4 يوليو هو يوم الاستقلال في الولايات المتحدة ، وعادة ما يستمتع الأمريكيون بعطلتهم مع بعض الألعاب النارية. في الرابع من يوليو ، ستحطم مركبة فضائية بحجم الغسالة المذنب تيمبل 1 ، وتحفر حفرة ، وتطرد أطنانًا من الجليد والصخور إلى الفضاء. ستراقب المركبة الفضائية التحليق التصادم من مسافة آمنة ، وترسل لنا أكثر الصور المذهلة التي التقطت للمذنب - وكدمة جديدة. الدكتورة لوسي ماكفادين عضوة في الفريق العلمي لـ Deep Impact ، وتتحدث إلي من جامعة ماريلاند.
استمع للمقابلة: استعد للتأثير العميق (6.1 ميجا بايت)
أو اشترك في البودكاست: universetoday.com/audio.xml
فريزر: هل يمكن أن تعطيني معاينة لما سنراه يوم 4 يوليو؟
د. لوسي ماكفادين: أتمنى أن أعرف بالضبط ما الذي سيحدث يوم 4 يوليو ، لكن هذه تجربة. يمكنني أن أخبرك بما نعتقد أننا قد نراه ، ولكن من المحتمل أن يكون مختلفًا بشكل كبير.
لذا ، لدينا مركبة فضائية في طريقها إلى المذنب Tempel 1 ، وهو مذنب قصير المدى يدور - يدخل إلى النظام الشمسي الداخلي - مرة واحدة كل 5.5 سنة تقريبًا. إنها حول حجم واشنطن العاصمة. يمكن أن تتناسب مع منطقة واشنطن العاصمة ، لكنها ممدودة قليلاً. يبلغ طولها حوالي 14 كيلومترًا في 4 كيلومترات في 4 كيلومترات ، وبينما تتجه مركبة الفضاء باتجاهها ، خططنا بالفعل لفصل المركبة الفضائية إلى جزأين. اسمحوا لي أن أهيء المسرح هنا ، هذا المذنب في مدار حول الشمس. إنها تقترب من أقرب نقطة للشمس ، تسمى الحضيض ، وبالتالي تتحرك بأقصى سرعتها عبر النظام الشمسي في أوائل يوليو. توجد المركبة الفضائية أيضًا في مدار حول الشمس ، وتتجه إلى اعتراض مدار المذنب. قبل 24 ساعة من التخطيط للتأثير على هذا المذنب ، سنقوم بفصل المركبتين الفضائيتين ، الارتطام والطيران. سيستمر المؤثر في مسار التصادم إلى المذنب ، وسوف يتباطأ التحليق - أو السفينة الأم - قليلاً ويغير اتجاهه قليلاً جدًا حتى يتمكن من المشاهدة عندما يضرب المؤثر المذنب. عندما يضرب المذنب ، عندما يكون لدينا هذا الاصطدام الكوني في الفضاء ، فإن ما سيحدث هو أن طاقة التأثير ستنتشر في المذنب نفسه ، في شكل موجة صدمة. سوف تحرث موجة الصدمة هذه في المذنب ؛ كم عمق ، لا نعرف. ولكن في مرحلة ما ، ستدفع قوة المادة الموجودة في المذنب نفسه موجة صدمة الطاقة المتقدمة وتدفع المواد خارج المذنب. سنكون قد شكلنا حفرة بها مادة مقذوفة تخرج من الحفرة التي أنشأناها.
الآن ، قد تسأل ، لماذا نفعل ذلك؟ نقوم بذلك لإلقاء نظرة - للاستفادة من فرصة كون هذا المذنب قريبًا جدًا منا - لإلقاء نظرة على داخل المذنب ؛ لترى ما يتكون الداخل ، ومعرفة ما هو الهيكل الموجود.
