خطر برخورد اجرام بین ستاره‌ای با زمین؛ استوا و نیم‌کره شمالی آسیب‌پذیرترند

پژوهشی جدید و نگران‌کننده نشان می‌دهد که خطر برخورد اجرام بین ستاره‌ای (ISOs) با زمین، در فصول و مناطق خاصی از سیاره ما به مراتب بالاتر است. این تحقیق با شبیه‌سازی حرکت میلیاردها جرم کیهانی، الگوهای توزیع برخوردکننده‌های بالقوه را برای اولین بار مشخص کرده است.

تاکنون تنها سه جرم کیهانی بین ستاره‌ای که از منظومه شمسی ما عبور کرده‌اند شناسایی شده‌اند: اوموآموا، ۲آی/بوریسوف و ۳آی/اطلس. این مطالعه جدید با هدف درک بهتر تهدید این اجرام، بر الگوهای توزیع فضایی و زمانی آن‌ها تمرکز کرده است.

جزئیات پژوهش و شبیه‌سازی‌های کیهانی

پژوهشی تحت عنوان «توزیع اجرام بین ستاره‌ای برخوردی به زمین» به سرپرستی دارل سلیگمن، استادیار فیزیک و نجوم، انجام شده است. محققان برای این مطالعه به جای محاسبه تعداد کل اجرام بین ستاره‌ای، بر توزیع مورد انتظار آن‌ها تمرکز کردند.

روش‌شناسی شبیه‌سازی

برای انجام شبیه‌سازی، حرکت‌شناسی ستاره‌های کوتوله M (قرمز) به عنوان منشأ این اجرام در نظر گرفته شد، زیرا این ستاره‌ها پرتعدادترین نوع در کهکشان راه شیری هستند. یافته‌های کلیدی شبیه‌سازی عبارتند از:

• حدود ۱۰¹⁰ جسم بین ستاره‌ای مصنوعی شبیه‌سازی شد.
• از این تعداد، ۱۰⁴ مورد به عنوان برخورده‌کننده با زمین شناسایی شدند.

منشأ و ویژگی‌های غیرمنتظره اجرام برخوردی

نتایج نشان داد که اجرام بین ستاره‌ای با احتمال دو برابر بیشتر از دو جهت خاص به سمت زمین می‌آیند: اوج خورشیدی و صفحه کهکشانی. اوج خورشیدی، جهتی است که خورشید در کهکشان ما حرکت می‌کند و صفحه کهکشانی نیز منطقه دیسک‌شکل با بیشترین تراکم ستارگان است.

پارادوکس سرعت

اجرام ورودی از این جهت‌های پرخطر معمولاً سرعت بالاتری دارند. با این حال، نکته غیرمنتظره این است که اجرام بین ستاره‌ای که پتانسیل برخورد با زمین را دارند، در واقع سرعت‌های پایین‌تری دارند. دلیل این پدیده آن است که گرانش خورشید تأثیر بیشتری بر اجرام با سرعت کمتر و گریز از مرکز پایین‌تر می‌گذارد و می‌تواند آن‌ها را به مدارهایی هدایت کند که از مسیر زمین عبور می‌کنند.

مناطق و فصول پرخطر زمین

تأثیر فصول بر احتمال برخورد

فصول سال نیز بر احتمال برخورد تأثیر مستقیم می‌گذارند:

• فصل بهار: اجرام با بالاترین سرعت برخورد به زمین می‌رسند، زیرا زمین در این زمان به سمت اوج خورشیدی حرکت می‌کند.
• فصل زمستان: بیشترین فراوانی برخوردکننده‌های بالقوه مشاهده می‌شود، چرا که زمین در جهت مقابل اوج خورشیدی قرار می‌گیرد.

آسیب‌پذیرترین نقاط جغرافیایی

زمانی که صحبت از آسیب‌پذیرترین بخش‌های زمین می‌شود، محققان به این نتایج رسیدند:

عرض‌های جغرافیایی پایین نزدیک استوا بیشترین خطر را برای برخورد با یک جسم بین ستاره‌ای دارند. همچنین، نیم‌کره شمالی، جایی که تقریباً ۹۰ درصد جمعیت انسانی زندگی می‌کنند، با خطر برخورد کمی بالاتر مواجه است.

چشم‌انداز آینده و تأیید داده‌ها

این پژوهش تأکید می‌کند که توزیع‌های ارائه شده فقط برای اجرام با حرکت‌شناسی ستاره‌های کوتوله M معتبر است، هرچند ویژگی‌های اصلی آن احتمالاً برای سایر حرکت‌شناسی‌ها نیز صدق می‌کند.

دانشمندان امیدوارند که داده‌های آتی از رصدخانه ورا روبین (Vera Rubin Observatory) و بررسی میراث فضا و زمان (LSST)، یافته‌های این مطالعه مهم را در آینده نزدیک تأیید یا رد کنند.