تنقسم هذه الأجسام إلى مجموعتين - تلك التي تدور حول الشمس في مدار دائري داخل حزام كويبر وتلك ذات المدارات الطويلة التي تقترب حتى من الشمس من نبتون-رحاب وتبعد عشرات الوحدات الفلكية. وهم ينتمون إلى عائلة بلوتو وهم كثيرون ممن يعتقد حتى الآن
المؤلف: ميشيل بانيستر، زميلة أبحاث في قسم علم الفلك الكوكبي، جامعة كوينز بلفاست. ترجمة: آفي بيليزوفسكي
نظامنا الشمسي عبارة عن زاوية صغيرة ولكنها مألوفة بشكل لا يصدق من الكون الشاسع المظلم - حتى أننا تمكنا من هبوط مركبة فضائية على جيراننا السماويين. ومع ذلك، لم يتم رسم خريطة لمنطقتها الخارجية بعد. في استطلاع نُشر مؤخرًا، تم الكشف عن 840 عالمًا صغيرًا في المنطقة النائية والتي يصعب اكتشافها خارج نبتون. ويعد هذا أكبر اكتشاف لأجسام على حافة النظام الشمسي يتم اكتشافه على الإطلاق، ويزيد من عدد الأجسام البعيدة التي تعرف مداراتها حول الشمس بنسبة 50%.
العوالم الجليدية الصغيرة مهمة لأنها تساعدنا على سرد تاريخ النظام الشمسي. ويمكنهم أيضًا مساعدتنا في اختبار فكرة وجود كوكب كبير غير مرئي في النظام الشمسي الخارجي.
نظامنا الشمسي كما نراه اليوم لا يشبه النظام الشمسي وقت تكوينه. عندما كانت الشمس صغيرة، كانت محاطة بقرص كبير من المواد. أدت الاصطدامات مع الكواكب الصغيرة والكبيرة، بما في ذلك بعض العوالم المكتشفة حديثا، إلى ابتعاد العمالقة الغازية عن الشمس حتى استقرت في مواقعها الحالية. أما بقية الأجسام التي بدأت بعد ذلك في التشكل فقد انتشرت في كل مكان، داخل النظام الشمسي الداخلي وخارجه إلى النظام الشمسي الخارجي.
حدثت هجرة الكواكب أيضًا في العديد من الأنظمة الشمسية البعيدة. ولحسن الحظ، فإن الأجسام الموجودة في النظام الشمسي قريبة نسبيًا، مما يجعلها المكان الوحيد الذي يمكننا من خلاله رؤية التفاصيل المعقدة لكيفية حدوث الهجرة. إن رسم خرائط لمجموعات الأجسام الصغيرة المتبقية من القرص يسمح لنا بإعادة بناء تاريخ دفع الكواكب الكبيرة إلى مداراتها الحالية.
رسم خريطة السماء
الاكتشافات الجديدة هي نتيجة لمشروع مدته خمس سنوات يسمى مسح النظام الشمسي الخارجي (OSSOS). وفي عمليات الرصد التي أجريت في الأعوام 2017-2013، استخدم الباحثون كاميرا التصوير الخاصة بأحد أكبر التلسكوبات في العالم - التلسكوب الكندي-الفرنسي-هاواي، الموجود على قمة جبل ماونكيا في هاواي. لقد بحثوا عن نقاط ضوء خافتة وبطيئة في ثماني مناطق كبيرة من السماء بالقرب من مستوى الكواكب، بعيدًا عن حقول النجوم المزدحمة في درب التبانة.
تمتد الاكتشافات الـ 840 من ستة إلى 83 وحدة فلكية (au)، إحدى هذه الوحدات هي المسافة بين الشمس والأرض. وبالتالي فإن المسح يعطينا نظرة عامة جيدة جدًا على العديد من أنواع مدارات هذه الأجسام العابرة للنبتون.
عانت المسوحات السابقة من فقدان بعض الأجسام البعيدة، عندما تم إجراء عدد قليل جدًا من الملاحظات. سيكون المسار المتوقع لكوكب صغير في السماء غير مؤكد لدرجة أنه سيكون من المستحيل التعرف عليه مرة أخرى بالتلسكوب، ويعتبر هذا التلسكوب "مفقودًا". ويحدث هذا أكثر مع الأجسام ذات المدارات الطويلة جدًا، مما يسبب تحيزًا في معرفتنا بمجموعات هذه الأجسام.