لمزيد من التفاصيل ، أعتقد أنني بحاجة إلى أن أعطيك بعض المنظور حول ماهية المذنبات ، وما هي في النظام الشمسي. أود أن أقول إنهم أقدم وأبرد جزء في النظام الشمسي. تشكلت على حواف النظام الشمسي ، مئات الآلاف من المرات من مسافة الأرض من الشمس. لذا ، كل شيء تكونت فيه المذنبات باردة. كما تشكلت قبل 4.5 مليار سنة ، عندما كان النظام الشمسي يتشكل. لم يتم دمجها في كوكب. لذا فهم كبار السن وباردون أيضًا. نحن نستغل المذنبات التي تقترب من الأرض لاستخدامها كمختبر ومسبار للحواف البعيدة للنظام الشمسي في كل من المكان والزمان.
فريزر: الآن ، تم إطلاق Deep Impact قبل شهرين فقط ، فهل حالفنا الحظ مع وجود Tempel 1 في المكان الخطأ في الوقت المناسب؟
دكتور مكفادين: نعم ، حسنًا ، من وجهة نظري ، كان في المكان المناسب في الوقت المناسب.
فريزر: كنت أبحث أكثر من منظور المذنب.
د. مكفادين: دعني أقول شيئين هنا. بادئ ذي بدء ، لن يتضرر المذنب. دعونا نحصل على بعض المنظور هنا من حيث كتلة المركبة الفضائية مقابل كتلة المذنب. أو طاقة المركبة الفضائية مقابل طاقة المذنب المتحرك. وهي تعادل النات ، أو البعوض الصغير الذي تصطدم به طائرة 767. لذا ، لن نضرب المذنب. ولكن ، لا داعي للقول ، سأدعك تأخذ وجهة نظر المذنب إذا أردت. لكن نعم ، لقد كانت في المكان الصحيح ، أو المكان الخطأ ، في هذا الوقت. قالت وكالة ناسا ، عندما أصدرت إعلانها عن فرصة لمهام استكشاف الفضاء ، إنهم قالوا إن هذا الإعلان يغطي الأموال المتاحة في إطار زمني معين ، وكان الإطار الزمني بين عامي 2000 و 2006. وهكذا بحثنا عن المذنبات التي كانت متاحة خلال الوقت الذي تعطينا فيه وكالة ناسا المال ، وبعد ذلك عندما وجدنا المذنب تيمبل 1 قريبًا من الحضيض ، عندما يتحرك أسرع ، مما يسرنا أيضًا لأنه كلما زادت سرعة تحرك المذنب ، زادت الطاقة التي ينطوي عليها النقل لإنشاء الحفرة. لذا ، هذا جيد من وجهة النظر هذه. ثم هناك سبب ثالث ، ولكن ثانوي ، لكون المذنب تيمبل 1 جيد ، ليست نشطة كما قد تكون بعض المذنبات. لا يوجد الكثير من الغبار والنشاط النفاث المرتبط بالمذنب 1 ، والذي قد يكون مربكًا أو يصعب علينا مراقبة تكوين الحفرة عندما نصل إليها. لذلك ، يناسب المذنب تمبل 1.
فريزر: كيف سنراقبها من هنا على الأرض ومن الفضاء؟
د. مكفادين: لدينا مركبة فضائية نراقبها من الفضاء - مركبتنا ديب إمباكت. لدينا مركبة فضائية روزيتا ، التي تتجه إلى مذنب آخر ، ستراقبها أيضًا من الفضاء. لدينا مراصد ناسا العظيمة الثلاثة: تشاندرا وهابل وسبيتزر ستراقبها. ثلاثة أطوال موجية مختلفة ؛ تلسكوب شاندرا هو تلسكوب أشعة سينية ، وهابل هو تلسكوب تصوير بصري وشبه الأشعة تحت الحمراء. سنلاحظ بعض التحليل الطيفي مع هابل أيضًا. ومن ثم سبيتزر هو تلسكوب الأشعة تحت الحمراء. لذا ، سنستخدم هذه. بالإضافة إلى جميع المراصد الرئيسية في جميع أنحاء العالم ستراقب المذنب ، قبل وأثناء وبعد التأثير. لذلك لدينا حملة مراقبة عالمية.
