تلسکوپ فضایی جیمز وب به‌تازگی یکی از عجیب‌ترین اجرام منظومه شمسی را کشف کرده است: سانتور یا ریزسیاره‌ای با نام «2060 کایرون» (2060 Chiron).

ریزسیاره‌ها اجرام آسمانی کوچکی هستند که در بین مشتری و نپتون دور خورشید می‌گردند و ترکیب متفاوتی از یخ‌ها و گازهایی دارند که آنها را از سایر اجرام منظومه شمسیِ بیرونی متمایز می‌کند. این اجرام به‌دلیل ماهیت دوگانه‌ای که دارند، سانتور یا ریزسیاره نامیده می‌شوند.

دانشمندان معتقدند سانتور‌ها از مناطق یخی دوردست فراتر از نپتون نشأت گرفته‌اند و بعدها به‌دلیل برهم‌کنش‌های گرانشی با این سیاره، به منظومه شمسیِ درونی کشیده شده‌اند. با نزدیک شدن به خورشید، گرمای خورشید مقداری از یخ‌ سطح این اجرام را تصعید و هاله‌ای از گاز یا «کما»، مانند دنباله‌دارها، اطراف آنها ایجاد می‌کند.

«چارلز شامبو»، از دانشگاه فلوریدای مرکزی و یکی از محققان مطالعه جدید که اخیراً در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده است، کایرون را نمونه‌ای عجیب‌وغریب میان سایر سانتور‌ها و حتی اجرام فرانپتونی (TNOs) توصیف می‌کند: 

«کایرون در برخی دوره‌ها مانند دنباله‌دار رفتار می‌کند، حلقه‌هایی از مواد اطرافش دارد و احتمالاً میدانی از ذرات گردوغبار یا مواد سنگی کوچک اطرافش می‌چرخد.» 

تاکنون حدود 1000 سانتور در منظومه شمسی شناسایی شده است. سال 1977 کایرون با عرض 218 کیلومتری، اولین سانتوری بود که کشف شد. حالا جیمز وب ترکیب پیچیده یخی آن را بررسی کرده است.

ترکیب شیمیایی غیرمعمول سانتور کایرون

مشاهدات جدید جیمز وب از Chiron به رهبری شامبو و «نوئمی پینیلا-آلونسو» از دانشگاه اویدو اسپانیا، نشان داده است ترکیب یخ‌های سطحی کایرون کاملاً با سایر سانتور‌های مشاهده‌شده متفاوت است. البته یخ‌ها به‌تنهایی غیرعادی نیستند، بلکه به گفته محققان، ترکیب آنها در کایرون غافلگیرکننده است.

جیمز وب کشف کرده یخ‌هایی از مونوکسیدکربن و دی‌اکسیدکربن روی سطح کایرون و در کمای نازک آن، گازهای دی‌اکسیدکربن و متان وجود دارند. وجود متان نشان‌دهنده تصعید یخ‌های موجود در مناطقی از سطح کایرون است که بیشترین گرمای خورشید را دریافت کرده‌اند. به گفته دانشمندان، دمای سطح کایرون همواره منفی 140 درجه سانتیگراد است و این دما برای تصعید این یخ‌ها کافی است. 

علاوه‌براین، وب در یخ‌ سطحی Chiron مواد آلی شناسایی کرده است. به گفته محققان، تابش خورشید واکنش‌های شیمیایی را در یخ‌ها تحریک می‌کند که منجر به تولید محصولات آلی مانند استیلن، اتان، پروپان و انواع اکسیدهای کربن می‌شود. پینیلا-آلونسو گفت: 

«شناسایی گازهایی که بخشی از کما هستند و رابطه آنها با یخ‌ سطحی کایرون به ما کمک می‌کند خواص فیزیکی و شیمیایی آن، مانند ضخامت و تخلخل لایه یخی، ترکیب آن و تأثیر تابش بر آن، را بهتر درک کنیم.» 

