در اثر برخورد سیارکی به سیاره‌های مانند زمین، ممکن است انفجاری بسیار قوی رخ دهد. آسیب‌های ناشی از این ممکن است بر وضعیت سیاره‌ها تأثیرگذار باشد. این حقیقتی است که دایناسورهای زمین ۶۶ میلیون سال پیش با تمام وجود تجربه کردند. اما در واقع ممکن است دو سیارک به‌طور هم‌زمان و معمولاً در یک نقطه به سطح سیاره برخورد کنند. علم فیزیک درباره این پدیده چه می‌گوید؟

اکنون تحقیقات برای اولین بار این پدیده را در مریخ مطالعه‌ و گزارش‌های خود در مجله ایکاروس منتشر کرده‌اند. مطالعات با سطح مریخ دریافتند که بسیاری از دهانه‌های برخورد این سیاره ناشی از سیستم دوتایی بوده است. در دوتایی، سیارکی به‌دور سیارک دیگر می‌کند (دقیقاً مانند گردش ماه به دور زمین)، تا هر دو سیارک به‌طور هم‌زمان وارد اتمسفر یک سیارک شوند و در آن سقوط می‌کنند.

دیمیتری واویلوف از دانشگاه کروت دازیور در فرانسه و سرپرست این مطالعه می‌گوید پیداکردن این دهانه‌ها در سطح مریخ کاری است. اما یافته‌های مطالعه حاکی از این است که باید در سطح مریخ شواهدی قرار گیرد برخورد سیارک های دوتایی وجود دارند.

اولین سیستم سیارکی دوتایی را یکی از فضاپیماهای ناسا به نام گالیله کشف کرد. این فضاپیما در سال 1993 و در مسیر سفر خود به سیاره‌ی مشتری موفق از سیارکی به نام شد. آیدا تصویربرداری کند. بااین‌حال، این پژوهشگر با دقت در تصاویری در کمال شگفت‌انگیز متوجه شدند که سیارک دیگری در همان نزدیکی در حال گردش است. هریسون آگروساستاره‌شناس دانشگاه مریلند، درباره این کشف تاریخی می‌گوید: «آنها به‌شدت گیج شده بودند. حتی برخی معتقدند که دوربین گالیله ممکن است دچار مشکل شود.»

بااین‌حال، دوربین گالیله به‌درستی کار می‌کرد. در واقع کشف سیارک آیدا اولین نمونه از کشف سیستم سیارکی دوتایی بود؛ پدیده هایی که در آن سیارکی ممکن است در مدار خود به‌دور سیارکی دیگر گردش کند. کشف‌های بعدی نشان داد که حتی تعداد سیارک‌های اینچنینی ممکن است بیشتر هم باشد. بعدها نام داکتیل را روی سیارک همراه آیدا گذاشتند. این سیارک بی‌نهایت کوچک است؛ اما مدرکی برای اثبات وجود سیارک های دوتایی به شمار می‌رود. آگروسا می‌گوید: «کشف آیدا و داکتیل شوک بزرگی به جامعه علمی وارد کرد.»

پژوهش با مطالعه‌ی میلیون‌ها سیارک منظومه‌ای شمسی تخمین می‌زند که از هر شش سیارک، یکی از آن‌ها سیارک همراه یا قمر دارد و در واقع ۱۶ درصد سیارک‌های منظومه‌ای شمسی از نوع سیستم دوتایی هستند. سیارکهای دوگانه منظومه‌ای شمسی بیشتر در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری قرار دارند. از سیستم‌های دوتایی مشهور منظومه‌ای شمسی می‌توانم به سیارک دیدیموس و قمر آن دیمورفوس اشاره کرد. این سیستم دوتایی یکی از زیرنظر سامانه‌های دفاع سیارکی متعلق به ناسا و آژانس فضایی و اعتبار می‌شود.

مقاله مرتبط:

سیارک‌ها معمولاً به سیاره‌ها یا قمرهای آن‌ها برخورد می‌کنند. بنابراین انتظار می‌رود که سیارک‌های دوتایی نیز با سیاره‌های منظومه‌ای شمسی را داشته باشند. بااین‌حال، پیدا کردن دهانه‌های برخوردی سیستم دوتایی در مکان‌هایی مانند ماه در بین انبوه دهانه‌های برخوردی دیگر با کار مشکی است.

