يمكن للسكان من المذنبات المظلمة في النظام الشمسي أن تخبر الباحثين أين حصلت الأرض على محيطاتها

كانت المياه التي تشكل المحيطات بمثابة مكون رئيسي لتطوير الحياة على الأرض. ومع ذلك ، ما زال العلماء لا يعرفون من أين جاء الماء على الأرض في المقام الأول.

إحدى الأفكار الرائدة هي أن الصخور الفضائية مثل المذنبات والكويكبات سلمت المياه إلى الأرض من خلال الآثار. كعالم كوكبي ، أشعر بالفضول حيال أنواع الأشياء الفضائية التي يمكن أن تؤدي إلى تكوين المحيطات. على مدار السنوات القليلة الماضية ، كنت أدرس نوعًا من الكائن الذي أسميته مذنبًا مظلمًا – والذي يمكن أن يكون مجرد الجاني. في دراسة جديدة ، نشرت زملائي في ديسمبر 2024 ، اكتشفنا فصلين من هذه المذنبات المظلمة بعيد المنال

ما هو المذنب؟

يقوم النظام الشمسي بالتعاون مع أجسام صغيرة مثل المذنبات والكويكبات. كانت صخور الفضاء هذه لبنات بناء أساسية للكواكب في النظام الشمسي المبكر ، في حين أن بقايا الطعام المتبقية هي المذنبات والكويكبات التي شوهدت اليوم.

هذه الكائنات هي أيضًا طرق يمكن من خلالها نقل المواد في جميع أنحاء النظام الشمسي. يمكن أن تحتوي هذه العوالم الصغيرة على أشياء مثل الأنقاض والجليد والمواد العضوية أثناء تطيرها عبر الفضاء. لهذا السبب يرى الباحثون أنهم مرشحون محتملين جيدين لتقديم ICES مثل الماء وثاني أكسيد الكربون إلى الأرض أثناء تشكيله.

تقليديا ، الفرق بين المذنبات والكويكبات هو أن المذنبات لديها ذيول كوميدية جميلة. هذه التيل تتشكل لأن المذنبات تحتوي على الثلج فيها ، بينما من المفترض أن الكويكبات لا.

عندما يقترب المذنب من الشمس ، تسخن هذه ICES وتسخينها ، مما يعني أنها تتحول من الجليد إلى الغاز. يرتفع الغاز بسبب أشعة الشمس ثم يتم تفجيره من سطح المذنب في عملية تسمى الخبرة. يجلب هذا التغريب معه أنقاضًا وحبوب الغبار الصغيرة ، والتي تعكس أشعة الشمس.

الكويكبات ، من ناحية أخرى ، ليس لديهم ذيول cometary. من المفترض ، فهي أشبه الصخور الكلاسيكية – بدون ثلج على أسطحها.

ما هو التسارع غير المجهف؟

تنتج المادة الخارجية من سطح المذنب ذيلًا كوميديا ​​وتراجعًا يشبه الصواريخ. يدفع الغاز السريع المتحرك على سطح المذنب ، وهذا يؤدي إلى تسريعه. هذه العملية تدفع حركة المذنبات عبر الفضاء أعلى الحركة التي وضعها سحب الجاذبية للشمس.

لذلك ، عندما يخرج المذنبات ، لديهم ما يطلق عليه علماء الكواكب تسارعًا غير متطور – الحركة التي لا تسببها خطورة الكائنات في النظام الشمسي. عادةً ما يقيس علماء الكواكب التسارع غير المميت للمذنبات بعد اكتشاف ذيولهم المميتة.

ما هي المذنبات المظلمة؟

حدد فريقنا فئة من الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي التي تأخذ بعض خصائص كل من المذنبات والكويكبات. أطلقنا عليهم المذنبات المظلمة.

تحتوي هذه المذنبات المظلمة على تسارع nongravitational مثل المذنبات ، لذلك فهي تعاني من الارتداد الصاروخية من Comet Outgassing. ومع ذلك ، ليس لديهم ذيول المتربة التي لدى معظم المذنبات.

وبعبارة أخرى ، فإنها تبدو وكأنها الكويكبات النموذجية ، لكن الجاذبية وحدها لا يمكنها شرح حركتها.

كان أول كائن بين النجوم ، 'OUMUAMUA ، هو أول مذنب أو جسم بحجم الكويكب الذي تم اكتشافه في النظام الشمسي الذي جاء من خارج النظام الشمسي.

