غيرت وكالة ناسا المسار المداري لكويكب حول الشمس، وهو الأول من نوعه بالنسبة للبشرية

غيرت وكالة ناسا المسار المداري لكويكب حول الشمس، وهو الأول من نوعه بالنسبة للبشرية

بقلم جاكي فلين موجينسن حرره كلير كاميرون

في سبتمبر 2022، اصطدمت وكالة ناسا بمركبة فضائية بكويكب. الصخرة التي تسمى ديمورفوس، هي الكويكب الأصغر في زوج ثنائي؛ يدور حول كوكب أكبر يسمى ديديموس. إن الاصطدام بالديمورفوس أخبر العلماء بأشياء كثيرة: نجح الاصطدام في دفع الكويكب قليلاً بعيدًا عن مساره، مما أدى إلى إبطاء مداره حول رفيقه الأكبر بحوالي 30 دقيقة، مما يشير إلى أن طريقة مماثلة قد تساعد في الدفاع عن الأرض من زحف الكويكبات.

لكن المهمة كشفت الآن شيئًا أكثر عمقًا: من خلال إبطاء مدار ديمورفوس، تمكنت ناسا من تغيير مدار النظام الثنائي بأكمله حول الشمس. يمثل تغيير مدار جسم طبيعي حول نجمنا الأول من نوعه بالنسبة للبشرية.

وفي دراسة نشرت يوم الجمعة في المجلة تقدم العلوم, يشرح الباحثون كيف أدى الاصطدام الأصلي مع الديمورفوس إلى إبطاء المدار الشمسي الثنائي بأكمله بنحو 12 ميكرون في الثانية. ويقول الباحثون إن البيانات الجديدة يمكن أن تساعد وكالة ناسا على الاستعداد بشكل أفضل لصرف الكويكبات التي قد تهدد الكوكب يومًا ما.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

يقول المؤلف الرئيسي للدراسة راهيل ماكاديا، الذي كان عالمًا في مجال الدفاع الكوكبي في جامعة إلينوي أوربانا شامبين عندما أُجريت: “إذا كان (كويكب) في طريقه للاصطدام بالأرض، فيمكننا الآن أن نقول بثقة أكبر إن لدينا القدرة على دفعه حول الأرض وبعيدًا عنها”.

لا يشكل ديمورفوس وديديموس خطراً على الأرض. لكن تم اختيارهم كأهداف لاختبار إعادة توجيه الكويكبات المزدوج (DART) لتقييم قدراتنا الدفاعية الكوكبية، كما يوضح مكاديا. تضمنت DART الاصطدام بمركبة فضائية تزن 570 كيلوغرامًا وتتحرك بسرعة حوالي 22530 كيلومترًا في الساعة داخل ديمورفوس في محاولة لإبطاء رحلتها حول ديديموس. ومع ذلك، يعتقد العلماء أن الاختبار قد يكون قادرًا على تغيير مدار مركزية الشمس للزوج أيضًا.

يقول مكاديا: “كان هذا أيضًا شيئًا فكرنا فيه حتى قبل تأثير DART”. “لكن ما لم نكن نعرفه هو إلى أي مدى سيحدث هذا وما إذا كنا سنتمكن من قياسه على الإطلاق أم لا.”

قام مكاديا وفريقه بدمج قياسات الرادار وملاحظات النظام الثنائي أثناء مروره أمام الشمس من أجل مقارنة مدار الكويكبات قبل DART مع مسارها بعد الاصطدام. ووجد التحليل أن رحلة النظام التي تستغرق عامين تقريبًا حول الشمس تباطأت بنحو 11.7 ميكرون في الثانية، أو حوالي 370 مترًا سنويًا.

يقول جاي مكماهون، الأستاذ المشارك في علوم هندسة الطيران والفضاء بجامعة كولورادو بولدر، إن النتيجة “رائعة جدًا”. لقد عمل McMahon مع فريق DART في الماضي ولكنه لم يشارك في الدراسة الجديدة. يقول: “مثل أي تجربة، يمكنك التنبؤ بما سيحدث، ولكن بعد ذلك عليك أن تأخذ القياسات لإثبات ذلك”. “وهكذا، وهذا يثبت ذلك.”

كما قام مكاديا وزملاؤه بحساب “عامل تعزيز الزخم” الخاص بالاصطدام، والذي يقيس بشكل أساسي مقدار فقدان الصخور والغبار والمواد الأخرى أثناء الاصطدام الذي ساهم في التغيير في المدار. يقول مكاديا: “لقد ضاعفت بشكل أساسي الدفع من المركبة الفضائية وحدها”. كما قام الفريق أيضًا بتقدير كتلة كل كويكب على حدة لأول مرة.

قد يكون لهذه النتائج آثار أوسع تتجاوز الدفاع الكوكبي، كما يشير ماساتوشي هيراباياشي، وهو عالم آخر في DART لم يشارك بشكل مباشر في الدراسة الجديدة وأستاذ مشارك في هندسة الطيران في معهد جورجيا للتكنولوجيا. ويقول إن معرفة كتلة وكثافات الكويكبات يمكن أن تساعد العلماء على فهم بنيتها بشكل أفضل، وهو “جزء أساسي من المعلومات حول كيفية تشكل هذا الكويكب الثنائي”.

سيتم توفير المزيد من البيانات قريبًا: في وقت لاحق من هذا العام، من المقرر أن تقوم مهمة هيرا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية بإلقاء نظرة فاحصة على تأثير DART على ديمورفوس وديديموس، بما في ذلك الحفرة الناتجة عن الاصطدام.

يقول مكاديا: “بمجرد الحصول على القياسات من (هيرا)، يمكننا بعد ذلك الوصول إلى هذه الأرقام بطريقة مستقلة تمامًا وتأكيدها وربما البناء عليها أيضًا”.

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.