بيانات الاستشعار عن بعد تسلط الضوء على متى وكيف فقد الكويكب ريوغو مياهه
في الشهر الماضي، أعادت مهمة هايابوسا2 اليابانية إلى الأرض مجموعة من الصخور التي جُمعت من الكويكب ريوغو القريب من الأرض. وبينما بدأت التحليلات على العينات التي عادت للتو، يستخدم الباحثون بيانات من أدوات المركبة الفضائية الأخرى للكشف عن تفاصيل جديدة حول ماضي هذا الكويكب.
في دراسة نُشرت في مجلة Nature Astronomy، يقدم الباحثون تفسيرًا لسبب افتقار ريوغو للمعادن الحاملة للمياه مقارنةً ببعض الكويكبات الأخرى. تقترح الدراسة أن الجسم الأم القديم، الذي تشكل منه ريوغو، قد جف على الأرجح خلال حدث حراري وقع قبل تكوّنه، مما جعله أكثر جفافًا مما كان يُتوقع.
"أحد الأشياء التي نحاول فهمها هو توزيع المياه في النظام الشمسي المبكر، وكيف وصلت هذه المياه إلى الأرض"، قال رالف ميليكن، عالم الكواكب بجامعة براون والمؤلف المشارك للدراسة. "يُعتقد أن الكويكبات الحاملة للمياه لعبت دورًا في ذلك، لذا من خلال دراسة ريوغو عن قرب وإعادة عينات منه، يمكننا فهم أفضل لوفرة وتاريخ المعادن الحاملة للمياه في هذا النوع من الكويكبات."
من بين الأسباب التي جعلت ريوغو يُختار وجهةً للمهمة، يقول ميليكن، أنه ينتمي إلى فئة من الكويكبات داكنة اللون يُشتبه في احتوائها على معادن حاملة للمياه ومركبات عضوية. وتُعتبر هذه الكويكبات الأجسام الأم المحتملة للنيازك الداكنة الحاملة للمياه والغنية بالكربون، المعروفة باسم الكوندريتات الكربونية. وقد خضعت تلك النيازك لدراسات مفصلة في مختبرات حول العالم لعقود، لكن لا يمكن تحديد كويكب معين كمصدر لأي نيزك كوندريتي كربوني بثقة.
كانت هايابوسا2 هي المهمة الأولى التي جمعت عينةً من أحد هذه الكويكبات المثيرة وأعادتها إلى الأرض. ومع ذلك، تشير الملاحظات التي أجرتها أثناء اقترابها من ريوغو إلى أنه قد لا يكون غنيًا بالمياه كما كان العلماء يتوقعون في البداية.
هناك عدة سيناريوهات متنافسة حول كيفية وموعد فقد ريوغو لبعض مياهه. فريوغو عبارة عن كومة من الحطام — تراكم فضفاض من الصخور مقيد بالجاذبية. ويعتقد العلماء أن هذه الكويكبات تتشكل غالبًا من شظايا ناتجة عن تفكك كويكبات أكبر صلابة بسبب تصادم ضخم. وقد تكون إشارات المياه المرصودة على ريوغو اليوم هي البقايا المتبقية من كويكب أم أكثر غنى بالمياه جف بفعل حدث حراري.
أما الاحتمال الآخر فينص على أن يكون ريوغو قد جف بعد اضطراب كارثي أعاد تشكيله ككومة من الحطام. كما من الممكن أن يكون قد بدأ يقترب من الشمس مرات عدة خلال تاريخه، ما أدى إلى تسخين سطحه وجفافه.
زُوِّدت مركبة هايابوسا2 الفضائية بأجهزة تساعد العلماء على التمييز بين هذه السيناريوهات. فخلال اقترابها من ريوغو في عام 2019، أطلقت قذيفة صغيرة على سطح الكويكب، مما أحدث حفرة بسيطة كشفت عن صخور مدفونة تحت السطح. وباستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة القادر على الكشف عن المعادن الحاملة للمياه، قارن الباحثون محتوى المياه في الصخور السطحية مع تلك الموجودة تحتها.
أظهرت النتائج أن إشارة المياه في الطبقة التحتية كانت مشابهة جدًا لما هو موجود على السطح الخارجي. وتدعم هذه الملاحظة فكرة أن الجسم الأم لريوغو قد جف منذ البداية، وليس أن سطحه فقط جف بفعل حرارة الشمس.
"من المتوقع أن يقتصر تأثير التسخين الشمسي على الطبقة السطحية دون اختراقها إلى الأعماق"، قال ميليكن. "لكن ما نراه هو تشابه كبير بين السطح والطبقة التحتية، وكلاهما فقير نسبيًا في الماء، مما يعزز فكرة أن الجسم الأم لريوغو قد جف قبل تكوينه."
ومع ذلك، لا يزال الباحثون بحاجة إلى المزيد من الأبحاث لتأكيد هذه النتائج. على سبيل المثال، قد يؤثر حجم حبيبات المادة المستخرجة من العمق على تفسير قراءات المطياف.
"قد تكون جزيئات العينات الداخلية أصغر من نظيرتها على السطح"، قال تاكاهيرو هيروي، الباحث الأول بجامعة براون والمؤلف المشارك للدراسة. "يمكن أن تجعل ظاهرة حجم الحبيبات المادة الداخلية تبدو أكثر احمرارًا وأغمق من نظيرتها الخشنة على السطح. ومن الصعب استبعاد تأثير حجم الحبيبات باستخدام الاستشعار عن بُعد فقط."
ولحسن الحظ، لا تقتصر المهمة على دراسة العينات عن بُعد. ومع إعادة هايابوسا2 لعيناتها بنجاح إلى الأرض في ديسمبر الماضي، بات العلماء على أعتاب نظرة فاحصة أكثر على ريوغو. وقد تصل بعض تلك العينات قريبًا إلى مختبر تجربة الانعكاس التابع لناسا (RELAB) بجامعة براون، الذي يديره هيروي وميليكن.
يتطلَّع ميليكن وهيروي إلى معرفة ما إذا كانت التحليلات المخبرية ستؤكد نتائج الاستشعار عن بُعد.
"إعادة العينات هي سيف ذو حدين"، قال ميليكن. "سيُختبر كل ما افترضناه بناءً على بيانات الاستشعار عن بُعد في المختبر. إنه أمر مثير للغاية، وربما ينطوي على بعض التوتر. والأمر المؤكد أننا على وشك أن نتعلم الكثير عن الصلة بين النيازك وكويكباتها الأم."