سرعت چرخش یکی از اجرام نزدیک زمین رو به افزایش است
سرعت چرخش سیارک فایتون که جزو اجرام بالقوه خطرناک نزدیک به زمین طبقه‌بندی شده است، هر سال سریع‌تر و سریع‌تر می‌شود اما دانشمندان هنوز علت دقیق آن را نمی‌دانند.
این سنگ فضایی با نام «۳۲۰۰ فایتون» (۳۲۰۰ Phaethon) حدود ۵.۴ کیلومتر عرض دارد و از هر سیارک دیگری در منظومه‌ی شمسی به خورشید نزدیک‌تر می‌شود تا جایی که به حداقل فاصله‌ی حدود ۲۰.۹ میلیون کیلومتر از خورشید یعنی کمتر از نصف فاصله‌ی عطارد می‌رسد.
در این مدار بیضوی ۵۲۴ روزه فایتون به زمین هم به اندازه‌ای نزدیک می‌شود که جزو اجرام «بالقوه خطرناک» طبقه‌بندی شود. اما همچنان بسیار از زمین دور است و نزدیک‌ترین فاصله‌ی ثبت شده برای آن در سال ۲۰۱۷ بود که از فاصله‌ی ۱۰.۳ میلیون کیلومتری سیاره‌ی ما، یا حدود ۲۷ برابر دورتر از ماه گذشت.
این سیارک به دلیل دیگری هم معروف است. دنباله‌ی غبارآلود آن باعث ایجاد بارش شهابی «جوزایی» (Geminids) است که در اوایل دسامبر (اواسط آذر) هر سال به اوج خود می‌رسد و در سراسر جهان قابل مشاهده است.
حالا طبق نتایج ارائه شده در کنفرانس علوم سیاره‌ای انجمن نجوم آمریکا ۷ اکتبر (۲۵ مهر)، چرخش فایتون شتاب‌دار است. یک چرخش کامل آن دور خودش حدود ۳.۶ ساعت طول می‌کشد اما این زمان، هر سال حدود ۴ میلی‌ثانیه کوتاه‌تر می‌شود. این عدد شاید زیاد به‌نظر نرسد، اما طی هزاران یا میلیون‌ها سال می‌تواند مدار سیارک را تغییر دهد.
مسیر فایتون در سال ۲۰۱۷
Credit: Tom Ruen/Wikimedia
ستاره‌شناسان برای نخستین بار در سال ۱۹۸۳ فایتون را به‌عنوان سیارک ۳۲۰۰ شناسایی کردند و از آن زمان تا کنون توسط منحنی‌های نوری که روشنایی یک جرم و در نتیجه چرخش و حرکت آن را در طول زمان نشان می‌دهد، و همچنین تلسکوپ های رادیویی و اختفای گاه‌به‌گاه ستاره‌ها پشت آن، مدار سیارک را دنبال می‌کنند. بنابراین این جرم یکی از شناخته شده‌ترین مدارها را در میان سیارک‌های منظومه‌ی شمسی دارد.
با استفاده از مجموعه داده‌های چند دهه‌ای، تیم پژوهشی شکل و ویژگی‌های چرخشی فایتون را با جزئیات بیشتری نسبت به قبل شبیه‌سازی کرد و دریافت که این سیارک نزدیک به زمین مانند یک فرفره‌ی چرخان، در اطراف استوای خود برآمده است.
این شکل در بین سیارک‌های بزرگ مانند «۱۶۲۱۷۳ ریوگو» (۱۶۲۱۷۳ Riogo) که در سال ۲۰۱۸ فضاپیمای ژاپن در یک عملیات نوآورانه از آن نمونه‌برداری کرد، رایج است اما در تجزیهوتحلیل چرخش فایتون چیز عجیب‌تری وجود داشت.
مدار سیارک فایتون
Credit: NASA/JPL
«شان مارشال» (Sean Marshall) پژوهشگر ارشد این مطالعه و ستاره‌شناس رصدخانه‌ی آرسیبو بنیاد ملی علوم آمریکا در این زمینه گفت: «پیش‌بینی‌های مدل‌سازی شکل سیارک با داده‌های رصدی مطابقت نداشت و زمان‌های اوج درخشش مدل، به‌وضوح با زمان‌های اوج درخشش فایتون هماهنگ نبود.»
پس از تجزیهوتحلیل مجدد داده‌ها، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که تنها توضیح این است که سرعت چرخش فایتون سال به سال افزایش می‌یابد.
تغییر چرخش یک سیارک بسیار غیرمعمول است و بیش از ۱.۱ میلیون سیارک شناخته شده، فایتون یازدهمین سیارکی است که با یک چرخش شتاب‌دار رصد شده است. این سیارک اما از جهات دیگری هم غیرعادی است.
نخست، دم شبیه دنباله‌دار آن است که تکه سنگ‌های جدا شده از سطح آن تشکیل شده است و بارش شهابی تماشایی جوزایی را ایجاد می‌کنند. دوم، نور بازتاب یافته‌ی خورشید توسط آن، رنگ مایل به آبی دارد که مانند بیشتر دنباله‌دارهاست اما تقریبا در بین سیارک‌ها مشاهده نشده است. به همین دلیل اخترشناسان اغلب به فایتون لقب «دنباله‌دار سنگی» داده‌اند.
سیارک فایتون در یک چرخش
Credit: Taylor et al. 2019, Planetary and Space Science 167
دلیل چرخش شتاب‌دار فایتون هنوز دقیقا مشخص نیست. دم دنباله-مانند آن این معنی است که جرم آن به‌تدریج کاهش می‌یابد اما این لزوما تغییر سرعت چرخش را توجیه نمی‌کند. پژوهشگران همچنین معتقدند که دم غیرمعمول سیارک نتیجه‌ی داغ شدن سطح آن در نزدیکی خورشید است.
بنابراین محتمل‌ترین توضیح این است که سطح سیارک تحت تأثیر تشعشعات خورشیدی قرار می‌گیرد و چرخش آن را تغییر می‌دهد. پدیده‌ای که به‌عنوان اثر «اثر یارکوفسکی-اوکیف-رادیفسکی-پدک» (Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack) شناخته می‌شود اما اثبات آن درباره‌ی فایتون با داده‌های موجود دشوار است.
با توجه به ویژگی‌های غیرمعمول فایتون، آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن (JAXA) آن را به‌عنوان هدف یکی از مأموریت‌های سیارکی بعدی خود انتخاب کرده است و در سال ۲۰۲۴ کاوشگر «دستینی+» (+DESTINY) را به فضا می‌فرستند تا در نهایت در سال ۲۰۲۸ به فایتون برسد. مأموریتی که احتمالا کشف تازه درباره‌ی چرخش سیارک برای آن مهم باشد.
مارشال در این‌باره گفت: «این خبر خوبی برای تیم DESTINY+ است. یک تغییر ثابت به این معنی است که جهت‌گیری فایتون در زمان پرواز فضاپیما را می‌توان با دقت پیش‌بینی کرد. برای نمونه دانشمندان می‌توانند تعیین کنند که هنگام ورود فضاپیما، کدام سمت سیارک توسط خورشید روشن می‌شود و باید کدام مناطق را برای مطالعات خود هدف قرار دهند.»
عکس کاور: طرحی گرافیکی از سیارک فایتون
Credit: IPAC/JPL-Caltech/NASA
منبع: Live Science