کشف این دهانه‌ها در زمین مشکل است؛ چراکه فرآیندهای زمین‌شناسی نشان‌های وجود نداردی دهانی را به‌سرعت پاک می‌کنند. اما آیا هیچ دهانه‌ای آسیبی از سیارک‌های دوتایی در زمین کشف شده است؟ بهترین کندید برای دهانه‌های سیارک‌های دوتایی در زمین در کشور سوئد قرار دارد. نام این دهانه لوکنه است و در نزدیکی آن دهانه‌ای دیگر به نام مالینگن قرار دارد. ینس اورمه از مرکز اختراعات اسپانیا در این باره می‌گوید:

با تاریخ تعیین این ساختارها نشان دادیم که این دو دهان دقیقاً به‌طور هم‌زمان در ۴۵۰ میلیون سال پیش به‌وجود آمده‌اند.

گفتنی است ینس اورمه مسئولیت رهبری مطالعه‌ی این دهانه‌ها را در سال ۲۰۱۴ برعهده داشته است. یکی دیگر از گزینه‌های معروف برای معرفی به‌عنوان اولین دهانه‌های دوتایی زمین در منطقه‌ای در مرز بین روسیه و منطقه قرار دارد. این دهانه‌ها مانسک و گوسف نام دارند؛ اما با توجه به شرایط کنونی، امکان مطالعه این دهانه ها در این منطقه وجود ندارد.

دهانه‌های برخوردی در سیاره‌های مریخ ممکن است تا میلیاردها سال بدون تغییر باقی بماند. به‌همین‌دلیل، واویلوف و همکارانش با هدف کشف دهانه‌های ناشی از برخورد سیارک‌های دوتایی با استفاده از تصاویر باکیفیت به دست‌آمده‌های مدارگردهای مریخی، بیش از ۳۲ هزار دهانه‌ی برخورد با قطر بیش از ۴ کیلومتر را بررسی کردند.

سیارک دوتایی

یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که 150 جفت دهانه در سطح مریخ احتمالاً براثر برخورد سیستم‌های دوتایی به‌وجود آمده‌اند. این نتیجه مطالعه شباهت بین شکل دهانه‌هایی است که از سیارک‌های دوتایی انتظار می‌رود. بررسی بیشتر از همه‌چیز بر دهانه‌های معطوف شده بود که فاصله‌ای کم یا هیچ فاصله‌ای بین آن وجود ندارد.

این نوع دهانه‌ها باتوجه‌ها نام‌های جالبی دارند. ازجمله دهانه‌ای قطره‌ی اشکی که یک دهانه‌ی آسیبی از محل برخورد دو سیارک ناشی می‌شود. همچنین، اگر لبه‌های دو دهانه به چسبیده باشند، به آن‌ها می‌رسند دهانه های بادامزمینی می گویند؛ اما اگر از هم فاصله داشته باشند، به آن‌ها دهانه های دوتایی می‌گویند.

کاتارینا میلیکوویچ از دانشگاه کورتین در استرالیا پیش‌ازاین در سال ۲۰۱۳ مدل‌سازی اولیه از شکل‌های موردانتظار دهانه‌های دوتایی انجام شد. میلی‌کوویچ درباره این موضوع می‌گوید: «نمی‌دانستیم چه تعداد از این نوع دهان‌ها در سطح مریخ وجود دارد. گروهی باید تحقیق جامعی برای پیدا کردن آن‌ها انجام شود. فکر میکنم این، تحقیقی عالی است.»

درنتیجه‌ای برخورد هم‌زمان دو سیارک به سطح یک سیاره، ممکن است اتفاقات جالبی رخ دهد. الیوت سفتوننشیکی از پروژه‌های اگزومارس، می‌گوید موج‌های ضربه‌ای ناشی از دو برخورد هم‌زمان با فاصله زمانی کم‌ممکن است که با تلاقی کند و باعث ایجاد لبه‌های برآمده در محلی بین دو دهانه برخورد یا مناطق دیگر پرفشار شود. او ادامه می دهد:

این است که در بزرگراه مانند مسیر حرکت کنید. همچنین، ممکن است در اثر دو انفجار هم‌زمان، مواد معدنی را که تنها در فشارهای زیاد ایجاد می‌شوند، تشکیل دهند.

گفتنی است برنامه‌ای به‌تأخیرافتاده‌ای اگزومارس مأموریت اخترزیست‌شناسی مربوط به آژانس فشایی اروپا و هدف آن مطالعه وضعیت زیستی سیاره‌ای مریخ است. به‌طور‌کلی، تعداد دهانه‌های دوتایی کشف‌شده در سطح مریخ، تنها 0/5 درصد از کل دهانه‌های برخوردی با قطر بزرگ‌تر از 4 کیلومتری را تشکیل می‌دهند. رقمی که بسیار کمتر از مقادیر انجام شده درباره تعداد کل سیارک های دوتایی موجود در منظومه ای شمسی است.

