آموزشگاه آنلاین ستاره‌شناسی: آموزش ببینید، تلسکوپ جایزه بگیرید! نام‌نویسی

اندکی بیش از 4 میلیارد سال پیش، سیارات در منظومه خورشیدی ما با تعداد وسیعی از اجسام کوچک سنگی یا یخی که به دور خورشید می چرخیدند، پدید آمده‌اند. اینها آخرین بقایای ذرات سیاره ای هستند که بلوک‌های اولیه تشکیل دهنده سیارات را شکل داده اند.

پس از آن، بسیاری از این اجرام باقی مانده از بین رفته‌اند، چرا که تغییرات در مدارهای سیارات غول پیکر آنها را به اصله‌های که به بیرونی‌ترین نقاط منظومه خورشیدی و یا فراتر از آن ‌می‌رسد، پراکنده کرده است. اما بعضی از آنها در دو ناحیه با فاصله کمتر، نزدیک به نقاطی که تأثیر گرانشی مشتری و تعادلی خورشید را گرفته‌اند، به دام افتاده اند و برای میلیارد‌ها سال بدون تغییر مداری باقی مانده‌اند.
تقریباً 4 میلیون سال پیش، یکی از نیاکان قدیمی انسان های مدرن در جایی که بعدها تبدبل به کشور اتیوپی شد، زندگی می‌کرده است. سی و چهار سال پیش دونالد جانسون اسکلت فسیل شده این موجود را کشف کرد، که بعدها با نمایش 1967 گروه بیتلز با عنوان " لوسی در آسمان با الماس ها" لوسی نامیده شد .

10041 6 lucy crop 1041

تصویر خیالی از مأموریت لوسی به سیارک های تروجان

سه سال بعد، یک فضاپیما به نام لوسی، با الهام از فسیل مشهور، اکتشافات خود را آغاز خواهد کرد که می‌تواند به تعیین تاریخ اولیه منظومه خورشیدی کمک کند.
مأموریت لوسی ناسا بر روی شش عدد از سیارک‌های تروجان مشتری است. با مطالعه بازمانده‌های اولیه تشکیل سیار‌ها، مأموریت لوسی به همان اندازه که توانست شواهدی را در مورد تکامل بشریت نشان دهد، خواهد توانست در مورد پیدایش منظومه خورشیدی نیز شواهدی را آشکار کند. به علاوه در راه رسیدن به تروجان ها، لوسی سیارکی را ملاقات خواهد کرد. نام آن را دونالد جانسون نامیده گذاشتند.

انیمیشن تایم لپس بالا حرکان سیارات داخلی، حرکت مشتری و هر دو دسته تروجان ها (سبز) در طی دوره زمانی مآموریت لوسی را نشان می دهد. تروجان های L4 مشتری را در مدارش هدایت می کند و تروجان های L5 به دنبالش می رود. طبق معمول همیشه تروجان های L4 بر اساس کاراکترهای یونانی در جنگ تروجان نام گذاری شده اند. اجرام L5 در طرف مقابل تروجان در درگیری نام گذاری شده اند.

هارولد لوویسون، پژوهشگر اصلی مؤسسه تحقیقاتی جنوب غربی در بولدر، کلرادو می گوید:" تروجان ها در بردارنده سرنخ‌های حیاتی در مورد منشأ منظومه خورشیدی هستند، چرا که آنها بقایای باقی مانده از فرآیند ساخت سیارات هستند ".
تروجان ها در مسری پیش و پس از سیاره مشتری به دور خورشید می چرخند و اغلب همان مسیر را دنبال می کنند، اما یک سیاره غول پیکر را در حدود یک ششم از مسیر اطراف مدار آن هدایت می کند یا با همان مقدار به دنبال آن حرکت می کند. این موضوع تروجانها را نزدیک یکی از دو نقطه پایدار گرانشی"Lagrange " نگه می دارد، L4 و L5 ، که در دأس یک مثلث متساوی الاضلاع با مشتری و خورشید قرار گرفته است، جایی که آن ها را از منحرف کردن به مدارهای مختلف یا بیرون از منظومه خورشیدی به طور کامل حفاظت می کند. منطقه اطراف نقاط L4 و L5 مشتری هر کدام شامل یک گروه از اجرام با میلیاردها سال قدمت می شود که اطلاعاتی در مورد تاریخ منظومه خورشیدی ما را در بردارد .
مشاهدات انجام شده از کاوشگر ، اخترشناسان را قادر می سازد تا سیارک های تروجان را با تغییرات دقیق در رنگ و ترکیب احتمالی دسته بندی کنند. کیت نول، دانشمند پروژه لوسی می گوید:" ما تغییرات در خاصی را که می توان از زمین اندازه گیری کنیم را می بینیم و می خواهیم بدانیم که اساس فیزیکی در پشت این تغییر وجود دارد. "." مأموریت به یک جسم تنها اجازه نمی‌دهد که نوعی از مقایسه که باعث می شود لوسی زمینه بهتری را  برای آنچه که ما در در جمعیت گسترده تر می بینیم فراهم کند. ".

