تعدين الكويكبات والمذنبات: مؤلف كتاب 'اصطياد ستاردست' يستكشف الأجسام الفضائية الصخرية

يستكشف كتاب Catching Stardust ، وهو كتاب جديد من تأليف Natalie Starkey ، علاقتنا بالمذنبات والكويكبات. (رصيد الصورة: بلومزبري سيجما)





ماذا يمكن أن نتعلم من المذنبات و الكويكبات ، أكثر الأشياء التي يساء فهمها في الكون؟

وفقًا لناتالي ستاركي ، عالمة الفضاء التي كانت محققًا مشاركًا في مهمة روزيتا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، قليلًا. في كتابها الجديد ، اصطياد ستاردست (بلومزبري سيجما ، 2018) ، يهدف Starkey إلى الوصول إلى الجميع من العلماء إلى المتحمسين للعلم وشرح ما الذي يجعل الكويكبات والمذنبات غريبة جدًا ورائعة ولماذا من المهم جدًا دراستها. غالبًا ما يتم الخلط بين المذنبات والكويكبات يساء فهمه لعدة قرون . لكن المذنبات ليست مجرد كرات ثلجية قذرة ، وكما أوضحت ستاركي في كتابها ، نحن نعلم الآن أن الكويكبات يمكن أن تبدو بنفس القدر مثل المذنبات كما يمكن أن تبدو المذنبات مثل الكويكبات.

تحدث موقع ProfoundSpace.org مع Starkey حول التعريفات المتطورة للمذنبات والكويكبات ، وكيف يمكن للمذنب أن يكون قد أشعل الحضارة الحديثة ، والآفاق المربحة للتعدين في الفضاء ، وما إذا كنا مستعدين لتأثير كويكب - وفقًا لستاركي ، نحن لسنا . [ كيف تصطاد كويكبًا: شرح مهمة ناسا (إنفوجرافيك) ]



اقرأ مقتطفًا من 'Catching Stardust' هنا .

ناتالي ستاركي ، عالمة الفضاء التي عملت في مهمة روزيتا ، تتحدث عن المذنبات والكويكبات في كتابها الجديد اصطياد ستاردست.

ناتالي ستاركي ، عالمة الفضاء التي عملت في مهمة روزيتا ، تتحدث عن المذنبات والكويكبات في كتابها الجديد اصطياد ستاردست.(رصيد الصورة: ناتالي ستاركي)



موقع ProfoundSpace.org: هل تجد غالبًا أنه لا يزال هناك ارتباك في التمييز بين المذنبات والكويكبات؟

ناتالي ستاركي: نعم فعلا. أعني ، هذا أحد الأشياء الكبيرة التي أردت أن أتحدث عنها في هذا الكتاب.

[كانت هناك] نقطة تحول مع مهمة ستاردست: [جسم النظام الشمسي الذي زاره] كان مذنبًا ، وعرفنا أنه مذنب ، وبدا وكأنه مذنب ، وكان يتصرف كأنه مذنب ، وكان به غيبوبة جميلة ، أو ذيل ، من الخلف وكل شيء. لكن في الواقع ، عندما استعادوا العينات ، اكتشفوا أنها تشبه إلى حد ما كويكب - ما اعتقدنا أنه يجب أن يكون في كويكب.



لقد تحول حقًا حول التفكير في النظرة الكلاسيكية لكيفية تشكل هذه الأشياء وأين تشكلت. لطالما كانت هناك إشارات منه في الأدبيات العلمية ، لكن لم يكن لدينا دليل حقيقي [على] ما هو موجود بالفعل في هذه الأشياء.

لا يزال بإمكاننا اتباع هذا الرأي الكلاسيكي القائل بأن المذنبات باردة وأنها تعيش في المناطق الخارجية البعيدة للنظام الشمسي ، وأن الكويكبات هي نوع من الأشياء الساخنة المتبقية من مرحلة بناء الكواكب. [ومع ذلك] لا يزال هناك الكثير من التداخل. لدينا أشياء تقع في المنتصف تمامًا وهي مذنبات بقدر ما هي كويكب.

