“أصغر الكويكبات التي تم اكتشافها على الإطلاق قد تغير قواعد اللعبة في الدفاع الكوكبي – زمي ساينس”

توضيح من فنان لتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا يكشف عن مجموعة من الكويكبات الصغيرة في حزام الكويكبات الرئيسي. حقوق الصورة: إيلا مارو.

على مدار عقود، اعتبر الفلكيون هذه الكويكبات إزعاجات – بقع صغيرة من الصخور تتسابق عبر صور التلسكوب، مما يحجب رؤى النجوم البعيدة. لقد كانت هذه الكويكبات، التي يُطلق عليها أحيانًا “الآفات في السماء”، مجرد ضجيج كوني للباحثين الذين يركزون على الكون خارج نظامنا الشمسي.

لكن الآن، يرى العلماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هذه الحصى الفضائية في ضوء جديد تمامًا. باستخدام البيانات التي تم جمعها في الأصل لكواكب خارجية بعيدة وتقنية معالجة الصور المستعارة من التسعينيات، اكتشفوا بعض أصغر الكويكبات التي تم الكشف عنها على الإطلاق في حزام الكويكبات الرئيسي – صخور فضائية يبلغ عرضها 10 أمتار فقط، بحجم حافلة. قد تلعب هذه الاكتشافات دورًا حاسمًا في فهمنا لـ الدفاع الكوكبي وأصول النيازك التي تضرب الأرض أحيانًا.

بقع على حزام

حزام الكويكبات هو حقل شاسع من الحطام بين المريخ والمشتري، موطن لملايين من الشظايا الصخرية المتبقية من تشكيل النظام الشمسي. حتى الآن، لم يتمكن العلماء من تحديد كويكبات الحزام الرئيسي التي كانت بعرض كيلومتر واحد على الأقل. أي شيء أصغر كان خافتًا جدًا ليتم اكتشافه وسط ضوضاء صور التلسكوب.

دخل جولين دي ويت وآرتيم بردانوف من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، اللذان أدركا أن هناك كنزًا مخفيًا في ذلك الضجيج.

يقول دي ويت: “بالنسبة لمعظم علماء الفلك، تُعتبر الكويكبات نوعًا من الآفات في السماء،” بمعنى أنها تعبر فقط مجال رؤيتك وتؤثر على بياناتك.

لكن دي ويت وزملاءه رأوا إمكانيات. تساءلوا عما إذا كانت الصور نفسها المستخدمة في البحث عن الكواكب الخارجية البعيدة يمكن أن تكشف أيضًا عن الكويكبات الأقرب إلى الوطن. لاختبار فكرتهم، طبقوا تقنية تسمى “shift and stack” على الصور التي تم التقاطها بواسطة تلسكوب الكواكب العابرة والصغار (TRAPPIST) واستطلاع SPECULOOS، وكلاهما مصمم للبحث عن الكواكب الخارجية.

الطريقة بسيطة بشكل خادع. من خلال نقل صور متعددة لنفس بقعة السماء وتجميعها معًا، يمكن استنباط الأجسام الخفية التي ستفقد في الضجيج. مع قوة الحوسبة الحديثة، تمكن الفريق من معالجة آلاف السيناريوهات المحتملة لمكان اختباء كويكب، مما كشف عن مجموعة من الصخور الفضائية التي لم تُرَ من قبل.

ما معنى هذا للدفاع الكوكبي

جاءت اختراقاتهم عندما طبقوا هذا النهج على بيانات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا (JWST). تم تصميم JWST بشكل أساسي لاستكشاف المجرات البعيدة والكواكب الخارجية، وهو يتفوق في اكتشاف الضوء تحت الأحمر – وأجهزته حساسة للغاية لدرجة أنها يمكن أن تكشف حتى عن حرارة الكويكبات الصغيرة البعيدة.

في الصور التي كانت مُعدة في الأصل لدراسة نظام النجوم TRAPPIST-1، وجد فريق MIT شيئًا غير متوقع: ثمانية كويكبات معروفة في الحزام الرئيسي و138 كويكبًا غير معروف. كانت هذه الكويكبات المكتشفة حديثًا تتراوح أحجامها من حجم حافلة إلى عدة استادات، مما يمثل أصغر الكويكبات في الحزام الرئيسي التي تم اكتشافها على الإطلاق.

قال دي ويت: “ظننا أننا سنكتشف بعض الأجسام الجديدة فقط، لكننا اكتشفنا عددًا أكبر بكثير مما كان متوقعًا، خاصةً الكويكبات الصغيرة.” “إنها علامة على أننا نستكشف نظام سكاني جديد.”

تعتبر هذه الكويكبات الصغيرة أكثر أهمية مما توحي به أحجامها. في حين أن الكويكبات العملاقة مثل تلك التي أنهت عصر الديناصورات نادرة — حيث تضرب الأرض ربما مرة كل 100 مليون إلى 500 مليون سنة — فإن الكويكبات الأصغر شائعة بشكل أكبر. يمكن أن تؤثر صخرة بحجم حافلة بشكل كبير، كما يتضح في عام 2013 عندما انفجر كويكب فوق تشيليابنسك، روسيا، محطماً النوافذ ومسببًا إصابات لأكثر من 1,500 شخص.

مع القدرة على رصد هذه الكويكبات التي يبلغ حجمها عدة ديسيمترات بينما لا تزال في حزام الكويكبات، يمكن للعلماء تحسين قدرتهم على تتبع الأجسام المحتملة الخطورة قبل وقت طويل من اقترابها من الأرض.

“لدينا الآن وسيلة لرصد هذه الكويكبات الصغيرة عندما تكون بعيدة جداً,” يوضح بورداوف، “لذلك يمكننا القيام بتتبع مداري أكثر دقة، وهو أمر أساسي للدفاع الكوكبي.”

تكنولوجيا جديدة، آفاق جديدة

بعيداً عن الدفاع الكوكبي، يفتح هذا الاكتشاف إمكانيات جديدة لفهم تطور النظام الشمسي. تدعم وفرة الكويكبات الصغيرة فكرة أن هذه القطع تتشكل من تصادمات تستمر في تكسير كويكبات أكبر إلى قطع أصغر. يبدو أن حزام الكويكبات الرئيسي أكثر ديناميكية مما كان يُعتقد سابقًا.

“هذه مساحة جديدة تمامًا وغير مستكشفة ندخلها، بفضل التقنيات الحديثة،” يقول بردانوف. “إنها مثال جيد لما يمكننا القيام به كحقل عندما ننظر إلى البيانات بشكل مختلف.”

في المستقبل، يمكن تطبيق هذه التقنية على المزيد من المسوحات التلسكوبية، واستغلال مجموعات البيانات القديمة للبحث عن الكنوز المخفية. ما كان يُعتبر سابقًا تداخلًا أصبح الآن يقدم جبهة جديدة للاكتشاف. آفات السماء تأخذ لحظتها — ويبدو أنها تملك الكثير لتعلمه.

ظهرت النتائج في مجلة Nature.