أكبر جسم فلكي في حزام كويبر. رحلة عبر كوننا: حزام كويبر. المذنبات وسحابة أورت

غالبًا ما يشار إليها باسم حدود النظام الشمسي. يمتد هذا القرص على مسافة 30 إلى 50 AU (1AU = 150 مليون كيلومتر) من الشمس. تم تأكيد وجوده بشكل موثوق منذ وقت ليس ببعيد ، واليوم تعد دراسته اتجاهًا جديدًا في علوم الكواكب. سُمي حزام كويبر على اسم عالم الفلك جيرارد كويبر ، الذي تنبأ بوجوده في عام 1951. من المفترض أن معظم أجسام حزام كويبر في التكوين عبارة عن جليد به شوائب صغيرة من المواد العضوية ، أي أنها قريبة من المادة المذنبة.

في عام 1992 ، اكتشف علماء الفلك بقعة حمراء على مسافة 42 وحدة فلكية. من الشمس - أول كائن مسجل أحزمة كويبر، أو كائن عبر نبتون. منذ ذلك الحين ، تم اكتشاف أكثر من ألف.

كائنات حزام كويبر مقسمة إلى ثلاث فئات. الأجسام الكلاسيكية لها مدارات دائرية تقريبًا مع ميل طفيف ، لا يرتبط بحركة الكواكب. ومن بينها أشهر الكواكب الصغيرة.

تشكل الأجسام الرنانة رنينًا مداريًا مع نبتون 1: 2 ، 2: 3 ، 2: 5 ، 3: 4 ، 3: 5 ، 4: 5 أو 4: 7. تسمى الأجسام ذات الرنين بنسبة 2: 3 بلوتينوس ، تيمنا بألمع ممثل لها ، بلوتو.

عالم الفلك جيرارد كويبر ، وسمي حزام كويبر على اسمه

الأجسام المتناثرة لها انحراف مداري كبير ويمكن أن تكون عدة مئات من الوحدات الفلكية بعيدًا عن الشمس في الأوج. يُعتقد أن مثل هذه الأجسام اقتربت من نبتون كثيرًا ، حيث امتد تأثير جاذبيتها في مداراتها. مثال رئيسي على هذه المجموعة هو Sedna.

يتعامل الاتحاد الفلكي الدولي (IAU) مع تسمية الكواكب والأقمار الصناعية منذ عام 1919. تؤثر قرارات هذه المنظمة على عمل جميع علماء الفلك المحترفين. ومع ذلك ، في بعض الأحيان يقدم الاتحاد الفلكي الدولي توصيات بشأن القضايا الفلكية التي تثير اهتمام الجمهور بأكمله. كانت إحدى هذه التوصيات هي إعادة تصنيف بلوتو ككوكب قزم. وهي الآن تنتمي إلى الأجسام العابرة لنبتون ، وهي ثاني أكبر وأشهرها.

أحد أكبر أجسام حزام كويبر هو 2002 LM60 ، والمعروف أيضًا باسم Quaoar أو Quaoar. يأتي اسم Kwaoar من أساطير شعب Tongva ، الذين عاشوا ذات مرة فيما يعرف الآن بلوس أنجلوس ، ويشير إلى قوة إبداعية عظيمة.

يدور Quaoar حول قطر 42 AU. بفترة 288 سنة. تم تصويره لأول مرة في عام 1980 ، ولكن تم إدراجه فقط كجسم عابر لنبتون في عام 2002 من قبل علماء الفلك مايك براون وزملائه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) في كاليفورنيا.

يبلغ قطر Quaoar حوالي 1250 كم ، وهو تقريباً نفس قطر لشارون ، والذي يشكل نظامًا ثنائيًا مع بلوتو. لقد كان أكبر جسم في حزام كويبر منذ اكتشاف بلوتو في عام 1930 وشارون في عام 1978. وهو حقًا ضخم: حجمه يعادل تقريبًا الحجم الإجمالي البالغ 50000 كويكب.

