นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกนได้เผยแพร่การวิเคราะห์ความเป็นไปได้ของการชนดาวหางระหว่างดวงดาวกับโลก การศึกษานี้นำโดยดาร์ริล เซลิกแมน โดยมุ่งเน้นไปที่ดาวหาง 3I/แอตลาส ซึ่งเป็นวัตถุดวงที่สามที่ตรวจพบในระบบสุริยะ การจำลองระบุความเร็วเฉลี่ย 72 กิโลเมตรต่อวินาทีในขณะที่เกิดการชน
การวิจัยนี้เกิดขึ้นโดยความร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันต่างๆ ในยุโรป และใช้ข้อมูลเชิงสังเกตจากดาวหางระหว่างดวงดาว 3 ดวงที่รู้จัก แบบจำลองการคำนวณสร้างวิถีโคจรที่แท้จริงของวัตถุเหล่านี้ ไม่มีความเสี่ยงทันทีที่จะชนกับ 3I/Atlas ซึ่งผ่านจุดใกล้ดวงอาทิตย์ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2568
ดาวหาง 3I/แอตลาส เข้าสู่ระบบสุริยะในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2568 ด้วยความเร็วเริ่มต้น 58 กม./วินาที สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ วงโคจรไฮเปอร์โบลิกของมันยืนยันแหล่งกำเนิดของมันนอกทางช้างเผือก การสังเกตจากกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลประเมินว่านิวเคลียสมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 440 เมตรถึง 5.6 กม.
วิถีและความเร็วที่คำนวณได้
การจำลองทำให้เกิดสถานการณ์ที่เป็นไปได้หลายพันรายการสำหรับผลกระทบ ความเร็ว 72 กม./วินาที กลายเป็นค่าที่พบบ่อยที่สุดในการกระจายตัวที่วิเคราะห์ อัตรานี้เป็นผลมาจากการผสมผสานระหว่างอินพุตไฮเพอร์โบลิกกับการเคลื่อนที่ของวงโคจรของโลก
นักวิจัยพิจารณาพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรและความเร่งที่ไม่มีแรงโน้มถ่วง ดาวหางระหว่างดวงดาวจะรักษาความเร็วไว้สูงเนื่องจากดวงอาทิตย์ไม่สามารถดึงดูดแรงโน้มถ่วงเป็นเวลานานได้ การวิเคราะห์ตอกย้ำว่าเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นได้ยากในระยะสั้น
คุณลักษณะที่สังเกตได้ของ 3I/Atlas
ดาวหางแสดงการปล่อยก๊าซไซยาไนด์และไอนิกเกิล คล้ายกับวัตถุในระบบสุริยะ อาการโคม่าของมันเกิดจากการระเหิดของน้ำแข็งขณะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ การสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ใหญ่มากยืนยันกิจกรรมของดาวหางที่ยังคุกรุ่นอยู่
สีของวัตถุแปรผันจากสีแดงไปจนถึงสีน้ำเงินในระหว่างการเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่ผิดปกติ กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินตรวจพบการดีดตัวของสสารก่อนจะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลางซึ่งปรับปรุงโดยข้อมูลของฮับเบิลนั้นต่ำกว่า 1 กม. ในการประมาณค่าที่แม่นยำที่สุด
ความร่วมมือระหว่างประเทศในโครงการ
Dušan Marčeta จากมหาวิทยาลัยเบลเกรด มีส่วนสนับสนุนการสร้างแบบจำลองพลวัตของวงโคจร Eloy Peña-Asensio จาก Politecnico di Milano วิเคราะห์การกระจายตัวของการกระแทกที่ความเร็วสูง ทีมงานได้รวมข้อมูลจากภารกิจต่างๆ เช่น ExoMars Trace Gas Orbiter
ผลลัพธ์ได้รับการตรวจสอบกับวิถี ‘Oumuamua และ 2I/Borisov การจำลองพิจารณาวัตถุสังเคราะห์ 2.6 พันล้านชิ้นโดยอาศัยดาวแคระ M วิธีการนี้เพิ่มความแม่นยำของการทำนายความเร็วสัมพัทธ์
