تفاوت بین سیارک، شهاب سنگ و ستاره دنباله دار ؛ شرح ساده و قابل فهم هر سه جرم آسمانی

MacTavish · 29/9/19

در این مقاله قصد داریم به معرفی و توضیح ساده و قابل فهم سیارک ها، شهاب سنگ ها و ستاره های دنباله دار و همینطور تفاوت‌هایی که میان آن‌ها وجود دارد، بپردازیم.

سیارک ها، شهاب سنگ ها و ستاره های دنباله دار از مشهورترین اجرام آسمانی کیهان هستند. هرکسی در هرجای دنیا هم که باشد، احتمالا حداقل یک‌بار نام یکی از این سه جرم آسمانی را شنیده است. برای خیلی‌ها این سوال وجود دارد که این سه جرم آسمانی، چگونه بوجود می‌آیند و از آن مهتر اینکه چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟ با مطالعه ادامه مقاله، پاسخ هر دو سوال را به طور کاملا دقیق، علمی و در عین حال، ساده و قابل فهم خواهید یافت.

در منظومه شمسی ما، بجز سیاره‌ها و اقمار آن‌ها که معمولا بیشترین توجه را به خود جلب می‌کنند، میلیاردها یا حتی تریلیاردها جرم آسمانی دیگر وجود دارند که در فضای بی‌کران، معلق شده‌اند. این اجرام آسمانی، کوچک‌تر از چیزی هستند که سیاره نامیده بشوند و رفتاری شبیه قمر هم ندارند. به آن‌ها سیارک، شهاب و ستاره دنباله دار گفته می‌شود. پیش از ادامه بحث به این موضوع بسیار مهم هم توجه کنید که هرچه در این مقاله گفته می‌شود، راجع به سیارک‌ها، شهاب‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار منظومه شمسی خودمان است چرا که معمولا در دنیای علم، بجز توجه به سیاره‌ها و اقمار آن‌ها، به دیگر اجرام آسمانی منظومه‌هایی غیر از منظومه شمسی خودمان، توجه چندان خاصی نمی‌شود.

سیارک چیست؟

سیارک ها (Asteroids) اجرام آسمانی نسبتا بزرگی هستند که به دور خورشید و یا به دور سیاره میزبان خودشان، درحال چرخیدن هستند. اگر جرم تمام سیارک های منظومه شمسی را با همدیگر جمع کنیم، باز هم جرم آن‌ها از قمر سیاره خودمان، یعنی ماه، کمتر است! اما با این حال، به آن‌ها سیارک، به معنای سیاره کوچک گفته می‌شود! این موضوع تنها در زبان فارسی دیده نمی‌شود و حتی در زبان انگلیسی هم بعضا به سیارک‌ها، Minor Planets یا سیاره‌های کوچک‌تر گفته می‌شود!‌

برخی سیارک‌ها تنها یک متر اندازه دارند اما ابعاد برخی سیارک‌های دیگر، مانند سیارک سرس (Ceres) به 950کیلومتر هم می‌رسد! سیارک سرس انقدر عظیم است که در سال 2006، به آن لقب سیاره کوتوله داده شد. دقیقا همان لقبی که به پلوتون (Pluto) که زمانی از آن به عنوان آخرین سیاره منظومه شمسی یاد می‌شد، داده شده است.

ظاهر اکثر قریب به اتفاق سیارک‌ها، شبیه سیب زمینی است! و منظورمان از سیب زمینی، یک سیب زمینی تر و تمیز هم نیست؛ منظورمان همان سیب زمینی‌های پر از پستی بلندی‌ای است که همه ما بارها و بارها آن‌ها را دیده‌ایم! دلیل این موضوع این است که سیارک‌های بسیار اندکی به حد کافی بزرگ هستند که بتوانند ظاهر کُرَوی مانند داشته باشند. درواقع چیزی که باعث کُرَوی شدن یک جرم آسمانی می‌شود، جاذبه قوی آن است. میزان قدرت جاذبه یک جرم آسمانی هم با اندازه آن جرم آسمانی، رابـ*ـطه‌ای مستقیم دارد. سیارک‌های بسیار اندکی در منظومه شمسی ما وجود دارند که مانند سیاره کوتولو سرس، جاذبه‌ای چنان قدرتمند داشته باشند که آن‌ها را شبیه کُره کرده باشد.

تقریبا تمام سیارک های منظومه شمسی در منطقه‌ای بین دو سیاره مریخ و مشتری قرار گرفته‌اند. به این منطقه که شبیه دونات یا همان پیراشکی خودمان است، کمربند سیارکی گفته می‌شود. این به اصطلاح کمربند، اندکی پس از شکل‌گیری سیاره مشتری بوجود آمد. جاذبه بسیار قدرتمند سیاره مشتری، اجرام آسمانی‌ای که بی هدف در فضا سرگردان بودند را به سمت خودش کشاند و این اجرام آسمانی با برخورد به یکدیگر، تبدیل به اجرامی بزرگتر و درنهایت، سیارک شدند. هم‌اکنون میلیون‌ها سیارک در کمربند سیارکی وجود دارند.

