چون دوست دشمن است شکایت کجا بریم

ذات بدخواه مشتری که سال ها فرشته نگهبان زمین بود برملا شد

برخلاف این اندیشه متداول که مشتری را محافظ زمین می‌داند، این سیاره غول‌پیکر از زمین در برابر هجوم سیارک‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار محافظت نمی‌کند. اخترشناسان سال‌ها بر این باور بوده‌اند که سیاره مشتری با پس زدن و منحرف کردن ستاره‌های دنباله‌دار و سیارک‌ها به سوی فضای بین ستاره‌ای، از سیارات داخلی منظومه شمسی از جمله زمین در برابر این خطرات ویرانگر محافظت می‌کند.

در واقع بررسی‌های اخیر نشان می‌دهند که اگر مشتری و اثر گرانشی شدید آن نبود، زمین در طول حیاتش آسیب‌های به مراتب کمتری را متحمل می‌شد. علاوه بر این، این تحقیقات به شرایط و ویژگی‌هایی اشاره می‌کنند که بر اساس آنها می‌توان تعیین کرد کدام یک از انواع منظومه‌های شمسی میزبان‌های بهتری برای حیات هستند. این در حالی است که باور پیشین اخترشناسان به کلی عکس این بود. به بیان دیگر تحقیقات گذشته نشان می‌داد که مشتری ناجی زمین و یکی از اثرگذار‌ترین عوامل در پیدایش حیات بر این سیاره بوده است. برای مثال تحقیقاتی که در سال ۱۹۹۴ انجام شد نشان داد که گذاشتن سیاره‌ای بسیار کوچک‌تر مثل اورانوس یا نپتون به جای مشتری باعث خواهد شد تعداد ستاره‌های دنباله‌داری با تناوب طولانی که به زمین اصابت می‌کنند، هزار برابر شود اما تحقیق تازه‌ای که توسط جاناتان هورنر (J.Horner) و بری جونز (B.Jones) از دانشگاه اوپن انگلستان انجام شده است نشان می‌دهد اگر اصلا هیچ سیاره‌ای در مدار مشتری وجود نداشت، زمین از گزند برخورد اجرام آسمانی بیشتر در امان می‌ماند. هورنر در این باره می‌گوید: «این بررسی، پایانی است بر افسانه صرفا حمایتی مشتری در قبال زمین، ما سرانجام داریم از چیزی سر در می‌آوریم که باید سال‌ها پیش می‌دانستیم.» تحقیقات دیگری که در سال جاری توسط دانشمندان ناسا انجام شد حکایت از آن دارد که مشتری می‌تواند مسوول ویرانگرترین آسیب‌های ناشی از هجوم سیارک‌ها در تاریخ زمین باشد. کوین گریزیر (K.Grazier)، اخترشناس آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا در کالیفرنیا و همکارانش به تازگی مدلی کامپیوتری ساخته‌اند که از ۴۰ هزار جرم آسمانی کوچک تشکیل شده است.

این اجرام بر مدارهای دایره شکلی حرکت می‌کنند که از میان دورترین سیاره‌های منظومه شمسی عبور می‌کند، درست مثل دیسکی از ماده که در روزهای آغازین پیدایش منظومه شمسی وجود داشت. آنطور که در این شبیه‌سازی رخ داد، سیاره مشتری بیش از ۹۵ درصد از این اجرام را به سوی فضای خارج از منظومه شمسی پرتاب کرد اما در این فرایند، کشش گرانشی مشتری باعث شد مدار دایره‌ای این اجرام کوچک به شکل حلقه‌های بیضی‌مانندی کش بیاید که مسیر حرکت سیاره‌های درونی را قطع کردند. این مدل که در همایش علوم سیاره‌ای که در اواخر اکتبر گذشته در نیویورک برگزار شد به نمایش درآمد، در واقع مکانیزمی عملی برای نظریه «بمباران سنگین گذشته» پیشنهاد می‌دهد، نظریه‌ای بحث‌برانگیز که می‌گوید برخی از دهانه‌های موجود در ماه و سیارات داخلی منظومه شمسی بر اثر هجوم و بارش سنگین اجرام آسمانی کوچکی بر آنها به وجود آمده که نزدیک به چهار میلیارد سال پیش رخ داده است. این تغییر در مسیر حرکت سیارک‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار همچنین می‌تواند چگونگی رسیدن مواد فراری مثل آب به سیارات داخلی منظومه شمسی را نیز توضیح دهد.

