تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا اخیرا مشاهدات جدیدی از سیارک 2024 YR4 انجام داده است؛ سیارکی که پیشتر مشخص شده بود یک تهدید جدی برای زمین در سال ۲۰۳۲ و پس از آن محسوب نمیشود. اکنون در مشاهدات جدید وب که در زمره کمنورترین رصدهای انجامشده از یک سیارک قرار میگیرند و با استفاده از تواناییهای پیچیده و منحصربهفرد این تلسکوپ انجام شدهاند، مشخص شده که این سیارک در سال ۲۰۳۲ از کنار ماه نیز بهسلامت عبور خواهد کرد. درنتیجه احتمال برخورد سیارک با ماه نیز رد میشود.
برای بررسی بیشتر این موضوع گفتوگویی با اندی ریوکین از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز در لورل مریلند و ژولین دو ویت از موسسه فناوری ماساچوست در کمبریج انجام شده است. این دو، پژوهشگران اصلی برنامه زمان اختیاری تلسکوپ جیمز وب و هدایت رصدهایی هستند که برای شناخت بهتر ما از مدار این سیارک انجام میگیرند.
مهمترین نکتهای که مردم باید درباره مشاهدات وب بدانند، چیست؟
ریوکین و دو ویت، درباره پژوهشهای خود میگویند: «ما درخواست زمان اختیاری از مدیر تلسکوپ وب را مطرح کردیم، چراکه این احتمال وجود داشت که 2024 YR4 در سال ۲۰۳۲ با ماه برخورد کند. اگر وب نبود، باید تا سال ۲۰۲۸ صبر میکردیم، آن هم با مقدار زیادی عدمقطعیت درباره اینکه چه اتفاقی رخ خواهد داد. اما با کمک مشاهدات این تلسکوپ، عدمقطعیت ما بهطور کامل از بین رفت.»
وب ابتدا در سال ۲۰۲۵ اندازه این سیارک را محدودتر و دقیقتر مشخص کرد و حالا با طولانیتر کردن قوس رصدی خود، مدار 2024 YR4 را با دقت بیشتری تعیین کرده است. این موضوع در عمل نشان میدهد که حساسیت بالای وب چگونه برای ارزیابیهای دفاع سیارهای درباره اجرام بسیار کمنور، مدتها پیش از آنکه دوباره از زمین قابل مشاهده شوند، مفید خواهد بود. همانطور که با رد احتمال برخورد سیارک با ماه، نگرانیها درباره این حادثه را برطرف کرد.
چرا وب تنها رصدخانهای است که میتواند موقعیت سیارک را پیش از سال ۲۰۲۸ اندازهگیری کند؟
2024 YR4 در حال حاضر فوقالعاده کمنور است؛ میزان نوری که بازتاب میکند، به اندازه نوری است که یک بادام از فاصله ماه بازتاب میدهد. همچنین روشنایی آن دارای قدر ظاهری ۳۰ است، در واقع ۴ میلیارد بار کمنورتر از کمنورترین ستارهای که با چشم غیرمسلح دیده میشود.
وب تنها رصدخانهای است که قادر به انجام اندازهگیری اجرامی با این وضعیت خواهد بود، چراکه این رصدخانه ابزارهایی با حساسیت و پایداری بالا دارد؛ ابزارهایی که توانایی ردیابی دقیق اجرام متحرک را برای دنبال کردن و مطالعه چنین اجرامی فراهم میکنند.
این ویژگیها به وب اجازه میدهند تا چندین نوردهی یکساعته از 2024 YR4 انجام دهد، بدون اینکه سیارک حتی به اندازه یک پیکسل در تصویر جابهجا شود. این امکان تنها برای جیمز وب فراهم است و تا عبور بعدی این سیارک از بخش داخلی منظومه شمسی در سال ۲۰۲۸، هیچ رصدخانه دیگری قادر به انجام اندازهگیری به این شکل نیست.
دادههای جیمز وب چه کمکی به پیشبینی سادهتر مسیر 2024 YR4 و رد احتمال برخورد سیارک با ماه میکنند؟
در پیشبینی مسیر حرکت سیارک دو عامل کمککننده وجود دارند: اولین عامل، بهدست آوردن موقعیتهای بسیار دقیق سیارک و عامل دوم، افزایش مدت زمانی است که این موقعیتها تحت رصد بودهاند. اندازهگیری عوامل گفتهشده از 2024 YR4 توسط وب بسیار دقیق هستند و مهمتر از آن، تاریخ آخرین مشاهدات را از مه ۲۰۲۵ به اواخر فوریه ۲۰۲۶ رساندهاند؛ عاملی که در رد احتمال برخورد سیارک با ماه نیز موثر بوده است.