10041 patroclus menoetius

دانشمندان SwRi سیارک دو تایی Patroclus-Menoetius را که در تصویر خیالی نشان داده شده را مطالعه کردند تا دگرگونی سیارات غول پیکر را بدان گونه که در تاریخ اولیه منظومه خورشیدی در 100 میلیون سال اول اتفاق افتاده را اندازه بگیرند.

با مشاهده کردن شش تروجان که شامل بزرگترین آنها هستند و دو مورد از آنها یک سیستم دودویی (دو جسمی است که به دور یکدیگر می چرخند) را می سازند، لوسی اطلاعات فراوانی در مورد اجسامی که دیسک اصلی پیش سیاره‌ای منظومه خورشیدی را ساخته‌اند، به دست خواهد آورد.
یکی از خصوصیاتی که تروجان ها معمولاً دارند این است که آنها تاریک و سرد هستند. نول میگوید :" آنها 4 یا 5 درصد نوری که به آن ها می تابد را بازتاب می دهند و در اصل تاریک هستند"
امی سایمون دانشمند ارشد می گوید:" اجرام تاریک ممکن است ترکیبات آلی (شامل کربن) را بر روی سطوح خود داشته باشند. ". " اگر بسیاری از تروجان‌هایی که ما بررسی می کنیم شواهدی از مواد آلی را نشان دهند، دلالت می کند که بلوک های سازنده پیدایش حیات به طور کامل در منظومه خورشیدی اولیه رایج بوده است."
بسیاری از فرآیند های مشابهی که تروجان‌ها را در مدارهای فعلی شان به دام انداخته اند، از دیگر پیش سیاره های باقی مانده که از خورشید دورتر هستند، فرستاده شدند  و ما اکنون آن ها را در کمربند کوییپر یافته ایم که منطقه ای یخی است در ورای نپتون و خانه ای برای پلوتو و دیگر سیارات کوتوله محسوب می شود.(فضاپیمای افق های نو ناسا پلوتو را پس از یک سفر 9 ساله کشف کرد و از یک جسم دیگر کمربند کوییپر در روز سال جدید 2019 پرواز خواهد کرد.).
جمع آوری داده برای موفقیت لوسی حیاتی خواهد بود. این کاوشگر 4 ابزار را در محموله خود حمل خواهد کرد.:  L’Ralph ، که شامل MVIC (دوربین تصویر برداری قابل مشاهده چند منظوره)، تصویر برداری چند رنگی، LEISA (آرایه طیفی تصویربرداری Etalon) یک طیف سنج که اطلاعاتی در مورد ترکیب سطح ارایه می دهد و L’LORRI (تصویرگر اکتشافی با بازه طولانی)، دوربین با وضوح بالا; و L’TES (طیف سنج تابش گرمایی)، که دمای سطح تروجان ها را اندازه می گیرد. وعلاوه بر ابزارهای علمی ، ازتباطات لوسی (رادیویی) و سیستم کسب هدف (TTcam) در مأموریت علمی شرکت خواهند کرد. L’Ralph سطوح تروجان ها را برای پیرا کردن وجود سیلیکات ها، یخ ها و موتد آلی متفاوت در این سیارک ها آنالیز خواهد کرد. L’LORRI تصاویری با قدرت بالا از تروجان ها را که توسط TTcam ضمیمه شده اند را در نزدیکترین رویکرد خواهد گرفت.. L’TES وضعیت فیزیکی سطح تروجان را مورد بررسی قرار می دهد و اطلاعات رادیویی به همراه داده های تصویر برداری برای تعیین جرم ها و چگالی های آن ها مورد استفاده قرار می گیرد.

 

10041 final lucy high end render pira

 

لوسی برای پرتاب در ماه اکتبر سال 2021 برنامه ریزی شده است، پرواز کردن با اهداف بیشتری در مدارهای مختلف در اطراف خورشید نسبت به مأموریت های دیگر در طول تاریخ . پاسخ سوالات کلیدی در مورد گذشته دور خورشید با توجه به مأموریت لوسی در دسترس خواهد بود.
مأموریت لوسی توسط دکتر هارولد لویسون و تیم او در مؤسسه تحقیقاتی جنوب غربی انجام شده و توسط مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا اداره می شود. ابزارها در لوسی به وسیله گودارد، دانشگاه ایالتی آریزونا و آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز  پیشرفته شده است. این فضاپیما توسط لاکهید مارتین ساخته و توسعه یافته است. پس از ساخت آن، لوسی آزمایشات بیشتری را انجام خواهد داد و در سه سال آینده در مأموریتی راه اندازی خواهد شد که دانش ما از منظومه خورشیدی را برای همیشه تغییر خواهد داد.

کارشناس ارشد اختر فیزیک، همکار تحریریه آسمان شب ایران

نویسنده: فاطمه خداداد

کارشناس ارشد اختر فیزیک، همکار تحریریه آسمان شب ایران

banner eyepeacc

celestron banner 02

iranoptic 03

iranoptic 05

تالار گفتگو

23 آذر 1397

رویدادهای آسمان شب را در ایمیل خود دریافت کنید.


Receive HTML?

Joomla Extensions powered by Joobi

فروشگاه

برای پشتیبانی از سایت آسمان شب ایران ابزارهای ستاره‌شناسی خود را از فروشگاه ایران اپتیک خریداری فرمایید، با سپاس از شما دوستان و همراهان گرامی.