این نتایج متناقض از آنجا ناشی می‌شود که مشتری، سیارک‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار را اساسا به دو شیوه مختلف و متضاد تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. در واقع گرانش این سیاره غول‌پیکر از طرفی باعث می‌شود سیارک‌ها به بخش‌های داخلی منظومه شمسی یعنی جایی که شانس برخوردشان با زمین افزایش می‌یابد، کشانده شوند اما همین نیروی گرانش از طرف دیگر با پرتاب کردن سیارک‌های تهدیدکننده زمین به فضای خارج از منظومه شمسی از طریق اثری موسوم به تیرکمان گرانشی، می‌تواند خطر را از سیاره ما دور کند. با توجه به این شرایط امروزه اخترشناسانی که اثر سیارات غول‌پیکر منظومه شمسی بر سیارک‌های در حال حرکت به سوی زمین را تجزیه و تحلیل کرده‌اند در پاسخ به این پرسش که مشتری دوست است یا دشمن، می‌گویند کمی دوست و کمی هم دشمن. بیشتر «اجرام مجاور زمین»(NEO) که خطر برخورد آنها با زمین سیاره ما را تهدید می‌کند، از دو منبع در منظومه شمسی سرچشمه می‌گیرند: کمربند سیارکی قرار گرفته میان مریخ و مشتری و مجموعه‌ای از ستاره‌های دنباله‌دار موسوم به «قنطورس‌ها» (Centaurs) که مدار حرکت آنها از فضای میان مشتری و نپتون عبور می‌کند.

جرم سیاره مشتری بیش از ۳۰۰ برابر جرم زمین است و به این خاطر بسیاری از اخترشناسان معتقد بودند نیروی گرانش عظیم این سیاره غول‌پیکر با منحرف کردن سیارک‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار، از زمین در برابر خطر هجوم و اصابت این اجرام آسمانی محافظت می‌کند. در واقع قرن‌ها بود که هر بار چشم اخترشناسان از پشت تلسکوپ به سیمای افسونگر این سیاره می‌افتاد، نفس راحتی می‌کشیدند و احساس دلگرمی می‌کردند. با وجود این اطمینان دیرپا، جاناتان هورنر و بری جونز تصمیم گرفتند این ایده را مورد آزمایش قرار دهند. این دو اخترشناس با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری، سرگذشت ۱۰۰ هزار ستاره دنباله‌دار فرضی از نوع قنطورس را در بازه زمانی ۱۰ میلیون ساله‌ای شبیه‌سازی کردند.

این شبیه‌سازی که در فضای منظومه شمسی انجام شد، در دو حالت مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت: با حضور مشتری و بدون حضور مشتری در منظومه شمسی. سپس این دو اخترشناس با مقایسه نتایج به دست آمده در این دو حالت از شبیه‌سازی، توانستند درباره نقش سیاره مشتری قضاوت کنند. آنها دریافتند تعداد اصابت‌های ستاره‌های دنباله‌دار با زمین در غیاب مشتری، این غول گازی منظومه شمسی، اندکی کمتر خواهد بود اما به هر حال شبیه‌سازی سناریوی غیبت مشتری علاوه بر این نکته نشان داد که در نبود این غول گازی ستاره‌های دنباله‌دار کمتری به فضای خارج از منظومه شمسی پرتاب خواهند شد. به بیان دیگر اجرام آسمانی سرگردان بیشتری از بیخ گوش ما عبور خواهند کرد که به این ترتیب احتمال برخورد با زمین در آینده افزایش می‌یابد. هورنر در این باره می‌گوید: «این دو اثر متضاد، با هم در تعادل‌اند.» اگرچه مشتری آنطور که پنداشته می‌شد سپر بلای جان ما نیست اما اوضاع می‌توانست خیلی بدتر از اینها باشد. بر اساس نتایج به دست آمده از تحقیق اخیر، شوم‌ترین سرنوشت زمانی برای زمین رقم می‌خورد که سیاره‌ای با جرم نزدیک به کیوان به جای مشتری قرار گیرد. وقتی محققان دانشگاه اوپن فرایند شبیه‌سازی را با قرار دادن سیاره‌ای در ابعاد کیوان به جای مشتری تکرار کردند، دریافتند که تعداد برخوردهای روی زمین با ضریبی بین ۳ تا ۴ افزایش خواهد یافت.

