סוג חדש של שביט אפל אולי עיצב את כדור הארץ הקדום

מה שנקרא שביטים אפלים קיימים בשתי מחלקות, עצמים גדולים במערכת השמש החיצונית וקטנים יותר קרובים יותר לשמש, כך מגלה מאמר חדש. שביטים כהים אינם סוג של חומר אפל, אלא עצמים ללא זנב גלוי או יציאת גזים, אך מסלוליהם חושפים תאוצה בסגנון שביט. זוהי קטגוריה הכוללת את 'אומואמואה', המבקר הבין-כוכבי המתועד הראשון במערכת השמש, וייתכן שחבריה העבירו מים ומבשרי חיים אחרים לכדור הארץ.

פעם חשבו על שביטים ואסטרואידים, אבל שביטים כהים הם אחת הקטגוריות החדשות שצצות כדי למלא את האזור האפור שביניהם. מחקר אחרון אחד טוען שהם עשויים באמתבסביבת כדור הארץ מאשר אסטרואידים אמיתיים או שביטים גלויים.

שביטים עשויים בעיקר מקרח, עם כמויות קטנות יותר של סלע ואבק, ולכן כשהם מתקרבים לשמש הקרח הופך לגז. ההשלכה הברורה ביותר היא היווצרות הזנב, אבל ברמה עדינה יותר בריחת הגז, והאבק הנישא איתו, מעביר את מסלול השביט כמו רקטה איטית מאוד. בריחה של חומר מספק דחיפה בכיוון ההפוך על ידי החוק השלישי של ניוטון, מה שגורם לגוף הראשי להאיץ.

אסטרואידים, בהיותם סלע שלא הופך לגז מבלי להתקרב הרבה יותר לשמש, לא עושים אף אחד מהדברים האלה, למעט תאוצה מסוימת. אז הגילוי של עצמים שמראים תאוצה לא גרביטציונית, אך ללא זנב, היווה בעיה, לפחות עבור אנשים אובססיביים לבינאריים.

עצמים שנראים כמו אסטרואידים אך מראים תאוצה שאינה גרביטציונית מעבר להשפעות ירקובסקי, כונו כוכבי שביט אפלים. כל הממצאים המוקדמים קטנים (למעט חריג אחד ברוחב של פחות מ-100 מטר), יש להם מסלולים עגולים למדי קרובים יותר מחגורת האסטרואידים הראשית, והם מסתובבים במהירות. חשבו שהסיבוב הזה הוא המפתח לתאוצה שלהם, למשל על ידי סיבוב כל כך מהר שהם זורקים סלעים.

עם זאת, ד"ר דריל זליגמן מאוניברסיטת מישיגן סטייט, איסט לנסינג, הוא חלק מצוות שהכפיל את מספר השביטים האפלים הידועים משבעה ל-14 וחקר את הדמיון וההבדלים ביניהם. "היה לנו מספר מספיק גדול של שביטים אפלים כדי שנוכל להתחיל לשאול אם יש משהו שיבדיל ביניהם", אמר זליגמן בהַצהָרָה. "על ידי ניתוח ההשתקפות והמסלולים, מצאנו שמערכת השמש שלנו מכילה שני סוגים שונים של שביטים אפלים."

זליגמן ועמיתיו לא גילו את השביטים האפלים הנוספים הללו. במקום זאת, הם ערכו חקירות מדוקדקות יותר של מסלוליהם של עצמים ידועים בעבר, ומצאו שחלקם הראו את התאוצה הלא-כבידתית האופיינית. תמונות של כל אחד מהם נבדקו פעמיים כדי לוודא שהם לא רק שביטים רגילים חלשים מאוד.

הקטגוריה החדשה מורכבת משביטים כהים ברוחב של יותר מ-100 מטר שאורבים יותר. למרות שמרחקי המסלול הממוצעים שלהם דומים לאלו של האסטרואידים החגורה הראשית, מסלוליהם נראים יותר כמו; כלומר, די מתוח אבל נמשך פחות מ-20 שנה. לרוב כוכבי השביט של משפחת צדק היו בעבר מסלולים ארוכים בהרבה שמקורם במערכת השמש החיצונית, לאחר שהופנו מחדש על ידי מפגש קרוב עם צדק. לא ידוע אם לשביטים הכהים החיצוניים יש היסטוריה דומה.

קבוצת השביט האפל של משפחת צדק מורכבת כיום מארבעה מהעצמים שזליגמן ושותפיו זיהו את התאוצה הלא-גרביטציונית שלהם, בתוספת 2003 RM. השביט האפל הראשון שהתגלה, גודלו ומסלולו של RM 2003 היו בעבר אנומליה.

המחברים מודים שכמה שביטים כהים אולי הראו פעילות שביטית חלשה, אבל בזמנים שבהם לא עקבנו אחריהם מקרוב מספיק כדי לראות. הם אמנם ממליצים על תצפיות נוספות כדי לטפל בזה, אבל הם בספק שכל הקטגוריה תבוטל בדרך זו.

הגילוי של כל קטגוריה חדשה של עצמים מרגש מדענים, אבל הצוות מתעניין במיוחד במה שכוכבי השביט האפלים החיצוניים עשויים לספר לנו על העבר שלנו. "שביטים אפלים הם מקור פוטנציאלי חדש להעברת החומרים לכדור הארץ שהיו נחוצים להתפתחות החיים", אמר זליגמן. זה כולל את המים של כדור הארץ, שלדעתם מגיעים לפחות חלקית משביטים. "ככל שנוכל ללמוד עליהם יותר, כך נוכל להבין טוב יותר את תפקידם במוצא הפלנטה שלנו."

יש עוד חפץ אחד שמתאים למאפיינים של שביטים כהים, אבל לא נכלל במחקר זה. "היה מפתיע מכמה מובנים", אמר מחבר שותף ד"ר דויד פרנוקיה מ-JPL של נאס"א. "העובדה שהעצם הראשון שגילינו מהחלל הבין-כוכבי הפגין התנהגויות דומות ל-2003 RM הפכה את 2003 RM למסקרנת עוד יותר." עם זאת, בעוד הטבע של 'אומואמואה כנראהעד שנמצא דוגמאות אחרות שמתאימות לו, סביר להניח שיהיה לו קומפוזיציה שונה לגמרי מכל מעמד השביט האפל.

שביטים כהים שונים מקטגוריית ביניים אחרת בין אסטרואידים לשביטים, המכונה, אם כי ייתכן שיש חפיפה מסוימת. אסטרואידים פעילים הם עצמים ללא קרח שמייצרים ענן אבק סביבם, ממגוון סיבות, חלקן., מקור ה, היא הדוגמה המקורית. מעולם לא ראינו זנב מ-Phaethon, אבל ייצור מטר מטאורים הוא בדרך כלל עבודה עבור שביטים, והנתרן המבעבע מהסדקים של Phaethon הוא בהחלט קצת כמו שביט.

המחקר פורסם בהליכים של האקדמיה הלאומית למדעים.