ما از سه جرم میان ستاره ای (ISO) که از منظومه شمسی ما بازدید کرده اند، اطلاع داریم. اوموآموآ (Oumuamua) اولین مورد بود که در سال 2017 ظاهر شد و از منظومه ما رفت. یک دنباله دار میان ستاره ای موسوم به l/Borisov2 ، دنباله دار بعدی بود که در سال 2019 ظاهر شد و در حال حاضر، دنباله دار میان ستاره ای I/Atlas3 در حال بازدید از منظومه شمسی داخلی گرم شده توسط خورشید است.

به گزارش ایسنا به نقل از اس ای، تعداد زیادی از دنباله دارهای میان ستاره ای باید در طول تاریخ طولانی 4.6 میلیارد ساله منظومه شمسی ما از آن عبور کرده باشند و این احتمال وجود دارد که برخی از آنها به زمین برخورد کرده باشند. شاید دنباله دارهای میان ستاره ای مسئول برخی از دهانه های برخوردی باستانی باشند که بقایای آنها را هنوز هم می توانیم ببینیم.

منظومه شمسی ما بسیار آرام تر از گذشته است و در اوایل تاریخ خود، توسط برخوردهای نامنظم شکل گرفته است. اکنون سنگ های کمتری وجود دارد و برخوردهای کمتری رخ می دهد، زیرا بخش زیادی از سنگ ها به سیارات سنگی چسبیده اند، اما همین را نمی توان در مورد اجرام میان ستاره ای گفت. هیچ دلیلی وجود ندارد که باور کنیم اجرام میان ستاره ای کمتری نسبت به گذشته وارد منظومه شمسی ما می شوند.

این بدان معناست که آنها خطر برخورد به زمین را ایجاد می کنند، اما آیا راهی برای تعیین کمیت این خطر وجود دارد؟

پژوهش جدیدی با عنوان توزیع اجرام میان ستاره ای برخوردکننده به زمین سعی در درک این خطر دارد که نویسنده اصلی آن داریل سلیگمن(Darryl Seligman)، استادیار گروه فیزیک و نجوم در دانشگاه ایالتی میشیگان است.

محققان می گویند: ما در این مقاله، عناصر مداری مورد انتظار، تابش ها و سرعت های اجرام میان ستاره ای برخوردکننده به زمین را محاسبه می کنیم.

آنها تعداد اجرام میان ستاره ای را محاسبه نمی کنند، زیرا هیچ محدودیتی برای آنها وجود ندارد. کار محققان فقط مربوط به توزیع مورد انتظار آنهاست.

وقتی صحبت از منبع اجرام میان ستاره ای می شود، محققان بر چیزی که کینماتیک ستاره M ( M-star kinematics) نامیده می شود، تمرکز می کنند. ستاره های M که به عنوان کوتوله های سرخ نیز شناخته می شوند، بیشترین تعداد ستاره را در کهکشان راه شیری دارند و منطقی است که اکثر اجرام میان ستاره ای صرفاً بر اساس اعداد از منظومه های خورشیدی کوتوله M خارج شوند. با این حال، نویسندگان اذعان می کنند که این تا حدودی دلخواه است.

آنها توضیح می دهند: این انتخاب مسلماً تا حدودی دلخواه است، زیرا کینماتیک اشیاء میان ستاره ای نامحدود است.

محققان از شبیه سازی ها در تلاش برای درک این مشکل استفاده کردند. آنها می گویند: ما با استفاده از کینماتیک ستاره M، جمعیتی مصنوعی از حدود 10 به توان 10 جرم میان ستاره ای را تولید می کنیم تا حدود 10 به توان 4 برخوردکننده با زمین را به دست آوریم.

شبیه سازی های محققان نشان می دهد که احتمال ورود اجرام میان ستاره ای از دو جهت، دو برابر بیشتر است. یکی جهت رأس خورشیدی و دیگری جهت صفحه کهکشانی.

رأس خورشیدی، جهتی است که خورشید نسبت به همسایگی خورشیدی خود دنبال می کند. اساساً این مسیرِ خورشید در کهکشان راه شیری است. احتمال ورود اجرام میان ستاره ای از رأس خورشیدی بیشتر است، زیرا منظومه شمسی در آن جهت حرکت می کند. درست مانند رانندگی با خودرو و برخورد قطرات باران با شیشه جلوی آن است.

صفحه کهکشانی نیز ناحیه ای مسطح و قرص شکل است که کهکشان راه شیری آن را اشغال کرده است. از آنجایی که بیشتر ستارگان دیگر در آن قرار دارند، اجرام میان ستاره ای احتمالاً از این ناحیه می آیند. بنابراین اجرام میان ستاره ای که از جلو نزدیک می شوند، سطح مقطع برخورد بالاتری دارند.

شبیه سازی ها همچنین نشان می دهند که اجرام میان ستاره ای از رأس خورشیدی و صفحه کهکشانی سرعت بالاتری خواهند داشت، اما برخلاف انتظار، اجرامی که می توانند به زمین برخورد کنند، سرعت کمتری دارند. این به این دلیل است که زیرمجموعه ای از اجرام آسمانی که می توانند به زمین برخورد کنند، تمایل دارند که اجرام هذلولی با نیروی گریز از مرکز کمی باشند. گرانش خورشید تأثیر بیشتری بر این اجرام دارد و می تواند ترجیحاً اجرام کندتر را به دام بیندازد و آنها را به مسیرهای عبور از زمین منتقل کند.

فصل ها نیز تفاوت ایجاد می کنند. اجرام آسمانی با بالاترین سرعت برخورد، احتمالاً در بهار به زمین می رسند، زیرا زمین به سمت رأس خورشید در حال حرکت است، اما زمستان، برخوردهای بالقوه بیشتری دارد، زیرا در آن زمان، زمین به سمت آن سوی رأس خورشیدی، جایی که خورشید از آن دور می شود، قرار دارد.

وقتی صحبت از این می شود که کدام قسمت از زمین بیشتر در معرض خطر برخورد اجرام آسمانی با طول جغرافیایی کم در نزدیکی خط استوا قرار دارد، بیشترین خطر متوجه عرض های جغرافیایی پایین در نزدیکی خط استوا است. همچنین خطر برخورد در نیم کره شمالی، جایی که تقریباً 90 درصد از جمعیت بشر در آن زندگی می کنند، کمی بیشتر است.

همانطور که قبلاً توضیح داده شد، این فقط برای اجرام آسمانی با طول جغرافیایی کم است که از منظومه های کوتوله سرخ M خارج می شوند.

محققان توضیح می دهند که این توزیع ها فقط برای آن دسته از اجرام میان ستاره ای است که کینماتیک ستاره های M را دارند. کینماتیک های فرضی متفاوت باید توزیع های ارائه شده در این مقاله را تغییر دهند، اما محققان همچنین اشاره می کنند که نکات اصلی کارشان احتمالاً در مورد کینماتیک های دیگر نیز صدق می کند.

پژوهشگران می گویند: ویژگی های برجسته خلاصه شده در این بخش، احتمالاً در مورد کینماتیک های مختلف نیز، شاید برای یک اثر کلی خاموش یا متمایزتر صدق می کند.

لازم به ذکر است که این مطالعه، تعداد اجرام میان ستاره ای را پیش بینی نمی کند، چرا که هیچ راهی برای اندازه گیری آنها وجود ندارد.

نویسندگان در نتیجه گیری خود می نویسند: در این مقاله ما عمداً هیچ پیش بینی قطعی در مورد نرخ برخوردهای بین ستاره ای ارائه نمی کنیم، اما این نتایج به مشاهدات آینده با رصدخانه ورا روبین ( Vera Rubin) و بررسی میراث فضا و زمان آن کمک می کند. این به ستاره شناسان ایده ای در مورد توزیع آن اجرام میان ستاره ای که باید توسط این رصدخانه شناسایی شوند، می دهد.

گفتنی است که ما تازه چشم خود را به روی اجرام میان ستاره ای باز کرده ایم.

این مقاله به ما ایده ای می دهد که اجرام میان ستاره ای برخوردکننده به زمین احتمالاً از کجا می آیند، چه زمانی بیشترین احتمال برخورد را دارند و کجا بیشترین احتمال برخورد را دارند. به محض اینکه رصدخانه های در آستانه تاسیس نظیر ورا روبین شروع به کار کنند، ستاره شناسان شروع به جمع آوری داده هایی خواهند کرد که این یافته ها را تأیید یا تضعیف می کنند.