اوایل سال ۱۹۸۶، مهمانی از اعماق فضا، آسمان زمین را مزین کرد و برای چند هفته نفسگیر، نگاه انسانها را از مشغلههای روزمره جدا کرد و به آسمان دوخت. این شگفتی گذرا، دنباله دار هالی بود؛ مشهورترین، شناختهشدهترین و محبوبترین جرم سرگردان آسمانی. این مهمان یخی که بهطور رسمی با نام 1P/Halley شناخته میشود، هر ۷۲ تا ۸۰ سال یکبار به بخش درونی منظومه شمسی بازمیگردد.
آشنایی با دنبالهدارها؛ سرآغاز دنباله دار هالی
دنبالهدارها تودههایی بههمپیوسته از آب و گازهای منجمد و مقادیر کمتر سنگ و غبار هستند. آنها چیزی حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش در سحابی خورشیدی، یعنی همان ابر اولیهای که خورشید و سیارات از آن شکل گرفتند، پدید آمدند. مدارهای بسیار کشیده دنبالهها آنها را بهشکل دورهای به بخشهای بیرونی منظومه شمسی برده و دوباره به سمت خورشید بازمیگرداند. این فرآیند با گرمای شدیدی همراه است که مواد فرار شیمیایی میشود و اطراف هسته دنبالهدار، جوی موقتی و وسیع شکل میگیرد؛ گاهی نیز دنبالهای تماشایی و درخشان از گاز و غبار در پشت آن ایجاد میشود.
دنبالهدارها را به دو دسته تقسیم میکنند. دنبالهدارهای بلنددوره که براساس شواهد از ابر اورت، در دورترین مرزهای منظومه شمسی سرچشمه میگیرند و هزاران یا حتی میلیونها سال زمان نیاز دارند تا یکبار خورشید را دور بزنند. اما دنبالهدارهای کوتاهدوره، مانند هالی، احتمالا از کمربند کویپر که آنسوی مدار نپتون قرار دارد، سرچشمه گرفته و دوره گردش آنها از چند سال تا چند قرن متغیر است.
ویژگی دنبالهدارها
کوچکی ذاتی، یخی بودن و فاصله بسیار زیاد از خورشید، دنبالهدارها را در منظومه شمسی منحصربهفرد کرده است. آنها هرگز دستخوش آشوبهای آتشفشانی، جابهجاییهای زمینساختی یا برخوردهای سهمگینی که سیارات درونی خورشید و قمر آنها را دگرگون کرده، نشدهاند. از این رو، دنبالهدارهایی مانند دنباله دار هالی یادگارهای دستنخوردهای از سحابی خورشیدی محسوب میشوند.
البته تا چند قرن پیش، نگاه بشر به دنبالهدارها کاملا متفاوت بود. در طول تاریخ، دنبالهدارها را از نشانههای شوم و پیشدرآمد بلا میدانستند؛ این اجرام آسمانی هم هراسانگیز بودند و هم مورد احترام بسیاری از مردم قرار داشتند. نیاکان ما در طول هزاران سال گذشته، دیدارهای خود با هالی را بر لوحهای گلی پخته، تختههای مومی، پاپیروس و پوستنوشتهها ثبت کردهاند و البته با چشمانی هراسان نظارهگر آن بودهاند.
دیدارهای قدیمی با دنباله دار هالی
گزارشات زیادی از مشاهده دنبالهدارها در طول تاریخ وجود دارد اما اولین اشاره ثبت شده به دنبالهدار شگفتانگیز هالی، به سال 240 پیش از میلاد در کشور چین بازمیگردد؛ جایی که هالی ابتدا در شرق آسمان آن دیده شد و سپس به سوی شمال حرکت کرد. وقایعنگاران آن زمان در توصیف هالی از عباراتی مانند درخشان، سفید مایل به آبی و دارای پرتوهای سرخ آتشین استفاده کردهاند. یکی از وقایعنگاران هسته هالی را به چشم گاو و دنباله بادبزنی آن را به دم طاووس تشبیه کرده است.
