قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
اكتشف علماء الفلك سبعة أمثلة جديدة لظاهرة كونية تعرف باسم المذنبات المظلمة يمكن أن تساعد العلماء في تحديد ما إذا كانت الأجرام السماوية ساعدت في توصيل العناصر الحيوية مثل الماء إلى الأرض في وقت مبكر من تاريخ الكوكب.
يضاعف هذا الاكتشاف العدد المعروف لهذه الأجرام السماوية الغامضة عبر نظامنا الشمسي، والتي تشبه الكويكبات ولكنها تنطلق عبر الفضاء مثل المذنبات، وإن كان ذلك بدون “الذيل” المعروف للمذنبات.
يُظهر البحث الجديد، الذي نُشر في 9 ديسمبر في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، أيضًا أن هناك مجموعتين متميزتين من هذه الأجسام.
وقد ساعد اكتشاف المزيد من المذنبات المظلمة علماء الفلك على إدراك أن هذه الأجسام ليست نادرة كما كان يعتقد سابقًا.
وقال داريل سليجمان، مؤلف الدراسة الرئيسي، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في الفيزياء وعلم الفلك في جامعة ميشيغان: “أحد أهم الأسباب التي تدفعنا إلى دراسة الأجسام الصغيرة، مثل الكويكبات والمذنبات، هو أنها تخبرنا عن كيفية نقل المواد حول النظام الشمسي”. جامعة ولاية إيست لانسينغ في بيان.
“المذنبات المظلمة هي فئة جديدة من الأجسام القريبة من الأرض التي قد تحتوي على الماء، لذا فهي مصدر محتمل جديد لتوصيل المواد إلى الأرض والتي كانت ضرورية لتطور الحياة. وكلما تعلمنا المزيد عنهم، كلما تمكنا من فهم دورهم بشكل أفضل في أصل كوكبنا.
وحي الزائر بين النجوم
لاحظ علماء الفلك الذين كانوا يدرسون ما اعتقدوا أنه كويكب يسمى 2003 RM قبل عقدين من الزمن أن الجسم قد تحول قليلاً عن مداره المتوقع.
لا يمكن تفسير الحركة من خلال التسارعات النموذجية للكويكبات، مثل تأثير ياركوفسكي، حيث تمتص الصخور الفضائية الحرارة من الشمس ثم تنبعث منها كأشعة تحت الحمراء، والتي يمكن أن تسبب كمية ضئيلة من قوة دفع الكويكب.
وبدلاً من ذلك، كان 2003 RM يتحرك مثل المذنب. تتسبب الشمس في تحول مواد مثل الجليد الموجود داخل المذنبات مباشرة إلى غاز من خلال عملية تسمى التسامي. هذا التبخر يزود المذنبات بالدفع. يتضح هذا الدفع من خلال الذيل الذي يُرى وهو يتدفق خلف المذنبات، وهو مصنوع من المادة المتبخرة.
“لكن حاولنا قدر المستطاع، لم نتمكن من العثور على أي علامات لذيل المذنب. بدا مثل أي كويكب آخر، مجرد نقطة ضوء. وقال دافيد فارنوتشيا، أحد مؤلفي الدراسة، وهو مهندس ملاحي في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا، في بيان: “لذلك، لفترة قصيرة، كان لدينا هذا الجسم السماوي الغريب الذي لم نتمكن من اكتشافه بالكامل”. “هذا لغز يتحدى الطريقة التي كنا نصنف بها الأشياء دائمًا إما على أنها كويكبات أو مذنبات.”
ثم اكتشف علماء الفلك “أومواموا” في عام 2017. وكان أول جسم مرصود في نظامنا الشمسي نشأ خارجه.
لاحظ العلماء لفترة وجيزة “أومواموا” باستخدام التلسكوبات قبل أن يكمل الزائر بين النجوم مروره السريع عبر نظامنا الشمسي، مما أشعل العديد من الفرضيات حول طبيعته الحقيقية على طول الطريق، بما في ذلك احتمال أنه ربما كان مسبارًا فضائيًا.
صورة توضيحية تصور “أومواموا”، الذي تم اكتشافه في 19 أكتوبر 2017، بواسطة تلسكوب Pan-STARRS 1 في هاواي. تظهر الملاحظات اللاحقة من المراصد الأخرى أنه كان يسافر عبر الفضاء لملايين السنين قبل أن يلتقي بالصدفة مع نظامنا النجمي. – المرصد الأوروبي الجنوبي/ESO/M. كورنميسر
أظهرت ملاحظات التلسكوب أن أومواموا ظهر كنقطة ضوء واحدة، تشبه الكويكب، لكن مساره تحول كما لو كان يتساقط من مادة، مثل المذنب، مما يجعل من الصعب تحديد ما إذا كان أيًا من الجسمين.
وقال فارنوتشيا: “لقد كان أومواموا مفاجئاً من عدة جوانب”. “حقيقة أن أول جسم اكتشفناه من الفضاء بين النجوم أظهر سلوكيات مشابهة لـ 2003 RM، جعل 2003 RM أكثر إثارة للاهتمام.”