شاید دلیل این موضوع فرسایش طبیعی و از بین رفتن برخی از آثار دوتایی باشد یا شاید از دهانه های دوتایی قطری کمتر از ۴ کیلومتر باشد. آنتونی لاگین از دانشگاه کورتین و یکی از نویسندگان گزارش این مطالعه می‌گوید:

بیش از صدمیلیون دهانه‌ی برخوردی با قطر بیش از صد متر در مریخ وجود دارد. اگر بخواهید دهانه های کوچکتر را مطالعه کنید، باید زمان بسیار زیادی را برای انجام این کار صرف کنید.

بسیاری از برخوردهای دوتایی در مریخ اندازه‌های مشابهی کشف شده‌اند که با نظریه‌ی دهان درباره‌ی تشکیل سیارک‌های دوتایی تناقض دارند. به‌باور، دلیل تشکیل سیارک‌های دوتایی تابش نور خورشید به سیارکی بزرگ است که باعث جدا شدن برخی از مواد تشکیل‌دهنده سیارک از سطح آن می‌شود. با گذشت زمان و ادامه گردش سیارک و جداسازی مواد از سطح آن، پس از میلیون‌ها سال این ماده ممکن است به‌هم‌پیوندند و سیارک کوچکی تشکیل دهند که به‌دور سیارک بزرگ‌تر می‌شوند.

روند تشکیل سیارک های دوتایی راصد واقعی این نظریه را تقویت می کند؛ اما برخورد با سیارک و ماهواره‌های کوچکتر آن به سطح مریخ قاعده باید به شکل دهانه‌ای برخورد بزرگ در کنار دهانه‌های کوچک‌تر را نشان دهد، موضوعی که یافته‌های پژوهشی با آن همخوانی دارد، وجود ندارد. آگروسا با توجه‌های مشابه دهانه‌هایی برخورد دوتایی می‌گوید احتمال تشکیل سیارک‌های هم‌اندازه ازطریق این فرآیند بسیار اندک است و شاید سیارک‌های منظومه‌ای شمسی به‌شکل دیگری تشکیل می‌شوند. او ادامه می دهد:

شاید این یافته‌ها به مکانیزم دیگری اشاره کنند که هنوز از وجود آن مشخص نیستیم. به‌دلایلیزم موفق نشده‌ایم مکانی را مشاهده کنیم.

قدم بعدی می‌تواند تاریخ‌گذاری برخی از این دهانه‌های برخوردی در مریخ باشد. با سن‌یابی دهانه‌ها می‌توان روند پیشرفت سیستم‌های سیارکی دوتایی را مطالعه کرد. این کاری است که در حال‌حاضر ازطریق مشاهدات تلسکوپی امکان پذیر نیست. گوآنژی یه اخترشناس دانشگاه مریلند در اینباره می‌گوید:

درحال‌حاضر، تصویری استاتیکی و غیرپویا از منظومه‌ای شمسی داریم. این تحقیق می‌تواند به ما در فهم روند پیشرفت سیارک‌های دوتایی کمک کند.

ناگفته نماند گزینه‌های دیگری به‌جز مریخ را برای مطالعه‌ی دهانه‌های دوتایی منظومه‌ای شمسی دراختیار دارند. عطارد و سیاره‌ای کوتوله‌ی سرس دو نمونه از این گزینه‌ها هستند. سرس در وسط کمربند سیارکی قرار دارد. دانستن این موضوع جالب خواهد بود که درمقایسه‌با مریخ چه تعداد سیارک‌های دوتایی به سرس زده‌اند.

آیا در آینده باید منتظر برخورد سیارک‌ها دوتایی باشید؟ این موضوع نباید باعث نگرانی باشد؛ چراکه درحال‌حاضر، هیچ تک‌سیارک یا سیارک‌های دوتایی در مسیر برخورد با زمین قرار ندارد. بااینحال، اگر روزی احتمال برخورد سیستم سیارکی دوگانه با زمین وجود داشته باشد، در آن صورت بشر با معضلی غیرعادی خواهد شد. اورمه معتقد است:

مطمئن نیستم در این شرایط چه کاری می‌توانیم انجام دهیم. شاید بهتر است سیارک بزرگ‌تر را از مسیر خود منحرف کنیم و امیدوار باشیم که سیارک کوچکتر از مسیر خارج شود.

با نگاه به دهانه های باشکوه مریخ می توانم دریافت کنم که اگر خود را برای این سناریو آماده نکنیم، چه اتفاقی ممکن است بیفتد!

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!