همانطور که گفتیم برای نیاکان ما، دنبالهدارها نشانه فاجعه و بدیمنی بودند. این تصور در چین باستان هم وجود داشت و چینیها که با دقت فراوان تمام وقایع را ثبت میکردند، یکی از ظهورهای این جرم دنبالهدار را عمدا نادیده گرفتند. علت این موضوع نگرانی آنها بابت بدشگونی دنباله دار هالی برای دوران خوش فرمانروایی امپراتور ون بود. بعدها هالی در سال ۱۱ پیش از میلاد مانند شمشیری بر فراز رم ظاهر شد و مرگ ژنرال بزرگ مارکوس ویپسانیوس آگریپا را پیشگویی کرد. تاریخنگار یهودی، ژوزفوس، نیز در یادداشتهای خود، ظهور هالی در سال ۶۶ میلادی را نشانهای برای نابودی اورشلیم در چهار سال بعد از ظهور آن معرفی کرد.
دیگر اسناد از مشاهده هالی
مورخ رومی، دیو کاسیوس، ظهور دیگری از هالی را با نام ستارهای بسیار هراسانگیز معرفی کرد، چراکه معتقد بود این ظهور قتل امپراتور ماکرینوس را در سال ۲۱۸ میلادی پیشگویی کرده است. اما نزدیکترین عبور ثبتشده هالی از زمین، در سال ۸۳۷ میلادی و در فاصله تنها ۵ میلیون کیلومتری رخ داد؛ دیداری که لوئی پارسا، پادشاه فرانکها، را از ترس به زانو درآورد. دنباله هالی در آن زمان نیمی از آسمان را پوشاند و با قدر ظاهری منفی ۳.۵، به مدت شش هفته با درخشش زهره رقابت کرد؛ منظرهای که حقیقتا جذاب و شگفتانگیز بود.
هالی همچنین پیش از شکست آتیلا، پادشاه هونها، در سال ۴۵۱ میلادی ظاهر شد. سالنامههای اولستر در ایرلند، ظهور آن در سال ۹۸۹ را خوشیمن دانستند، زیرا در سالی تاریک و بارانی و دور از گرمای خورشید، رخ داده بود. این دنبالهدار همچنین به شکلی ماندگار در فرشینه بایو ثبت شده و بهعنوان پیشدرآمد حمله ویلیام فاتح به انگلستان در سال ۱۰۶۶ معرفی شده است.
واکنشهای متفاوت در برخورد با دنباله دار هالی
جالب است بدانید که در برخی دورهها، مردم هنگام عبور دنباله دار هالی درب خانه را میبستند. برای مثال در سال 1910 مردم درها را میبستند و از نوشیدن آب خودداری میکردند. چراکه معتقد بودند بخارهای بیمایزای این دنباله به زمین میریزد. علت این موضوع، اعلام وجود گاز سمی سیانوژن در دنبالهدار، توسط طیفسنجی در غرب بود. ترس مردم در آن زمان بهحدی بود که هنگام ظهور هالی، با هراس ماسک گاز و قرصهای ضد دنبالهدار خریداری میکردند.
در مقابل، برخی هالی را نشانه تایید الهی و خوشیمنی میدانستند. در اسناد تاریخی گفتهشده که این دنبالهدار الهامبخش فتوحات چنگیزخان بود و حتی زمینهساز حمله امپراتوری عثمانی به مجارستان بوده است. در سال ۱۴۵۶نیز امپراتور زارا یعقوب در اتیوپی، چنان از هالی الهام گرفت که بعد از ظهور آن شهر دبره برهان یا شهر نور را بهعنوان پایتخت خود بنا کرد.
مارک ثوین، طنزپرداز آمریکایی که دو هفته پیش از ظهور سال ۱۸۳۵ هالی متولد شده بود، در سال ۱۹۰۹ با لحنی نیشدار خاطرنشان کرد: «حالا دو پدیده عجیب و غیرقابل توضیح (تولد او و ظهور هالی) اینجا هستند؛ آنها با هم آمدند، باید با هم بروند.» پیشگویی او درست از آب درآمد: ثوین در سال ۱۹۱۰، یک روز پس از رسیدن هالی به حضیض خورشیدی یا نزدیکترین نقطه به خورشید، درگذشت.