اكتشف في 2004 ، 2004 DW ، المعروف باسم Orc ، أو Orcus (Orcus) تبين أنه أكبر - قطره 1520 كم. يبلغ نصف قطر مداره حوالي 45 وحدة فلكية.
تم اكتشاف كائن آخر في حزام كويبر 2005 السنة المالية 9 ، أطلق عليه مؤقتًا اسم أرنب عيد الفصح ، في 31 مايو 2005 من قبل نفس فريق مايك براون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech). تم الإعلان عن اكتشافه في 29 يوليو ، إلى جانب الإعلان عن كائنين آخرين عبر نبتون: 2003 EL61 و 2003 UB313 ، والمعروفين أيضًا باسم Eris.

2005 FY9 هو الاسم الرسمي الوحيد للكائن حتى الآن. اكتشفه تلسكوب سبيتزر الفضائي ، ولا يزال لغزا. قطره من 50 إلى 75٪ من قطر بلوتو.

2003 EL61 ، التي لم يتم تسميتها بعد ، هي بنفس الحجم تقريبًا ولكنها أكثر إشراقًا ، مما يجعلها واحدة من أشهر الأجسام العابرة لنبتون.

2003 EL61 ، مثل بلوتو ، لها فترة مدارية تبلغ 308 سنوات ، لكن مدارها له انحراف أكبر. نظرًا للانعكاسية العالية لـ EL61 2003 ، فهو ثالث ألمع جسم في حزام Kuiper بعد بلوتو و 2005 FY9. إنه ساطع لدرجة أنه يمكن أحيانًا رؤيته في تلسكوبات الهواة القوية ، على الرغم من أن كتلته لا تزيد عن 32 ٪ من كتلة بلوتو. 2003 EL61 هو نوع من أجسام حزام كويبر المتناثرة.

ومن المثير للاهتمام ، أن 2003 EL61 لها قمرين صناعيين. على الرغم من أن العلماء هادئون بالفعل بشأن حقيقة أن معظم أجسام حزام كويبر قد تتحول إلى أنظمة كوكبية معقدة.

يعتبر إيريس ، المصنف الأول ككوكب ، ثم نقله مع بلوتو إلى مجموعة الأجسام العابرة لنبتون ، اليوم كوكبًا صغيرًا وهو أكبر جسم في حزام كويبر.

يبلغ قطر إيريس 2400 كيلومتر ، أي 6٪ أكبر من قطر بلوتو. تم تحديد كتلتها بفضل قمرها الصناعي - Dysnomia الصغير ، الذي تبلغ فترة ثورةه 16 يومًا. من المثير للاهتمام أن المكتشفين خططوا في البداية لتسمية الكوكب القزم ورفيقته زينا وغابرييل تكريما لبطلات المسلسل الشهير.

في مارس 2004 ، أعلن فريق من علماء الفلك اكتشاف كوكب صغير يدور حول الشمس على مسافة كبيرة جدًا ، حيث يكون الإشعاع الشمسي منخفضًا بشكل استثنائي. اكتشفه مايك براون ، بالتعاون مع الدكتور تشاد تروجيلو من مرصد جيميني في هاواي ، والدكتور ديفيد رابينوفيتش من جامعة ييل ، في عام 2003. تم تسمية الكوكب الصغير المكتشف رسميًا باسم 2003 VB12 ، لكنه اشتهر باسم Sedna ، وهي إلهة من الإسكيمو تعيش في أعماق المحيط المتجمد الشمالي.

الفترة المدارية لسيدنا هي 10500 سنة ، وقطرها يزيد قليلاً عن ربع قطر بلوتو. مداره ممدود ، وعند أبعد نقطة له يبعد 900 وحدة فلكية عن الشمس. (للمقارنة ، نصف قطر مدار بلوتو هو 38 AU). صنفه مكتشفو Sedna بين كائنات الجزء الداخلي من سحابة Oort ، لأنه لا يقترب أبدًا من الشمس بالقرب من 76 AU. ومع ذلك ، لا يمكن اعتبار Sedna كائنًا كلاسيكيًا في منطقة Oort ، لأنه على الرغم من مداره الممدود بشكل استثنائي ، فإن حركته تحدد الشمس وأجسام النظام الشمسي ، وليس الاضطرابات العشوائية من الخارج. Sedna نفسها غير عادية ، لأنه كان من الغريب العثور على مثل هذا الجسم الكبير في الفضاء الممتد الفارغ بين حزام Kuiper وسحابة Oort. من الممكن أن تمتد سحابة أورت إلى النظام الشمسي أكثر مما كان يعتقد سابقًا.

