خاص – مروة البطة
في صباح يوم 15 فبراير 2013، انطلق نيزك بحجم نصف مقطورة من اتجاه شروق الشمس وانفجر في كرة نارية فوق مدينة تشيليابينسك بروسيا، كان النيزك متوهجًا لفترة وجيزة أكثر سطوعًا من الشمس نفسها، وانفجر بطاقة أكبر بثلاثين مرة من القنبلة التي دمرت هيروشيما، وانفجرت على ارتفاع حوالي 14 ميلًا (22 كيلومترًا) فوق سطح الأرض.
أدى الانفجار إلى تحطيم نوافذ أكثر من 7000 مبنى، وإصابة المشاة بالعمى مؤقتًا، وإحداث حروق فورية بالأشعة فوق البنفسجية وإصابة أكثر من 1600 شخص، ولحسن الحظ، لم تسفر عن وفيات معروفة.
ويعتقد أن نيزك تشيليابينسك هو أكبر جسم فضائي طبيعي يدخل الغلاف الجوي للأرض منذ أكثر من 100 عام. ومع ذلك، لم يتوقع أي مرصد على الأرض حدوث ذلك، عند وصولها من اتجاه الشمس، ظلت الصخرة مخفية في أكبر نقطة عمياء لدينا، حتى فات الأوان.
ولحسن الحظ، فإن مثل هذه الأحداث غير شائعة، صخور بحجم نيزك تشيليابينسك – يبلغ عرضها حوالي 66 قدمًا (20 مترًا) – تخترق الغلاف الجوي للأرض مرة كل 50 إلى 100 عام، وفقًا لتقدير وكالة الفضاء الأوروبية ( ESA )، وتضرب الكويكبات الأكبر حجمًا بشكل أقل تكرارًا، حتى الآن، رسم علماء الفلك خرائط لمدارات أكثر من 33 ألف كويكب قريب من الأرض، ووجدوا أن أيا منها لا يشكل خطرا على ضرب كوكبنا خلال القرن المقبل على الأقل.
لكن لا يمكنك حساب خطر كويكب لا يمكنك رؤيته، وهناك آلاف لا حصر لها منها، بما في ذلك بعضها كبير بما يكفي لتدمير مدن وربما إثارة أحداث انقراض جماعي، وتتحرك في مسارات غير معروفة حول نجمنا، كما قال الخبراء. العلوم الحية. إنها حقيقة قاسية جعلت علماء الفلك يشعرون بالقلق إزاء العواقب المحتملة ويتحمسون للعثور على أكبر عدد ممكن من الكويكبات المخفية في نظامنا الشمسي . بمجرد أن نعرف عنهم، يمكن إما مراقبة الكويكبات القاتلة وإبعادها إذا لزم الأمر، أو إذا فشلت كل الطرق الأخرى، يمكن تحذير السكان من الانتقال إلى أماكن أخرى لتجنب وقوع إصابات جماعية.
قالت إيمي ماينزر ، أستاذة علوم الكواكب في جامعة أريزونا والباحثة الرئيسية في بعثتين لصيد الكويكبات لوكالة ناسا: “الجسم الأكثر إشكالية هو ذلك الذي لا تعرف عنه شيئًا” . “إذا تمكنا من معرفة ما هو موجود هناك، فيمكننا الحصول على تقدير أفضل بكثير للخطر الحقيقي.”
القتلة من الشمس
تصور الرسوم المتحركة رسم خرائط لمواقع الأجسام القريبة من الأرض المعروفة (NEOs) في نقاط زمنية على مدار العشرين عامًا الماضية، وتنتهي بخريطة لجميع الكويكبات المعروفة اعتبارًا من يناير 2018.
رسم متحرك يصور مواقع الآلاف من الأجسام القريبة من الأرض (NEOs) اعتبارًا من يناير 2018. اليوم، تعرف وكالة ناسا حوالي أكثر من 33000 جسم قريب من الأرض، على الرغم من أن المنطقة المحيطة بالشمس لا تزال نقطة عمياء رئيسية.