یک تئوری دیگر هم در رابـ*ـطه با کمربند سیارکی وجود دارد و آن هم این است که در گذشته، در فاصله بین مریخ و مشتری، یک سیاره دیگر هم وجود داشته اما بخاطر جاذبه عظیم مشتری، آن سیاره نابود شده و به میلیون‌ها سیارک کوچک تبدیل شده است!

اما سیارک ها چگونه بوجود آمده‌اند؟ عمر سیارک‌ها تقریبا با عمر منظومه شمسی ما (4.6میلیارد سال) برابر است. سیارک‌ها در واقع بقایای بجا مانده از شکل‌گیری منظومه شمسی ما هستند! در توضیح ستاره‌های دنباله‌دار، با نحوه شکل‌گیری سیارک‌ها کمی بیشتر آشنا خواهید شد!

ستاره دنباله دار چیست؟

هزاران سال است که در فرهنگ‌های گوناگون، مشاهده ستاره های دنباله دار معانی خاصی داشته است. در برخی تمدن‌های باستانی، باور بر این بود که مشاهده ستاره دنباله‌دار، به معنای مرگ قریب الوقوع یک شاهزاده است! برخی فرهنگ‌های دیگر معتقد بودند که ستاره دنباله‌دار، فرستاده‌ای از جانب خدایان است! اما ستاره شناسان امروز می‌دانند که ستاره‌های دنباله‌دار، بیشتر از آنکه یک فرستاده آسمانی باشند، گلوله‌های برفی کثیف هستند! درواقع نام ستاره دنباله‌دار هم نامی است که به اشتباه روی این اجرام آسمانی گذاشته شده چرا که واضح است آن‌ها ستاره نیستند. نام علمی و صحیح این اجرام آسمانی، صرفا عبارت دنباله‌دار (Comet) است و کلمه ستاره در آن وجود ندارد!

اولین کسی که دنباله‌دارها را به عنوان گلوله های برفی کثیف توصیف کرد، ستاره شناسی بنام فِرِد ویپِل (Fred Whipple) بود. دلیل انتخاب این نام، این بود که دنباله‌دارها، مملو از گازهای یخ زده و گرد و غبار هستند. یک دنباله‌دار از سه بخش هسته، گیسو یا کاما (Coma، که به آن کُما هم گفته می‌شود) و دُم تشکیل شده است.

هسته دنباله‌دارها، به طور کامل یخ زده است. هنگامی که این اجرام آسمانی به خورشید نزدیک می‌شوند، هسته یخ زده آن‌ها ذره ذره از انجماد خارج می‌شوند و از حالت جامد، به گاز تبدیل می‌شوند. این تغییر حالت ماده که به آن تصعید گفته می‌شود، باعث ایجاد یک اتمسفر در اطراف دنباله‌دار می‌شود. به این اتمسفر، در زبان فارسی، گیسو و در زبان انگلیسی کاما گفته می‌شود.

سپس تابش خورشید و انرژی‌ای که از طرف خورشید به سمت دنباله‌دار روانه می‌شود، گرد و خاک‌های موجود در سطح آن را به گیسو منتقل می‌کند. این گرد و خاک‌ها در نهایت، منجر به ایجاد دُم می‌شوند. اینجا است که دنباله‌دارها زیبا می‌شوند! ابتدا تابش ناشی از نور خورشید، این گرد و خاک‌ها را نورانی می‌کند. نوری که به چشم انسان، سفید یا صورتی بنظر می‌رسد.

اما این همه ماجرا نیست! حالا نوبت به تشکیل دُم دوم دنباله‌دار می‌رسد! این دُم دوم زمانی ایجاد می‌شود که ذرات قدرتمند ساطع شده از سمت خورشید، گاز موجود در دنباله‌دار را یونیزه می‌کند و به اصطلاح یک دُم یونی ایجاد می‌کنند. این دُم یونی به چشم انسان، آبی‌رنگ دیده می‌شود. درنهایت هم اینکه دُم یونی کاملا جدا و مستقل از دُم گرد و خاکی است.

