نپتون در منظومه شمسی سر درآورده‌اند و شواهدی از بروز تنش در منظومه شمسی باشند. اکتشاف اخیر بر شرایط پیچیده در مکانی که منظومه شمسی همچنان درحال شکل‌گیری بوده، صحه می‌گذارد.

نتایج این تحقیقات جدید که در «استروفیزیکال ژورنال» منتشر شده، جزئیاتی را از کشف دو شیء بسیار بزرگ و سرخ رنگ در کمربند سیارک‌ها نشان می‌دهد. این دو جرم دارای نشانه‌های طیفی قرمزتری نسبت به سایر سیارک‌های کمربند اصلی (کمربند بسیار متراکم از سیارک‌ها حدفاصل مدار مریخ و مشتری) هستند. این مقاله جدید به سرپرستی دانشمندان آژانس کاوش‌های فضایی ژاپن (JAXA) منتشر شده است.

از همه مهم‌تر، این سیارک‌های قرمز شباهت بسیاری به اجرام «فرانپتونی» دارند. اجرام فرانپتونی، اجرامی هستند که در فاصله‌ای دورتر از سیاره نپتون (دورترین سیاره از خورشید) قرار گرفته‌اند و هیچ ارتباطی به سیاره کوتوله پلوتو ندارند. این بدان معناست که 203 Pompeja و 269 Justitia هر دو خارج از «کمربند کویپر» شکل گرفته و سپس در دوره‌ای که هنوز منظومه شمسی جوان بوده، به داخل منظومه شمسی کشیده شده‌اند. در صورت تایید این فرضیه، یافته‌های جدید نشان می‌دهند که شرایط آن دوره از شکل‌گیری منظومه شمسی تا چه اندازه آشفته و بحرانی بوده به طوری که ترکیبات و مواد گوناگون از بخش‌های مختلف منظومه شمسی گاهی با هم مخلوط شده‌اند.

هدف از انجام این مطالعه مستند کردن ترکیب و توزیع سیارک‌های بزرگ در کمربند اصلی بوده است. سیارک‌های بزرگ، خصوصا اجرامی با قطر بیش از 60 مایل (100 کیلومتر)، احتمالا بازماندگان روزهای اولیه شکل‌گیری منظومه شمسی هستند. دانشمندان با مطالعه روی این اجرام امید دارند تا بتوانند نیم نگاهی به شرایط حاکم بر منظومه شمسی در ۴ میلیارد سال پیش داشته باشند.

به همین منظور، ستاره‌شناسان مشاهدات طیف سنجی مرجع مادون قرمز نزدیکی را با استفاده از تجهیزات تلسکوپی (IRTF) و رصدخانه نجوم دانشگاه ملی سئول (SAO) از کمربند اصلی انجام دادند. در این همکاری بین‌المللی دانشمندانی از دانشگاه MIT، دانشگاه هاوایی، دانشگاه ملی سئول، دانشگاه کیوتو و چندین انستیتو تحقیقاتی دیگر حضور داشته‌اند.

قطر سیارک 203 Pompeja برابر 68 مایل (110 کیلومتر) برآورد شده در حالی که قطر سیارک 269 Justitia نصف آن برآورد شده است. با این حال هر دو سیارک دارای طیف رنگی سرخ غیرمعمول هستند به این معنا که نور قرمز بسیاری را منعکس می‌کنند. آنها همچنین از سیارک‌های نوع D‌ که پیش‌تر تصور می‌شد سرخ‌ترین اجرام موجود در کمربند اصلی سیارک‌ها محسوب می‌شوند نیز قرمزتر هستند.

فضای بیرونی منظوه شمسی مملو از اجرام بازمانده از شکل‌گیری منظومه شمسی است که این اجرام شامل خرده‌سیاره‌ها (سیارک‌ها) و ریزسیاره‌ها یا سانتورها (سیارک‌های یخی که حدفاصل مشتری و نپتون در حرکت هستند) می‌شود. این اجرام دوردست بسیار قرمز بوده و دارای ترکیبات ارگانیک پیچیده و آلی نظیر متان و یخ‌های متانول هستند. وقتی این ترکیبات عالی از طریق طیف‌نگار مشاهده می‌شوند، به سیارک‌ها ظاهری قرمز رنگ می‌بخشند. در مقابل، اجرامی که در داخل منظومه شمسی قرار دارند، مقدار ناچیزی از ترکیبات آلی دارند، بنابراین نور آبی از خود منعکس می‌کنند.

تصور می‌شود سیارک‌های 203 Pompeja  و 269 Justitia در نزدیکی لبه خارجی منظومه شمسی و فراتر از خط Organic Snow شکل گرفته باشند و سپس در اوایل دوران شکل‌گیری منظومه شمسی، به داخل کمربند سیارک‌ها منتقل شده‌اند. این فرضیه که در کنفرانس مطبوعاتی دانشمندان آژانس کاوش‌های فضایی ژاپن (JAXA) مطرح شده، همچنین دانشمندان را بر آن داشته تا با اشاره به خط Organic Snow، به مکانی در منظومه شمسی برای تبدیل متانول و متان به یخ اشاره کنند.

این یافته‌ها نشان می‌دهند که برخی سیارک‌های موجود در کمربند اصلی ممکن است در بخش بیرونی منظومه شمسی شکل گرفته باشند و احتمالا جمعیت قابل توجهی از این اجرام در کمربند اصلی سیارک‌ها وجود داشته باشد. گام بعدی دانشمندان تخمین نسبت دقیق جمعیت این سیارک‌های قرمز خواهد بود. علاوه‌بر این، مطالعات جدید حاکی از این هستند که کمربند اصلی سیارک‌ها مقصد جذابی برای مأموریت‌های آینده فضایی خواهد بود و به‌جای سفر به لبه بیرونی منظومه شمسی برای نمونه برداری  از اجرام موجود در کمربند Kuiper، تنها کاری که باید انجام گیرد اعزام کاوشگر به کمربند اصلی سیارک‌ها یعنی جایی است که می‌توان در آن هم سیارک‌ها و اجرام داخلی منظومه شمسی و هم اجرام شکل گرفته در خارج از منظومه شمسی را مشاهده کرد و مورد مطالعه قرار داد.