کوچکترین اشیاء تا کنون: از اندازه اتوبوسی تا سیارک‌های اندازه ورزشگاهی شناسایی شده در نزدیکی کمربند مریخ-مشتری
همه ما درباره سیارکی که دایناسورها را نابود کرد شنیده‌ایم، یک سنگ بزرگ به عرض 10 کیلومتر. با این حال، برخی از آنها کوچکتر نیز هستند.
این سنگ‌های فضایی به نام سیارک‌های دکامتر شناخته می‌شوند که فقط چند ده متر عرض دارند. سیارک‌ها می‌توانند از کشش گرانشی کمربند اصلی سیارک‌ها رها شوند و به مدار زمین نزدیک شده و تبدیل به اجرام نزدیک به زمین شوند.
دکامترها ممکن است بی‌اهمیت به نظر برسند، اما می‌توانند ضربه‌‌ای قوی داشته باشند. رویدادهای گذشته مانند برخوردهای تونگوسکا و چلیابینسک قدرت تخریبی این اجرام آسمانی را نشان می‌دهد.
حالا، تیمی از ستاره‌شناسان MIT راهی جدید برای شناسایی این سنگ‌های فضایی کوچک در کمربند اصلی سیارک‌ها - بین مریخ و مشتری با میلیون‌ها جسم صخره‌ای - پیدا کرده‌اند.
آنها تکنیکی برای شناسایی سیارک‌های کوچک با استفاده مجدد از داده‌های بررسی‌های سیارات خارج از منظومه شمسی ابداع کرده‌اند.
محققان توانستند بیش از 100 سیارک کوچک در کمربند اصلی سیارک‌ها کشف کنند. این سیارک‌ها که از اندازه اتوبوس تا ورزشگاه اندازه‌گیری می‌شوند، کوچکترین سیارک‌هایی هستند که تا کنون در این منطقه شناسایی شده‌اند.
«ما توانسته‌ایم اجرام نزدیک به زمین را تا اندازه 10 متر زمانی که به زمین بسیار نزدیک هستند شناسایی کنیم»، گفت آرتیم بردانوف، نویسنده اصلی مطالعه.
«اکنون راهی برای مشاهده این سیارک‌های کوچک زمانی که از زمین بسیار دورتر هستند داریم، بنابراین می‌توانیم دقت بیشتری در پیگیری مداری داشته باشیم، که برای دفاع سیاره‌ای بسیار مهم است.»
شناسایی سیارک‌ها با استفاده از داده‌های سیارات خارج از منظومه شمسی
تیم تحقیقاتی عمدتاً سیارات خارج از منظومه شمسی را مطالعه می‌کند. در سال 2016، آنها سیستمی از سیارات اندازه زمین کشف کردند که به دور ستاره TRAPPIST-1 می‌چرخند، برخی از آنها در منطقه قابل سکونت هستند.
آنها با استفاده از تلسکوپ‌های مختلف داده‌هایی درباره سیارات TRAPPIST-1 جمع‌آوری کرده‌اند. با این حال، این داده‌ها اغلب حاوی تداخل از گاز، گرد و غبار و سیارک‌های عبوری بودند.
«برای اکثر ستاره‌شناسان، سیارک‌ها نوعی آفت آسمان تصور می‌شوند، به این معنا که آنها فقط از میدان دید شما عبور می‌کنند و داده‌های شما را تحت تأثیر قرار می‌دهند»، گفت جولین دو ویت، استاد علم سیارات در MIT.
تیم متوجه شد که داده‌هایی که برای مطالعه سیارات خارج از منظومه شمسی استفاده می‌شود می‌تواند برای شناسایی سیارک‌ها در منظومه شمسی ما نیز استفاده شود.
آنها از تکنیکی به نام «شیفت و استک» برای تقویت اجرام کم فروغ در چندین تصویر از همان منطقه استفاده کردند. با این حال، این نیاز به قدرت محاسباتی قابل توجه دارد.
تیم از پردازنده‌های گرافیکی قدرتمند برای پردازش کارآمد مقدار زیادی داده استفاده کرد. آنها موفق شدند از روش خود بر روی داده‌های بررسی SPECULOOS و یک تلسکوپ در قطب جنوب استفاده کرده و تعداد زیادی سیارک جدید در کمربند اصلی کشف کنند.
استفاده از داده‌های جیمز وب
محققان از داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) برای شناسایی سیارک‌های کوچکتر استفاده کردند.
از آنجا که سیارک‌ها در کمربند اصلی در نور مادون قرمز روشن‌تر هستند، قابلیت‌های مادون قرمز JWST آن را برای این وظیفه ایده‌آل ساخته است.
تیم 10,000 تصویر JWST از TRAPPIST-1 را که برای مطالعه سیارات آن گرفته شده بود تحلیل کردند.
علاوه بر هشت سیارک شناخته‌شده، آنها 138 سیارک جدید و کوچک در کمربند اصلی کشف کردند.
این 138 سیارک جدیداً کشف شده تقریباً چند ده متر قطر دارند، که آنها را به کوچکترین سیارک‌های کمربند اصلی که تاکنون شناسایی شده‌اند تبدیل می‌کند.
برخی از این سیارک‌های جدید ممکن است در آینده به همسایگی زمین مهاجرت کنند و تبدیل به اجرام نزدیک به زمین شوند، در حالی که یکی احتمالاً یک سیارک تروجان است که با مدار مشتری به اشتراک گذاشته می‌شود.
«ما فکر کردیم که تنها چند شیء جدید کشف خواهیم کرد، اما بسیاری بیشتر از آنچه انتظار داشتیم، به ویژه کوچک‌ها را شناسایی کردیم»، دو ویت در خبرنامه مطبوعاتی گفت.
«این نشان‌دهنده این است که ما در حال کاوش یک رژیم جمعیتی جدید هستیم، جایی که بسیاری از اجرام کوچکتر از طریق آبشارهای برخوردهایی که در شکست سیارک‌ها به اندازه کمتر از تقریباً 100 متر بسیار مؤثر هستند، شکل می‌گیرند.»
یافته‌ها در مجله Nature منتشر شد.