مشاهده بزرگترین دنبالهدار
تا پیش از قرن هفدهم، تصور میشد دنبالهدارها تنها یکبار از منظومه شمسی عبور میکنند، اما پس از ظهور و ثبت مشاهدات در مورد ستاره دنباله دار هالی در سال ۱۶۸۲ این عقیده تغییر کرد. ستارهشناس انگلیسی ادموند هالی دادههای مربوط به دنبالهدارهای سالهای ۱۵۳۱ و ۱۶۰۷ را بررسی و با دنبالهدار 1682 مقایسه کرد و دریافت هر سه در مدارهایی تقریبا یکسان و با فاصله زمانی حدود ۷۵ سال حرکت کردهاند. او نتیجه گرفت که این سه، در واقع یک دنبالهدار واحد هستند.
اگرچه او به درستی پیشبینی کرد که دنبالهدار در سال ۱۷۵۸ بازخواهد گشت، اما عمرش به دیدن آن نرسید و در سال ۱۷۴۲ درگذشت. این دنبالهدار نخستینبار در روز کریسمس ۱۷۵۸ توسط ستارهشناس آماتور آلمانی، یوهان پالیتزش، دیده و یک سال بعد به افتخار هالی نامگذاری شد: 1P/Halley، نخستین دنبالهدار دورهای شناختهشده در جهان.
اولین مشاهدات چشمی هالی
در سال ۱۹۱۰ اولین عکس از هالی گرفته شد و در بازگشت بعدی ان در ۱۹۸۶، یک تلاش بینالمللی بزرگ برای بررسی علمی این دنبالهدار شکل گرفت. هالی نخستینبار در اکتبر ۱۹۸۲، هنگام نزدیک شدن به بخش درونی منظومه شمسی، با تلسکوپ ۲۰۰ اینچی هیل در کوه پالومار رصد شد. نخستین مشاهدات چشمی این ستاره نیز در ژانویه ۱۹۸۵ انجام گرفت و در نوامبر همان سال با چشم غیرمسلح، هرچند کمنور، دیده شد. این دنبالهدار در ۹ فوریه ۱۹۸۶ به حضیض خورشیدی رسید و در ۱۰ آوریل در نزدیکترین فاصلهاش از زمین قرار گرفت.
البته برخلاف تبلیغات گسترده رسانهای، نمایش هالی ناامیدکننده بود. افرادی که امیدوار بودند گویی آتشین را در آسمان ببینند، تنها نقطهای کوچک و کمفروغ را مشاهده کردند. آلودگی نوری شهرها نیز مزید بر علت شد تا دنباله دار هالی آنطور که باید، دیده نشود. هرچند مشاهدات با دوربین دوچشمی در افق و هنگام سپیدهدم یا غروب تا حدی موفقیتآمیز بود.
هالی در آن زمان از فاصله ۶۳ میلیون کیلومتری به سیاره ما نزدیکتر نشد، تقریبا نیمی از فاصله زمین تا خورشید، و قدر ظاهری آن هم از ۲.۶ بالاتر نرفت. این یکی از نامساعدترین نمایشهای بصری دنبالهدار در تاریخ بود.
بااینحال برخی افراد در آن بهار هالی را مشاهده کردند که یکی از آن امپراتور ژاپن هیروهیتو بود. کسی که یکبار هالی را در کودکی و سال 1910 دیده بود و حالا آن را در 84 سالگی، از بام اقامتگاه سلطنتی خود میدید. او در اینباره گفت که: «خوششانس هستم که توانستم دوبار در زندگیام آن را ببینم. بسیار خوشحالم که توانستم دنبالهدار را با دنباله گازیاش بهوضوح ببینم.»
ناوگان هالی؛ جبران نمایش کمفروغ این دنبالهدار
نمایش کمفروغ هالی با موفقیت ناوگان هالی جبران شد؛ طی این رویداد پنج کاوشگر فضایی از اتحاد جماهیر شوروی، ژاپن و آژانس فضایی اروپا (ESA) موفق به شناسایی و بررسی هالی از نزدیک شدند. همچنین سه کاوشگر آمریکایی نیز هالی را از دور مشاهده کردند. البته امیدها برای رصد دنبالهدار از شاتل فضایی به دلیل فاجعه شاتل فضایی چلنجر در ژانویه ۱۹۸۶ از بین رفت.
