دانشمندان برای نخستین‌بار تولد یک دنباله‌دار را رصد کردند

ستاره‌شناسان برای نخستین‌بار مشاهده کرده‌اند که جرمی کوچک و یخی که در فاصله‌ای دورتر از مشتری به دور خورشید می‌چرخد، به دنباله‌دار تبدیل شده است؛ رویدادی که حلقه مفقوده میان دنباله‌دارها و اجرام غیرفعالی موسوم به «قنطورس‌ها» را آشکار می‌کند.

جرم موردنظر 450P/LONEOS نام دارد و در سال ۲۰۰۴ توسط رصدخانه تاریخی لوول کشف شد. این جرم یک قنطورس محسوب می‌شود؛ گروهی از اجرام غیرفعال که در ناحیه‌ای میان مشتری و نپتون به دور خورشید می‌چرخند و احتمالاً از کمربند کویپر در آن‌سوی پلوتو منشأ گرفته‌اند.

مدار قنطورس‌ها پایدار نیست و عبور از نزدیکی سیارات غول‌پیکر می‌تواند مسیرشان را تغییر دهد. برخی از این اجرام به سمت خورشید رانده می‌شوند و دانشمندان مدت‌هاست احتمال می‌دهند که در ادامه به دنباله‌دارهای کوتاه‌دوره، از جمله دنباله‌دارهای خانواده‌ی مشتری تبدیل شوند. بااین‌حال، تاکنون مراحل چنین تغییری به این وضوح مشاهده نشده بود.

به‌گزارش اسپیس‌دات‌کام، گروهی از پژوهشگران به سرپرستی چارلز شامبو از دانشگاه مرکزی فلوریدا، با استفاده از تلسکوپ جمنای نورث متوجه شدند که اطراف هسته‌ی 450P ابری از گاز و غبار در حال شکل‌گیری است. این ابر که «گیسو» نام دارد، یکی از مشخصه‌های اصلی دنباله‌دارهای فعال است. گیسوی 450P بین سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۴، یعنی هم‌زمان با نزدیک‌شدن جرم به نزدیک‌ترین نقطه‌ی مدارش نسبت به خورشید، روشن‌تر شد.

بررسی گذشته‌ی مداری 450P نشان می‌دهد زحل احتمالا نقش مهمی در آغاز این تغییر داشته است. این جرم در سال ۱۹۹۲ از فاصله‌ی حدود ۴٫۶ میلیون کیلومتری زحل عبور کرد و کشش گرانشی این سیاره مدار آن را به‌طور محسوسی تغییر داد. پس از این مواجهه گرانشی، 450P توانست بیش از گذشته به خورشید نزدیک شود. آخرین عبور آن از حضیض مدارش در اوت ۲۰۲۴ رخ داد؛ زمانی که افزایش تابش خورشید سطح و لایه‌های زیرین جرم را گرم‌تر کرد.

گرمایش بیشتر باعث آزادشدن مواد فرّار و گازهای محبوس‌شده در یخ می‌شود. این گازها هنگام خروج می‌توانند ذرات غبار را نیز از سطح جدا کنند و به‌تدریج گیسوی دنباله‌دار را شکل دهند.

پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب ترکیب گیسو را بررسی کردند و به نشانه‌های مهمی رسیدند. جیمز وب در اطراف 450P دی‌اکسیدکربن شناسایی کرد، اما اثری از بخار آب نیافت. این نتیجه نشان می‌دهد فعالیت فعلی 450P احتمالا بیشتر با دی‌اکسیدکربن مرتبط است. این جرم هنوز آن‌قدر از خورشید فاصله دارد که تصعید یخ‌آب نمی‌تواند عامل اصلی فعالیتش باشد.

درعین‌حال، جیمز وب نشانه‌هایی از ذرات یخ‌آب بلوری نیز پیدا کرد. این موضوع اهمیت زیادی دارد، چون یخ اجرام بسیار قدیمی و دست‌نخورده‌ی بخش بیرونی منظومه‌ی شمسی معمولا ساختاری بی‌شکل دارد. گرما می‌تواند این یخ را به ساختار بلوری تبدیل کند و در همین فرایند، گازهای محبوس‌شده را آزاد کند. بنابراین، وجود یخ بلوری نشان می‌دهد 450P واقعا در حال تجربه‌ی تغییرات حرارتی و خروج از وضعیت اولیه‌ی خود است.

اگر 450P در آینده همچنان فعال باقی بماند و مدارش بار دیگر تحت‌تأثیر یکی از سیارات غول‌پیکر تغییر کند، ممکن است سرانجام به یک دنباله‌دار خانواده‌ی مشتری تبدیل شود.

بررسی چنین اجرامی فرصت کم‌نظیری برای مطالعه‌ی موادی فراهم می‌کند که از بخش‌های دوردست منظومه‌ی شمسی آمده‌اند و برخی از آن‌ها احتمالا از زمان شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی در حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش تغییر چندانی نکرده‌اند.

نتایج پژوهش برای انتشار در نشریه علوم سیاره‌ای پذیرفته شده و نسخه‌ی پیش‌انتشار آن در پایگاه داده arXiv قرار دارد.