آیا میدانستید که در منظومه شمسی ما صخرههای کیهانی وجود دارند که سریعتر از یک مخلوطکن آشپزخانه میچرخند؟ 🤯 مشاهدات اخیر دانشمندان را وادار میکند تا در مورد آنچه این اجرام سماوی کوچک را منسجم نگه میدارد، کاملاً بازنگری کنند.
یک مطالعه جدید که بر روی سیارکهای کوچک نزدیک به زمین متمرکز شده، سرعتهای واقعاً حیرتانگیزی را آشکار کرده است. محققان با استفاده از تلسکوپ دوقلوی دو متری (TTT) در اسپانیا کشف کردند که ۷۹ درصد از سیارکهای کوچکتر از ۱۴۰ متر (تقریباً به ارتفاع هرم بزرگ جیزه) به عنوان «چرخندههای سریع» طبقهبندی میشوند، به این معنی که یک چرخش کامل را در کمتر از ۲.۲ ساعت انجام میدهند. این یک آستانه بحرانی است که به عنوان «سد چرخش» شناخته میشود؛ سرعتی که در آن مجموعههای سست از سنگ و غبار، معروف به «تودههای قلوهسنگی»، باید به دلیل نیروهای گریز از مرکز از هم بپاشند.
این ارقام برای اجرام کوچکتر حتی شدیدتر هم میشود. در مورد سیارکهای با قطر کمتر از ۲۵ متر، ۹۳ درصد آنها چرخندههای فوق سریع هستند و در کمتر از ۱۰ دقیقه میچرخند. قهرمان سرعت، سیارکی به نام 2025 KS1، هر ۸ ثانیه یک دور کامل میزند! برای اینکه تصوری از این سرعت داشته باشید، اگر روی آن ایستاده بودید، در هر دقیقه بیش از هفت طلوع و غروب خورشید را تجربه میکردید.
چه چیزی باعث چرخش سریع آنها میشود؟
عامل اصلی، نیرویی ظریف اما بیوقفه از سوی خورشید است که به اثر یارپ (YORP) معروف است. طی میلیونها سال، با جذب نور خورشید و تابش مجدد آن به صورت گرما، یک فشار کوچک و مداوم به سیارک وارد میشود. این گشتاور ملایم به تدریج چرخش آن را تسریع میکند و در طول اعصار آن را سریعتر و سریعتر میگرداند.
اما داستان به همین جا ختم نمیشود. برخی از این سیارکها مانند یک فرفره به طور منظم نمیچرخند. در عوض، آنها «غلتان» هستند و به طور آشفته حول چندین محور در حال لرزش و چرخشاند. این حرکت پیچیده اغلب نتیجه برخوردهای گذشته یا کششهای گرانشی از سوی سیارات است. تیم تحقیقاتی کوچکترین و سریعترین سیارک غلتان ثبتشده، یعنی 2025 FB8 را شناسایی کرد که دوره چرخش اصلی آن تنها ۱.۱۸ دقیقه است. تعداد زیاد این غلتانها نشان میدهد که درک ما از نحوه اتلاف انرژی چرخشی در این اجرام ناقص است.
به چالش کشیدن قوانین فیزیک سیارکها
خب، این سیارکها چگونه از سرعتهای سرسامآور خود جان سالم به در میبرند؟ سیارکهای بزرگتر (بیش از ۱ کیلومتر) عمدتاً تودههای قلوهسنگی هستند که توسط گرانش ضعیف خودشان کنار هم نگه داشته شدهاند. آنها خیلی قبل از رسیدن به این سرعتهای چرخشی متلاشی میشوند. بقای این چرخندههای کوچک و سریع نشان میدهد که آنها مجموعههای سستی از سنگ نیستند. در عوض، باید یکپارچه باشند—یعنی صخرههای منفرد و جامد—یا نوعی نیروی چسبندگی داخلی، مانند یک سیمان ضعیف، داشته باشند که آنها را در برابر نیروهای چرخشی عظیم منسجم نگه دارد.
مشاهده این شیاطین سرعت کیهانی یک چالش فنی است. سنسورهای سنتی CCD که در اکثر تلسکوپها استفاده میشوند، زمان بازخوانی کندی دارند که باعث تار شدن دادهها میشود. با این حال، تلسکوپ TTT از سنسورهای پیشرفته sCMOS استفاده میکند که تقریباً بلافاصله بازخوانی میشوند و به ستارهشناسان اجازه میدهند صدها تصویر را تقریباً بدون «زمان مرده» ثبت کنند. این فناوری کلید اندازهگیری دقیق تغییرات سریع در روشنایی است که چرخش یک سیارک را آشکار میکند.
این یافتهها فراتر از اطلاعات عمومی کیهانی هستند؛ آنها برای درک خواص فیزیکی سیارکها، تکامل آنها و خطرات بالقوهای که ایجاد میکنند، حیاتی هستند. هر صخرهای که با سرعت میچرخد، سرنخی است که به ما کمک میکند تا تاریخ پویا و اغلب خشونتآمیز منظومه شمسی خود را کنار هم بچینیم.
منبع: Sky & Telescope