نشر كل من Farnocchia وSeligman بحثًا في عام 2023 وصف ما مجموعه سبعة أجسام تم رصدها في نظامنا الشمسي مع جوانب غير عادية مشابهة لـ “Oumuamua” التي طمس الخط الفاصل بين الكويكبات والمذنبات. أطلق العلماء على هذه الفئة الجديدة من الأجسام اسم المذنبات المظلمة.
والآن، مع اكتشاف سبعة مذنبات داكنة أخرى، تمكن الباحثون من تمييز الاختلافات بين مجموعاتها.
وقال سليغمان: “كان لدينا عدد كبير بما فيه الكفاية من المذنبات المظلمة حتى نتمكن من البدء في التساؤل عما إذا كان هناك أي شيء يمكن أن يميزها”. “من خلال تحليل الانعكاسية والمدارات، وجدنا أن نظامنا الشمسي يحتوي على نوعين مختلفين من المذنبات المظلمة.”
ويمكن العثور على المذنبات المظلمة الداخلية داخل النظام الشمسي الداخلي، الذي يضم الكواكب الأرض والزهرة والمريخ وعطارد، وتتحرك في مدارات شبه دائرية حول الشمس. الأجرام السماوية صغيرة الحجم، حيث يصل عرضها إلى عشرات الأمتار فقط، وربما نشأت من حزام الكويكبات الرئيسي، الواقع بين مداري المريخ والمشتري.
وفي الوقت نفسه، فإن المذنبات المظلمة الخارجية، والتي ربما جاءت من المناطق الخارجية لنظامنا الشمسي بالقرب من كوكب المشتري وما وراءه، لها مدارات بيضاوية الشكل بشكل واضح ويمكن أن تمتد لمئات الأمتار أو أكثر.
بحث عن أصول الماء
الآن بعد أن اكتشف علماء الفلك مجموعات من المذنبات المظلمة، فإنهم يريدون تحديد ما إذا كانت هذه الأجسام تحتوي على الجليد، وما هو السبب وراء تسارعها ومن أين أتت.
إن اكتساب فهم أفضل للمذنبات المظلمة يمكن أن يسلط الضوء على ما إذا كانت هذه الأجسام قد ساهمت في التطور المبكر للأرض من خلال اصطدامها بها أثناء تشكل الكوكب.
وقال سليغمان: “ما قد لا يفكر فيه الكثير من الناس بشكل منتظم هو أن النظام الشمسي مكان فوضوي”. “نحن لا نعرف من أين تأتي الأشياء، ولكن مع وجود 14 مذنبًا داكنًا نعرفها الآن والتي تدور داخل نظامنا الشمسي، هناك فرص سانحة في السنوات القليلة المقبلة لنا لجمع المزيد من البيانات ونأمل أن نكشف عن إجابات حولها”. تشكيل كوكبنا.”
أشارت الأبحاث السابقة إلى أن ما يصل إلى 60% من الأجسام القريبة من الأرض يمكن أن تكون مذنبات داكنة.
وقال أستر تايلور، المؤلف المشارك في الدراسة الجديدة والمؤلف الرئيسي لدراسة نشرت على الإنترنت في مجلة إيكاروس في عام 2017، إنه في حين أن الكويكبات خالية من الجليد لأنها تدور بالقرب من الشمس، فإن المذنبات عبارة عن أجسام جليدية تشبه مكعبات الجليد القذرة ذات مدارات أبعد. يوليو حول المذنبات المظلمة. تايلور طالب دكتوراه في علم الفلك في جامعة ميشيغان.
لكن يمكن العثور على المذنبات المظلمة التي تعتبر أجساما قريبة من الأرض في حزام الكويكبات الرئيسي، بين مداري المريخ والمشتري، وقد تحتوي على الجليد. وإذا كان الجليد شائعا في الأجسام الصغيرة مثل المذنبات المظلمة في البيئة القريبة من الأرض، فربما كان مسؤولا عن جلب الماء إلى الأرض.
وقال تايلور إن علماء الفلك يحاولون أيضًا تحديد سبب كون المذنبات المظلمة صغيرة جدًا وتدور بسرعة كبيرة.
وقال تايلور: “من المحتمل جدًا أن النشاط على أجسام الحزام الرئيسي الداخلي قد تم تشغيله عن طريق نوع من التغيير الفيزيائي، مثل تدمير الجسم، وهو ما تقترحه الأحجام الصغيرة ومعدلات الدوران السريعة للمذنبات المظلمة الداخلية”. . “ومع ذلك، هذه كلها فرضيات، وعلى الرغم من أنها متوافقة مع جميع بياناتنا، إلا أن هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتأكيد أو تزييف هذه الأفكار.”
لحسن الحظ، من المتوقع أن تلتقي المركبة الفضائية Hayabusa2 التابعة لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية مع أحد المذنبات المظلمة، 1998 KY26، في عام 2031 كجزء من مهمتها الممتدة، والتي يمكن أن تكشف المزيد من الخصائص الفريدة لهذه الأجرام السماوية غير المألوفة. قال تايلور.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com