دُم‌‌های دنباله‌دار می‌توانند بعضا هزاران کیلومتر طول داشته باشند. اگر دنباله‌دار به حد کافی به کره زمین نزدیک باشد، طول بسیار زیاد دُم‌های آن باعث می‌شود که حتی با چشم غیرمسلح هم بتوان آن‌ها را در آسمان شب رویت کرد. درنتیجه ما یک جرم آسمانی را می‌بینیم که درست شبیه ستاره‌های عادی‌ای که هرشب در آسمان مشاهده می‌کنیم، است. با این تفاوت که این جرم آسمانی، ثابت نیست و با یک دُم روشن و نورانی در پشت سرش، درحال حرکت است. با این توصیف، دلیل اینکه چرا گذشتگان ما به این اجرام آسمانی، ستاره دنباله دار می‌گفتند کاملا واضح است!

اما خود دنباله‌دار چگونه بوجود می‌آید؟ نحوه شکل‌گیری دنباله‌دارها، بسیار شبیه نحوه شکل‌گیری سیارک‌ها است. تنها فرق اصلی‌ای که یک دنباله‌دار با سیارک دارد، جنس و ترکیبات شیمیایی موجود در آن است. یک استاد دانشگاه در حوزه ستاره شناسی بنام بریت شارینگاسن (Britt Scharringhausen) این موضوع را به خوبی توضیح می‌دهد:

باوجود اینکه سیارک‌ها و دنباله‌دارها همزمان با همدیگر ساخته شدند، اما در شرایط متفاوتی شکل گرفتند. منظومه شمسی ما به علت ایجاد یک فروپاشی داخلی در بخش بسیار کوچکی از یک اَبر مولکولی عظیم ایجاد شد. پس از این فروپاشی داخلی (که به آن رَمبِش گرانشی یا Gravitational Collapse هم گفته می‌شود) ، بخش عظیمی از آن جرم متلاشی شده، دوباره به همدیگر پیوستند و خورشید را ایجاد کردند. بخش‌های باقیمانده از آن جرم اولیه هم باعث ایجاد سیاره‌ها، قمرها و دیگر اجرام آسمانی منظومه شمسی ما شدند. برخی از این اجرام آسمانی جدید، نزدیک به خورشید و در معرض گرمای آن قرار گرفتند و برخی دیگر، از خورشید دور شدند و نتوانستند انرژی کافی‌ای از ستاره منظومه شمسی دریافت کنند.

با توجه به توضیح بالا، سیارک‌ها اجرامی هستند که در هنگام شکل‌گیری منظومه شمسی ما، به حد کافی به خورشید نزدیک بودند. این نزدیک بودن به خورشید باعث شد که تنها موادی بتوانند حالت جامد به خود بگیرند و یک جرم آسمانی را تشکیل دهند که از جنس سنگ یا فلز بودند. درنتیجه، سیارک‌ها هم از جنس سنگ یا فلز هستند. اما دنباله‌دارها اجرامی هستند که هنگام شکل‌گیری منظومه شمسی، فاصله زیادی از خورشید گرفتند. این فاصله زیاد و عدم دریافت گرمای کافی، باعث شد که آب و گازهایی مانند کربن دی‌اکسید هم بتوانند جامد شوند. درنتیجه، دنباله‌دارها اجرامی آسمانی از جنس یخ و گاز هستند.

مقایسه سیارک با دنباله‌دار؛ در سمت راست تصویر یک سیارک و در سمت چپ آن یک دنباله دار را مشاهده می‌کنید!

اکثر دنباله‌دارهای منظومه شمسی ما در فاصله‌ای بسیار دور نسبت به خورشید و در دو منطقه بنام‌های کمربند کوییپر (Kuiper Belt) و اَبر اورت (Oort Cloud) قرار دارند. هنگامی که این دنباله‌دارها به دلایل مختلف به مرکز منظومه شمسی کشیده می‌شوند، همان ستاره‌های دنباله‌دار معروف را ایجاد می‌کنند. پس دفعه بعدی که یک ستاره دنباله دار را در آسمان و یا در یک تصویر مشاهده کردید، تاریخچه عظیمی که پشت آن دنباله‌دار وجود دارد را فراموش نکنید!

شهاب سنگ چیست؟

متاسفانه میزان سوتفاهم‌ها در رابـ*ـطه با شهاب ها (Meteoroids) تقریبا در تمامی جوامع بشری و مخصوصا در کشور خودمان، بسیار زیاد است! این درحالی است که شهاب‌ها، یکی از ساده‌ترین و قابل درک‌ترین اجرام آسمانی کیهان هستند. خیلی ساده بخواهیم بگوییم، شهاب‌ها، سنگ‌های آسمانی هستند. نحوه به وجود آمدن شهاب‌ها هم بسیار ساده است؛یکی از اصلی‌ترین راه‌های بوجود آمدن شهاب‌ها، برخورد دو جرم آسمانی به یکدیگر است. هنگامی که یک جرم آسمانی، با یک جرم آسمانی دیگر برخورد می‌کند، بخش‌های بسیار کوچکی از آن جدا و در فضا معلق می‌شود. به این بخش‌های بسیار کوچک، شهاب گفته می‌شود.