قام Asteroid 2017 VR12 بتحليق قريب من الأرض في 7 مارس 2018. قام مشروع التلسكوب الافتراضي ومراصد Tenagra بدمج 240 صورة في مقطع فيديو قصير للكويكب ، الذي كان على بعد حوالي 898000 ميل (1.4 مليون كيلومتر) من الأرض.

قام Asteroid 2017 VR12 بتحليق قريب من الأرض في 7 مارس 2018. قام مشروع التلسكوب الافتراضي ومراصد Tenagra بدمج 240 صورة في مقطع فيديو قصير للكويكب ، الذي كان على بعد حوالي 898000 ميل (1.4 مليون كيلومتر) من الأرض.(رصيد الصورة: جيانلوكا ماسي (مشروع التلسكوب الافتراضي) ومايكل شوارتز (مراصد تيناجرا))

موقع ProfoundSpace.org: هل تجد أن فكرة مذنب أو كويكب 'كلاسيكي' لا تزال مفيدة ، لأن هذه الخطوط غالبًا ما تكون غير واضحة؟

مفتاح النجمة: نعم ، لا يزال هذا مفيدًا بالتأكيد. غالبية الأجسام الموجودة في حزام الكويكبات ، على سبيل المثال ، هي كويكبات: فهي تبدو وتتصرف مثل الكويكبات. لكن ما وجدناه هو أن هناك بعض الأشياء هناك لا تتصرف أو تبدو كما نتوقع منها. لكن هذا لا يعني أنهم ليسوا كويكبًا ، بل يعني فقط أن الكويكبات ليست كما اعتقدنا منذ بداية الزمن.

لذلك ، أعتقد أنه لا يزال من المفيد الحصول على التعريفات. من المهم معرفة ما إذا كان لديهم ذيل ، وما إذا كان لديهم جليد ، وإذا كنا نعتقد أنه كويكب أو مذنب. الأمر ليس بهذه البساطة ولكننا ما زلنا بحاجة إلى هذه التعريفات لأنها ، بطبيعتها ، كائنات مختلفة وتشكلت في مواقع مختلفة في النظام الشمسي وربما في أوقات مختلفة.

فنان

رسم فنان للكويكب المعدني الضخم Psyche ، الذي يدور حول الشمس بين المريخ والمشتري.(رصيد الصورة: ناسا)

موقع ProfoundSpace.org: في وقت مبكر من الكتاب ، ذكرت أن تأثير المذنب على الأرض كان من الممكن أن يشعل الزراعة والحضارة البشرية - هل يمكنك التحدث عن ذلك أكثر قليلاً؟

مفتاح النجمة: كان هذا شيئًا وجدته قليلاً بعد أن قرأت [مصححًا] المسودة الرئيسية. لقد صادفت هذا ، وكانت فكرة ممتعة حقًا - لم يتم إثباتها ، ولا بد لي من الإضافة. كان مذنبًا التي تم ملاحظتها & hellip. تم تصويره في رسومات حجرية في المعابد. فسروا هذا على أنه شيء مثل مذنب في السماء في ذلك الوقت ، ويبدو أن هذا المذنب اصطدم بالأرض. وعندما نعود من خلال عينات اللب الجليدية في جرينلاند ، يظهر هذا في الواقع أن هذا الحدث تزامن مع انخفاض مفاجئ في درجة الحرارة العالمية.

الفكرة حقًا هي أنها نوعًا ما أجبرت المجتمعات على التجمع لأنهم كانوا بحاجة إلى الحفاظ على المحاصيل ومعرفة كيفية إطعام أنفسهم. الفكرة هي أنه إذا لم يحدث ذلك ، فلن يكون العصر الحديث للزراعة قد بدأ ، لأنهم كانوا بحاجة إلى تلك الدفعة ، ذلك الانخفاض المفاجئ في درجة الحرارة ، والذي يبدو أنه جاء من تأثير المذنب.