عرض oumuamua نفس المزيج الغامض من عدم وجود ذيل الغبار ولكن تسارع nongravitational المذنب ، مما أدى إلى العديد من النظريات التي تحاول شرح ما يمكن أن يكون عليه الكائن. أحد الخيارات هو أنه كان يفرغ مثل المذنب ولكن عدم إنتاج ذيل مترب.

منذ أن تم اكتشاف “Oumuamua لأول مرة في عام 2017 ، حددت أنا وزملائي المذنبات المظلمة الأخرى داخل النظام الشمسي. في دراستنا ، وجدنا سبعة مذنبات مظلمة جديدة ، وصلت المجموع إلى 14.

الآن بعد أن وجدنا المزيد من المذنبات المظلمة ، لاحظنا أنها تأتي في نكهات. المذنبات المظلمة الخارجية أكبر – حوالي ميل واسع في الحجم – وعلى المزيد من المدارات الإهليلجية في النظام الشمسي. المذنبات الداكنة الداخلية أصغر – عادة ما تكون 1000 قدم – وعلى مدارات دائرية بالقرب من الأرض.

مساهمات في محيطات الأرض؟

لا يزال من غير الواضح بالضبط ماهية هذه المذنبات المظلمة. قد لا يكونون حتى المذنبات التقليدية إذا لم يكن لديهم أسطح جليدية.

ومع ذلك ، فإن الإجابة الأكثر ترجيحًا على تسارعها غير الموروثة هي أنها تفوق المياه ، مثل المذنب ، ولكنها لا تنتج ذيلًا متربًا – على الأقل لا يمكننا أن نرى عندما ننظر إليهم مع التلسكوبات لدينا.

إذا كان هذا هو الحال ، فمن المؤكد أن يكون هناك الكثير من هذه الكائنات ، حيث يتجول مثل الكويكبات ، التي لم يتم تحديدها بعد.

نظرًا لأن العلماء لا يعرفون على وجه اليقين من أين جاءت مياه الأرض ، إذا كان هناك بالفعل الكثير من المذنبات المظلمة التي تحتوي على ماء بالقرب من الأرض ، فمن الممكن أن هذه المذنبات المظلمة ساهمت في الماء في أوائل الأرض.

يمكن لهذه المذنبات المظلمة أن تخبر الباحثين المزيد عن أصول محيطات الأرض وتطور الحياة هنا على الأرض.

أسباب متحمس للمستقبل

هذا البحث هو في الحقيقة مجرد غيض من جبل الجليد ، لأننا بدأنا للتو في العثور على هذه المذنبات المظلمة في عام 2023.

سيبدأ المسح القديم لفيروس فيرا سي. هذا التلسكوب ، الموجود على جبل في صحراء تشيلي في أتاكاما ، هو موطن لأكبر كاميرا تم إنشاؤها على الإطلاق.

سوف يمنح علماء الفلك ما يقرب من خمسة أوامر من الحجم حساسية أكبر للكشف عن الأشياء المتحركة في سماء الليل. من المحتمل أن يساعد ذلك زملائي وأنا في اكتشاف الكثير من المذنبات المظلمة الجديدة في المستقبل القريب.

يمكن أن تساعد التلسكوبات التي تعمل بالفعل ، مثل تلسكوب Hubble Space و James Webb Space Telescope ، أيضًا على مشاهدة فريقي للتغلب على السطح على سطح المذنبات المظلمة الـ 14 التي حددناها بالفعل.

أخيرًا ، من المقرر أن تتمثل المهمة الممتدة في Jaxa Hayabusa2 مع إحدى المذنبات الداكنة الداخلية ، 1998 KY26 ، في عام 2031. لذلك ، سنكون قادرين على رؤية سطح المذنب المظلم بتفاصيل رائعة.

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: داريل ز. سيليجمان ، جامعة ولاية ميشيغان

اقرأ المزيد:

يتم دعم Darryl Z. Seligman من قبل علم الفلك NSF والفيزياء الفلكية بعد الدكتوراه ضمن جائزة AST-2303553. يتم تمويل جائزة الأبحاث هذه جزئيًا من خلال هدية سخية من تشارلز سيموني إلى قسم العلوم الفلكية في NSF. يتم تقديم الجائزة تقديراً للمساهمات الكبيرة في المسح القديم لروبين للمكان والوقت.