في عام 1802 ، لاحظ عالم الفلك الألماني هاينريش أولبرز ما اعتقد أنه كوكب داخل حزام الكويكب الرئيسي . بمرور الوقت ، سيطلق علماء الفلك على هذا الجسم بالاس ، وهو اسم بديل للإلهة اليونانية المحاربة أثينا. الاكتشاف اللاحق للعديد من الكويكبات في الحزام الرئيسي سيؤدي إلى إعادة تصنيف بالاس على أنه كويكب كبير ، وهو ثالث أكبر كويكب في الحزام بعد سيريس و فيستا .
لقرون ، سعى علماء الفلك إلى إلقاء نظرة أفضل على بالاس لمعرفة المزيد عن حجمه وشكله وتكوينه. اعتبارًا من مطلع القرن ، توصل علماء الفلك إلى استنتاج مفاده أنه شكل كروي مفلطح (كرة مستطيلة). بفضل أ دراسة جديدة بواسطة فريق دولي ، تم أخيرًا التقاط الصور التفصيلية الأولى لـ Pallas ، والتي تكشف أن شكلها أقرب إلى 'كرة الجولف' - أي مظلمة بشدة.
بيير فيرنازا من مختبر مرسيليا أستروفييس في فرنسا كان الباحث الرئيسي للفريق ، الذي ضم أعضاء من 21 مؤسسة بحثية من جميع أنحاء العالم. مايكل مارسيت ، زميل ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب ، كان المؤلف الرئيسي للدراسة (التي ظهرت مؤخرًا في المجلة علم الفلك الطبيعي .
كويكبات النظام الشمسي الداخلي والمشتري: يقع حزام الكويكبات على شكل دونات بين مداري كوكب المشتري والمريخ. الائتمان: ويكيبيديا كومنز
لقرون ، عرف علماء الفلك أن بالاس يدور على طول مدار مائل للغاية مقارنة بمعظم الأجسام الموجودة في حزام الكويكبات الرئيسي. في حين أن معظم هذه الأجسام تتبع نفس المسار الإهليلجي تقريبًا حول الشمس ولها ميول مدارية أقل من 30 درجة ، فإن مدار بالاس يميل 34.837 درجة بالنسبة للمستوى الشمسي (لأسباب ظلت غامضة).
من أجل دراستهم ، حصل Vernazza وفريقه على 11 صورة لـ Pallas حصل عليها أداة البحث عن الكواكب الخارجية REsectro-Polarimetric عالية التباين (أسفير) على ESO's تلسكوب كبير جدا (VLT). تم التقاط هذه الصور في عامي 2017 و 2019 عندما حجز الفريق أحد التلسكوبات الأربعة التي تشكل VLT لالتقاط صور بالاس عندما كان في أقرب نقطة في مداره إلى الأرض.
بفضل نظام البصريات التكيفية الشديد الخاص بأداة SPHERE ، لاحظ الفريق سطحًا مغمورًا تمامًا بواسطة الحفر التي تشبه كرة الجولف. من خلال معالجة السؤال عن سبب ذلك ، نظر الفريق في احتمال أن يتسبب مدار بالاس المائل في تعرضه للعديد من التأثيرات خلال أكثر من أربع سنوات ونصف (1،686 يومًا) التي يستغرقها إكمال مدار واحد حول الشمس.
وقد حسبوا أن هذه الاصطدامات ستكون أكثر ضررًا بأربعة أضعاف من الاصطدامات التي يتعرض لها كويكبان في نفس المدار. كما Marsset شرح إلى MIT News:
ينطوي مدار 'بالاس' على تأثيرات عالية السرعة. من هذه الصور ، يمكننا الآن أن نقول أن بالاس هو أكثر الأجسام التي بها فجوات والتي نعرفها في حزام الكويكبات. إنه مثل اكتشاف عالم جديد '.
رسم توضيحي لمدار بالاس شديد الانحدار حول الشمس. الائتمان: Osamu Ajiki (AstroArts) ورون بالكي (JPL).
باستخدام 11 صورة ، تم التقاطها من زوايا مختلفة ، قام الفريق بتجميعها لإنشاء إعادة بناء ثلاثية الأبعاد لشكل الكويكب ، بالإضافة إلى خريطة فوهة بقطبيه وأجزاء من منطقته الاستوائية. من هذا ، كانوا قادرين على تحديد 36 حفرة أكبر من 30 كم (18.64 ميل) في القطر - أي حوالي خمس قطر الحفرة التي قتلت الديناصورات ( حفرة Chicxulub ).
على الرغم من صغر حجمها مقارنة بالحفر الموجودة على الأرض والأجسام الأخرى ، يبدو أن فوهات بالاس تغطي ما لا يقل عن 10 في المائة من سطح الكويكب - مما يشير إلى أن له تاريخًا عنيفًا إلى حد ما. لتحديد مدى عنف الفريق ، أجرى الفريق سلسلة من عمليات المحاكاة التي صممت التفاعلات بين بالاس (بالإضافة إلى سيريس وفيستا) مع بقية الحزام الرئيسي منذ تشكله قبل حوالي 4 مليارات سنة.