تعتبر Sedna الآن واحدة من أجسام حزام Kuiper المتناثرة ، والتي تشمل أيضًا 1995 TL8 و 2000 YW134 و 2000 CR105. 2000 CR105 ، الذي تم اكتشافه قبل ثماني سنوات ، فريد من نوعه في مداره الممدود بشكل استثنائي ، والذي يبلغ محوره شبه الرئيسي 400 وحدة فلكية.

ميزة أخرى من Sedna هي لونها المحمر. فقط المريخ أكثر احمرارًا. ولا تتجاوز درجة الحرارة على سطح كوكب صغير مذهل -240 درجة مئوية. هذا صغير جدًا ومن المستحيل قياس حرارة الكوكب مباشرة (الأشعة تحت الحمراء) ، لذلك يتم استخدام البيانات من مجموعة متنوعة من المصادر المتاحة.

وينطبق الشيء نفسه على بقية أجسام حزام كويبر. علاوة على ذلك ، من الصعب جدًا قياس قطر هذه الأشياء. كقاعدة عامة ، يتم تحديد حجمها من خلال السطوع ، اعتمادًا على مساحة السطح. من المفترض أن البياض لكوكب صغير يساوي بياض المذنبات ، أي حوالي 4٪. على الرغم من أن البيانات الحديثة تشير إلى أنه يمكن أن يصل إلى 12٪ ، أي أن أجسام حزام كويبر يمكن أن تكون أصغر بكثير مما كان يعتقد سابقًا.

على وجه الخصوص ، الكائن 2003 EL61 مثير للاهتمام لأنه عاكس للغاية. في نفس المدار تقريبًا ، تم اكتشاف خمس أجسام أخرى مماثلة. الغريب في الأمر أن الكواكب الصغيرة ليست ضخمة بما يكفي لتحمل غلاف جوي يمكن أن يتبلور ويغطي السطح.
في 13 ديسمبر 2005 ، تم اكتشاف كوكب صغير 2004 XR 190 ، اسمه Buffy. يبلغ قطر بافي حوالي 500-1000 كيلومتر ، وهو ليس رقماً قياسياً للكواكب الصغيرة. شيء آخر مثير للدهشة: على عكس الأجسام المتناثرة في حزام كايبر ، والتي لها مدار طويل ، يختلف 2004 XR 190 في مدار دائري تقريبًا (الحضيض على مسافة 52 AU من الشمس ، الأوج على مسافة 62 AU) ، يميل بزاوية 47 درجة على مستوى مسير الشمس. لا يزال سبب حدوث مثل هذا المسار غير واضح لعلماء الفلك.

حتى الآن ، هناك رأي بين بعض علماء الفلك بأن هناك نوعًا من الأجسام الضخمة داخل حزام كويبر ، لا يقل حجمها عن حجم بلوتو. بالعودة إلى النصف الأول من القرن الماضي ، توقع العلماء وجود نبتون من الاضطرابات التي يمارسها على أورانوس. في وقت لاحق ، حاول الفلكي الأمريكي بيرسيفال لويل اكتشاف كوكب وراء نبتون يمكن أن يشوه مساره. في الواقع ، تم اكتشاف بلوتو في عام 1930. صحيح ، أصبح من الواضح على الفور أن كتلته صغيرة جدًا (0.002 من الأرض) بحيث لا تعيق حركة نبتون الضخمة بشكل ملموس. لذلك ، بقيت الشكوك في أن الكوكب الغامض "X" لم يكن بلوتو ، ولكنه كوكب صغير أكبر لم يتم اكتشافه بعد. بعد ذلك ، اتضح أن الانحرافات في حركة بلوتو كانت مجرد خطأ قياس.

