كتب – رامز يوسف:
الأجسام وراء نبتونية هي أجسام جليدية تتنوع على نطاق واسع في الحجم، من الكواكب القزمة الكبيرة مثل بلوتو وإيريس، إلى أجسام أصغر بكثير، مثل أروكوث، الذي يبلغ عرضه بضع عشرات من الكيلومترات فقط. تدور هذه الأجسام البعيدة حول الشمس على مسافات مماثلة لمدار نبتون أو حتى أبعد منه بكثير.
اقتُرحت فكرة وجود مجموعة من هذه الأجسام لأول مرة في الخمسينيات من قبل كينيث إيدجوورث ثم توسعت لاحقًا بواسطة جيرارد كويبر. اليوم، تُعرف المنطقة التي تسكنها باسم حزام كايبر، وغالبًا ما يشار إلى الأجسام وراء نبتون باسم أجسام حزام كايبر.
تتبع الأجسام وراء نبتونية مجموعة واسعة من المسارات المدارية، لكنها تعكس الهجرة المبكرة لأورانوس ونبتون، والتي لعبت دورًا رئيسيًا في تشكيل بنية النظام الشمسي. وبسبب هذا، توفر الأجرام وراء النبتونية أدلة أساسية حول تكوين وتطور نظامنا الكوكبي. ومع ذلك، فإن الكشف عن أسرارها يتطلب القدرات المتقدمة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا. وبفضل قدرته على تحليل التركيب السطحي لهذه الأجرام البعيدة بتفاصيل غير مسبوقة، يعمل ويب على إحداث ثورة في فهمنا للأجرام وراء النبتونية.
وهنا، يشرح برايان هولر وجون ستانسبيري من معهد علوم التلسكوب الفضائي (STScI) في بالتيمور كيف يعمل ويب على تحويل معرفتنا بهذه العوالم الجليدية القديمة.
قدم تلسكوب جيمس ويب الفضائي أول بيانات طيفية عالية الدقة عن الأجرام وراء النبتونية، ما يدل على أن أسطحها تحتوي على جليد مائي وثاني أكسيد الكربون وجزيئات عضوية معقدة.
أدى هذا الاكتشاف الرائد إلى تصنيف الأجرام وراء النبتونية إلى 3 مجموعات طيفية مميزة، ما يلقى الضوء على تاريخ تكوينها وتطورها.
بلوتو: أول جسم وراء نبتوني يُكتشف
كان بلوتو أول جسم وراء نبتوني يكتشف على الإطلاق، عام 1930 بواسطة كلايد تومبو في مرصد لوويل. وبعد أكثر من 6 عقود، في عام 1992، اكتشف الفلكيان ديف جيويت (من جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس) وجين لو (من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) ثاني جسم وراء نبتوني معروف، 1992 QB1، والذي يُسمى الآن ألبيون. ومنذ ذلك الحين، حدد العلماء أكثر من 5000 جسم وراء نبتوني.
توفر مدارات هذه الأجسام البعيدة سجلاً لكيفية تحرك الكواكب العملاقة – المشتري وزحل وأورانوس ونبتون – في مواقعها في وقت مبكر من تاريخ النظام الشمسي. تشير النماذج الحاسوبية إلى أنه مع هجرة أورانوس ونبتون إلى الخارج، فقد أزعجوا القرص الأصلي للأجسام وراء نبتونية، ما أدى إلى إخراج العديد من الأجسام بينما وجهوا الأجسام المتبقية إلى مداراتها الحالية.
تشير النماذج إلى أن هذه الأجسام ظلت في مداراتها الأصلية منذ النظام الشمسي المبكر، ما يجعلها لا تقدر بثمن باعتبارها بقايا غير ملموسة للقرص الكوكبي الأولي. تعتبر هذه الأجسام وراء النبتونية البكر اللبنات الأساسية للكواكب. زارت مركبة الفضاء نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا أحد هذه الأجسام، أروكوث، عن قرب في يناير 2019، وقدمت لنا لمحة نادرة عن الماضي القديم للنظام الشمسي.
الأجسام وراء النبتونية تدور في مدارات بعيدة للغاية عن الشمس، وهي باردة للغاية، حيث تقل درجة حرارتها عن (170 درجة مئوية تحت الصفر)، وبالتالي فإن أسطحها قد توفر معلومات حول التركيب الأصلي للكواكب الصغيرة داخل القرص.
ويب هو أول مرصد قادر على توفير معلومات تركيبية مفصلة عن الأجسام وراء النبتونية النموذجية (التي يقل قطرها عن حوالي 800 كيلومتر) وذلك بفضل مرآته الأولية الكبيرة وأدواته شديدة الحساسية. وعلى وجه الخصوص، كشف مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) لأول مرة عن تركيب الأجسام وراء النبتونية بتفاصيل رائعة.
نظرًا لأن الأجسام وراء النبتونية تشكلت في الأجزاء الخارجية الباردة من القرص الكوكبي الأولي، فقد كان من المتوقع منذ فترة طويلة أن يكون لها أسطح تهيمن عليها جليد الجزيئات التي تكون غازات أو سوائل على سطح الأرض، مثل الماء (H2O)، وثاني أكسيد الكربون (CO2)، والنيتروجين (N2)، والميثان (CH4)، وغيرها. وعلاوة على ذلك، فإن الإشعاع من الشمس وخارج النظام الشمسي يغير الكيمياء، ويخلق جزيئات هيدروكربونية (عضوية) جديدة وأكثر تعقيدًا مثل الميثانول (CH3OH)، والأسيتيلين (C2H2)، والإيثان (C2H6). وقد أكدت بيانات ويب هذا، بتفاصيل غير مسبوقة.
المصدر: scitechdaily
اقرأ أيضا:
