کشف اولین سیارک «سه‌سر» منظومه شمسی به همراه قمر اختصاصی‌اش توسط ستاره‌شناسان

برای نزدیک به ۱۷۰ سال، سیارک ۴۴ نیسا چیزی بیش از یک لکه روشن در کمربند اصلی سیارک‌ها بین مریخ و مشتری نبود. اکنون، تصویربرداری با کنتراست بالا شکل واقعی این جرم را مشخص کرده و اولین سیارک «سه‌سر» شناخته شده در منظومه شمسی را آشکار ساخته است. این مشاهدات همچنین یک قمر پنهان به عرض ۱ کیلومتر را که به دور این سنگ با شکل عجیب می‌چرخد، کشف کردند.[1][2]

این کشف که جزئیات آن در پیش‌نویس اخیر ارائه‌شده به مجله «اخترشناسی و اخترفیزیک» (Astronomy & Astrophysics) آمده است، مدل‌های موجود در مورد شکل‌گیری سیارک‌ها را به طور اساسی به چالش می‌کشد. محققان برای ثبت این تصاویر بی‌سابقه، از تلسکوپ دوچشمی بزرگ (LBT) در آریزونا و تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در شیلی استفاده کردند.[1][6]

ادعای اصلی که از این داده‌ها به دست می‌آید این است که نیسا دارای ساختاری «سه‌لبی» است؛ سه بخش مجزا که توسط دو گردن ساختاری باریک به هم متصل شده‌اند. ابعاد این سیارک تقریباً ۱۱۳ در ۶۷ در ۶۵ کیلومتر است که آن را به یکی از منحصر به فردترین اجرام مشاهده‌شده از نظر شکل تبدیل می‌کند.[1][4]

شواهد مربوط به این شکل متکی بر اپتیک تطبیقی است، فناوری‌ای که اثرات تاری ناشی از جو زمین را خنثی می‌کند. ستاره‌شناسان با ترکیب ابزار SHARK-VIS روی تلسکوپ LBT با دستگاه SPHERE روی تلسکوپ VLT، به سطحی از وضوح دست یافتند که قبلاً برای اجرام کمربند اصلی با این اندازه غیرممکن بود.[1][4]

با این حال، مکانیزمی که این ساختار سه‌سر را ایجاد کرده، همچنان مورد بحث جدی است. فرضیه ترجیحی تیم تحقیقاتی این است که نیسا یک «سه‌تایی تماسی» است. بر اساس این مدل، سه جرم سنگی مجزا در اوایل منظومه شمسی با سرعت‌های کم به سمت یکدیگر حرکت کرده و به آرامی در هم ادغام شده‌اند و بدون خرد شدن، یک موجودیت واحد را تشکیل داده‌اند.[1][4]

عدم قطعیت پیرامون مدل سه‌تایی تماسی ناشی از احتمال آماری پایین آن است. در حالی که «دوتایی‌های تماسی» دو لبی مانند دنباله‌دار ۶۷پی و جرم آروکوث در کمربند کویپر به خوبی مستند شده‌اند، احتمال ادغام سه سنگ مجزا به این شکل تمیز، بسیار پایین است.[3][4]

فرضیه جایگزین این است که نیسا یک جرم منسجم فوق‌العاده نامنظم است که از یک برخورد فاجعه‌بار متولد شده است. در این سناریو، یک سیارک مادر بزرگ‌تر مورد اصابت یک برخوردکننده قرار گرفته و بقایای حاصل از آن به صورت گرانشی دوباره جمع شده و پیکربندی فعلی و توده‌ای را ایجاد کرده‌اند.[1][4]

قمری که به تازگی کشف شده و S/2026 (44) 1 نامگذاری شده است، ممکن است کلید حل این مناقشه باشد. این قمر کوچک که در فاصله تقریباً ۱۷۰ کیلومتری در حال چرخش است، به عنوان یک آزمایشگاه طبیعی برای متخصصان دینامیک سیاره‌ای عمل می‌کند.[1][2]

ستاره‌شناسان با ردیابی دقیق سرعت و دوره مداری این قمر، می‌توانند جرم و چگالی دقیق نیسا را محاسبه کنند. اگر چگالی به طور استثنایی پایین باشد، قویاً از مدل سه‌تایی تماسی حمایت می‌کند و نشان‌دهنده یک فضای داخلی متخلخل و با تراکم کم است. چگالی بالاتر به سمت مدل برخورد و بازآرایی متمایل خواهد بود.[1][6]

مشاهده این قمر مستلزم قرض گرفتن تکنیک‌هایی از تحقیقات سیارات فراخورشیدی بود. جیانلوکا لی کاوزی از مؤسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا توضیح داد که تیم از تصویربرداری با کنتراست بالا برای مسدود کردن درخشش شدید نیسا استفاده کرد و به نور ضعیف قمر ۱ کیلومتری اجازه داد تا از پس‌زمینه بیرون بیاید.[1]

فراتر از شکل آن، ترکیب نیسا شواهد حیاتی در مورد دوران اولیه منظومه شمسی ارائه می‌دهد. این سیارک به دلیل فراوانی انستاتیت، یک کانی سیلیکاتی فاقد آهن، بسیار بازتابنده است.[1]

اعتقاد بر این است که انستاتیت یکی از مصالح ساختمانی اصلی سیارات سنگی داخلی، از جمله زمین، است. از آنجایی که نیسا نزدیک‌تر به منظومه شمسی داخلی نسبت به بسیاری دیگر از سیارک‌های کمربند اصلی شکل گرفته است، به عنوان یک کپسول زمانی دست‌نخورده و منجمد از موادی که دنیای ما را ساختند، عمل می‌کند.[1][2]

با این حال، نیسا ناهنجاری دیگری را نشان می‌دهد: به نظر می‌رسد که «خانواده‌ای» ندارد. معمولاً برخوردهای خشونت‌آمیز در کمربند سیارک‌ها خوشه‌ای از قطعات را ایجاد می‌کنند که مدار و ترکیب یکسانی دارند. انزوای نیسا در مسیر مداری‌اش، این استدلال را تقویت می‌کند که آن از طریق برافزایش ملایم و نه یک برخورد خردکننده، شکل گرفته است.[1]

ماهیت واقعی این سیارک از زمان کشف آن در سال ۱۸۵۷ پنهان مانده بود. حتی مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل در اوایل دهه ۲۰۰۰ نیز تنها می‌توانستند شکلی دو لبی را پیشنهاد کنند، که نشان‌دهنده جهش در قابلیت‌های فراهم‌شده توسط رصدخانه‌های زمینی مدرن است.[1][5]

آل کنراد از رصدخانه LBT به عدالت شاعرانه این کشف اشاره کرد. نیسا به نام سرزمین اسطوره‌ای که در آن دیونیسوس، خدای یونانی، بزرگ شد، نامگذاری شده است. از آنجایی که دیونیسوس خدای تئاتر است – که با ماسک‌ها و هویت‌های پنهان مرتبط است – مناسب است که نیسا چهره واقعی و سه‌سر خود را برای بیش از یک قرن و نیم پنهان نگه داشته بود.[1]