การตีพิมพ์นี้เกิดขึ้นในวารสารวิทยาศาสตร์เฉพาะทาง โดยเน้นที่ฟิสิกส์ดาราศาสตร์แบบไดนามิก
การก่อตัวของหลุมอุกกาบาตในการกระแทก
การชนที่ความเร็ว 72 กม./วินาที ทำให้เกิดหลุมอุกกาบาตที่มีรูปร่างแตกต่างจากหลุมอุกกาบาตที่เกิดขึ้นในท้องถิ่น การกระจายตัวของวัสดุมีมากขึ้นเนื่องจากมีพลังงานจลน์สูง การแปรสัณฐานและการกัดเซาะของแผ่นเปลือกโลกทำให้ยากต่อการระบุจุดสังเกตระหว่างดาวโบราณบนโลก
การจำลองทำนายความเข้มข้นของการกระแทกที่ละติจูดต่ำใกล้กับเส้นศูนย์สูตร เรขาคณิตของวงโคจรสนับสนุนการเผชิญหน้าโดยตรงในภูมิภาคนี้ระหว่างการเคลื่อนไหวประจำปีของโลก แม้แต่วัตถุขนาดเล็กก็ยังสร้างความเสียหายอย่างมากที่ความเร็วนั้น
การศึกษาระบุว่าฝุ่นที่ปล่อยออกมาอาจทำให้รูปแบบสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงชั่วคราว ความหายากของเหตุการณ์เหล่านี้ซึ่งประเมินได้ว่ามีโอกาสน้อยมากนั้นขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของดาวฤกษ์ทางช้างเผือก
ต้นกำเนิดที่เป็นไปได้ของดาวหาง
3I/Atlas มีต้นกำเนิดมาจากจานหนาของทางช้างเผือก ซึ่งเป็นบริเวณที่มีการก่อตัวดาวฤกษ์ที่รุนแรง อายุของมันอาจเกิน 7 พันล้านปี ซึ่งมากกว่าอายุของระบบสุริยะ ความเร็วสัมพัทธ์ 58 กม./วินาที ที่ทางเข้าบ่งบอกถึงการดีดตัวออกจากระบบดาวอื่น
ข้อสังเกตจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เผยองค์ประกอบทางเคมีเปลี่ยนแปลงไปตามการเดินทางหลายพันล้านปี วิถีโคจรชี้ไปที่ดิสก์บางหรือหนาของกาแลคซี แบบจำลองบ่งชี้ความเร่งเนื่องจากเอฟเฟกต์หนังสติ๊กแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์
รายละเอียดการจำลองคอมพิวเตอร์
- วิถีไฮเปอร์โบลิกนับพันได้รับการทดสอบโดยอาศัยความเร็วที่สังเกตได้
- การกระจายความเร็วมุ่งไปที่ 72 กม./วินาที ซึ่งเป็นจุดสูงสุดที่เป็นไปได้
- พารามิเตอร์รวมถึงความเยื้องศูนย์กลางของ 6.2 และการรบกวนของก๊าซออก
- แบบจำลองรวมข้อมูลจากดาวหางระหว่างดวงดาว 3 ดวงเพื่อการสอบเทียบ
- ผลลัพธ์ยืนยันความหายากของการชนกัน โดยมีความเป็นไปได้ต่ำกว่าเหตุการณ์ดาวเคราะห์น้อยประจำปี
เครื่องมือคำนวณเหล่านี้ทำให้สามารถทำนายไดนามิกได้โดยไม่ต้องสังเกตผลกระทบที่แท้จริงโดยตรง
การสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ล่าสุด
ฮับเบิลถ่ายภาพในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2568 โดยปรับขนาดของนิวเคลียส JWST วิเคราะห์การปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตในเดือนพฤศจิกายน ESA บันทึกการผ่านของดาวอังคารที่ 30 ล้านกิโลเมตรในเดือนตุลาคม
การสังเกตเหล่านี้ยืนยันว่าไม่มีหางเริ่มต้นและความเร่งที่ไม่ใช่แรงโน้มถ่วง ดาวหางจะยังคงมองเห็นได้จนถึงเดือนกันยายน พ.ศ. 2569 สำหรับกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน ข้อมูลจากอาร์เรย์มิลลิเมตรขนาดใหญ่ของ Atacama ตรวจพบความเบี่ยงเบน 4 อาร์ควินาทีในวิถี
ความเร็วทางออกจะเท่ากับความเร็วเข้าประมาณ 58 กม./วินาที หลังจากโคจรผ่านสุริยะ