روهيت بهارتيا من ناسا

يحمل روهيت بهارتيا من مهمة المريخ 2020 التابعة لوكالة ناسا شريحة من نيزك قرر العلماء أنها جاءت من المريخ. من المحتمل أن تُستخدم هذه الشريحة هنا على الأرض لاختبار أداة ليزر لمركبة مارس 2020 التابعة لوكالة ناسا ؛ شريحة منفصلة ستذهب إلى المريخ على العربة الجوالة.(رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech)

ProfoundSpace.org: لماذا من الأفضل بكثير أخذ عينات من المذنبات والكويكبات مباشرة من دراسة النيازك هنا على الأرض؟

مفتاح النجمة: هناك عدة أسباب ، وهناك مشاكل في كلا النهجين.

في النهاية ، كلما أخذت عينة من شيء ما ، عليك أن تحافظ عليها بالشكل الذي كانت عليه بالضبط على الجسم الذي حصلت عليها منه. لذلك ، إذا سقطت قطعة صغيرة من مذنب أو كويكب عن الجسم وتم إرسالها إلى Earth & hellip ؛ و يهبط على شكل نيزك ، ثم يمر عبر الغلاف الجوي ، وسوف يتم تسخينه ، وسيتم نزع المواد المتطايرة [الجزيئات التي يمكن أن تتبخر] خلال هذه العملية. وهكذا ، عندما تهبط على السطح ، فإنها لا تبدو تمامًا كما كانت على المذنب أو الكويكب.

المشكلة الأخرى مع النيازك هي أنها تجلس على الأرض لفترة من الوقت. لقد دخلت الحشرات فيها ، وغرقها المطر ، وتجمد.

الخطوة التالية الأفضل هي الذهاب إلى الفضاء وجمع عينة من أحد هذه الأجسام وإعادتها إلى الأرض. مرة أخرى ، لا تزال هناك مشاكل لأنه ، إذا فكرت في الأمر ، فنحن نعلم أن المذنبات باردة وغالبًا ما تكون جليدية جدًا ، لذلك إذا جمعنا عينة من صخرة ، كما تعلمون ، فسوف ترتفع درجة حرارتها عند عودتها - لن يبقى في نفس الظروف التي كان عليها على المذنب.

الخيار الآخر هو أنه يمكنك الذهاب إلى الفضاء وأخذ مختبر معك ، وهو ما فعلته مهمة Rosetta. وهبط فقط على جانب ذلك المذنب ، وليس إحضار العينة إلى المنزل ، بل اهبط عليها وقم بإجراء التجارب على المذنب الذي كنت ستفعله في المنزل. مرة أخرى ، هناك دائمًا سلبيات لبعض الأشياء ، و [لهذا النهج] لا يمكنك الحصول على نفس الدقة والدقة في تلك القياسات التي يمكنك الحصول عليها إذا أعدت العينة إلى الأرض.

من حيث محاولة قياس هذه الأشياء ، إنه أمر صعب. لا يوجد وضع مثالي أبدًا.

هبطت كبسولة إرجاع عينة Stardust التابعة لناسا بنجاح في ميدان الاختبار والتدريب التابع لسلاح الجو الأمريكي في ولاية يوتا في الساعة 2:10 صباحًا بتوقيت المحيط الهادي (3:10 صباحًا بتوقيت الجبل) في 15 يناير 2006. احتوت الكبسولة على عينات مذنبة وعينات بين النجوم جمعتها Stardust مركبة فضائية.

هبطت كبسولة إرجاع عينة Stardust التابعة لناسا بنجاح في ميدان الاختبار والتدريب التابع لسلاح الجو الأمريكي في ولاية يوتا في الساعة 2:10 صباحًا بتوقيت المحيط الهادي (3:10 صباحًا بتوقيت الجبل) في 15 يناير 2006. احتوت الكبسولة على عينات مذنبة وعينات بين النجوم جمعتها Stardust مركبة فضائية.(رصيد الصورة: ناسا)

موقع ProfoundSpace.org: ما هو برأيك أكثر الوجبات الجاهزة إثارة أو الاكتشاف من مهمة ستاردست؟

مفتاح النجمة: كانت المهمة رخيصة نسبيًا ؛ كان هذا أحد الأشياء العظيمة في مهمة ستاردست. كانت رخيصة وسريعة. لذلك ، خرجوا وجمعوا العينات وعادوا. وتمكنوا من تحليلها بسرعة كبيرة.