بالطبع ، من الناحية النظرية ، يمكن أن يوجد الكوكب "X" إذا كان صغيرًا وبعيدًا بما يكفي ليكون له تأثير ملحوظ على مسار بلوتو.

لكن جسم حزام كويبر الأقرب إلينا قد يكون قمر زحل ، فيبي. يدور حول الكوكب في الاتجاه المعاكس ، مما يشير إلى أن فيبي لم تتشكل في قرص الكواكب الأولية لزحل ، ولكن في مكان آخر وتم التقاطها لاحقًا.

قمر زحل - فيبي

يمكن أن تكون قد تشكلت في مدار حول الشمس بالقرب من زحل من الحطام الذي شكّل جوهره. وفقًا لسيناريو محتمل آخر ، كان من الممكن التقاط فيبي من منطقة أبعد بكثير. على سبيل المثال ، من حزام كويبر. تبلغ كثافة القمر الصناعي 1.6 جم / سم 3 ، لذلك لا يمكن القول ما إذا كان أقرب إلى بلوتو ، الذي تبلغ كثافته 1.9 جم / سم 3 ، أم أنه أقرب إلى أقمار زحل ، التي يبلغ متوسط ​​كثافتها حوالي 1.3 جم / سم 3. ومع ذلك ، فإن هذا المؤشر لا يمكن الاعتماد عليه بدرجة كبيرة. لذلك ، لا تزال هذه القضية مثيرة للجدل إلى حد كبير.

ما وراء حزام كويبر هو تشكيل آخر أكثر عالمية - سحابة أورت. تم طرح فكرة وجود مثل هذه السحابة لأول مرة من قبل عالم الفلك الإستوني إرنست إيبيك في عام 1932 ، ثم طورها نظريًا عالم الفيزياء الفلكية الهولندي يان أورت في الخمسينيات من القرن الماضي ، والذي سميت السحابة باسمه. يقترح أن المذنبات تأتي من غلاف كروي ممتد ، يتكون من أجسام جليدية ، على أطراف النظام الشمسي. هذا السرب الضخم من الأشياء يسمى اليوم سحابة أورت. يمتد إلى كرة بنصف قطر من 5000 إلى 100000 وحدة فلكية.

يتكون من مليارات الأجسام الجليدية. في بعض الأحيان ، تؤدي النجوم العابرة إلى تعطيل مدار أحد الأجسام ، مما يؤدي إلى انتقالها إلى النظام الشمسي الداخلي مثل مذنب طويل الأمد. مثل هذه المذنبات لها مدار كبير وطويل للغاية ، وكقاعدة عامة ، لا يتم ملاحظتها إلا مرة واحدة. أحد الأمثلة على المذنبات طويلة الأمد هما مذنبا هالي وسويفت تاتل (سويفت توتل). في المقابل ، تتحرك المذنبات قصيرة المدى التي تقل مدتها المدارية عن 200 عام في مستوى الكواكب وتأتي إلينا من حزام كويبر.

يُعتقد أن سحابة أورت لديها أعلى كثافة في مستوى مسير الشمس ، حيث يوجد هنا حوالي سدس جميع الكائنات التي تشكل سحابة أورت. درجة الحرارة هنا ليست أعلى من 4K ، وهي قريبة من الصفر المطلق. لم تعد المساحة الموجودة خلف سحابة أورت تنتمي إلى النظام الشمسي ، فضلاً عن المناطق الحدودية لسحابة أورت.

1 يونيو 2015

أعاد البحث الذي دام قرونًا عن حدود النظام الشمسي رسم الصورة المتناغمة للكون مرارًا وتكرارًا ، مما أجبر العلماء على تقديم فرضيات جديدة حول سبب امتلاك الشمس للعديد من الأقمار الصناعية والكواكب. أولاً ، اكتشف علماء الفلك أنه بالإضافة إلى الكواكب الكبيرة في النظام الشمسي ، هناك الآلاف من الأجسام الكونية الصغيرة. أنها تشكل حزام كويكب يقع داخل مدار كوكب المشتري. ثم تم اكتشاف بلوتو وسيدنا وأورك وكفاوار وفارونا والعديد من الأشياء الأخرى التي تدور حول الشمس على مسافات تفوق بعشرات ومئات المرات كوكب المشتري. ما يسمى بحزام كويبر ، الذي توجد فيه الأجرام السماوية المذكورة أعلاه ، والذي تم اكتشافه في نهاية القرن العشرين ، دمر نظام المناظر السائد ، ونتيجة لذلك ، اقترح عدد من علماء الفلك حرمان بلوتو من مكانة كوكب. تذكر ، لقد ناقشنا مؤخرًا نزاعًا حول

