المحيط الغامض للنظام الشمسي
يمكن مقارنة ضواحي نظامنا الشمسي بمحيطات الأرض. مثلما هم (على النطاق الكوني) في متناول أيدينا تقريبًا ، لكن من الصعب علينا فحصهم بدقة. نحن نعرف العديد من مناطق الفضاء الأخرى البعيدة بشكل أفضل من مناطق حزام كويبر خارج مدار نبتون وسحابة أورت وراءه (1).
مسبار آفاق جديدة إنه بالفعل في منتصف الطريق بين بلوتو وهدف الاستكشاف التالي ، الجسم 2014 العام69 w حزام كويبر. هذه هي المنطقة الواقعة خارج مدار نبتون ، بدءًا من 30 AU. (أو a. e. ، وهي متوسط المسافة بين الأرض والشمس) وتنتهي عند حوالي 100 أ. ه.من الشمس.
1. حزام كويبر وسحابة أورت
إن المركبة الجوية غير المأهولة نيو هورايزنز ، التي التقطت صوراً تاريخية لبلوتو في عام 2015 ، تبعد بالفعل أكثر من 782 مليون كيلومتر عنها. عندما تصل إلى MU69 (2) سيتم التثبيت على النحو المحدد آلان ستيرن، كبير العلماء في البعثة ، وهو أبعد سجل لاستكشاف السلام في تاريخ الحضارة الإنسانية.
الكوكب MU69 هو جسم نموذجي في حزام كويبر ، مما يعني أن مداره دائري تقريبًا ولا يبقى في صدى مداري مع مداره نبتون. تم اكتشاف الجسم بواسطة تلسكوب هابل الفضائي في يونيو 2014 وتم اختياره كواحد من الأهداف التالية لمهمة نيو هورايزونز. يعتقد الخبراء أن MU69 أقل من 45 كم في القطر. ومع ذلك ، فإن المهمة الأكثر أهمية للمركبة الفضائية هي دراسة حزام كويبر بمزيد من التفصيل. يريد باحثو ناسا فحص أكثر من عشرين شيئًا في المنطقة.
2. مسار رحلة مسبار نيو هورايزونز
15 عاما من التغيير السريع
في وقت مبكر من عام 1951 جيرارد كويبر، واسمه هو الحد القريب من النظام الشمسي (المشار إليه فيما يلي باسم سحابة أورت) ، توقع أن الكويكبات تدور أيضًا خارج مدار الكوكب الخارجي في نظامنا ، أي نبتون وبلوتو خلفه. أول واحد اسمه 1992 كيلو فولت 1ومع ذلك ، تم اكتشافه فقط في عام 1992. لا يتجاوز الحجم النموذجي للكواكب القزمة وكويكبات حزام كويبر بضع مئات من الكيلومترات. تشير التقديرات إلى أن عدد أجسام حزام كويبر التي يزيد قطرها عن 100 كيلومتر يصل إلى عدة مئات الآلاف.
تشكلت سحابة أورت ، التي تمتد إلى ما بعد حزام كايبر ، قبل مليارات السنين عندما انهارت سحابة من الغاز والغبار شكلت الشمس والكواكب التي تدور حولها. ثم تم إلقاء بقايا المواد غير المستخدمة بعيدًا عن مدارات الكواكب الأبعد. يمكن أن تتكون السحابة من مليارات الأجسام الصغيرة المنتشرة حول الشمس. يصل نصف قطرها إلى مئات الآلاف من الوحدات الفلكية ، ويمكن أن تكون كتلتها الإجمالية حوالي 10-40 ضعف كتلة الأرض. تنبأ عالم الفلك الهولندي بوجود مثل هذه السحابة من المادة في عام 1950 يان هـ. أورت. هناك شك في أن تأثيرات الجاذبية للنجوم القريبة من وقت لآخر تدفع الأجسام الفردية من سحابة أورت إلى منطقتنا ، مما ينتج عنها مذنبات طويلة العمر.
قبل خمسة عشر عامًا ، في سبتمبر 2002 ، تم اكتشاف أكبر جسم في المجموعة الشمسية منذ اكتشاف بلوتو في عام 1930 ، مما أدى إلى حقبة جديدة من الاكتشاف والتغيير السريع في صورة محيط النظام الشمسي. اتضح أن جسمًا غير معروف يدور حول الشمس كل 288 عامًا على مسافة 6 مليارات كيلومتر ، أي أكثر من أربعين ضعف المسافة بين الأرض والشمس (يقع بلوتو ونبتون على بعد 4,5 مليار كيلومتر فقط). أطلق عليها مكتشفوها ، علماء الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا كواوارا. وفقًا للحسابات المبكرة ، كان يجب أن يبلغ قطرها 1250 كم ، أي أكثر من نصف قطر بلوتو (2300 كم). تم تغيير حجم الأوراق النقدية الجديدة إلى 844,4 كم.