هورنر در این باره می‌گوید: «سیاره‌ای به جرم کیوان به سختی می‌تواند اجرام دیگر را در مدارهای متقاطع با مدار زمین قرار دهد. به همین ترتیب به سختی می‌تواند آنها را از سر راه زمین‌ بردارد، بنابراین آنها به مدت طولانی‌تری در مسیر حرکت زمین قرار خواهند گرفت.» نتایج برآورد شده با فرض قرار گرفتن کیوان به جای مشتری نشان داد که تعداد برخوردها بیش از سه برابر آنچه در منظومه شمسی واقعی رخ داده است، خواهد بود. بنابراین هر دو تحقیق، چه سال ۱۹۹۴ و چه ۲۰۰۸ حکایت از آن دارد که قرار گرفتن یک سیاره کوچک‌تر به جای مشتری در مدار آن، وضع زمین را بدتر خواهد کرد. البته این دو تحقیق در مورد میزان بدتر شدن اوضاع و افزایش برخورد‌ها با هم توافق ندارند. این ناسازگاری می‌تواند به این علت باشد که منبع سیارک‌های ارزیابی شده در این دو تحقیق متفاوت است. هورنر اجرامی را مورد بررسی قرار داد که از کمربند کوییپر (Kuiper Belt) می‌آیند، ناحیه‌ای ورای مدار نپتون که بسیاری از سیارک‌های غیرفعال در آنجا به خواب زمستانی رفته‌اند. این در حالی است که در تحقیق سال ۱۹۹۴ اجرام مقیم «ابر اورت»(Oort Cloud) مدنظر قرار گرفتند، مجموعه عظیمی از سیارک‌های غیرفعال که اندازه آن صدها برابر خورشید است. نتیجه مهمی که از این تحقیقات به دست می‌آید دانستن این مسئله است که چه نوعی از منظومه‌های شمسی به لحاظ بمباران سیارکی امن‌تر‌اند. در واقع این نتایج می‌تواند به جست‌وجوی حیات بیگانه کمک کند اما با وجود کارهای ارزشمندی که در این زمینه انجام گرفته است هنوز معلوم نیست که در کجای کیهان باید به دنبال منظومه‌های امن بگردیم.

الساندرو موربیدلی (A.Morbidelli)، اخترشناس رصدخانه نیس در فرانسه که در مورد دینامیک منظومه شمسی تحقیق می‌کند، می‌گوید: «نه در تجزیه و تحلیل هورنر و نه در تحقیقات پیشین در این زمینه، مهم‌ترین منبع برخوردها یعنی کمربند سیارکی (Asteroid Belt) لحاظ نشده است. نزدیک به ۹۵ درصد برخوردهای انجام شده با زمین، مربوط به اجرامی است که به این کمربند تعلق دارند.» موربیدلی بر خلاف نظرات هورنر و دیگر اخترشناسان بر این باور است که قرار گرفتن سیاره‌ای کوچک‌تر به جای مشتری می‌تواند به کاهش تعداد برخوردهای سیارکی منجر شود. موربیدلی در این باره می‌گوید: «فرض کنید که بیشترین نرخ برخورد متعلق به سیارک‌های نزدیک زمین باشد، کاهش برخوردهای سیارکی می‌تواند کاهشی در نرخ کلی بمباران زمین به وجود آورد.» هورنر و جونز در نظر دارند با در نظر گرفتن سیارک‌ها، دامنه بررسی‌هایشان را گسترش دهند اما موربیدلی معتقد است که با این حال هنوز عوامل موثر بسیاری در این زمینه وجود دارند که باید مورد ارزیابی قرار گیرند. به گفته موربیدلی «می‌توان منظومه‌های شمسی‌ای را تصور کرد که کمربندهای سیارکی حجیم‌تر و وسیع‌تری دارند، بدون شک زندگی در چنین منظومه‌هایی دشوار خواهد بود. سیاره‌های غول‌آسایی را تصور کنید که یک کمربند سیارکی را جابجا و نابود می‌کنند. عوامل اثرگذار بسیاری وجود دارند که سروکله زدن با همه آنها بسیار دشوار خواهد بود.»

کیوان فیض‌اللهی

New Scientist, Oct. ۲۰, ۲۰۰۸