پیش‌بینی تغییرات سطحی سیارک 'خدای هرج و مرج' در نزدیکی زمین
در یک رویداد نزدیک که ممکن است ساختار سطحی آن را تغییر دهد، پیش‌بینی می‌شود که سیارک آپوفیس هنگامی که در 13 آوریل 2029 از نزدیکی زمین عبور می‌کند، تغییرات سطحی فوق‌العاده‌ای را تجربه کند.
بر اساس تحقیقاتی جدید، این تعامل کوتاه با جاذبه سیاره ما می‌تواند زلزله‌ها و زمین‌لغزش‌هایی روی آپوفیس ایجاد کند که ممکن است سطح آن را تغییر دهد.
رونالد-لوی بالوز، یک دانشمند سیارک از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز، توضیح می‌دهد که سیارک‌هایی مانند آپوفیس تحت فرسودگی مداوم فضایی از بمباران شهاب‌سنگ‌های کوچک قرار دارند که به تدریج سطوح آنها را تغییر می‌دهد.
اما سیارک‌هایی که نزدیک به سیاره‌ها عبور می‌کنند اغلب فرسودگی کمتری نشان می‌دهند نسبت به آنهایی که دورتر در فضا هستند و این به نظریه‌ها منجر شده است که جاذبه سیاره‌ای می‌تواند مسئول تازه‌سازی سطوح این سنگ‌های فضایی باشد.
درباره آپوفیس
آپوفیس، یک سیارک به طول 1100 فوت (340 متر) که به نام خدای مصری هرج و مرج نامگذاری شده است، در سال 2004 کشف شد. این سیارک به شکل بادام زمینی به دلیل اندازه‌اش و نزدیکی پیش‌بینی شده اولیه به زمین به سرعت توجه‌ها را به خود جلب کرد.
ابتدا برآوردها احتمال برخورد بالاتری را نشان می‌دادند، اما تا سال 2021، ستاره‌شناسان محاسبات خود را تصحیح کرده و مشخص کردند که آپوفیس، اگرچه در مسیر نزدیک قرار دارد، با زمین برخورد نخواهد کرد. در عوض، پیش‌بینی می‌شود که این سیارک تا 20000 مایل (32000 کیلومتر) از زمین عبور کند که نزدیک‌تر از بسیاری از ماهواره‌های ما در مدار است.
با اینکه این فاصله برای زمین امن محسوب می‌شود، دانشمندان کنجکاو هستند که این عبور نزدیک چگونه می‌تواند بر خود آپوفیس تأثیر بگذارد.
برای بررسی این ایده، بالوز و گروهی از پژوهشگران بین‌المللی مدل‌های محاسباتی آپوفیس را با استفاده از داده‌های موجود از سیارک دو قسمتی دیگری به نام ایتوکاوا ایجاد کردند که به طور گسترده‌ای مطالعه شده است. شبیه‌سازی‌های آنها بررسی کردند که آپوفیس چگونه ممکن است به کشش گرانشی زمین پاسخ دهد و به اثرات ساختاری کوچک و بزرگ در طول عبور 2029 پرداختند.
گرانش زمین و آپوفیس
یافته‌های آنها نشان می‌دهد که دو فرایند اصلی که هر دو تحت تأثیر گرانش زمین هستند، می‌توانند به طور قابل توجهی سطح آپوفیس را تغییر دهند. اولین مورد شامل زلزله‌های سطحی است که انتظار می‌رود یک ساعت قبل از نزدیک ترین فاصله آپوفیس آغاز شده و کمی بعد ادامه یابد.
اگرچه شدت این زلزله‌ها هنوز نامعلوم است، بالوز توضیح داد که حتی رویدادهای زلزله‌ای کوچک روی زمین احتمالاً تأثیر بزرگی بر آپوفیس خواهند داشت، زیرا جاذبه آن حدود 250,000 برابر ضعیف‌تر از زمین است. زلزله‌ها می‌توانند تخته‌سنگ‌ها و سنگ‌ها را جابجا کرده و سبب شوند برخی از آنها به طور موقت به فضا پرتاب شوند و سپس دوباره به پایین بیافتند، و الگوهای قابل مشاهده‌ای ایجاد کنند که ممکن است توسط فضاپیماهای عبوری مشاهده شوند.
فرایند دوم می‌تواند بر دینامیک چرخشی سیارک یا "غلطیدن" آن تأثیر بگذارد. آپوفیس برخلاف یک چرخش ثابت در یک محور تکی، به طور نامنظم می‌چرخد، مشابه یک توپ فوتبال به بد پرتاب شده.
یک مطالعه جداگانه منتشر شده در 2023 نشان داد که گرانش زمین سرعت غلطیدن آپوفیس را تغییر خواهد داد، یا آن را سرعت می‌بخشد یا کندتر می‌کند، بسته به جهت‌گیری خود سیارک در نزدیکی زمین.
شبیه‌سازی‌های جدید این را پشتیبانی کرده و بیشتر نشان می‌دهند که چنین تغییراتی می‌توانند شیب‌های سنگ‌های روی سطح آن را ناپایدار کنند. در طول زمان، این ناپایداری تدریجی توانایی تحریک زمین‌لغزش‌ها را دارد.
برنامه‌های آینده
برای درک بهتر این تغییرات، بالوز و تیمش امیدوارند داده‌های زنده از ماموریت OSIRIS-APEX ناسا جمع‌آوری کنند. این فضاپیما، که از ماموریت OSIRIS-REx که نمونه‌هایی از سیارک بنو جمع‌آوری کرده بود بازنویسی شده، تنظیم شده است تا آپوفیس را در طول عبور 2029 مشاهده کند.
برای 18 ماه، OSIRIS-APEX به مطالعه ترکیب شیمیایی آپوفیس و مستندسازی تغییرات سطحی خواهد پرداخت که ممکن است ایده‌های بالوز را توضیح و اطلاعات جدیدی درباره اثرات مواجهات سیاره‌ای بر اجرام کوچک ارائه دهد.
همزمان با نزدیک شدن آپوفیس، جامعه علمی برای یک فرصت نادر برای مشاهده آماده است. این ملاقات نزدیک نه تنها می‌تواند فرآیندهایی که سیارک‌ها را شکل می‌دهند روشن کند، بلکه دینامیک پیچیده فرسودگی فضایی و تعاملات سیاره‌ای را نشان دهد.
این مطالعه در حال حاضر در پایگاه پیش‌نویس arXiv در دسترس است.
