فضاپیمای ناسا در جستجوی اجسام فرانپتونی؛ نیوهورایزنز جهان‌های یخ‌زده جدیدی می‌یابد؟

فضاپیمای «نیوهورایزنز» یا «افق‌های نو» ناسا هفت سال پیش در یکی از دوردست ترین مناطق منظومه شمسی از کنار پلوتون عبور کرد و توانست داده‌های ارزشمندی از این سیاره کوتوله به زمین ارسال کند. با این حال کار آن هنوز تمام نشده است و دانشمندان همچنان برنامه‌های بسیاری برای این کاوشگر دارند.

کد خبر: ۶۸۵۷۵۲

تاریخ: ۲۴ تير ۱۴۰۱ - ۱۶:۴۴

نیوهورایزنز در ژانویه ۲۰۰۶ به فضا پرتاب شد و در تابستان ۲۰۱۵ یک مطالعه شناسایی بر روی پلوتون و قمرهای آن انجام داد. عبور نزدیک این کاوشگر از کنار پلوتون به دانشمندان نشان داد که این سیاره کوتوله یک دنیای فوق‌العاده متنوع با کوه‌های یخی سر به فلک کشیده و دشت‌های عظیم و عجیب و غریب پوشیده از نیتروژن یخ‌زده است.

پلوتون تا مدت‌ها به عنوان دوردست‌ترین سیاره از خورشید در نظر گرفته می‌شد، اما مطابق تعریف جدید اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی از سال ۲۰۰۶ بدین سو به عنوان یک سیاره کوتوله در زیرشاخه اجرام فرانپتونی طبقه‌بندی می‌شود.

نیوهورایزنز هنوز در حال انجام وظیفه است و هر چه بیشتر در دل ناحیه «کمربند کویپر» فرو می‌رود تا جهان‌های کوچک یخ‌زده را در منطقه فوقانی مدار نپتون از نزدیک رصد کند.

تا کنون ۸۰۰ جسم فرانپتونی در ناحیه این کمربند یافت شده است، با این حال گمان می‌رود دستکم ۳۵ هزار جهان یخ‌زده با قطرهای کوتاه و بلند در این منطقه وجود داشته باشند.

نیوهورایزنز توانست در ژانویه ۲۰۱۹ در ناحیه کمربندی کویپر از کنار جسم فرانپتونی «آلتیما ثولی»، دورترین و قدیمی‌ترین جرمی که تاکنون در منظومه شمسی کشف شده است، بگذرد. این سیارک دوتایی که عمر آن به ۴.۶ میلیارد سال می‌رسد در سال ۲۰۱۴ توسط تلسکوپ هابل کشف شده بود.

ناسا اخیراً با تعریف ماموریت دیگری کار این کاوشگر را تا سال ۲۰۲۵ تمدید کرده است. اکنون در دستور کار نیوهورایزنز سه آیتم اصلی وجود دارد که توسط سازمان فضایی آمریکا تایید شده است.

آلن استرن، از محققان اصلی پروژه نیوهورایزنز در موسسه تحقیقات جنوب غربی در کلرادو، در این خصوص می‌گوید: «یکی از آیتم‌ها جستجوی یک جسم فرانپتونی دیگر است که بتوانیم آن‌ها را نه از نزدیک، بلکه از راه دور مطالعه کنیم. هدف دیگر تکمیل ارسال داده‌های پروازهای پیشین به زمین است. ما تقریباً ۹۰ درصد از [داده‌های] پرواز بر فراز آلتیما ثولی را در اختیار داریم، اما همه چیز را می‌خواهیم و این زمان می‌برد.»

وی اضافه کرد: «در حالی که در حال پرواز در امتداد کمربند کویپر هستیم، یک ماموریت میان‌رشته‌ای بین علوم فضایی، اخترفیزیک، علوم سیاره‌ای و هلیوفیزیک انجام خواهیم داد. ما از این فضاپیما برای انجام کارهایی استفاده خواهیم کرد که انجامشان واقعاً ممکن نیست مگر اینکه شما یک فضاپیما آنجا داشته باشید.»

جسم فرانپتونی «آلتیما ثولی»، دورترین و قدیمی‌ترین جرمی که تاکنون در منظومه شمسی کشف شده است

فضاپیما در این تحقیقات به کمک دانشمندان علم هلیوفیزیک خواهد آمد تا برای مثال «یون‌های پیکاپ» را مطالعه کنند. این ذرات باردار محل قرار گرفتن مرز با محیط بین‌ستاره‌ای را معلوم می کنند. در واقع هرچه نیوهورایزنز یون‌های پیکاپ بیشتری مشاهده کند، دانشمندان درمی‌یابند غبار میان ستاره‌ای باید تراکم و ضخامت بیشتری داشته باشد.

ناسا پیشتر در سال ۲۰۱۸ بر پایهٔ داده‌های به دست آمده از طیف‌سنج فرابنفش کاوشگر افق‌های نو اعلام کرده بود یک «دیواره هیدروژنی» در لبه‌های بیرونی منظومه شمسی وجود دارد.

در اخترفیزیک، نیوهورایزنز پس‌زمینه نوری و فرابنفش کیهانی را مطالعه می‌کند و تصویری از غبارهای مبهم و منابع نوری پراکنده در نواحی داخلی منظومه شمسی به دست می‌دهد. در بخش علوم سیاره‌ای نیز این کاوشگر قرار است اورانوس و نپتون را از هندسه‌های منحصربه‌فرد «زاویه فاز بالا» مورد مطالعه قرار دهد و وضعیت تعادل انرژی این سیارات را روشن کند.

تیم نیوهورایزنز همچنین قصد دارد در تلسکوپ‌های زمینی خود (مانند تلسکوپ‌های کک و سوبارو) برای یافتن جرم‌های فرانپتونی جدید استفاده کند. این اکیپ مستقر در زمین قرار است از سیستم‌های پیشرفته زبان ماشین برای شکار این اجرام استفاده کند.

استرن می‌گوید: «معلوم شد استفاده از این رو‌ش سریع‌تر، دقیق‌تر و قابل اعتمادتر است. زبان یادگیری ماشینی بهتر از انسان عمل می‌کند و می‌تواند اجسام فرانپتونی بیشتری را پیدا کند. بنابراین این یک پیشرفت است و با صرفه‌جویی از وقت، نتیجه بهتری به دست می‌آید.»

دانشمندان می‌گویند علاقه‌مند هستند یک جرم فرانپتونی دیگری را از نزدیک مطالعه کند تا ببیند آیا شکل‌گیری و تکامل آن با آنچه در «آلتیما ثولی» مشاهده شده مطابقت دارد یا خیر.

محققان پروژه می‌گویند این فضاپیما کاملا سالم است و عمر آن در حال حاضر تنها به دلیل سوخت هسته‌ای‌اش محدود شده است. با این حال این سوخت احتمالاً برای ادامه پرواز نیوهورایزنز تا سال ۲۰۴۰ کافی خواهد بود.

منبع: یورونیوز