یکی از اصلی‌ترین سوتفاهم‌ها در رابـ*ـطه با شهاب‌ها، این است که برخورد شهاب سنگ با کره زمین، می‌تواند باعث نابودی زمین شود. این موضوع از ریشه اشتباه است! اولین ایرادی که این باور عمومی دارد، این است که اصلا چیزی بنام برخورد شهاب سنگ با کره زمین وجود ندارد! درواقع بگذارید این بحث را اینگونه مطرح کنیم؛ کلا چیزی بنام شهاب سنگ در فضا وجود ندارد که بخواهد به کره زمین برخورد کند! شهاب سنگ، به شهابی گفته می‌شود که به کره زمین برخورد کرده. اگر بخواهیم این موضوع را باز هم ساده‌تر توضیح دهیم، می‌توانیم بگوییم تا زمانی که یک سنگ آسمانی به زمین برخورد نکرده، نامش شهاب است، اما به محض اینکه آن شهاب به زمین برخورد کرد، حالا نامش به شهاب سنگ یا Meteor تغییر پیدا می‌کند.

مقایسه اندازه شهاب و سیارک؛ جرم آسمانی سمت چپ، یک سیارک متداول و جرم سمت راست تصویر، یک شهاب متداول را نشان می‌دهد!

اما نکته مهم این است که حتی اگر یک شهاب با زمین برخورد کند هم، هیچ خطر جدی‌ای را نمی‌تواند متوجه کره زمین کند! طبق آمارهای ناسا، به طور روزانه، 48 تُن شهاب وارد اتمسفر کره زمین می‌شود! پس اگر قرار بود شهاب‌ها خطرناک باشند، مطمئنا تا حالا خطرناک بودن خود را به ما ثابت کرده بودند. اما چرا شهاب‌ها خطرناک نیستند؟ این موضوع چند دلیل دارد. اولین دلیل، اندازه بسیار کوچک شهاب‌ها است. یک شهاب در بزرگترین حالت ممکن، یک متر مساحت دارد و در کوچکترین حالت ممکن هم اندازه ذرات گرد و غبار است! اما دلیل دوم خطرناک نبودن شهاب‌ها هم این است که شهاب‌های بسیار اندکی توانایی عبور از اتمسفر کره زمین را دارند. به همین علت، تقریبا تمام شهاب‌ها در اتمسفر کره زمین نابود می‌شوند و یا انقدر کوچک می‌شوند که برخوردشان به زمین را کسی اصلا متوجه نمی‌شود!

اما در هر صورت هرازگاهی پیش می‌آید که یک شهاب، از اتمسفر کره زمین هم سالم عبور می‌کند و شهابی که توانسته از اتمسفر به سلامت عبور کند، مطمئنا اندازه کمی هم ندارد. درست است که یک سنگ یک متری نمی‌تواند خطری جدی برای کره زمین ایجاد کند اما مطمئنا هیچکس دوست ندارد در مسیر سنگی یک متری که با سرعتی بسیار بالا به زمین نزدیک می‌شود، قرار بگیرد!

اما آخر مگر شهاب سنگ‌ها دایناسورها را منقرض نکردند؟ حتی اگر بکارگیری کلمه شهاب سنگ، بجای شهاب، در این سوال را نادیده بگیریم، باز هم این سوال از ریشه ایراد دارد! اولا اینکه منقرض شدن دایناسورها با برخورد یک جرم آسمانی به کره زمین، هنوز به طور قطعی ثابت نشده است و صرفا در حد یک تئوری است (البته تئوری‌ای که پشتوانه‌های قوی‌ای دارد). دوما هم اینکه آن جرم آسمانی اصلا شهاب نبوده است! آن جرم آسمانی‌ای که ممکن است باعث انقراض دایناسورهای دوست داشتنی شده باشد، یک سیارک بوده و نه شهاب!

برای اینکه این مقاله را با یک خبر ترسناک به اتمام برسانیم، باید این را بگوییم که نه تنها برخورد سیارک به سیاره زمین می‌تواند بسیار خطرناک باشد، بلکه حتی این برخورد عظیم، می‌تواند موجب انقراض بشر، تمام موجودات زنده و حتی آسیب دائمی به سیاره زمین شود! این درحالی است که در حال حاضر، بشر هیچ راهی برای جلوگیری از برخورد سیارک‌ها به کره زمین، ندارد! پس اگر قرار است نگران چیزی باشید، بهتر است بجای شهاب ها، نگران سیارک ها باشید! سیارک‌هایی که اکنون به حد کافی آن‌ها می‌شناسید و البته آن‌ها را با برادرهای دنباله‌دار یخی‌شان، یا همان ستاره های دنباله‌دار خودمان، اشتباه نمی‌گیرید!