في أي لحظة، تخفي الشمس عددًا لا يحصى من الكويكبات عن الأنظار، يتضمن ذلك مجموعة من كويكبات أبولو تدور باستمرار – وهي أجسام قريبة من الأرض تقضي معظم وقتها بعيدًا عن مدار الأرض ولكنها أحيانًا تعبر مسار كوكبنا لتقترب من الشمس – بالإضافة إلى فئة غامضة من الكويكبات تسمى أتينس ، والتي تدور بالكامل تقريبًا داخل الأرض، على الجانب النهاري للكوكب.
قال سكوت شيبارد، عالم في معهد كارنيجي للعلوم: “إن كويكبات أتن هي الأكثر خطورة، لأنها تعبر مدار الأرض بالكاد عند أبعد نقطة لها”، “لن ترى أحدًا قادمًا أبدًا، إلى حد ما، لأنه لا يوجد أبدًا في ظلام سماء الليل.”
كما هو الحال مع جميع الكويكبات، من المحتمل أن تكون غالبية هذه الصخور الفضائية المخفية صغيرة بما يكفي لتحترق بالكامل في الغلاف الجوي للأرض عند ملامستها. ولكن تشير التقديرات إلى أن هناك أيضًا العديد من الكويكبات غير المكتشفة التي يبلغ قطرها أكثر من 460 قدمًا (140 مترًا)، وهي كبيرة بما يكفي للبقاء على قيد الحياة أثناء الانغماس في الغلاف الجوي والتسبب في أضرار محلية كارثية عند الاصطدام، حسبما قال ماينزر. يُطلق على الكويكبات التي تتمتع بهذه الإمكانية التدميرية أحيانًا اسم “قتلة المدينة”.
وقال ماينزر: “نعتقد أننا عثرنا على ما يقرب من 40% من تلك الكويكبات في الحي الذي يبلغ طوله 140 مترًا”. ووفقا لتقديرات وكالة ناسا، فإن هذا يترك حوالي 14000 كوكبًا لم يتم العثور عليهم.
وقد تكون هناك أيضًا أجسام أكبر بكثير تنتظرنا تحت وهج الشمس. وقال شيبارد إنه على الرغم من ندرتها بشكل استثنائي، إلا أن حفنة من الكويكبات “القاتلة للكواكب” – التي يبلغ قطرها أكثر من 3280 قدمًا (1 كم) وقادرة على إثارة ما يكفي من الغبار لإثارة حدث انقراض عالمي – قد تكمن في وهج الشمس.
في عام 2022، اكتشف شيبارد وزملاؤه أحد هذه الكواكب القاتلة التي تحجبها الشمس، والذي وصفوه في ورقة بحثية في المجلة الفلكية . كان الباحثون يبحثون عن كويكبات بالقرب من كوكب الزهرة، مستعينين بالوقت من عدة تلسكوبات كبيرة لمسح الأفق لمدة خمس إلى 10 دقائق كل ليلة عند الشفق، عندما اكتشفوا 2022 AP7 – وهو كوكب عملاق يبلغ عرضه ميلًا (1.5 كم) وله خمس سنوات ملتوية. المدار الذي يجعل الصخرة الفضائية العملاقة غير مرئية بشكل دائم تقريبًا للتلسكوبات.
وقال شيبارد: “عندما يكون في سماء الليل، يكون في أبعد نقطة عن الشمس، ويكون خافتا للغاية”. “المرة الوحيدة التي يكون فيها ساطعًا إلى حد ما هي عندما يكون داخل الأرض، بالقرب من الشمس.”
حاليًا، يعبر 2022 AP7 مدار الأرض فقط عندما يكون كوكبنا والكويكب على جانبين متقابلين من الشمس، مما يجعله غير ضار. ومع ذلك، فإن هذه الفجوة سوف تضيق ببطء على مدى آلاف السنين، مما يجعل الجسمين أقرب وأقرب إلى تصادم كارثي محتمل. ومن المحتمل ألا يكون الوحيد.
وأضاف شيبارد: “من خلال المسح الذي أجريناه حتى الآن، وجدنا أنه من المؤكد أن هناك عدة كويكبات أخرى بحجم كيلومتر واحد يمكن العثور عليها”.