دعونا نتذكر تاريخ هذه الاكتشافات ...

الكواكب هي أجسام سماوية تدور حول الشمس ، ولها وزن وحجم كافيان ، وهي كروية الشكل ، وقادرة على إخلاء مدارها من الأجسام الكونية الصغيرة. في عام 2006 ، قرر أعضاء الاتحاد الفلكي الدولي أن هناك ثمانية كواكب في النظام الشمسي: الزهرة وعطارد والأرض والمشتري والمريخ وزحل ونبتون وأورانوس.

على عكس هذا المفهوم ، هناك مصطلح "الكوكب القزم" ، والذي يُفهم على أنه جرم سماوي يدور أيضًا حول الشمس ، وله وزن وشكل ليأخذ شكل كرة ، ولكنه غير قادر على مسحها. مداره وليس قمرًا صناعيًا.

توصل العلماء بعد البحث إلى استنتاج مفاده أنه في العصور القديمة ، في المراحل الأولى من وجود النظام الشمسي ، كانت هناك كواكب قزمة. تشكلت الأجسام الأولى للنظام منذ أكثر من 4.5 مليار سنة بقليل من سحابة غاز وغبار. ثم ، خلال الثلاثة ملايين سنة الأولى ، دارت أجسام صغيرة حول الشمس ، واصطدمت ببعضها البعض وانهارت. يتم تقديم بقايا هذه الأشياء اليوم في شكل كويكبات قديمة.

قام فريق دولي من علماء الأبحاث ، باستخدام مقياس مغناطيسي فائق الحساسية ، بدراسة عينات من النيازك القديمة. لقد حدد العلماء أصل المجال المغناطيسي لهذه الأجسام: كما اتضح ، نشأ نتيجة للمغنطة في مجال أكثر قوة. من كل هذا ، يمكننا أن نستنتج أن الأجسام الأولى من النظام الشمسي ، تحت الغلاف الخارجي ، كان لها قلب معدني ساخن ، لأن المعدن السائل المتحرك هو الذي يخلق المجال المغناطيسي للكوكب.

بلغ قطر الأجسام الأولى حوالي 160 كيلومترًا. وبالتالي ، من أجل إنشاء مجال مغناطيسي كافٍ لمغنطة معادن الطبقة الخارجية ، كان على المعدن أن يتحرك بسرعة كافية. أي ، اتضح أن الكواكب القديمة للنظام الشمسي كانت أشبه بالكواكب الحديثة أكثر مما كان يعتقد سابقًا.

بالإضافة إلى بلوتو ، هناك العديد من الكواكب القزمة الصغيرة في النظام الشمسي ، والتي تسمى الكويكبات ، أو الكواكب الصغيرة.

يبلغ قطر أكبر هذه الكواكب الصغيرة ، سيريس ، 770 كيلومترًا. في الحجم ، فهو أصغر من القمر بنفس المقدار الذي يكون فيه القمر أصغر من كوكب الأرض.

تم اكتشاف سيريس في 1 يناير 1801. اكتشف عالم الفلك الإيطالي جوزيبي بيازي نجمًا كان يتصرف بشكل غريب. في سياق البحث ، اكتشف أن هذا النجم يتحرك ببطء بالنسبة للنجوم الأخرى. توصل الفلكي إلى استنتاج مفاده أنه اكتشف كوكبًا جديدًا. بعد ذلك بقليل ، قام عالم الفلك والرياضيات الألماني كارل جاوس بحساب مدار سيريس. اتضح أنه يقع بين مداري كوكب المشتري والمريخ ، في المكان الذي كان يجب أن يكون فيه كوكب آخر. بالطبع ، كان انتصارًا كبيرًا ، لأن العلماء تمكنوا أخيرًا من العثور على الكوكب الذي تم توقعه منذ فترة طويلة.