این عوامل مدت زمان رصد سیارک را بهطور تقریبی دو برابر میکنند و به متخصصان دینامیک مداری این امکان را میدهند که پیشبینی خود درباره وضعیت آن را با اطمینان بالاتری انجام دهند. همچنین این امکان را دارند که مشخص کنند سیارک مذکور در سال ۲۰۳۲، چه موقعیتی خواهد داشت.
مشاهدات وب به جز رد احتمال برخورد سیارک با ماه، چه چیزهای دیگری به ما میآموزند؟
پژوهشگران پروژه در ادامه میگویند که با مشاهدات انجامشده توسط تلسکوپ جیمز وب، ناسا توانسته مدار 2024 YR4 را با دقت بیشتری مشخص کند؛ تا حدی که حالا میدانیم این سیارک در سال ۲۰۳۲ با قمر زمین هم برخورد نخواهد کرد. این یعنی برخورد احتمالی با ماه، دیگر یکی از نگرانیهای اپراتورهای ماهواره و فضانوردان در آینده نخواهد بود. بااینحال، تجربهای که از استفاده وب برای انجام این اندازهگیریها به دست آوردیم نیز اهمیت بسیار زیادی دارد.
کمنور بودن شدید 2024 YR4 در زمان اندازهگیری کار را دشوار کرده بود. چراکه گرفتن تصویر همزمان از سیارکی با شدت نور بسیار کم و ستارههای پرنوری که برای مشخص کردن دقیق موقعیت آن مورد نیاز هستند، بسیار دشوار و حتی غیرممکن است. بااینحال، کیفیت فوقالعاده طراحی و اپتیک دوربین فروسرخ نزدیک وب (NIRCam)، امکان توسعه روشهایی که عملکرد فوقالعادهای داشتند را فراهم کرد.
بهعلاوه این موضوع به پژوهشگران اطمینان میدهد که در آینده هم بدون نیاز به یادگیری و بررسی همه احتمالات از ابتدا، قادر به انجام چنین اندازهگیریهایی خواهند بود.
مشاهدات وب چه نقشی در پیشرفت بررسیهای این سیارک و دیگر سیارکهای نزدیک به زمین دارند؟
مشاهدات وب از 2024 YR4 نقش بسیار مهمی در درک ما از این سیارک داشتند که رد احتمال برخورد سیارک با ماه تنها یک مورد از آنها بود. بهطور مشخص، این مشاهدات به تعیین دقیقتر اندازه و مدار آن کمک کردند. در مقیاسی گستردهتر، این رصدها نشان میدهند وب چه کاربرد مهمی در دفاع سیارهای دارد؛ بهویژه به دلیل توانایی منحصربهفردش در اندازهگیری موقعیت و ویژگیهای فیزیکی اجرامی که فراتر از توان سایر رصدخانهها هستند.
وب این امکان را فراهم میکند که چنین بررسیهایی خیلی زودتر انجام شوند؛ یعنی پیش از آنکه این اجرام دوباره به بخش داخلی منظومه شمسی نزدیک شوند. حالا میدانیم اگر روزی سامانههای دفاع سیارهای ناسا جرم بالقوه خطرناک دیگری را کشف کنند، وب اندازهگیری فاصله آنها را نه فقط بهصورت تئوری، بلکه در عمل انجام میدهد. بهعلاوه تجربه دانشمندان نیز درباره تحلیل و طراحی مشاهدات بیشتر شده است.
همچنین با پیشرفت و توسعه علم، تلسکوپ وب تنها ابزار اخترفیزیکی ناسا برای دفاع سیارهای نخواهد بود. برای مثال، ماموریت بعدی ناسا، استفاده از تلسکوپ فضایی «نانسی گریس رومن» است که این امکان را دارد هنگام پیمایش جهان، وضعیت سیارکها را نیز ثبت کرده و به تعیین دقیقتر مدار آنها کمک کند.
همچنین ماموریت مفهومی «رصدخانه جهانهای قابل سکونت» با حساسیتی بیسابقه و فراتر از هر تلسکوپ فضایی پیش از خود، انجام میشود که ابزاری بسیار قدرتمند برای دقیقتر کردن زودهنگام مدار اجرام خواهد بود.
ناسا در حال توسعه پروژه «پیمایشگر اجرام نزدیک زمین» نیز است؛ پروژهای که میراث ناسا در ساخت تلسکوپهای فضایی را بهطور مستقیم در خدمت شناسایی خطر سیارکها قرار میدهد و نشاندهنده همکاری گسترده میان بخشهای مختلف علمی ناسا برای تحقق اهداف دفاع سیارهای این سازمان مانند رد احتمال برخورد سیارک با ماه یا زمین است.