لغز المسببة للعمى
يشكل مسح الكويكبات القريبة من الشمس تحديًا فريدًا لعلماء الفلك. تنظر معظم التلسكوبات الفضائية نحو الجانب الليلي للكوكب، لتجنب الوهج الشمسي والأضرار الإشعاعية. وفي الوقت نفسه، تواجه التلسكوبات الأرضية قيودًا أكبر.
وقال شيبارد: “لا يمثل وهج الشمس مشكلة فحسب، بل يمثل التوقيت مشكلة كبيرة أيضًا”. “يجب أن تغرب الشمس في موضع معين تحت الأفق قبل أن يسمحوا لك حتى بفتح التلسكوب، ويجب أن تكون السماء مظلمة بما يكفي بحيث يمكنك التقاط الصور وليس مشبعة.”
وأضاف شيبارد أنه بمجرد وصول الشمس إلى هذا الموقع العابر، يكون أمام التلسكوبات الأرضية أقل من 30 دقيقة لمسح المنطقة القريبة من حافة الشمس قبل أن تنخفض تحت الأفق وتختفي عن الأنظار تمامًا.
خلال هذه النافذة القصيرة، تواجه التلسكوبات الأرضية تحديًا إضافيًا يتمثل في النظر مباشرة عبر الغلاف الجوي للأرض، والذي يبدو أكثر سمكًا بالقرب من الأفق ويتسبب في وميض الضوء من الأجسام البعيدة وانتشاره. تمتص الغازات الموجودة في الغلاف الجوي أيضًا العديد من الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء، وهو الإشعاع الحراري الذي يستخدمه علماء الفلك للكشف عن بعض أضعف وأبرد الأجسام في الكون.
لا يعد هذا سيناريو مثاليًا لاكتشاف قطع صغيرة ومظلمة وسريعة الحركة من الأنقاض.
قال لوكا كونفيرسي، مدير مركز تنسيق الأجسام القريبة من الأرض (NEO) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية: “لهذا السبب عليك الذهاب إلى الفضاء”.
الخلاص في الفضاء
تدور التلسكوبات الفضائية على بعد مئات الأميال فوق الأرض وأبعد من ذلك بكثير، وهي خالية من التأثيرات المشوهة للغلاف الجوي للكوكب. وهذا يفتح المجال أمام أداة قوية في ترساناتهم: التصوير بالأشعة تحت الحمراء، أو القدرة على اكتشاف الحرارة المنبعثة من الأجسام الفضائية، بدلاً من مجرد ضوء الشمس المنعكس الذي يجعل الأجسام قابلة للاكتشاف بواسطة تلسكوبات الضوء المرئي.
وقال كونفيرسي: “فقط جزء صغير من سطح الكويكب تضيءه الشمس، حتى في الفضاء”. “لذلك بدلاً من النظر إلى ضوء الشمس المنعكس من السطح، تنظر [تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء] إلى الانبعاث الحراري للكويكب نفسه، حتى نتمكن من العثور عليه”.
وقال ماينزر إن هذا يعني أنه حتى الكويكبات المظلمة بصريًا، مثل الكويكب بينو الذي تمت زيارته مؤخرًا، تتألق “مثل الفحم المتوهج” عند رؤيتها بالأشعة تحت الحمراء.
يوجد حاليًا تلسكوب فضائي واحد فقط يعمل بالأشعة تحت الحمراء يبحث بنشاط عن الكويكبات القريبة من الأرض، وهو مستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء واسع المجال للأجسام القريبة من الأرض، أو NEOWISE. تم إطلاق التلسكوب في عام 2009 تحت اسم WISE، وقد تم تصميمه لاكتشاف الأجسام البعيدة عن الأرض. ولكن في عام 2013، بعد حادثة تشيليابينسك، تم إيقاظ WISE من سبات لمدة عامين باسم NEOWISE، مع برنامج جديد ومهمة جديدة لاكتشاف الكويكبات القريبة من الأرض التي قد تكون مزعجة.
