مشاهده "رقص منحصربفرد" قمرهای نپتون برای اولین بار

گروهی از دانشمندان به سرپرستی "مارینا برزوویچ" در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا کشف کرده‌اند که دو قمر درونی نپتون در مدارهایی موسوم به "رقص اجتناب" که تاکنون هرگز مشابه آن دیده نشده است، به دور نپتون می‌گردند که مانع از برخورد آنها با یکدیگر می‌شود.

قمرهای کوچک "نایاد"(Naiad) و "تالاسا"(Thalassa) مرتباً در فاصله ۳۵۴۰ کیلومتری از کنار هم می‌گذرند، اما مدار آنها به گونه‌ای تغییر می‌کند که پایدار و بدون برخورد می‌مانند.

اگر کتاب‌های علوم دوران مدرسه را مرور کنید، مدارهای اجرام فضایی بسیار ساده به نظر می‌رسند. کره ماه در یک مدار که کم و بیش شبیه به یک دایره است به دور زمین می‌چرخد، کره زمین نیز مانند سیاره‌های دیگر در چنین مداری به دور خورشید می‌چرخد و این تنها دنباله دارها هستند که مدار بیضوی طولانی دارند که از خارج از منظومه شمسی تا داخل آن کشیده شده است.

البته پویایی(دینامیک) مداری بسیار پیچیده‌تر از این است. از آنجا که بسیاری از اجرام مختلف که در مسیرهای بسیار پیچیده حرکت می‌کنند، می‌توانند پدیده‌های غافلگیرکننده‌ای ایجاد کنند.

سیاره‌ها و قمرها زمانی که شکل گرفته‌اند یا می‌گیرند، توسط ستارگان یا سیاره‌های بزرگتر اسیر می‌شوند و در یک مدار قفل می‌شوند یا از مدار آنها خارج می‌شوند.

اما نمونه‌ای که قبلاً شبیه آن دیده نشده است، قمرهای نپتون موسوم به "نایاد" و "تالاسا" هستند که دارای مدارهایی هستند که تنها ۱۸۵۰ کیلومتر از یکدیگر فاصله دارند. براساس مشاهدات رصدخانه‌های زمینی، تلسکوپ فضایی "وویجر ۲" و تلسکوپ فضایی "هابل" مشخص شده است که رقص ظریف این دو قمر اولین طنین مداری مرتبه چهارم است که تاکنون دیده شده است.

طنین مداری(orbital resonance) هنگامی اتفاق می‌افتد که دو جرم دارای دوره‌های مداری باشند که در نسبت مناسب برای تقویت یک مدار پایدار قرار دارند. می‌توان این موضوع را به دویدن تشبیه کرد که چگونگی فشار آوردن منظم پا بر روی زمین می‌تواند موجب حرکت منظم، حرکت به جلو یا عقب، کاهش سرعت یا توقف و غیره شود. طنین مداری در این دو قمر نیز چنین کاری می‌کند، یعنی حرکت آنها را برای اجتناب از برخورد و از مدار خارج شدن در حالت‌های مختلف تنظیم می‌کند.

در این قمرهای کوچک نپتون، دوره‌ها و شیب مداری آنها طنین خاصی ایجاد می‌کند. نایاد هر هفت ساعت یک بار و "تالاسا" هر هفت ساعت و نیم کاملا دَوَران می‌کنند. هر بار که "نایاد" چهار بار "تالاسا" را دور می‌زند، در یک الگوی زیگزاگی "بالا بالا پایین پایین"، مرتباً در بالا و زیر همتای خود حرکت می‌کند تا مدارها را تثبیت کند.

برزوویچ می‌گوید: ما از این الگوی تکراری به عنوان یک طنین مداری یاد می‌کنیم. انواع مختلفی از "رقص‌ها" وجود دارد که سیارات، قمرها و سیارک‌ها می‌توانند از آنها پیروی کنند، اما این قبلاً هرگز دیده نشده است.

این دو قمر نپتون حدود ۱۰۰ کیلومتر قطر دارند و جزو ۱۴ قمر داخلی نپتون هستند. چگونگی قرار گرفتن آنها در این مدارهای عجیب مشخص نیست، اما محققان گمان می‌کنند که ناشی از بزرگترین قمر نپتون یعنی "تریتون"(Triton) بوده است که سیستم اصلی را مختل کرده است.

برزوویچ می‌گوید: ما گمان می‌کنیم که "نایاد" با برخورد با یکی از دیگر قمرهای داخلی نپتون به این مدار فعلی کج شده است و پس از ایجاد شیب مداری، توانسته در این طنین غیرمعمول با "تالاسا" مستقر شود.

این مطالعه در مجله Icarus منتشر شده است.

منبع: ایسنا

24