فريزر: وكيف ستقارن الصور من Deep Impact بالصور التي رأيناها من Stardust؟
دكتور مكفادين: من المثير للاهتمام ، أنا أستخدم الصور من Stardust للتدرب على تفسير الصور التي نحصل عليها من Deep Impact. سنلقي نظرة فاحصة على المذنب تيمبل 1 أكثر من مركبة ستاردست الفضائية ؛ سنطير أقرب - سنطير مسافة 500 كيلومتر من المذنب تيمبل 1 ، في حين كانت المركبة الفضائية ستاردست على بعد 1100 أو 1300 كيلومتر.
فرايزر: أتذكر أن ستاردست قد تأثر بشدة بالحطام ، فكيف سيفعل ديب إمباكت إذا كان أقرب إلى المذنب؟
د. مكفادين: عليك أن تتذكر أن الهدف الرئيسي لـ Stardust كان جمع الغبار ، لذلك أرادوا أن يتعرضوا للضرب. لذا طارت إلى المنطقة ذات أكبر كثافة غبار. ما نفعله عندما نسافر عبر تلك المنطقة نفسها هو أننا نحول المركبة الفضائية بعيدًا إلى وضع الدرع لحماية التلسكوب خلال الوقت الذي يجب أن نحصل فيه على أكبر عدد من الضربات من الغبار والحطام. ونطير بالفعل بزاوية. توجد معظم الحطام في مستوى المدار في اتجاه حركته ، وبالتالي ستحلق المركبة الفضائية بعده بزاوية ؛ لذلك ستكون هناك فترة قصيرة ، 20 دقيقة عندما لن نراقب لحماية الكاميرات.
فريزر: بمجرد أن تستكمل Deep Impact طيرانها ، هل سيكون لديك أي أهداف علمية إضافية ترغب في أن تكون قادرًا على استخدام المركبة الفضائية من أجلها ، بمجرد خروجها من النطاق المرئي لـ Tempel 1؟
د. مكفادين: لا توجد حاليًا خطط محددة للمراقبة في مهمة متابعة ؛ التي يجب أن توافق عليها وكالة ناسا. لقد أجرينا بعض الأبحاث ونعلم أن هناك مذنبًا آخر أو اثنين يمكننا ملاحظتهما ، لكننا لم نحصل على الموافقة على ذلك حتى الآن.
فريزر: إذن ، في أحلامك الجامحة ، ما الذي سيظهر يوم 4 يوليو؟
دكتور مكفادين: حسنًا ، حلمي الأكثر وحشية هو أن المؤثر سوف يدخل المذنب ويخرج إلى الجانب الآخر ، ولكن هذا ليس مرجحًا جدًا.
فريزر: حسنًا ، ربما حلم أقل شراسة.
دكتور مكفادين: حسنًا ، أقل وحشية ، من حيث الاحتمال هو أن المذنب سيكون لديه اتساق لبنة ، على سبيل المثال ، وسوف يضربها تأثير الصدمة ولا يسبب الكثير من الضرر للسطح ، أو لا يخلق الكثير من تأثير لأن المذنب هو اتساق لبنة. ولكن هذا ليس مرجحًا أيضًا. من ناحية أخرى ، ماذا لو كان المذنب مثل رقائق الذرة؟ إذا كانت مثل رقائق الذرة ، فيجب أن نحصل على عرض مذهل للقذف. نسميها ستارة قذفة أثناء تكوين الحفرة ، وآمل أن يكون هذا ما سنراه ، لأن ذلك سيكون دراماتيكيًا جدًا. ونأمل أن نتمكن من المشاهدة أثناء التقاطنا صورًا سريعة مع تعرضات قصيرة جدًا بشكل متكرر. سنضغط كلما مررنا. إذا كان لدينا ستارة قاذفة كبيرة ، فيجب أن نكون قادرين على رؤية شكل القذف ، أو السفر في الفضاء ، وهذا سيسمح لنا بتحديد معظم المعلومات حول البنية الداخلية للمذنب نفسه. هذا ما آمل أن يحدث.