کایرون و منظومه شمسی اولیه

سانتور‌ها (ریزسیاره) و به‌طورکلی اجرام فرانپتونی، اجرامی دست‌نخورده و اولیه در نظر گرفته می‌شوند که از زمان شکل‌گیری منظومه شمسی، حدود 4 میلیارد و 500 میلیون سال پیش، تغییری نکرده‌اند. این اجرام مانند ماشین‌های زمان هستند که به دانشمندان امکان می‌دهند به گذشته نگاه و درک کنند منظومه شمسی چگونه و از چه موادی شکل گرفته است، چه اجرامی در دیسک پیش‌سیاره‌ای اطراف خورشید جوان شکل گرفته‌اند و آیا این اجرام از مکان اولیه خود مهاجرت کرده‌اند یا خیر.

به گفته دانشمندان، سانتور‌های فعال، مانند کایرون، اهمیت ویژه‌ای دارند؛ زیرا اطلاعات بیشتری درباره اجرام غیرفعال آشکار می‌کنند. پینیلا-آلونسو توضیح داد:

«این اجرام تحت‌تأثیر گرمایش خورشیدی درحال تغییر هستند و فرصتی منحصربه‌فرد برای مطالعه لایه‌های سطحی و زیرسطحی آنها فراهم می‌کنند. آنچه کایرون را به‌عنوان ریزسیاره منحصربه‌فرد می‌کند، این است که می‌توانیم هم سطح آن، جایی که اکثر یخ‌ها یافت می‌شوند، را مشاهده کنیم هم کما که گازهای نشأت‌گرفته از سطح یا لایه‌های زیرین را نشان می‌دهد.»

کایرون سال 2047 به نزدیک‌ترین فاصله خود از خورشید می‌رسد

کایرون با مدار بیضوی ۵۰ ساله سال ۲۰۲۱ به دورترین فاصله‌اش از خورشید رسید که برابر ۱۸.۸۷ واحد نجومی (۲ میلیارد و 800 میلیون کیلومتر) است. این جرم سال ۲۰۴۷ به نقطه حضیض خورشیدی خود می‌رسد؛ یعنی نزدیک‌ترین فاصله‌اش از خورشید که ۸.۵ واحد نجومی (۱.۲۷ میلیارد کیلومتر) است و در مدار زحل قرار دارد.

به گفته محققان، با نزدیک‌ شدن ریزسیاره کایرون به خورشید طی ۲۰ سال آینده، این سانتور درخشان‌تر و فعال‌تر خواهد شد و امکان انجام مشاهدات دقیق‌تر درباره فراوانی و ماهیت یخ‌ها، شیمی آلی آن و تأثیر تابش خورشیدی بر سطح یخی‌اش فراهم می‌شود. پینیلا-آلونسو افزود:

«براساس داده‌های جدید وب، مطمئن نیستم بتوانیم سانتور استاندارد را تعریف کنیم. هر سانتور فعالی که با وب مشاهده می‌کنیم، ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارد. باید دلیلی وجود داشته باشد برای اینکه چرا رفتار آنها متفاوت به نظر می‌رسد یا عاملی مشترک بین آنها وجود دارد که هنوز نمی‌توانیم مشاهده‌اش کنیم.»

Chiron و دیگر سانتور‌ها در مرحله‌ای گذرا از حیات خود قرار دارند و سرنوشت نهایی آنها طی میلیون‌ها سال آینده مشخص خواهد شد یا تحت‌تأثیر گرانش مشتری و دیگر سیارات غول‌پیکر به‌سمت منظومه شمسی درونی پراکنده می‌شوند و به دنباله‌دارهای خانواده مشتری با دوره مداری کمتر از ۲۰ سال تبدیل خواهند شد یا مشتری آن را به کمربند کویپر بازمی‌گرداند.

اینکه کایرون، به‌عنوان ریزسیاره، چه سرنوشتی خواهد داشت، مشخص نیست؛ همان‌طور که شایسته جرمی با نامی برگرفته از اسطوره‌های یونانی است، سرنوشت کایرون در دستان خدایان خواهد بود!