لذلك ، عندما عادوا ، بالنسبة لي ، كان الاكتشاف الأكثر إثارة هو وجود هذه المكونات الشبيهة بالكويكبات [الصلبة والصخرية] داخل مذنب. لقد فتح هذا حقًا أفكارنا حول كيفية تشكل هذه الأشياء.

فجأة أصبحنا ، مثل ، حسنًا ، ليس علينا فقط تقييد أنفسنا ، ولا يتعين علينا فقط أن نتوقع أن تكون المذنبات تلك الأجسام الخارجية شديدة البرودة. من الواضح ، بطريقة ما ، أن المواد من النظام الشمسي الداخلي الذي تشكل حيث تشكلت الكواكب قد شقت طريقها إلى المذنبات أو المذنبات ربما تكونت في موقع مختلف عما كنا نظن. هناك الكثير من الاحتمالات ، لكن هذا مثير للغاية.

المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko ، تصوير وكالة الفضاء الأوروبية

المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko ، صورته المركبة الفضائية روزيتا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.(رصيد الصورة: ESA / Rosetta / NAVCAM)

موقع ProfoundSpace.org: إنه لأمر سريالي للغاية أننا تمكنا بالفعل من هبوط مذنب في مهمة روزيتا. هل تعتقد أن هذا قد يكون يومًا ما ممارسة روتينية؟

مفتاح النجمة: نعم اعتقد ذلك. كانت شركة Rosetta رائدة حقًا . تمت الموافقة عليه لأول مرة في عام 1993. ثم تم إطلاقه في عام 2004 ، وبعد ذلك استغرق الأمر 10 سنوات للوصول إلى المذنب. أعني أن هذه مجرد جداول زمنية طويلة بشكل لا يصدق.

كان عليهم أن يخففوا من العملية وأن يكونوا مثل ، حسنًا ، سنذهب فقط إلى المذنب ، وسنأخذ معملًا هناك ، وسنهبط عليه.

نظرًا لأنني لم أشارك في المهمة لفترة طويلة في تلك المرحلة ، لم أكن أعتقد أنها ستنجح.

لكنها نجحت. لقد هبطت ، وفعلت العلم على المذنب ، وهو أمر مذهل حقًا.

لقد تعلمنا الكثير من تلك المهمة. لقد فتح الكثير من الأفكار الجديدة للمهام الجديدة. وعندما ننظر إلى التعدين ، فإن الهبوط على الأشياء سيكون مهمًا للغاية. أعتقد أنه في العقود القليلة القادمة ، سنحقق الكثير على أسطح هذه الأشياء.

ProfoundSpace.org: تعدين الفضاء! هل تعتقد شخصيًا أن التعدين في الفضاء سيصبح صناعة كبيرة كما يقترح الكثيرون؟

مفتاح النجمة: أجل أقبل. أعتقد أنه سيكون شيئًا مهمًا حقًا في العقود القليلة القادمة لأنه ، أولاً وقبل كل شيء ، من المثير حقًا أن نذهب إلى هذه الأشياء ويمكننا العثور على المواد التي نحتاجها على الأرض. الآن ، إحدى مشاكل التعدين على الأرض هي أننا غالبًا ما نضطر إلى تدمير بعض من كوكبنا من أجل الحصول على المواد التي نحتاجها. عندما نستخرج [العناصر النادرة على الأرض] ، علينا استغلال مساحات شاسعة من الكوكب.

وما عليك التفكير فيه هو ، حسنًا ، إذا أخذنا كويكبًا واحدًا من معادلة التريليونات الموجودة هناك ، فلن نلاحظ حقًا أنه ذهب - في الواقع ، ربما لن يلاحظ أحد لقد ذهب.

موقع ProfoundSpace.org: وقد قلت إن تعدين الكويكبات والمذنبات يمكن أن يدعم الحضارات والبعثات المستقبلية خارج الأرض بينما نغامر بعيدًا في الفضاء.

