دنباله دارهـا عامل تیرگی اسرارامیز سطح سیاره عطارد

[Interstellar]

مدت زیادی است که داشنمندان علم نجوم در حال تحقیق و بررسی علت تیرگی سطح سیاره ی تیر (عطارد) هستند.تا جایی که می دانیم، تیرگی اجرام بدون هوا در اثر برخورد ریز-شهاب سنگ ها و بمباران باد خورشید است، فرآیندهایی که لایه ی نازکی از نانوذرات تیره ی آهن بر روی سطح این اجرام پدید می آورند. ولی داده‌های طیفی از سیاره ی تیر نشان می دهند که سطح آن دارای مقدار بسیار کمی نانوذره ی آهن است که بی شک نمی تواند دلیل تیرگی دیداری آن باشد.حالا گروهی از دانشمندان آمریکایی به توضیح جدیدی درباره‌ی تیرگی اسرارآمیز سطح سیاره عطارد دست یافتند.بر اساس یافته های جدید ، دنباله دارهای گذرنده با پاشیدن پیوسته ی کربن، به آرامی و در درازنای میلیاردها سال سیاره ی تیر را به رنگ سیاه رنگ آمیزی کرده اند.

مگان بروسسیال، سرپرست این گروه تحقیقاتی در این خصوص می گوید:

   مطالعه‌ی ما با به وسط کشیدن پای کربن در مقام عامل پنهان تیره کننده، به این راز طولانی درباره علت تیره‌تر بودن سطح عطارد از سطح ماه پاسخ می دهد. شناسایی این کربن به دلیل دور از دسترس بودن روش های رصدی مناسب، بسیار دشوار است اما نتایج بررسی های ما حاکی از آن است که عطارد با هجوم بی‌وقفه‌ی شهاب سنگ ها که در بیشتر موارد از دنباله‌دارهای غنی از کربن مشتق می شوند، محتوی کربن کافی برای تیره کردن سطح عطارد هستند. این ریزشهاب‌سنگ‌ها با سرعت نسبتا کمی برخورد می کنند و این امکان را فراهم می کنند که ماده‌ی بیشتری سطح سیاره را بپوشاند. به این ترتیب، فراوانی کربن در سطح عطارد تقریبا ۳ تا ۶ درصد است.



تیر همسایه ی خورشید است و دنباله دارها با نزدیک شدن به خورشید اغلب آغاز به فروپاشی می کنند. ۲۵ درصد از وزن غبار دنباله دارها را کربن تشکیل داده، بنابراین سیاره ی تیر می بایست در معرض بمباران پیوسته ی کربن از سوی این دنباله‌دارهای از هم پاشنده باشند.

بروک سیال با بهره از یک مدل برای دریافت غبار از برخوردها و همچنین یک برآورد شناخته شده از شار ریزشهاب‌سنگ ها در سیاره ی تیر توانست برآورد کند که هر چند وقت یک بار مواد دنباله دارها باید به سطح این سیاره برخورد کند، چه مقدار کربن باید به سطح سیاره بچسبد، و چه مقدار باید پاشیده شده و به فضا برگردد. محاسبه های وی نشان می دهد که پس از میلیاردها سال بمباران، سطح تیر می بایست در همه جایش میان ۳ تا ۶ درصد کربن داشته باشد.

بخش بعدی کار، برآورد این بود که چه میزان تیره شدن را می توان از همه ی این کربن های برخوردی انتظار داشت. پژوهشگران بدین منظور به سراغ “تیرانداز عمودی ایمز” (AVGR) رفتند. این تیرانداز ۱۴ پایی با شلیک پرتابه ها با سرعت هایی تا ۱۶۰۰۰ مایل بر ساعت، برخوردهای آسمانی را شبیه سازی می کند.



این دانشمندان در این بررسی، پرتابه هایی را در حضور قند (شکر) که یک چندساخت پیچیده ی آلی است و با مواد درون دنباله دارها همانندی دارد پرتاب کردند. گرمای یک برخورد قند را می سوزاند و کربن آزاد می کند. پرتابه هایی هم به درون موادی همانند بازالت های ماه – همان سنگ هایی که لکه های تیره ی سطحِ رو به زمین ماه را ساخته‌اند- شلیک شد. پیتر شولتز، استاد بازنشسته ی زمین شناسی در دانشگاه براون و یکی از نویسندگان این پژوهش تازه می گوید:

   ما به این دلیل از مدل بازالت ماه بهره جستیم که می خواستیم یک چیزِ از پیش تیره را بیازماییم و ببینیم می توانیم آن را تیره‌تر کنیم یا نه.
این آزمایش ها نشان دادند که ذرات ریزِ کربن در ژرفای درون مواد گداخته ی برخوردی جای می گرفت. این فرآیند مقدار نور بازتابیده توسط ماده ی هدف را به کمتر از ۵ درصد می رساند– تقریبا به اندازه ی تیره ترین بخش های سیاره ی تیر.

نکته ی مهم این که بررسی های طیف سنجی روی نمونه های برخوردی هیچ نشانه ی طیفی ویژه و متمایزی را آشکار نکرد، این هم مانند شناسه های طیفی یکدست سیاره ی تیر بود. شولتز می گوید:
   ما نشان دادیم کربن مانند یک عامل تیره کننده ی پنهانی رفتار می‌کند. رفتاری که از دیدگاه بررسی طیفی، همانند یک رنگ آمیزی نادیدنی (نامریی) است.

و این رنگ آمیزی میلیاردها سال است که روی سطح تیر انجام شده و می شود.

   ما فکر می کنیم این سناریویی است که باید در نظر گرفته شود. به نظر می رسد تیر یک سیاره ی کاملا رنگ‌آمیزی شده است.