أثناء فحص زوج من الكويكبات الجليدية على حافة النظام الشمسي، يساعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي العلماء على فهم تطور العملاق الجليدي: نبتون. يمكن أن تساعد هذه النتائج أيضًا في الكشف عن كيفية تشبع الأرض القديمة بالمياه، وهو العنصر الذي أدى في النهاية إلى ظهور الحياة.
تم اكتشاف مؤخرًا أن نظام الكويكبات الثنائي Mors-Somnus قد نشأ ضمن نطاق جليدي من الأجسام التي تشكل ما يُعرف باسم “حزام كويبر”. وتوجد هذه المنطقة خارج مدار نبتون، الكوكب الثامن والأبعد عن الشمس. وبالتالي يمكن استخدام Mors-Somnus كبديل لدراسة التاريخ الديناميكي لنبتون بالإضافة إلى الأجسام الجليدية الأخرى في حزام كويبر، المعروف أيضًا باسم الأجسام العابرة للنبتون (TNOs).
تمت دراسة بعض أجسام TNO الأكبر حجمًا بالتفصيل من قبل، لكن هذا البحث، الذي أجراه برنامج التركيبات السطحية للأجسام العابرة للنبتون (Disco-TNOs) التابع لتلسكوب جيمس ويب الفضائي، يمثل المرة الأولى التي يتم فيها تكوين سطح جزأين من جسم ثنائي صغير. تم التحقيق في زوج من TNOs. إنها أيضًا المرة الأولى التي يتم فيها الكشف عن تركيباتها الكيميائية.
متعلق ب: تم العثور على 3 أقمار جديدة صغيرة حول أورانوس ونبتون، وأحدها صغير جدًا
“نحن ندرس كيف تعكس الكيمياء والفيزياء الفعلية لأجرام TNO توزيع الجزيئات المعتمدة على الكربون والأكسجين والنيتروجين والهيدروجين في السحابة التي ولدت الكواكب وأقمارها والأجرام الصغيرة” آنا كارولينا دي سوزا فيليسيانو, وقال قائد الأبحاث وعالم برنامج Disco-TNOs في معهد فلوريدا للفضاء في بيان. “كانت هذه الجزيئات أيضًا أصل الحياة والماء على الأرض.”
الثنائيات مثل Mors-Somnus هي اكتشافات نادرة خارج حزام كويبر. وذلك لأن رابطة الجاذبية بين هذه الثنائيات المنفصلة عن بعد تنزعج عندما لا تكون محمية بأجسام وشظايا جليدية أخرى داخل الحزام. يشير هذا للفريق إلى أن العملية التي تم من خلالها نقل Mors-Somnus إلى موقعه الحالي خارج حزام كويبر لا بد أنها كانت بطيئة نسبيًا.
استخدم دي سوزا فيليسيانو وزملاؤه تلسكوب جيمس ويب الفضائي لمقارنة سطح Mors-Somnus بأسطح ستة أجسام TNO أخرى غير مضطربة، أو تلك “الكلاسيكية الباردة”، لتحديد أن لديهم العديد من القواسم المشتركة. وكشف هذا أن هذه الأجسام الباردة والكلاسيكية بالإضافة إلى الكويكبات Mors و Somnus تشكلت جميعها على بعد حوالي 2.7 مليار ميل في نفس منطقة حزام كويبر. وفي هذه المنطقة، يُعتقد أن أجسام TNO أخرى قد تشكلت أيضًا.
علاوة على ذلك، فإن حقيقة أن هذه الأجسام تبدو مضطربة بسبب مواقعها الأصلية في حزام كويبر تعني أنه يمكن للعلماء مقارنتها بأجرام TNO الكلاسيكية الباردة غير المضطربة، وربما تعقب كيفية هجرة نبتون للوصول إلى مداره الحالي.
هذه هي بالضبط نوع النتائج التي كان الباحثون يأملون في العثور عليها بمجرد بدء تسليم بيانات Disco-TNOs لما يقرب من 60 جرمًا TNO من تلسكوب جيمس ويب الفضائي في أواخر عام 2022.
وقال دي سوزا فيليسيانو: “عندما بدأنا في تحليل أطياف مورس وسومنوس، وصلت المزيد من البيانات، وكان الاتصال بين المجموعات الديناميكية والسلوك التركيبي طبيعيا”.
تصور نويمي بينيلا ألونسو، القائد المشارك للأبحاث والباحثة في معهد فلوريدا للفضاء، برنامج Disco-TNOs. وبفضل قدرات المراقبة الطيفية غير المسبوقة التي يتمتع بها، تعتقد أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي سيقدم المزيد من المعلومات حول الأجسام الموجودة في حزام كويبر وحتى خارج نبتون في يوم من الأيام.
قال بينيلا ألونسو: “للمرة الأولى، لا يمكننا حل صور الأنظمة ذات المكونات المتعددة فحسب، بل يمكننا أيضًا دراسة تركيبها بمستوى من التفاصيل لا يمكن أن يقدمه سوى تلسكوب جيمس ويب الفضائي”. “يمكننا الآن التحقيق في عملية تشكيل هذه الثنائيات بشكل لم يسبق له مثيل.”
قصص ذات الصلة:
— غيوم نبتون تلاشت والشمس هي السبب (فيديو)
– Zoozve – “قمر” كوكب الزهرة الغريب الذي حصل على اسمه بالصدفة
– أورانوس ونبتون هما في الواقع لونان أزرقان متشابهان، كما تكشف الصور الملونة “الحقيقية”.
على الرغم من أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي قد تم تصميمه لرؤية أجسام مثل المجرات والكوازارات في الكون المبكر، وبالتالي على بعد مليارات السنين الضوئية من الأرض، إلا أن دي سوزا فيليسيانو يعتقد أن هذا البحث يؤكد على أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي رائد حقيقي.
وقالت: “قبل تلسكوب جيمس ويب الفضائي، لم تكن هناك أداة قادرة على الحصول على معلومات من هذه الأجسام في نطاق الطول الموجي هذا”. “أشعر بالسعادة لأنني قادر على المشاركة في العصر الذي افتتحه تلسكوب جيمس ويب الفضائي.”
نُشر بحث الفريق في 9 يناير في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.