مفتاح النجمة: أي كويكب واحد يمكن أن يساوي مليارات أو تريليونات الدولارات الأمريكية وهكذا ، على الرغم من أن الأمر قد يتطلب الكثير من المال للوصول إلى هناك واستخراجها ، إلا أن العائد قد يكون ضخمًا حقًا. لذا ، فهو حقًا من سيصل إلى هناك أولاً. إنه بالتأكيد ليس خيالًا علميًا بعد الآن.

فنان

رسم توضيحي لفنان لكويكب متجه إلى الأرض.(رصيد الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية)

موقع ProfoundSpace.org: هل تشعر أننا الآن ، كمجتمع ، مستعدون في حالة اصطدام كويكب؟

مفتاح النجمة: أود أن أقول لا. أعتقد أن معظم الناس لا يدركون ذلك حقًا يمكن أن نتأثر بواسطة كويكب أو مذنب. لكن في الوقت نفسه ، فإن فرص تأثرنا في المائة عام القادمة تكاد تكون معدومة. نحن نعلم أننا بأمان الآن. لذا ، فهذه إحدى تلك المشكلات التي حاولت أن أتطرق إليها نوعًا ما في الكتاب ، وهي أنه على الرغم من أننا لا نحتاج حقًا إلى القلق بشأنها لأنفسنا ، إلا أننا نحتاج إلى القلق بشأنها لأحفادنا ، لأنهم على الأرجح كذلك سوف تتأثر. ربما ليس الجيل القادم أو حتى الجيل الذي يليه ، لكن كما تعلمون ، في مكان ما أسفل الخط ، سوف نتأثر بتأثير من الفضاء.

أعتقد أنه في هذه المرحلة ، في الوقت الحالي ، إذا كان لدينا إشعار مدته عقد من الزمن أن شيئًا ما قادم على الكوكب ، فمن المحتمل أن نطلق مهمة في هذا الإطار الزمني لفعل شيء حيال ذلك. أعتقد أنه إذا كان لدينا إشعار قبل أقل من عقد ، يبدو في الوقت الحالي أننا لا نملك التكنولوجيا اللازمة لحماية أنفسنا حاليًا.

المذنب 67P

كان من الممكن أن يتشكل شكل الحبيب المطاطي للمذنب 67P بعد ارتباط جسيمات بطيئة الحركة بعد اصطدام مدمر.(مصدر الصورة: جامعة برن)

موقع ProfoundSpace.org: إذا كان بإمكانك جعل الأشخاص الذين يقرؤون هذا الكتاب يأخذون شيئًا واحدًا منه ، فماذا سيكون؟

مفتاح النجمة: يجب أن يكون ما نحتاج إليه استكشاف النظام الشمسي أكثر مع المركبات الفضائية.

لا أعتقد بالضرورة أننا بحاجة إلى البشر للذهاب إلى هناك في الوقت الحالي ، ولكن هذا هو إيماني الشخصي. في الوقت الحالي ، إذا تمكنا من صنع أدوات آلية يمكنها الخروج إلى الفضاء والاستكشاف والاستكشاف ؛ يمكننا تحقيق الكثير. لقد تعلمنا الكثير عن النظام الشمسي منذ الخمسينيات من القرن الماضي عندما بدأنا استكشافه لأول مرة. وأعتقد أن الطريقة الوحيدة بالنسبة لنا لفهم كوكبنا وفهم الكواكب من حولنا ، وكيف تشكلت ، وكيف وصل البشر إلى الأرض ، أو كيف وصلت المواد العضوية إلى الأرض ، وكيف حصلنا على مياهنا ، وكيف تشكل كل شيء ، طريقة القيام بذلك هي الخروج إلى الفضاء لاستكشاف هذه الأشياء.

نحتاج إلى دعم مهمات الفضاء - بالطبع سأقول ذلك ، لأنني عالم فضاء - لكنني أعتقد حقًا أنه من المهم أن نفهم من أين أتينا.

تم تحرير هذه المقابلة مطولاً. يمكنك الشراء 'اصطياد ستاردست' في Amazon.com .

إرسال بريد إلكتروني إلى Chelsea Gohd at cgohd@guesswhozoo.com أو اتبعها تضمين التغريدة . تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google . المقالة الأصلية بتاريخ موقع guesswhozoo.com .