تويت
فى يناير الماضى ، أعلن عالم الفلك مايك براون وزملاؤه أنهم وجدوا أدلة شبه مؤكدة على أن الكوكب الجليدي مختبئ على حافة النظام الشمسى بعد كوكب نبتون مباشرة على بعد حوالى 149 بليون كم من الشمس.
هذا الكوكب لم يره أحدٌ أبداً (فهو أبعد خمساً وسبعين مرة عن بلوتو وهذا لا يساعدنا ) ولكن تقديرات براون تشير إلى افتراض وجود كوكب تاسع يدور حول شمسنا كل 10 آلاف إلى 20 ألف سنة وكتلته عشر مرات كتلة الأرض وحجمه أربع مرات حجمها.
الآن علماء الفلك السويديون استخدموا البيانات المتاحة المحيطة بالكوكب التاسع لمعرفة الحدود العليا والدنيا عن كم حجمه، ولمعانه, وتدفئته التى من المحتمل أن يبدو عليها فى الواقع
تشير الأدلة على أنه مثل كوكب أورانوس مصغر مع نواة من الحديد محاطة بالجليد وطبقة كثيفة من الغاز .
“مع دراستنا الأن ترشيح الكوكب التاسع أصبح أكثر من كتلة نقطة بسيطة ، فإنه يأخذ شكلا له خصائص فيزيائية ” كما قال أحد أعضاء الفريق كريستوف مودازينى )Christoph Mordasini(
من جامعة برن .
موردازينى وطالب الدكتوراه استر ليندر
Esther Linder
قررا إكمال بعض التفاصيل عن الكوكب التاسع عن طريق مطابقة الأدلة المحيطة بالكوكب إلى نماذج تطور الكواكب الحالية، وهذا لا يمكننا من إجراء التقديرات على الخصائص المختلفة للكوكب الغامض ولكنه أيضا يمكن أن يفسر لماذا بعد مئات السنين من معرفتنا بالنظام الشمسى شهدنا تلميحات عن وجوده .
استنادا إلى أقوى دليل لدينا على وجود الكوكب التاسع وهو سلوك غريب من بعض أجسام حزام كايبر على حافة النظام الشمسى والتى تشير إلى جاذبية شىء ضخم يعبث معهم ، مورداسينىوليندر اتفقوا على التقديرات السابقة والتى افترضت أن ضخامته لا تقل عن عشر مرات حجم الأرض .
ولكن الحقيقة أن العديد من استطلاعات الأشعة تحت الحمراء- منها مهمة الاستطلاع الواسع بالأشعة تحت الحمراء التابع لناسا- لم تجد أية علامات على أن يكون الكوكب أكثر ضخامة بعشر مرات عن الأرض، ومعرفة المسافات التقريبية لها من الشمس
( على أساس مكان أجسام حزام كايبر ) ويمكنهم استنتاج أكثر من ذلك بكثير .
“من خلال حساباتهم ، الكوكب التاسع نصف قطره 3,7 مرات الأرض ودرجة حرارة الغلاف الجوى العلوى -266 درجة مئوية ( 47 كلفن ) ” كما جاء فى تقرير إيان أونيل لقناة الأخبار ديسكفرى .
Ian O’Neill reports for Discovery News
وأكمل قائلاً ” لقد وصلوا لهذه الأرقام عن طريق التنبؤ بمدار الكوكب التاسع حول الشمس وعمر النظام الشمسى ، العالم الافتراضى تشكل من أقراص الكواكب الأولية الشمسية التى بدأت بالتكثف والتحول إلى الكواكب منذ حوالى 4,6 بليون سنة مضت ”
من المثير للاهتمام أن النماذج أظهرت أن عند هذا البعد من الشمس فإن الكوكب التاسع سيكون أكثر برودة إذا كانت الشمس هى المصدر الوحيد للحرارة.
وجود تقديرات لدرجة حرارته يعنى أنهم سيكونوا قادرين على معرفة درجة سطوع الكوكب التى سيكون عليها . فيشرح أونيل قائلا: “عندما تتشكل الكواكب فان كمية طاقة الجاذبية المتولدة فى أنويتها لا تصدق فيمكن أن تبقيها منصهرة لبلايين السنين . وهذه الحرارة يمكن أن تسهم فى رفع درجة حرارة الكوكب بصفة عامة”.
لذلك فللحفاظ على درجة حرارة -226 درجة مئوية وعلى بعد 149 بليون كم من الشمس ، فالباحثون اقترحوا أن طاقة الكوكب الداخلية ( الجوهرية ) أكبر حوالى 1000 مرة من طاقتها الممتصة.
” وهذا يعنى أن ضوء الشمس المنعكس سيكون ضئيل بالمقارنة بالحرارة الداخلية التى يولدها الكون (الكوكب)الحالى مما يجعل إشارة اللأشعة تحت الحمراء أقوى من ضوء الشمس المنعكس عن الكوكب فى الأطوال الموجية كما أوضح أونيل
من كل الأشعة التى يمكن رصدها حول الكوكب التاسع أشعة الشمس تمثل جزء صغير جدا منها، وحتى إن وجدت فأنها ستكون أكثر سطوعاً فى الأشعة تحت الحمراء عن الأطوال الموجية المرئية.
أتى الفريق أيضا بتقدير مما يتكون الكوكب والتى يمكن رؤيتها فى الرسم :
إذاً لماذا لم نكتشفه حتى الآن ؟!
مورداسينى وليندر اقترحوا أن استطلاع السماء الذى تم فى الماضى من المرجح جداً ألاَّ يسكتشف شيئاً فى النظام الشمسى بكتلة تعادل 20 مرة كتلة الأرض أو أقل . خصوصا إذا كان البحث عن الكوكب وهو بالقرب من أبعد نقطة له من الشمس .
ولكن يوجد أمل فى تليسكوبات المستقبل مثل تليسكوب المسح الإجمالى الكبير
TheLarge Synoptic Survey Telescope (LSST)
وهو قيد الإنشاء فى شيلى ، وسوف يكون بقوة كافية لاكتشاف أشياء أصغر أو استطلاعات مركزة يكون قادر على تحويلها الى أدلة أكبر على أنه يوجد شىء بالخارج .
علينا أن نتحلى بالصبر لأى من هذه الاحتمالات ، ولكن يوجد شىء واحد مؤكد وهو أن الحقائق تظهر ونحن لا نستطيع الانتظار لمعرفة ما قد تكون .
وقد نشرت هذه الدراسة في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
الهوامش :
حزام كايبر:
ويُسمى أيضاً (حزام إدجوورث) هو عبارة عن منطقة من النظام الشمسي تتكون من الأجسام المتجمدة والصخورتمتد من عند كوكب نبتون وهو مشابه لحزام الكويكبات الواقع بين كوكبى المريخ والمشترى مع أنه أعرض منه بعشرين مرة وأضخم منه بما بين عشرين أو مائتين مرة
الأطوال الموجية:
أو (الطيف المرئى) هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسى وهو مرئى للعين ، والعين البشرية تستجيب لأطوال
هذا الكوكب لم يره أحدٌ أبداً (فهو أبعد خمساً وسبعين مرة عن بلوتو وهذا لا يساعدنا ) ولكن تقديرات براون تشير إلى افتراض وجود كوكب تاسع يدور حول شمسنا كل 10 آلاف إلى 20 ألف سنة وكتلته عشر مرات كتلة الأرض وحجمه أربع مرات حجمها.
الآن علماء الفلك السويديون استخدموا البيانات المتاحة المحيطة بالكوكب التاسع لمعرفة الحدود العليا والدنيا عن كم حجمه، ولمعانه, وتدفئته التى من المحتمل أن يبدو عليها فى الواقع
تشير الأدلة على أنه مثل كوكب أورانوس مصغر مع نواة من الحديد محاطة بالجليد وطبقة كثيفة من الغاز .
“مع دراستنا الأن ترشيح الكوكب التاسع أصبح أكثر من كتلة نقطة بسيطة ، فإنه يأخذ شكلا له خصائص فيزيائية ” كما قال أحد أعضاء الفريق كريستوف مودازينى )Christoph Mordasini(
من جامعة برن .
موردازينى وطالب الدكتوراه استر ليندر
Esther Linder
قررا إكمال بعض التفاصيل عن الكوكب التاسع عن طريق مطابقة الأدلة المحيطة بالكوكب إلى نماذج تطور الكواكب الحالية، وهذا لا يمكننا من إجراء التقديرات على الخصائص المختلفة للكوكب الغامض ولكنه أيضا يمكن أن يفسر لماذا بعد مئات السنين من معرفتنا بالنظام الشمسى شهدنا تلميحات عن وجوده .
استنادا إلى أقوى دليل لدينا على وجود الكوكب التاسع وهو سلوك غريب من بعض أجسام حزام كايبر على حافة النظام الشمسى والتى تشير إلى جاذبية شىء ضخم يعبث معهم ، مورداسينىوليندر اتفقوا على التقديرات السابقة والتى افترضت أن ضخامته لا تقل عن عشر مرات حجم الأرض .