تلاشها برای مشاهده دنباله دار هالی ادامه داشت، تاجاییکه اولین فضاپیما یعنی وگا1 شوروی با موفقیت به دنبالهدار رسید. این کاوشگر که در دسامبر ۱۹۸۴ پرتاب شده بود، در ژوئن ۱۹۸۵ بالنی جوی و فرودگری را به زهره رساند و سپس رهسپار هالی شد و در ۶ مارس ۱۹۸۶، از فاصله ۸٬۸۸۹ کیلومتری هسته آن عبور کرد.
این کاوشگر دو ناحیه روشن را در دنبالهدار پیدا کرد که ابتدا تصور میشد هستهای دوتایی باشند؛ اما بعدها مشخص شد، دو فواره فعال هستند که مواد دنبالهدار را به فضا پرتاب میکنند. نتایج این رصد شگفتانگیز بود، طبق مشاهدات هسته تنها ۴ درصد آلبدو یا بازتابندگی داشت؛ در واقع فقط ۴ درصد نور خورشید را منعکس میکرد و بسیار تاریکتر از حد انتظار و سیاهتر از زغالسنگ بود.
همچنین دادههای فروسرخ دمای آن را بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ کلوین یا ۲۷ تا ۱۲۷ درجه سانتیگراد، نشان دادند که برای این جسم یخی بسیار گرمتر از حد انتظار بود. این موضوع باعث شد نظرها درباره ماهیت هالی از یک گلوله برفی کثیف به یک گلوله خاکی برفی تغییر کند. طبق اسناد، ده درصد از هسته بسیار فعال بود و نواحی یخی آن با لایهای ضخیم از غبار پوشانده شده بودند. طول هسته هالی نیز در آن زمان ۱۴ کیلومتر اندازهگیری شد.
البته این عبور نزدیک برای وگا1 بیهزینه نبود. فضاپیما هنگام گذر با سرعت ۲۸۵ هزار کیلومتر بر ساعت، در هر ثانیه با حدود ۴۰۰۰ ذره غبار برخورد کرد و بهشدت آسیب دید. تاحدیکه دو ابزار علمی آن از کار افتاد و توان آرایههای خورشیدی خود را تا حد زیادی از دست داد.
مشاهدات نزدیکتر، اطلاعات دقیقتر
دو روز بعد از این ثبت دنباله دار هالی، کاوشگر ژاپنی سوییسی نیز از فاصله ۱۵۱ هزار کیلومتری عبور کرد و تصویربردار فرابنفش آن توانست نرخ چرخش هسته و برهمکنشهای هالی با باد خورشیدی را دقیقتر اندازهگیری کند. هجده ساعت بعد نیز در ۹ مارس، وگا۲ روسیه از فاصله ۸٬۰۳۰ کیلومتری هالی گذشت و ۷۰۰ عکس ثبت کرد. تصاویری که به دلیل تراکم کمتر غبار، وضوح بیشتری داشتند. سپس در ۱۱ مارس، کاوشگر ژاپنی ساکیگاکه از فاصله ۶.۹۹ میلیون کیلومتری هالی عبور کرد.
پیروزی جیوتو در رقابت مشاهده دنباله دار هالی
بعد از تلاشهای فراوان، فضاپیمای جیوتو متعلق به آژانس فضایی اروپا، توانست نزدیکترین عبور تاریخ نسبت به هالی را با فاصله تنها ۵۹۶ کیلومتر در ۱۴ مارس ۱۹۸۶ کند. نام این فضاپیما از نقاش رنسانس فلورانسی، جیوتو دی بوندونه، گرفته شده بود؛ کسی که هالی را در ۱۳۰۱ مشاهده کرده و از آن برای ترسیم ستاره بیتاللحم در شاهکار خود یعنی ستایش مجوسیان الهام گرفته بود.
