اكتشاف ورشة العمل: هل توجد كواكب أخرى بحجم الأرض في النظام الشمسي؟

اكتشاف ورشة يثير احتمال وجود كوكب آخر بحجم الأرض في النظام الشمسي

لقد تغير ركننا من المجرة مع اكتشاف سيدنا، وهو أبعد جسم تم اكتشافه في النظام الشمسي. والآن يتساءل علماء الفلك كيف وصلت إلى هناك.

الفكرة الأكثر روعة هي أنه قد يكون هناك عالم آخر، بحجم الأرض، نوع من الفتوة الجاذبية، يقيم في زاوية مخفية من النظام الشمسي.

مشكلة سادنا هي أن العلماء لا يستطيعون معرفة كيف يكمل سادنا، الذي يبلغ حجمه حوالي ثلاثة أرباع بلوتو، مثل هذا المدار الغريب حول الشمس. مسار ورشة العمل بيضاوي الشكل بشكل خاص. وفي أقرب نقطة من الشمس في مداره تكون المسافة بينها وبينها 76 وحدة فلكية، بينما في أبعد نقطة تكون بعدها عن الشمس 1000 وحدة فلكية. الوحدة الفلكية هي المسافة بين الأرض والشمس.

يتساءل عالم الفلك بريان مارسدن: "كيف يمكن لأي شيء أن يصل إلى مثل هذا المدار". إنه يثير احتمال أن يكون لكوكب بحجم الأرض يد في الأمر.

ويقول مايكل براون، عالم الفلك من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، الذي قاد اكتشاف سدنا، إنه وفقا للسيناريو الأكثر احتمالا، فقد ولدت الشمس في مجموعة من النجوم، وبعض النجوم، التي كانت أقرب إلى الشمس (رغم أن كانت المسافة بينهما لا تقل عن 10,000 وحدة فلكية) هما المسؤولان عن دخول سادنا إلى المسار

ويؤيد علماء فلك آخرون، ممن لم يشاركوا في اكتشاف سادنا، فكرة أن سادنا تم وضعه في المدار بتأثير نجم آخر، لكن علماء فلك آخرين لا يقبلون هذه الفكرة.

وقال مارسدن، الذي يرأس مركز الكواكب الصغيرة في كامبريدج بولاية ماساتشوستس، والذي يقوم بفهرسة الأجسام الجديدة في النظام الشمسي: "أنا لا أحب ذلك حقًا".

أخبر مارسدن موقع Space.com أنه يميل نحو جسم أقرب، "جسم كوكبي"، على بعد 400 إلى 1000 وحدة فلكية.

وقال مارسدن: "قد يكون هناك أكثر من كوكب واحد هناك". "من تعرف؟ لكن دعونا نخمن شيئًا ما كتلته كتلة الأرض، أو عدة أضعاف كتلة الأرض. إن الاقتراب من مثل هذا الجسم قد يؤدي إلى إخراج سادنا من مدار أكثر دائرية إلى مدار أكثر انحرافًا."

ويقول مارسدن إن هذا السيناريو لا يتناول مسألة تكوين جسم بحجم الأرض على مسافة كبيرة من الشمس، حيث تعتبر المواد الخام نادرة وفقا للنظريات الحالية.

وقال براون إن احتمال وجود جسم بحجم الأرض موجود، لكن حسابات فريقه تضعه على مسافة 70 وحدة فلكية.

وقال براون في مقابلة عبر الهاتف "نقدر أن ذلك غير مرجح لأننا نعتقد أننا كنا سنكتشفه الآن."

يوافق آلان بوس، وهو عالم نظريات تكوين الكواكب في معهد كارنيجي في واشنطن، على أن النجم العابر أو سحابة الغاز هي الأسباب الأكثر احتمالية وراء مدار سيدنا الغريب. وقال بوز إنه "سيكون من الصعب تخيل" أن جسما بحجم الأرض سيتشكل في مثل هذه المنطقة النائية.