ولكن الحقيقة أن العديد من استطلاعات الأشعة تحت الحمراء- منها مهمة الاستطلاع الواسع بالأشعة تحت الحمراء التابع لناسا- لم تجد أية علامات على أن يكون الكوكب أكثر ضخامة بعشر مرات عن الأرض، ومعرفة المسافات التقريبية لها من الشمس
( على أساس مكان أجسام حزام كايبر ) ويمكنهم استنتاج أكثر من ذلك بكثير .
“من خلال حساباتهم ، الكوكب التاسع نصف قطره 3,7 مرات الأرض ودرجة حرارة الغلاف الجوى العلوى -266 درجة مئوية ( 47 كلفن ) ” كما جاء فى تقرير إيان أونيل لقناة الأخبار ديسكفرى .
Ian O’Neill reports for Discovery News
وأكمل قائلاً ” لقد وصلوا لهذه الأرقام عن طريق التنبؤ بمدار الكوكب التاسع حول الشمس وعمر النظام الشمسى ، العالم الافتراضى تشكل من أقراص الكواكب الأولية الشمسية التى بدأت بالتكثف والتحول إلى الكواكب منذ حوالى 4,6 بليون سنة مضت ”
من المثير للاهتمام أن النماذج أظهرت أن عند هذا البعد من الشمس فإن الكوكب التاسع سيكون أكثر برودة إذا كانت الشمس هى المصدر الوحيد للحرارة.
وجود تقديرات لدرجة حرارته يعنى أنهم سيكونوا قادرين على معرفة درجة سطوع الكوكب التى سيكون عليها . فيشرح أونيل قائلا: “عندما تتشكل الكواكب فان كمية طاقة الجاذبية المتولدة فى أنويتها لا تصدق فيمكن أن تبقيها منصهرة لبلايين السنين . وهذه الحرارة يمكن أن تسهم فى رفع درجة حرارة الكوكب بصفة عامة”.
لذلك فللحفاظ على درجة حرارة -226 درجة مئوية وعلى بعد 149 بليون كم من الشمس ، فالباحثون اقترحوا أن طاقة الكوكب الداخلية ( الجوهرية ) أكبر حوالى 1000 مرة من طاقتها الممتصة.
” وهذا يعنى أن ضوء الشمس المنعكس سيكون ضئيل بالمقارنة بالحرارة الداخلية التى يولدها الكون (الكوكب)الحالى مما يجعل إشارة اللأشعة تحت الحمراء أقوى من ضوء الشمس المنعكس عن الكوكب فى الأطوال الموجية كما أوضح أونيل
من كل الأشعة التى يمكن رصدها حول الكوكب التاسع أشعة الشمس تمثل جزء صغير جدا منها، وحتى إن وجدت فأنها ستكون أكثر سطوعاً فى الأشعة تحت الحمراء عن الأطوال الموجية المرئية.
أتى الفريق أيضا بتقدير مما يتكون الكوكب والتى يمكن رؤيتها فى الرسم :
إذاً لماذا لم نكتشفه حتى الآن ؟!
مورداسينى وليندر اقترحوا أن استطلاع السماء الذى تم فى الماضى من المرجح جداً ألاَّ يسكتشف شيئاً فى النظام الشمسى بكتلة تعادل 20 مرة كتلة الأرض أو أقل . خصوصا إذا كان البحث عن الكوكب وهو بالقرب من أبعد نقطة له من الشمس .
ولكن يوجد أمل فى تليسكوبات المستقبل مثل تليسكوب المسح الإجمالى الكبير
TheLarge Synoptic Survey Telescope (LSST)
وهو قيد الإنشاء فى شيلى ، وسوف يكون بقوة كافية لاكتشاف أشياء أصغر أو استطلاعات مركزة يكون قادر على تحويلها الى أدلة أكبر على أنه يوجد شىء بالخارج .
علينا أن نتحلى بالصبر لأى من هذه الاحتمالات ، ولكن يوجد شىء واحد مؤكد وهو أن الحقائق تظهر ونحن لا نستطيع الانتظار لمعرفة ما قد تكون .
وقد نشرت هذه الدراسة في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
الهوامش :
حزام كايبر:
ويُسمى أيضاً (حزام إدجوورث) هو عبارة عن منطقة من النظام الشمسي تتكون من الأجسام المتجمدة والصخورتمتد من عند كوكب نبتون وهو مشابه لحزام الكويكبات الواقع بين كوكبى المريخ والمشترى مع أنه أعرض منه بعشرين مرة وأضخم منه بما بين عشرين أو مائتين مرة
الأطوال الموجية:
أو (الطيف المرئى) هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسى وهو مرئى للعين ، والعين البشرية تستجيب لأطوال