في نوفمبر 2003 ، تم اكتشاف الجسم 2003 WB12، سميت لاحقًا هدفباسم آلهة الإسكيمو المسؤولة عن خلق الحيوانات البحرية. لا ينتمي الجوهر رسميًا إلى حزام كويبر ، ولكن فئة ETNO - هذا شيء بين حزام كويبر وسحابة أورت. منذ ذلك الحين ، بدأت معرفتنا في هذا المجال في الازدياد جنبًا إلى جنب مع اكتشافات كائنات أخرى ، من بينها ، على سبيل المثال ، ميكماكي, هيوم أو ايريس. في الوقت نفسه ، بدأت أسئلة جديدة في الظهور. حتى رتبة بلوتو. في النهاية ، كما تعلم ، تم استبعاده من مجموعة النخبة من الكواكب.
يواصل علماء الفلك اكتشاف أجسام حدودية جديدة (3). واحد من الأحدث هو كوكب قزم دي دي. تقع على بعد 137 مليار كيلومتر من الأرض. تدور حول الشمس في 1100 عام. تصل درجة الحرارة على سطحه إلى -243 درجة مئوية. تم اكتشافه بفضل تلسكوب ALMA. اسمها قصير لـ "القزم البعيد".
3. الأجسام العابرة لنبتون
خطر وهمي
في أوائل عام 2016 ، أبلغنا MT بأننا تلقينا أدلة ظرفية على وجود كوكب تاسع لكنه غير معروف في النظام الشمسي (4). في وقت لاحق ، قال علماء في جامعة لوند السويدية إنه لم يتشكل في النظام الشمسي ، ولكنه كوكب خارج المجموعة الشمسية استولت عليه الشمس. نمذجة الكمبيوتر الكسندرا موستيلا وزملاؤه يقترحون أن الشمس الفتية "سرقتها" من نجم آخر. يمكن أن يحدث هذا عندما اقترب النجمان من بعضهما البعض. ثم تم إلقاء الكوكب التاسع من مداره بواسطة كواكب أخرى واكتسب مدارًا جديدًا بعيدًا جدًا عن نجمه الأم. في وقت لاحق ، كان النجمان متباعدين مرة أخرى ، لكن الجسم ظل في مدار حول الشمس.
يعتقد العلماء من مرصد لوند أن فرضيتهم هي الأكثر ترجيحًا ، لأنه لا يوجد تفسير أفضل لما يحدث ، بما في ذلك الانحرافات في مدارات الأجسام التي تدور حول حزام كايبر. في مكان ما هناك ، كان كوكب افتراضي غامض يختبئ عن أعيننا.
الكلام بصوت عال كونستانتينا باتيجينا i مايك براون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، الذي أعلن في يناير 2016 أنهم اكتشفوا كوكبًا آخر بعيدًا عن مدار بلوتو ، جعل العلماء يتحدثون عنه كما لو كانوا يعرفون بالفعل أن جرمًا سماويًا كبيرًا آخر يدور في مكان ما على أطراف النظام الشمسي . . سيكون أصغر قليلاً من نبتون وسيدور حول الشمس في مدار إهليلجي لمدة 15-20-4,5 على الأقل. أعوام. يدعي باتيجين وبراون أن هذا الكوكب قد قُذف إلى أطراف النظام الشمسي ، ربما خلال الفترة المبكرة من تطوره ، منذ حوالي XNUMX مليار سنة.
أثار فريق براون قضية صعوبة شرح وجود ما يسمى كايبر كليف، وهذا هو نوع من الفجوة في حزام الكويكبات عبر نبتون. يمكن تفسير ذلك بسهولة من خلال جاذبية جسم هائل غير معروف. وأشار العلماء أيضًا إلى الإحصاء المعتاد أنه بالنسبة لآلاف الشظايا الصخرية في سحابة أورت وحزام كايبر ، يجب أن يكون هناك مئات من الكويكبات التي يبلغ طولها عدة كيلومترات وربما واحد أو أكثر من الكواكب الرئيسية.
4. أحد التخيلات المرئية حول كوكب إكس.