لكن NEOWISE لم يكن قادرًا أبدًا على النظر نحو الشمس، ومن المتوقع أن تنتهي مهمته إلى الأبد بحلول يوليو 2024، على حد قول ماينزر. سيؤدي ذلك إلى ترك الكشف الجديد عن الكويكبات في أيدي المسوحات الأرضية فقط حتى يتم إطلاق الجيل التالي من التلسكوبات الفضائية في وقت لاحق من هذا العقد.
مساح الأجسام القريبة من الأرض في حقل النجوم بالأشعة تحت الحمراء المليء بالكويكبات.
وقال كونفيرسي إن مركبتين فضائيتين مخطط لهما من المفترض أن تساعدا بشكل كبير في إزالة الغموض عن مخاطر المنطقة العمياء الشمسية: NEO Surveyor التابع لناسا ، المقرر حاليًا إطلاقه في عام 2027، و NEOMIR التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، والذي لا يزال في مرحلة التخطيط المبكر ولن يتم إطلاقه قبل عام 2030.
سيتم تجهيز كلتا المركبتين الفضائيتين بكاشفات للأشعة تحت الحمراء وظلال شمسية طويلة ستسمح لهما بالبحث عن الكويكبات القريبة جدًا من وهج الشمس، وستدور كلتاهما عند نقطة لاغرانج الأولى (L1) بين الأرض والشمس، حيث قوة الجاذبية للشمس. الكائنان متوازنان. وقال ماينزر، الباحث الرئيسي في كل من NEOWISE وNEO Surveyor، إن جهاز NEO Surveyor سيكمل مسحًا كاملاً للسماء كل أسبوعين، ويقسم تركيزه بالتساوي بين جانبي الشمس عند الفجر والغسق. ومن المتوقع أن يكشف التلسكوب بشكل أساسي عن الأجسام القريبة من الأرض التي يتراوح عرضها من 50 إلى 100 متر (164 إلى 328 قدمًا).
وقال كونفيرسي إن NEOMIR، في الوقت نفسه، سيكمل برنامج NEO Surveyor عن طريق مسح منطقة على شكل حلقة حول الشمس كل ست ساعات أو نحو ذلك. وقال الباحثون إنه بين المركبتين الفضائيتين، حتى الكويكبات الصغيرة مثل نيزك تشيليابينسك يجب رصدها في مكان ما في مداراتها قبل وقت طويل من الاصطدام.
وقال كونفيرسي: “وفقًا لتوقعاتنا، كان من الممكن أن يكون NEOMIR قد رأى نيزك تشيليابينسك قبل أسبوع تقريبًا من الاصطدام”. “لدينا وقت أكثر من كاف لتنبيه السكان واتخاذ بعض الإجراءات.”
وفي حالة انفجار نيزك صغير بحجم تشيليابينسك قبل وصوله إلى الأرض، يمكن أن تشمل هذه الإجراءات تنبيه الأشخاص في منطقة التأثير إلى الاحتماء والابتعاد عن النوافذ. ومن المأمول أن يتم اكتشاف الأجسام الأكبر حجمًا قبل وقت طويل من تاريخ اصطدامها، مما يسمح للناس بإخلاء المنطقة إذا لزم الأمر. يتطلب “قتلة الكوكب” سنوات من التخطيط للانحراف بأمان، ولكن من الأسهل أيضًا اكتشافهم مسبقًا.
ولكن مع وجود كل من NEO Surveyor وNEOMIR على بعد سنوات من رؤية ضوء النهار، سيستمر علماء الفلك في الاعتماد على أفضل الأساليب الأرضية المتاحة لتحليل أسرار الشمس. وقال كونفيرسي إنه حتى مع تشغيل هذه المركبات الفضائية، فمن المرجح أن تظل نسبة صغيرة من الكويكبات القريبة من الشمس غير قابلة للاكتشاف. ولحسن الحظ، فإن مخاطر الاصطدام المميت لا تزال منخفضة، ونأمل أن تنخفض مع قيام علماء الفلك بجمع معلومات أكثر وأفضل.
قال ماينزر: “اذهب وانظر للأعلى”. “قم بإجراء مسح أفضل، ويمكنك تقليل حالة عدم اليقين بشكل كبير.”