أخذت هذه المحاكاة في الاعتبار حجم الكويكبات وكتلتها وخصائصها المدارية ، بالإضافة إلى توزيعات السرعة والحجم للأجسام داخل الحزام الرئيسي. ثم قاموا بتسجيل جميع الأوقات التي تسبب فيها الاصطدام المحاكي مع أي من الجثث الثلاثة في حدوث حفرة لا يقل عرضها عن 40 كيلومترًا (25 ميلًا) (حجم معظم الحفر في بالاس). ما وجدوه هو أن فوهة بركان يبلغ طولها 40 كم في بالاس يمكن إنشاؤها بواسطة جسم أصغر بكثير من أي من سيريس أوف فيستا.
نظرًا لأن الكويكبات الصغيرة أكثر شيوعًا في حزام الكويكبات من الأحزمة الكبيرة ، فإن هذا يعني أن بالاس لديه احتمالية أكبر لتجربة أحداث فوهات عالية السرعة من نظرائه. كما Marsset يتضح :
'يختبر بالاس تصادمات أكثر بمرتين إلى ثلاث مرات من سيريس أو فيستا ، ومدارها المائل هو تفسير مباشر للسطح الغريب جدًا الذي لا نراه على أي من الكويكبين الآخرين.'
تشمل الاكتشافات الأخرى التي نتجت عن أحدث صور بالاس بقعة مضيئة في نصف الكرة الجنوبي وحوض تأثير ضخم على طول خط الاستواء. في حين أن الفريق غير متأكد من ماهية النقطة المضيئة ، فإنهم يفترضون أنه يمكن أن يكون رواسب ملح كبيرة جدًا على السطح. يعتمد هذا جزئيًا على إعادة البناء ثلاثية الأبعاد الخاصة بهم ، والتي قدمت تقديرات محدثة لحجم Pallas (الذي تم دمجه مع كتلته المعروفة).
من هذا ، حسب الفريق أن بالاس يختلف تمامًا من حيث الكثافة عن سيريس أو فيستا وأنه من المحتمل أن يكون قد تشكل من مزيج من جليد الماء والسيليكات منذ مليارات السنين. عندما يذوب الجليد المائي بمرور الوقت ، فإنه سيكون قد رطب السيليكات ، مكونًا رواسب ملح في الداخل يمكن أن تكون قد تعرضت للتأثيرات. جزء آخر محتمل من الأدلة الداعمة يتضمن دش نيزك Geminid.
يحدث هذا في شهر ديسمبر من كل عام عندما تمر الأرض عبر سحابة شظايا من الكويكب فايثون - وهو كويكب قريب من الأرض (NEA) يُعتقد أنه جزء من بالاس الذي وجد طريقه في النهاية إلى مدار الأرض. بالنظر إلى أن الجوزاء لديها مجموعة من محتوى الصوديوم ، يفترض مارسست وزملاؤه أن هذه ربما تكون قد نشأت من رواسب الملح داخل بالاس.
أما بالنسبة لحوض التأثير ، الذي يبلغ عرضه حوالي 400 كيلومتر (250 ميل) ، فقد قام الفريق بمحاكاة التأثيرات المختلفة على طول خط الاستواء وتتبع الأجزاء التي كان من الممكن أن تنتج. من عمليات المحاكاة الخاصة بهم ، خلص الفريق إلى أن حوض التصادم كان على الأرجح نتيجة تصادم وقع منذ حوالي 1.7 مليار سنة بجسم يتراوح قطره بين 20 و 40 كيلومترًا (12.5 إلى 25 ميلًا).
كان من شأن هذا التأثير أن يقذف شظايا في الفضاء والتي سقطت عائدة إلى الكويكب ، مما يخلق نمطًا يحدث لمطابقة عائلة من الشظايا التي لوحظت مؤخرًا خلف بالاس. بعبارة أخرى ، يتناسب هذا التفسير مع 'عائلة بالاس' المعروفة حاليًا من الشظايا. كما أشار مارسست ، فإن هذه الملاحظات والنظريات الأخيرة تدعم أيضًا حالة مهمة منخفضة التكلفة إلى بالاس لمعرفة المزيد عنها.
اقترح الناس بعثات إلى بالاس باستخدام أقمار صناعية صغيرة جدًا ورخيصة. لا أعرف ما إذا كانت ستحدث ، لكن يمكنهم إخبارنا المزيد عن سطح بالاس وأصل النقطة المضيئة '.
هذه النتائج هي الأحدث في سلسلة من الاكتشافات التي تم إجراؤها داخل حزام الكويكبات الرئيسي في السنوات الأخيرة. وتشمل هذه فجر مهمة تؤكد أن اللبنات من الحياة موجودة على سيريس ، واكتشاف أ كويكب ثنائي التي تتصرف مثل اثنين من المذنبات هابل ، وحقيقة ذلك هايجيا ، (رابع أضخم جسم في الحزام) هو في الواقع كروي - مما يجعله أصغر جسم في النظام الشمسي.
وبعد ذلك لديك بحث يشير إلى أن أ ربما كان حزام الكويكبات البدائي فارغًا حتى تسببت هجرة الكواكب الكبيرة في امتلائها بالأجسام المتبقية من تكوين النظام الشمسي. فلا عجب إذن لماذا يرغب العديد من العلماء في إرسال مركبة فضائية إلى هناك ، وهذا ممكن على البخار لضمان فعالية التكلفة وطول العمر.
قراءة متعمقة: أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا و طبيعة سجية