في أوائل عام 2015 ، أصدرت وكالة ناسا ملاحظات من مستكشف مسح الأشعة تحت الحمراء واسع النطاق - وايز. لقد أظهروا أنه في الفضاء على مسافة تصل إلى 10 آلاف مرة أكثر من الشمس إلى الأرض ، لم يتمكنوا من العثور على الكوكب X. ومع ذلك ، فإن WISE قادر على اكتشاف الأجسام الكبيرة مثل زحل ، وبالتالي الجسم السماوي حجم نبتون قد يفلت من الانتباه. لذلك ، يواصل العلماء أيضًا بحثهم باستخدام تلسكوب Keck الذي يبلغ طوله XNUMX مترًا في هاواي. حتى الآن دون جدوى.
من المستحيل عدم ذكر مفهوم مراقبة النجم "المؤسف" الغامض ، القزم البني. - مما يجعل النظام الشمسي نظامًا ثنائيًا. حوالي نصف النجوم المرئية في السماء هي أنظمة تتكون من مكونين أو أكثر. يمكن أن يشكل نظامنا الثنائي قزمًا أصفر (الشمس) إلى جانب قزم بني أصغر حجمًا وأكثر برودة. ومع ذلك ، يبدو أن هذه الفرضية غير مرجحة في الوقت الحاضر. حتى لو كانت درجة حرارة سطح قزم بني بضع مئات من الدرجات فقط ، فلا يزال بإمكان أجهزتنا اكتشافها. لقد أثبت مرصد الجوزاء وتلسكوب سبيتزر و WISE بالفعل وجود أكثر من عشرة من هذه الأجسام على مسافات تصل إلى مائة سنة ضوئية. لذا ، إذا كان القمر الصناعي للشمس موجودًا بالفعل في مكان ما ، فلا بد أن نلاحظه منذ وقت طويل.
أو ربما كان الكوكب موجودًا ، لكنه لم يعد موجودًا؟ عالم الفلك الأمريكي في معهد ساوث وسترن للأبحاث في بولدر ، كولورادو (SwRI) ، ديفيد نسفورنيفي مقال نشر في مجلة Science يثبت وجود ما يسمى بالخصية في حزام كويبر. بصمة الغاز العملاق الخامسالتي كانت موجودة في بداية تكوين النظام الشمسي. يشير وجود العديد من قطع الجليد في هذه المنطقة إلى وجود كوكب بحجم نبتون.
يشير العلماء إلى قلب حزام كايبر على أنه مجموعة من آلاف الأجسام العابرة لنبتون ذات المدارات المتشابهة. استخدم Nesvorny المحاكاة الحاسوبية لنمذجة حركة هذا "النواة" على مدى الأربعة مليارات سنة الماضية. في عمله ، استخدم ما يسمى بالنموذج الجميل ، والذي يصف مبادئ الهجرة الكوكبية أثناء تكوين النظام الشمسي.
أثناء الهجرة ، تحول نبتون ، الذي يقع على مسافة 4,2 مليار كيلومتر من الشمس ، فجأة 7,5 مليون كيلومتر. لا يعرف علماء الفلك سبب حدوث ذلك. تم اقتراح تأثير الجاذبية لعمالقة الغاز الأخرى ، وبشكل أساسي أورانوس أو زحل ، ولكن لا يوجد شيء معروف عن أي تفاعلات جاذبية بين هذه الكواكب. وفقًا لـ Nesvorny ، لا بد أن نبتون ظل في علاقة جاذبية مع بعض الكواكب الجليدية الإضافية ، والتي أُجبرت على الخروج من مدارها باتجاه حزام كايبر أثناء هجرتها. خلال هذه العملية ، تحطم الكوكب وأدى إلى ظهور آلاف الأجسام الجليدية الضخمة المعروفة الآن باسم جوهره أو عبر نبتون.
أصبحت مجسات سلسلة Voyager and Pioneer ، بعد سنوات قليلة من الإطلاق ، أولى المركبات الأرضية التي تعبر مدار نبتون. كشفت المهمات عن ثراء حزام كايبر البعيد ، مما أدى إلى إحياء عدد كبير من المناقشات حول أصل وهيكل النظام الشمسي التي تبين أنها أبعد من تخمين أي شخص. لم يصطدم أي من المجسات بالكوكب الجديد ، لكن الهارب بايونير 10 و 11 سلك مسار طيران غير متوقع شوهد في الثمانينيات. ومرة أخرى أثيرت أسئلة حول مصدر الجاذبية للانحرافات المرصودة ، والتي ربما تكون مخبأة في الأطراف للنظام الشمسي ...
