تويت
الأنظمة الشمسيّة أماكن فوضويّة، لكنّ الأدوات التي يستخدمها علماء الفلك لفهم هذه الأنظمة يمكن أن تعيد إحداث تلك الفوضى بجمالٍ مدهش.
بأخذ الاصطدامات الضخمة بعين الاعتبار، والتي يعتقد العلماء أنّها مسؤولة عن نشوء قمرنا،
وحلقات زحل، وعن الارتصاف المائل والغريب لأورانوس. لكنَّ العلماء لم يتمكّنوا أبدًا من الرؤية المباشرة لاصطدام ضخم مماثل، وبالطبع لا يستطيعون تكرار العمليّة بمقياسٍ واقعي.
لذلك؛ يتّجهون إلى إجراء عمليّات المحاكاة الحاسوبيّة مثل هذه، ومع استمرار تطوّر تكنولوجيا الحاسوب، يمكن أن تصبح هذه النماذج أكثر تفصيلًا من أيِّ وقتٍ سبق.
كتب (جاكوب كيغيرّيس – Jacob Kegerreis)، وهو طالب دكتوراه (Ph.D.) لدى (جامعة دورهام – Durham University) في المملكة المتحدة، ببريدٍ إلكترونيٍّ إلى Space.com: «يشبه الأمر تقريبًا امتلاك تلسكوب جديد كليًّا إذ يمكنه أن يكشف عن جميع أنواع التفاصيل الجديدة، والمواضيع الشيّقة التي لم يكن بمقدورنا دراستها من قبل».
قدّم كيغيرّيس عمليّات المحاكاة لاصطدام ضخم مع أورانوس الشهر الماضي في المؤتمر السنوي للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي (American Geophysical Union).
يبحث العلماء عن اصطدام حصل في النظام لأنّ أورانوس يميل بشكلٍ غريب على جانبه، ومعه كلّ أقماره التي تتّبع نفس الزاوية المنحدرة بشكل كبير.
كيغيرّيس جزءٌ من مشروع يستخدم تقنيّة تُسمى التحريك السائل للجزيئات الرقيقة (smoothed particle hydrodynamics)، وهي تقنيّة متخصّصة تسمح بتمثيل أفضل للسوائل والغازات ضمن عمليّات المحاكاة.
استخدم هو وزملاؤه ذلك النهج لمحاكاة ما يمكن أن يحصل على نطاق واسع من سيناريوهات التصادم لأورانوس.
باستخدام عمليّات المحاكاة، استطاع الفريق تقييم النتائج المختلفة في حالة وجود أشياء أوّلية ذات أحجام مختلفة تتصادم بسرعات وزوايا مختلفة؛ تظهر المحاكاة أيضًا مقدار المواد المقذوفة التي يخلّفها الاصطدام، وكيف يتحمّل الغلاف الجوي للكوكب هذا الحدث.
نظرًا لأنّ هذا النهج يمكنه محاكاة الجسيمات 1000 مرة أكثر من عمليّات المحاكاة السابقة، يقول كيغيرّيس: «إنّها تمثيلات أكثر دقّةً لكيفيّة حدوث تصادم معيّن».
بغضّ النظر عن العلم؛ فعمليّات المحاكاة هي أيضًا أخّاذة ببساطة.
بأخذ الاصطدامات الضخمة بعين الاعتبار، والتي يعتقد العلماء أنّها مسؤولة عن نشوء قمرنا،
وحلقات زحل، وعن الارتصاف المائل والغريب لأورانوس. لكنَّ العلماء لم يتمكّنوا أبدًا من الرؤية المباشرة لاصطدام ضخم مماثل، وبالطبع لا يستطيعون تكرار العمليّة بمقياسٍ واقعي.
لذلك؛ يتّجهون إلى إجراء عمليّات المحاكاة الحاسوبيّة مثل هذه، ومع استمرار تطوّر تكنولوجيا الحاسوب، يمكن أن تصبح هذه النماذج أكثر تفصيلًا من أيِّ وقتٍ سبق.
كتب (جاكوب كيغيرّيس – Jacob Kegerreis)، وهو طالب دكتوراه (Ph.D.) لدى (جامعة دورهام – Durham University) في المملكة المتحدة، ببريدٍ إلكترونيٍّ إلى Space.com: «يشبه الأمر تقريبًا امتلاك تلسكوب جديد كليًّا إذ يمكنه أن يكشف عن جميع أنواع التفاصيل الجديدة، والمواضيع الشيّقة التي لم يكن بمقدورنا دراستها من قبل».
قدّم كيغيرّيس عمليّات المحاكاة لاصطدام ضخم مع أورانوس الشهر الماضي في المؤتمر السنوي للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي (American Geophysical Union).
يبحث العلماء عن اصطدام حصل في النظام لأنّ أورانوس يميل بشكلٍ غريب على جانبه، ومعه كلّ أقماره التي تتّبع نفس الزاوية المنحدرة بشكل كبير.
كيغيرّيس جزءٌ من مشروع يستخدم تقنيّة تُسمى التحريك السائل للجزيئات الرقيقة (smoothed particle hydrodynamics)، وهي تقنيّة متخصّصة تسمح بتمثيل أفضل للسوائل والغازات ضمن عمليّات المحاكاة.
استخدم هو وزملاؤه ذلك النهج لمحاكاة ما يمكن أن يحصل على نطاق واسع من سيناريوهات التصادم لأورانوس.
باستخدام عمليّات المحاكاة، استطاع الفريق تقييم النتائج المختلفة في حالة وجود أشياء أوّلية ذات أحجام مختلفة تتصادم بسرعات وزوايا مختلفة؛ تظهر المحاكاة أيضًا مقدار المواد المقذوفة التي يخلّفها الاصطدام، وكيف يتحمّل الغلاف الجوي للكوكب هذا الحدث.
نظرًا لأنّ هذا النهج يمكنه محاكاة الجسيمات 1000 مرة أكثر من عمليّات المحاكاة السابقة، يقول كيغيرّيس: «إنّها تمثيلات أكثر دقّةً لكيفيّة حدوث تصادم معيّن».
بغضّ النظر عن العلم؛ فعمليّات المحاكاة هي أيضًا أخّاذة ببساطة.