جیوتو برای نزدیکی به هالی تا این اندازه، شدیدا به دادههای وگا متکی بود و بدون آنها، قطعا نمیتوانست بیش از ۴۰۰۰ کیلومتر به هالی نزدیک شود. گرهارد شوهم، دانشمند ارشد پروژه، بعدها به آژانس فضایی اروپا گفت: «وگاها راه را برای ما باز کردند. تصاویر دوربینهای آنها به ما اجازه داد موقعیت دنبالهدار و مسیر مورد نیاز جیوتو را با دقت زیادی تعیین کنیم.»
سلامت جیوتو؛ معجزهای در تاریخ نجوم
البته جیوتو سالم ماند که در نوع خود معجزه بود. این فضاپیما ۱۲ هزار برخورد غباری را تحمل کرد اما توانست ۲۱۱۲ تصویر از هسته ثبت کند؛ واضحترین تصاویری که در تاریخ از دنباله دار هالی ثبت شده است. گفته شده که چند ثانیه پیش از نزدیکترین فاصله، ذرهای کوچکتر از نیمدانه برنج به فضاپیما برخورد کرد و آنتن رو به زمین را از تنظیم خارج کرد و دوربین چندرنگ آن را از کار انداخت.
بهدنبال این اتفاق صفحههای رایانه در زمین خاموش شد و امیدها از بین رفت. اما پس از ۳۲ دقیقه پرتنش، جیوتو دوباره پایدار شد و ارتباط برقرار شد. شوهم در اینباره گفت: «میدانستیم ممکن است اتفاقی بیفتد، چون محیط غباری بسیار شدید بود. بسامد برخوردها مدام بیشتر میشد و میدانستیم ممکن است ارتباط را از دست بدهیم.»
جیوتو هستهای کشیده، شبیه بادامزمینی یا آووکادو، با تپهها و فرورفتگیها را آشکار کرد. همچنین فوارههای متعددی در سمت آفتابخورده هسته را به تصویر کشید که آب، مونوکسید کربن، متان، آمونیاک و دیگر هیدروکربنها را با نرخ ۳ تن در ثانیه به فضا پرتاب میکردند. اندازه ذرات غبار تقریبا هماندازه ذرات دود سیگار بود. هسته پفدار و متخلخل آن نیز چگالی حدود یکسوم کمتر از آب داشت.
نتیجه تلاشها
در نهایت، تیم آژانس فضایی اروپا آن شب را با شکلاتهایی به شکل جیوتو توسط شیرینیپز محلی آماده شده بود، جشن گرفت. اما ماموریت ناوگان هالی هنوز تمام نشده بود. بعدها کاوشگر بینالمللی دنبالهدار ناسا مستقیما از میان دنباله هالی عبور و دادههایی از باد خورشیدی جمعآوری کرد. پایونیر ۷ نیز برهمکنش دنباله با باد خورشیدی را سنجید. مدارگرد ونوس پایونیر هم که از ۱۹۷۸ دور سیاره زهره میچرخید، مشاهده کرد که هالی در گذر حضیض ۱۹۸۶ خود، ۲۷۰ میلیون تن آب آزاد کرده است.
طبق مشاهدات و بررسیها، دنباله دار هالی با هر بازگشت به بخش درونی منظومه شمسی و هر عبور از حضیض خورشیدی، بخشی از مواد خود را از دست میدهد. این دنبالهدار دستکم ۱۶ هزار سال است که در مدار کنونی خود قرار دارد. در نهایت در دسامبر ۲۰۲۳، هالی به دورترین نقطه مدار خود یعنی حدود ۵.۳ میلیارد کیلومتری خورشید رسید و حالا، سفر طولانی بازگشت خود را به سوی حضیض بعدی، در ژوئیه ۲۰۶۱ را آغاز کرده است.
این بار چه کشفیات تازهای با خود خواهد آورد؟ فقط زمان پاسخ خواهد داد. تا آن زمان میتوانید با مطالبی مانند چطور برای یک مهمانی ستاره ای آماده شویم؟ خود را برای تماشای این ستاره شگفتانگیز آماده کنید.