يتتبع مسحنا الجديد جميع الأجسام البعيدة بنجاح. إن الصور الفوتوغرافية المتكررة للأجسام الـ 840 على مدى عدة سنوات تعني أنه يمكن تحديد كل مدار لهذا العالم الصغير بدقة. في المجمل، تم إجراء أكثر من 37,000 قياس يدوي لمئات الأشياء التي تم تحديد مسارها بدقة.
لقد أنشأنا أيضًا برنامج محاكاة (نموذج كمبيوتر)، والذي يوفر أداة قوية لفحص تكوين نظامنا الشمسي وتاريخه. يسمح جهاز المحاكاة للمنظرين باختبار نماذجهم لكيفية ظهور النظام الشمسي كما نراه اليوم ومقارنتها باكتشافاتنا الفعلية
عوالم جديدة غريبة
وتنقسم الأجسام الباردة الجديدة إلى مجموعتين رئيسيتين. أحدهما يشمل الأجسام التي تدور حول الشمس في مدارات دائرية في حزام كويبر، الذي يمتد من 50-37 وحدة فلكية من الشمس. تتكون المجموعة الثانية من عوالم تسير في مسار رقص دقيق مع نبتون في مداره حول الشمس ولكن تتجنب الاقتراب منه حقًا. وهي عبارة عن أجسام عابرة لنبتونية "رنانة" ومن بينها بلوتو. تم دفع هذه الكواكب القزمة إلى مداراتها الطويلة الحالية أثناء هجرة نبتون إلى الخارج.
وجدنا في حزام كويبر 436 عالمًا صغيرًا. وتؤكد مداراتها أن "لب" هذه الكتل الجليدية يتركز في مدارات مستديرة مسطحة على مسافة 45-43 وحدة فلكية. ولم تتعرض هذه المدارات الهادئة للانزعاج منذ فجر النظام الشمسي. هذه هي بقايا القرص الأصلي. وسنرى قريبًا أحد أعضاء هذه المجموعة عن قرب: مركبة الفضاء "نيو هورايزون" التي زارت بلوتو عام 2015، ستمر بعالم بحجم مدينة كبيرة في 1 يناير 2019.
واكتشفنا أيضًا 313 جسمًا رنينًا عابرًا للنبتون، وهو عدد أكبر بكثير مما قدّرناه حتى الآن. ومن بين هذه الاكتشافات الكوكب القزم 2015 RR245، الذي يبلغ قطره مئات الكيلومترات، والذي يقدر أنه وصل إلى مداره الحالي على مسافة 82 وحدة فلكية بعد تقابله مع نبتون منذ مئات الملايين من السنين.
هل هناك كواكب أخرى؟
من بين الاكتشافات الأكثر غرابة تسعة عوالم صغيرة ذات مدارات بعيدة بشكل لا يصدق. لم يقتربوا أبدًا من الشمس من مدار نبتون، ويستغرقون ما يصل إلى 20,000 ألف عام للدوران حول الشمس. ويشير وجودها إلى وجود عدد غير مرئي من مئات الآلاف من الأجسام العابرة للنبتون ذات مدارات مماثلة.
ليس من الواضح كيف وصلت هذه الأجسام إلى مداراتها الحالية. وفي الجزء الخارجي من مدارهم، بالكاد يشعرون بجاذبية نبتون. أحد التفسيرات التي تم اقتراحها هو أن كوكبًا غير مرئي، يشار إليه أحيانًا باسم "الكوكب التاسع"، يمكن أن يتسبب في تجمعها في الفضاء. ومع ذلك، فإن كواكبنا القزمة التسعة منتشرة بشكل موحد، وليس في مجموعات، مما يستبعد وجود كوكب "الراعي"، أو أن هذه المدارات تشكلت لسبب آخر.
لقد بدأ تاريخ نظامنا الشمسي في الظهور للتو. نأمل أن تساعد هذه المجموعة من الاكتشافات في الكشف عن المزيد من التفاصيل في القصة.
للمقال في المحادثة
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 4
إذا فكرنا في المدار الشعري للنجم AZ-71، فيمكن أن نفهم أن مدارهم خطي وأنهم غير مرتبطين بالمدار الأصلي للنجم التاسع، فهي مجرد مجموعة موحدة من مدارات شعرية واحدة أو أخرى
ولم أفهم الجملة الأخيرة بخصوص نفي النجمة التاسعة
ניסיון
6 الاتحاد الأفريقي؟ وهذا هو، أكثر داخلية من زحل؟ هل يعني ذلك أن الحسابات تظهر أن أولئك الذين لديهم مدار غريب الأطوار بشكل خاص سيصلون خلال آلاف السنين أقرب إلى الشمس من زحل (وسوف يؤثرون ويتأثرون بزحل والمشتري وأورانوس ونبتون)؟