بعد عام ، في عام 1802 ، تفاجأ العلماء أكثر عندما اكتشف عالم الفلك الألماني هاينريش أولبرز كوكب بالاس في نفس المكان تقريبًا. بعد ذلك بعامين ، تم اكتشاف كوكب آخر - جونو ، وفي عام 1807 - فستا. بعد ذلك ، لمدة أربعين عامًا ، فشل العلماء في العثور على أجسام فضائية جديدة ، وفقط في عام 1845 تم اكتشاف كوكب Astrea ، وفي عام 1847 - هيبي وإيريدا وفلورا. بحلول نهاية القرن ، اكتشف العلماء حوالي أربعمائة كوكب صغير.

في عام 1920 ، اكتشف العلماء الكويكب هيدالغو ، الذي يتحرك عبر مدار كوكب المشتري ويمر قريبًا نسبيًا من مدار زحل. يتميز هذا الكويكب أيضًا بحقيقة أنه الكوكب الوحيد المعروف الذي يمتلك مدارًا ممدودًا للغاية ، والذي يميل إلى مستوى مدار الأرض بزاوية 43 درجة. سُمي هذا الكوكب الصغير على اسم البطل الشهير للثورة المكسيكية ، هيدالغو إي كاستيلا ، الذي توفي عام 1811.

في عام 1936 ، تم تجديد منطقة الكواكب القزمة بأشياء جديدة. ثم تم اكتشاف الكويكب أدونيس. كانت خصوصية هذا الكوكب الصغير أنه يبتعد عن الشمس في أبعد نقطة على مسافة كوكب المشتري ، وفي أقرب نقطة يقترب من مدار عطارد.

في عام 1949 ، تم اكتشاف إيكاروس أيضًا ، وهو كوكب صغير يتم إزالته من الشمس في أقصى نقطة له بمسافة تساوي نصف قطر مدار الأرض. المسافة الدنيا للكوكب تساوي خمس المسافة من كوكبنا إلى الشمس. من الجدير بالذكر أن أيا من الكواكب المعروفة لم يقترب من الشمس على هذه المسافة القريبة. في واقع الأمر ، من هنا جاء الاسم (تذكر أسطورة إيكاروس).

وفقًا للعلماء ، يوجد حاليًا حوالي 40-50 ألف كوكب صغير في النظام الشمسي. ولكن من بين كل هذا العدد الكبير ، يمكن استكشاف جزء صغير فقط بمساعدة الأدوات الفلكية.

إذا تحدثنا عن حجم الكواكب الصغيرة ، فهي متنوعة تمامًا. هناك عدد قليل من الكواكب متساوية في الحجم تقريبًا مع بالاس أو سيريس (يصل قطرها إلى حوالي 490 كيلومترًا). يبلغ قطر ما يقرب من سبعين كوكبًا حوالي 100 كيلومتر. يبلغ عرض معظم الأقزام 20-40 كيلومترًا ، لكن يوجد بعضها يبلغ قطرها حوالي 2-3 كيلومترات. على الرغم من حقيقة أنه بعيدًا عن جميع الكويكبات التي تم اكتشافها ودراستها ، فمن الممكن بالفعل القول أن كتلتها الإجمالية تقارب الألف من كتلة الأرض. لكن هذا فقط في الوقت الحالي ، لأنه ، وفقًا للعلماء ، لم يتم اكتشاف أكثر من خمسة بالمائة من العدد الإجمالي للكويكبات المتوفرة للبحث باستخدام المعدات الحديثة في الوقت الحالي.

