اكتشاف قمر صغير قد يكون قطعة من القمر

قد تكون الصخرة الفضائية الصغيرة التي بقيت بالقرب من الأرض العام الماضي وأُشير إليها على أنها "قمرها الصغير" المؤقت، هي في الواقع قطعة من القمر انقطعت منذ آلاف السنين.

يبلغ عرض هذا الجسم السماوي القريب من الأرض، المعروف باسم 2024 PT5، حوالي 33 قدماً (10 أمتار)؛ ومع ذلك، فإنه ليس في خطر الاصطدام بالأرض الآن أو خلال العقود القليلة القادمة بسبب مساره، وفقاً للباحثين. بعد اقترابه القريب من الأرض، ينحسر 2024 PT5 ببطء بعيداً في مداره الجديد الأكثر بعداً.

لكن من المثير للدهشة أن مدار الجسم حول الشمس مشابه لمدار الأرض، مما يشير إلى أن 2024 PT5 نشأ من زاويتنا في النظام الشمسي.

ورصد علماء الفلك الكويكب لأول مرة في 7 أغسطس باستخدام مرصد نظام الإنذار الأخير للكويكبات ذات التأثير الأرضي الممول من وكالة ناسا، أو ATLAS، ومقره جنوب أفريقيا.

وعلى الرغم من التنبؤات بأن الكويكب قد يصبح قمراً صغيراً مؤقتاً يدور حول الأرض، إلا أن الصخرة الفضائية حافظت على مدار على شكل حدوة حصان جعله قريباً من الأرض، لكنه لم يدخل فعلياً في مدار حول كوكبنا. ومع ذلك، فإن هذا القمر شبه المصغر لا يزال مميزاً لأنه من المحتمل أن يكون قطعة من القمر الحقيقي، كما قال الدكتور تيدي كاريتا، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في مرصد لويل في أريزونا.

وكاريتا هو المؤلف الرئيسي لدراسة حول هذا الجسم التي نُشرت في 14 يناير في [المجلة الفيزيائية الفلكية Astrophysical Journal Letters.

قال كاريتا في رسالة بالبريد الإلكتروني: "لم يكن أبداً في المدار حقاً، لكن المفردات هنا لوصف ما فعله - الاقتراب من الأرض من الداخل، وتغيير مداره قليلاً من خلال الاقتراب الشديد من نظام الأرض-القمر، ثم الابتعاد عنا في "الخارج" في مسار حدوة حصان - بالكاد تلبي الألقاب المضحكة". "كان يدور حولنا تقريبًا لمدة شهرين تقريبًا. هذا النوع من المدار نادر بشكل أساسي، لذلك لا ينبغي أن يكون من المستغرب عدم وجود مصطلح عام له حتى الآن."

رصد كاريتا وزملاؤه هذا الجسم باستخدام تلسكوب لويل ديسكفري ومرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابع لناسا في مرصد ماونا كيا في هاواي. ومع انعكاس أشعة الشمس على سطح 2024 PT5، أدرك الفريق أنه يشبه إلى حد كبير الصخور المستخرجة من سطح القمر.

"قال كاريتا: "كانت لدينا فكرة عامة أن هذا الكويكب ربما جاء من القمر، لكن الدليل القاطع كان عندما اكتشفنا أنه غني بمعادن السيليكات - ليس من النوع الذي يُرى على الكويكبات ولكن تلك التي وُجدت في عينات الصخور القمرية. "يبدو أنه لم يكن في الفضاء لفترة طويلة جداً، ربما بضعة آلاف من السنين أو نحو ذلك."

يسلط هذا الاكتشاف الضوء على مجموعة نادرة ولكن متزايدة من الكويكبات القمرية، والتي يمكن أن تكشف عن عدد المرات التي أرسلت فيها الارتطامات على القمر صخورًا فضائية ضالة تطير إلى جوار الأرض.

كان كاريتا وأعضاء فريقه في مرصد لويل، الذين يدرسون الكويكبات القريبة من الأرض في مدارات قريبة، يراقبون الجسم بالفعل قبل أن يطلق عليه أحد اسم القمر الصغير المحتمل.

وللتأكد من أن 2024 PT5 لم يكن كتلة من الحطام الفضائي، مثل صاروخ قديم، والذي يمكن العثور عليه أيضاً في مدار قريب من الأرض، درس الفريق كيفية تحرك الجسم.

تستجيب الصخور الفضائية والأشياء المصنوعة في الفضاء بشكل مختلف لضغط الإشعاع الشمسي، أو زخم جسيمات الضوء القادم من الشمس. تمارس هذه الجسيمات الكمية، التي تسمى الفوتونات، قدراً ضئيلاً من القوة عندما تصطدم بأجسام في الفضاء. وعندما تصطدم العديد من الفوتونات بجسم ما، يمكنها أن تزيد من سرعته أو تبطئه.

عندما تصطدم الفوتونات بمعزز صاروخي مجوف، فإنه يتحرك مثل علبة صفيح فارغة تصطدم بها عاصفة رياح، في حين أن حركة الكويكب لن تتأثر بشكل ملحوظ، وفقاً لما ذكرته وكالة ناسا.

قام علماء من مركز ناسا لدراسات الأجسام القريبة من الأرض (CNEOS)، الذي يتتبع الكويكبات والحطام الفضائي، بحساب حركة 2024 PT5 وقرروا أنه كان بالفعل صخرة فضائية وليس حطاماً.

