بیگ بنگ: قطعه سنگ‌های باقیمانده از شکل‌گیری منظومه شمسی در پیرامون خورشید پراکنده شده‌اند. بیشتر این اجرام که سيارک نامیده می شوند، در قالب کمربند سيارکی، میان مریخ و مشتری حرکت می کنند.

به گزارش بیگ بنگ، فاصله کمربند سيارک‌ها با خورشید دو و نیم برابر بیشتر از فاصله زمین با خورشید است. میلیاردها سيارک در این کمربند وجود دارد. بیشتر سيارک‌ها نسبتا کوچک هستند، اما سيارک‌های بزرگتری را هم می توان میان آنها پیدا کرد. در اوایل حیات منظومه شمسی، گرد و غبار و سنگ‌های در حال چرخش به دور خورشید به دلیل گرانش در سیاره‌ها گرد هم آمدند. اما ماحصل تمامی مواد یاد شده، دنیاهای جدید نبود. بلکه ناحیه‌ای میان مریخ و مشتری بود که کمربند سيارک‌ها را تشکیل داد.

این مسئله باعث سردرگمی برخی افراد می شود که کمربند از بقایای سیاره نابود شده ساخته شد یا جهانی که مجال ظهور پیدا نکرد. اما بنا به گزارش سازمان ناسا، جرم کل کمربند کمتر از ماه است، آنقدر کوچک که نمیتوان یک سیاره نامید. مشاهدۀ سایر سیارات به دانشمندان کمک می کند تا به شکل بهتری منظومه شمسی را درک نمایند. بر طبق یک نظریه نوپا موسوم به Grand Tack، در پنج میلیون سال نخست منظومه شمسی، مشتری و مریخ قبل از تغییر جهت و بازگشت به سمت بیرونی منظومه شمسی گرایش به سوی خورشید داشتند. این دو سیاره زمینه‌ساز پراکندگی کمربند سيارک اصلی شده و موادی را برای پر کردن مجدد آن ارسال کردند.

“جان چمبرز” از مؤسسه علوم کارنگی طی گزارشی بصورت آنلاین در نشریه ساینس این چنین می نویسد: کمربند سيارک‎‌ها در مدل Grand Tack در مراحل بسیار ابتدایی معدوم شد و اعضای بازمانده نمونه بزرگی از ناحیه سحابی شمسی را شامل می شوند. کمربند سيارک‌ها فقط مختص منظومه شمسی ما نیست. ابری از گرد و غبار پیرامون ستارهٔ معروف به زتا لپوريس به کمربندی جوان شباهت دارد. مایکل ژوراس استاد دانشگاه کالیفرنیا اظهار داشت:« زتا لپوريس ستاره‌ای نسبتا جوان است؛ شاید تقریبا همسن خورشید باشد منظومه‌ای که پیرامون زتا لپوريس مشاهده شد، به آنچه که در سال‌های ابتدایی منظومه شمسی خودمان اتفاق افتاد شباهت دارد. یعنی زمانی که سیارات و سيارک‌ها شکل گرفتند.»

سایر ستارگان نیز حاوی نشانه‌هایی از کمربند سيارک‌ها هستند. علاوه بر این، پژوهش‌ها درخصوص کوتوله‌های سفید – ستاره‌های خورشید مانند در پایان دوره حیات‌شان – نشان از موادی سنگی دارد که به سطح خود پخش می شوند؛ پس می توان نتیجه گرفت که چنین کمربندهایی در اطراف منظومه‌های رو به نابودی امری رایج و متداول است.

بیشتر سيارک‌های موجود در کمربند اصلی از سنگ و صخره ساخته شده‌اند، ولی تعداد ناچیزی از آنها نیز حاوی فلزات نیکل و آهن می باشند. بقیۀ سيارک‌ها از ترکیبی از مواد یاد شده تشکیل یافته‌اند و مواد غنی از کربن در آنها به چشم می خورد. برخی از سيارک‌های دور افتاده حاوی یخ‌های بیشتری هستند. اگرچه این سيارک‌ها به قدر کافی بزرگ نیستند که دارای اتمسفر باشند، اما شواهد و قرائن از وجود آب در بعضی از سيارک‌ها حکایت دارد.

بعضی از سيارک‌ها اندازه بزرگی دارند؛ بیش از 16 سيارک در کمربندی با قطری بیش از 240 کیلومتر وجود دارد. بزرگترین سيارک‌ها: وستا، پالاس و هایجیا طولی معادل 400 کیلومتر دارند. همچنین این ناحیه در برگیرندهٔ سیاره کوتولهٔ سرس نیز میباشد. سرس با قطر 950 کیلومتری به اندازه‌ای بزرگ نیست که سیاره‌ای بالغ در نظر گرفته شود. با این حال، سرس یک سوم جرم کمربند سيارک‌ها را تشکیل می دهد.

سایر سيارک‌ها توده‌های از خرده سنگ به شمار می آیند که در اثر جاذبه کنار هم قرار گرفته‌اند. اکثر سيارک‌ها به قدر کافی اندازۀ بزرگی ندارند که شکل کروی بدست آورند؛ بلکه شکلی نامنظم و بی‌قاعده داشته و غالبا شبیه یک سیب زمینی قلمبه هستند. سيارک 216 کلئوپاترا به استخوان سگ شبیه است. سيارک‌ها بر اساس ترکیب شیمیایی‌شان و ضریب انعکاس نور سیارات طبقه‌بندی می شوند.