ومع ذلك، قال براون، هناك منطقة من السماء تبلغ حوالي عشرين بالمائة من السماء لم يتم استكشافها حتى الآن. ولم يتم إجراء أي بحث في هذه المنطقة عن جسم بحجم الأرض، ويدور حول الشمس على مسافة حوالي سبعين وحدة فلكية، ويقع في مستوى درب التبانة الرئيسي للمجموعة الشمسية. هذه منطقة في سماء مركز المجرة. هذه منطقة مشرقة للغاية، ومن الصعب البحث عنها.

وقال براون إن فريقه يفكر في إجراء هذا البحث الآن.

إذا كان مارسدن في الاتجاه الصحيح، وكان هناك كوكب بحجم الأرض على بعد بضع مئات من الوحدات الفلكية، فمن الممكن أن تخطئ القياسات التي تم إجراؤها حتى الآن بسهولة.

وعلى أية حال، حتى لو تم العثور على مثل هذا الجسم، فلن يكون مشابهًا للأرض التي نعرفها. أي جسم خارج بلوتو سيكون كتلة صلبة من الجليد وبالتأكيد ليس مرشحًا مناسبًا لاستدامة الحياة.

هناك أيضا نقاش آخر. يختلف علماء الفلك حول ما إذا كان ينبغي تعريف سادنا على أنها كوكب. يزعم الكثيرون أن بلوتو نفسه لم يكن يحق له مطلقًا الحصول على لقب كوكب، لأنه يشبه سيدنا والأجسام الأخرى خارج نبتون، وهي أجسام صغيرة ولها مدار إهليلجي بشكل خاص.

في الواقع، لا يوجد تعريف فلكي لمصطلح "كوكب"، لكن الاتحاد الفلكي الدولي أوضح في السنوات الأخيرة أن بلوتو، على الرغم من رأي معظم علماء الفلك، سيستمر في حمل لقب "كوكب". لا نعرف ماذا نسمي جسمًا بحجم الأرض، يدور حول الشمس في مدار دائري خلف نبتون، لكن سيكون من الصعب عدم اعتباره كوكبًا.

يضيف آلان ستيرن من معهد أبحاث الجنوب الغربي تعقيدًا آخر إلى هذه المؤامرة. ويعتقد ستيرن أن كواكب بحجم الأرض قد تكون موجودة في سحابة أورت، وهي المنطقة الأبعد في النظام الشمسي.

وقال فريق براون إنهم يعتقدون أن سادنا ينبغي اعتباره أول جسم معروف من سحابة أورت، التي يعتبر وجودها نظريًا فقط. لقد افترضوا وجود هذه المجموعة من الأجسام الصغيرة الجليدية بناءً على مدارات العديد من المذنبات، والتي تقترب أحيانًا من النظام الشمسي وتختفي مرة أخرى في الفضاء.

ومع ذلك، لا أحد يعرف ما هو موجود بالفعل في سحابة أورت.

يقول ستيرن فيما يتعلق بإمكانية وجود كواكب بحجم الأرض في سحابة أورت: "أود أن أقول إن هذا الاحتمال معقول". وأوضح ستيرن أنه في الأيام الأولى للنظام الشمسي، تشير التقديرات إلى أن أجسامًا بحجم الأرض اصطدمت بأورانوس ونبتون. وتظهر عمليات المحاكاة الحاسوبية أن معظم هذه الأجسام، في حال وجودها، "سيتم قذفها خارج منطقة الكواكب الخارجية ولن تبقى في منطقة أورانوس ونبتون، لذا قد نتمكن يوما ما من العثور على هذه البقايا المتجمدة في سحابة أورت". "

ومن المؤكد أن البحث عن عوالم تقع على هذه المسافات الشاسعة سيكون تحديًا كبيرًا. تشير التقديرات إلى أن سحابة أورت تمتد إلى نصف المسافة تقريبًا إلى أقرب نجم.

رابط المقال على موقع Space.com