وقال المؤلف المشارك في الدراسة أوسكار فوينتيس مونيوز، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا والذي عمل مع باحثي مركز CNEOS، في بيان: "يتحرك الحطام الفضائي والصخور الفضائية بشكل مختلف قليلاً في الفضاء". "عادةً ما يكون الحطام الذي يصنعه الإنسان خفيفًا نسبيًا ويتأثر بضغط أشعة الشمس. وكون أن 2024 PT5 لا يتحرك بهذه الطريقة يشير إلى أنه أكثر كثافة من الحطام الفضائي."

يعتقد روبرت جيديكي، وهو متخصص فخري في أجسام النظام الشمسي في معهد علم الفلك بجامعة هاواي، أن الحجة القائلة بأن 2024 PT5 من أصل قمري مقنعة لأن مؤلفي الدراسة "قاموا بتحليل شامل لجميع الخيارات المعقولة". لم يشارك جيديك في الدراسة الجديدة.

قال جيديكي في رسالة بالبريد الإلكتروني: "إن الفرضية القائلة بأن الأجسام الصغيرة أو الأجسام مثل 2024 PT5 في مدارات شمسية مشابهة لمدار الأرض يمكن أن تكون رقائق من القمر معقولة تماماً". وأضاف: "من المتوقع أن تتطور بعض الأجسام التي أُطلقت من القمر بسبب اصطدام كويكب أو مذنب إلى هذا النوع من المدارات."

وقد نُشرت دراسات متعددة حول هذا الجسم منذ اكتشافه في أغسطس، وكانت [ورقة سبتمبر لكارلوس دي لا فوينتي ماركوس، الباحث في كلية العلوم الرياضية في جامعة كومبلوتنسي في مدريد، من أوائل الدراسات التي أجريت حول هذا الجسم. وقال إن معظم الأبحاث قد توصلت إلى استنتاج مماثل حول كون مركبة 2024 PT5 حطامًا قمريًا. لم يشارك دي لا فوينتي ماركوس في الدراسة الجديدة.

"مباشرة بعد الاكتشاف، صرح مدير المركز الوطني لرصد الأرض بول تشوداس أنه لا يمكن تفسير ديناميكية 2024 PT5 إلا إذا كان جزءًا من القمر تم إطلاقه أثناء حدث ارتطام. وقد كانت كلماته تنبؤية"، قال دي لا فوينتي ماركوس.

اقترحت ورقة دي لا فوينتي ماركوس البحثية في سبتمبر أن هذا الجسم هو جزء من حزام كويكبات أرجونا، وهو مكون من كويكبات صغيرة لها مدارات حول الشمس مشابهة لمدار الأرض. وقال دي لا فوينتي ماركوس إن احتمال أن يكون هذا الحزام مصنوعًا من الحطام القمري هو "اكتشاف غير متوقع بالفعل".

قال كاريتا إنه بالنظر إلى عدم وجود تجوية على الكويكب، يمكن أن يكون عمره كحد أقصى حوالي بضعة ملايين من السنين، ولكن من المحتمل أن يكون عمره أصغر من ذلك بكثير. وقال إن انعكاسية سطح الكويكب تتطابق بشكل أفضل مع المواد الموجودة في المرتفعات القمرية، أو التضاريس الساطعة والوعرة على معظم سطح القمر.

وإذا تمكن العلماء من ربط الكويكبات القمرية بفوهات محددة على القمر، فقد تكشف الصخور الفضائية المزيد عن المواد الموجودة على سطح القمر، وكذلك تحته.

حتى الآن، يعتبر 2024 PT5 هو ثاني جسم في مدار شبيه بالأرض من أصل قمري مزعوم. فقد عثر علماء الفلك على الكويكب 469219 كامو أواليوا في عام 2016، والذي من المحتمل أيضاً أنه قذف من سطح القمر بعد اصطدام شيء ما بالقمر.

وقد أثار اكتشاف Kamo'oalewa حماس علماء الكويكبات الذين كانوا متحمسين للعثور على المزيد، ولكن لم يظهر أي كويكب آخر مرشح حتى عام 2024 PT5.

وقال كاريتا: "إذا كان هناك واحد من شيء ما، فمن السهل أن تقنع نفسك بأنه شيء غريب أو يصعب تفسيره". "أما إذا كان هناك اثنان، فهناك مجموعة كاملة من الكائنات التي تنتظر التعرف عليها ودراستها."

يقدر كاريتا وزملاؤه أن ما يصل إلى 16 كويكباً من أصل قمري قد تم العثور عليها بالفعل وتنتظر التأكيد.

وقال كاريتا: "يرتبط الحجم الكلي وخصائص المجموعة ارتباطاً مباشراً بعدد المرات التي يُنتج فيها القمر هذه الصخور الضالة الصغيرة - وهذا هو نوع المعلومات التي نريد أن نبحث عنها مع تزايد هذه المجموعة."

ستتمكن التلسكوبات الأكثر حساسية التي ستعمل في المستقبل، مثل مرصد فيرا روبين على الأرض (في تشيلي) ومرصد الأجسام القريبة من الأرض في الفضاء، من اكتشاف المزيد من الكويكبات بشكل عام، بما في ذلك الصخور الصغيرة الخافتة التي يقذفها القمر.

قال كاريتا: "سيتعين علينا أيضاً أن نكون أكثر دهاءً حول كيفية تقليص العشرات أو المئات من الأجسام المرشحة ذات المدارات الشبيهة بالقمر بشكل مثير للاهتمام قبل أن نخرج إلى التلسكوب". "الأمر أشبه بالبحث عن إبرة في كومة قش، باستثناء أن الإبر لا تبدو مختلفة كثيراً عن القش حتى تضعها أمام التلسكوب."