سيارک‌های نوع C بیش از 75 درصد سيارک‌های شناخته شده را تشکیل می‌دهند. رشته‌های C نمایانگر کربن بوده و سطوح این سيارک‌های فوق تاریک بسیار تیره هستند. شهاب سنگ‌های چاندريت کربن‌دار در زمین دارای ترکیبی مشابه بوده و احتمال می رود که قطعات خرد شده سيارک‌های بزرگتر باشند. اگرچه سيارک‌های نوع C نقش پر رنگی در کمربند دارند، اما بررسی آژانس فضایی اروپا نشان می دهد، اینها فقط شامل چهل درصد از سيارک‌های نزدیک به خورشید هستند که از جملۀ آنها میتوان به زیر گروه‌های نوع B ، نوع F و نوع G اشاره کرد. سيارک‌های نوع S دومین نوع متداول محسوب می شوند که 17 درصد از سيارک‌های شناخته شده را به خود اختصاص می دهند. این سيارک‌ها در کمربند سيارک درونی به چشم می خورند.

این سيارک‌ها روشن‌تر بوده و دارای ترکیب نیکل-آهن فلزی با آهن و سیلیکات-منیزیم هستند. سيارک‌های نوع M آخرین نوع عمده به شمار می آیند. این سيارک‌ها نسبتا روشن بوده و اکثر آنها از آهن-نیکل خالص تشکیل یافته‌اند که در ناحیه میانی کمربند سيارک‌ها یافت می شوند. بقیهٔ سيارک‌های باقیمانده عبارتند از نوع A ، نوع D ، نوع E ، نوع P ، نوع Q و نوع R.

ناسا در سال 2007 عملیاتی را تحت عنوان “داون” یا “سپیده‌دم” برای بازدید از سرس و وستا انجام داد. فضاپیمای داون در سال 2011 به وستا رسید و قبل از سیر به مقصد سرس در سال 2015 به یک سال در آنجا باقی ماند. طلوع تا پایان عملیات خود در مدار پیرامون سیاره کوتوله باقی خواهد ماند. اگرچه عمده حجم کمربند سيارک‌ها از اجرام سنگی ساخته شده، اما سرس یک جرم یخی است. آثار مواد ارگانیک شناسایی شده در عملیات طلوع نشان می دهد که شاید سرس قبل از فرود در کمربند در مکان‌های دور دست منظومه شمسی تشکیل شده است. با وجود اینکه مواد ارگانیک در روی سطح مشاهده شده‌اند، نباید اینطور تفسیر کرد که بتوان مواد بیشتری را در سیاره کوتوله یافت.

ماریا کريستينا دی سانکتيس از مؤسسه اختر فیزیک فضایی و سیاره‌شناسی فضایی در رم گفت: نمیتوان این مسئله را رد کرد که سایر نقاط غنی از مواد ارگانیک موجود است که در بررسی‌ها جایگاهی نداشته‌اند. کمربند اصلی در فاصله‌ای دو تا چهار برابر فاصلهٔ زمین با خورشید در میان مریخ و مشتری جای دارد و ناحیه‌ای معادل 140 میلیون مایل را در بر می گیرد. اجرام موجود در کمربند به هشت زیر گروه تقسیم شده‌اند و نام آنها از سيارک‌های اصلی در هر گروه برگرفته شده است. این گروه‌ها عبارتند از هونگارياس، فلوراس، فوسيا، کورونيس، ايوس، تميس، سيبلس و هيلداس.

اگرچه گاهی اوقات هالیوود سفینه هایی را به تصویر می کشد که وارد کمربند سيارک‌ها می شود، ولی این سفر عموما عادی و فاقد رویداد مهم است. چندین سفینه فضایی با موفقیت و بدون هیچ مشکلی به کمربند سيارک‌ها سفر کرده‌اند؛ از مهمترین آنها می توان به ماموریت فضاپیمای افق‌های نو ناسا به پلوتو اشاره کرد. آلن استرن سرپرست ارشد کاوشگر “افق‌های نو” می نویسد: خوشبختانه، کمربند سيارک‌ها علی‌رغم جمعیت بزرگ متشکل از اجرام کوچک به قدری عظیم است که احتمال مواجهه با یکی از آنها بسیار اندک است. اگر میخواهید به قدر کافی به یک سيارک نزدیک شوید تا مطالعات جامعی درباره آن انجام بدهید، باید یکی را مورد هدف قرار دهید. در کمربند سيارک‌ها یک سری مناطق نسبتا تُهى به نام روزنه‌های Kirkwood وجود دارد. کشش گرانشى غول گازی(مشتری) باعث تهی ماندن این نواحی در مقایسه با بقیه کمربند می شود.

یوهان تيتيوس، اخترشناس آلمانی قرن هجدهم به یک الگوی ریاضی در طرح سیارات اشاره کرد و از آن برای پیش بینی وجود یک سیاره در میان مریخ و مشتری استفاده نمود. اخترشناسان آسمان‌ها را در جستجو برای این جرم گمشده مورد بررسی قرار دادند. در سال 1800 میلادی، 25 اخترشناس گروهی معروف به پلیس سماوی را تشکیل و جستجوی جامعی را ترتیب دادند. اما کشف نخستین جرم در این ناحیه توسط جوسپ پياتزى یک اخترشناس ایتالیایی انجام شد که عضو گروه نبود؛ وی نام ” سرس” را بر آن نهاد. “پالاس” نیز چندی بعد شناسایی گردید. برای مدتی طولانی این دو را در زمرۀ سیارات جای می دادند؛ تا آغاز قرن نوزدهم میلادی بیش از صد نمونه سيارک کشف شد. دانشمندان آنها را به خاطر اندازه کوچک‌شان سيارک نامیدند.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: space.com