بالطبع ، يمكن افتراض أن السمات الفيزيائية للكويكبات متشابهة تقريبًا ، لكن في الواقع ، يواجه العلماء مجموعة متنوعة واسعة. على وجه الخصوص ، أثناء دراسة انعكاس الكويكبات ، وجد أن بالاس وسيريس يعكسان الضوء مثل الصخور الأرضية ، وجونو مثل الصخور الخفيفة ، ويعكس فيستا الضوء مثل السحب البيضاء. هذا ممتع للغاية ، لأن الكويكبات صغيرة جدًا لدرجة أنها غير قادرة على الحفاظ على الغلاف الجوي من حولها. وبالتالي ، فإن الكويكبات خالية من الغلاف الجوي وتعتمد الانعكاسية بشكل مباشر على المواد التي يتكون منها سطح هذه الكواكب. ومع ذلك - في بعض الحالات ، هناك تذبذب في السطوع ، مما قد يشير إلى أن هذه الكواكب لها شكل غير منتظم وتدور حول محورها.

بحلول نهاية القرن الماضي ، اكتشف علماء الفلك حوالي 20 ألف كوكب صغير أو كويكب. في المجموع ، قرأ علماء الفلك ، أن هناك حوالي مليون كويكب في الفضاء ، يتجاوز حجمها كيلومترًا واحدًا ، والتي قد تكون ذات أهمية للعلم.

ثلاثة أنواع من الكواكب

الاكتشاف الكواكب العظيم - اكتشاف حزام الكويكبات الخارجي الموجود خارج مدار نبتون - غيّر بشكل كبير فكرة النظام الشمسي. على نطاق كوكبنا ، فإن مثل هذا الحدث يتوافق مع اكتشاف قارة لم تكن معروفة من قبل. كانت هناك نظرة جديدة على بنية نظام الكواكب ، والتي بدت حتى ذلك الحين غير متناغمة تمامًا ، حيث كان بها كوكب "غريب" - الأبعد ، التاسع على التوالي من الشمس - بلوتو. لم يتناسب مع التناوب المنتظم للكواكب الثمانية السابقة. تنتمي الكواكب الأربعة الأقرب إلى الشمس (عطارد والزهرة والأرض والمريخ) إلى ما يسمى بالنوع الأرضي - فهي صغيرة نسبيًا ، لكنها "ثقيلة" ، وتتكون أساسًا من الصخور ، وبعضها يحتوي على نواة حديدية. الكواكب الأربعة التالية (كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون) تسمى الكواكب العملاقة - فهي كبيرة جدًا ، أكبر بعدة مرات من الأرض ، و "الضوء" ، وتتكون أساسًا من الغازات. بلوتو هو أبعد من ذلك ، وليس مثل كواكب المجموعتين الأولى والثانية. إنه أصغر بكثير من القمر ويتكون أساسًا من الجليد. يختلف بلوتو أيضًا في طبيعة حركته: إذا كانت الكواكب الثمانية الأولى تدور حول الشمس في مدارات شبه دائرية تقع في نفس المستوى ، فإن مدار هذا الكوكب يكون ممدودًا جدًا وميلًا بشدة.

لذلك كان بلوتو "منبوذًا" من النظام الشمسي ، إذا لم يكن قد اختار شركة جديرة في السنوات الخمس الماضية: نوع ثالث جديد تمامًا من الأجسام الكوكبية - الكواكب الجليدية. ونتيجة لذلك ، أصبح مجرد أحد أجسام حزام الكويكبات الخارجي. وهكذا ، فإن حزام الكويكبات الداخلي أو الرئيسي ، الواقع بين المريخ والمشتري ، لم يعد تشكيلًا فريدًا وكان له "أخ جليدي" ، يسمى حزام كويبر. يتوافق هيكل النظام الشمسي هذا جيدًا مع الأفكار الحديثة حول تكوين الكواكب من سحابة من المادة الكواكب الأولية. في المنطقة الأكثر سخونة بالقرب من الشمس ، بقيت المواد المقاومة للصهر - المعادن والصخور ، والتي تشكلت منها الكواكب الأرضية. هربت الغازات إلى منطقة أكثر برودة وأبعد ، حيث تكثفت في كواكب عملاقة. تحول جزء من الغازات التي كانت على الحافة ، في المنطقة الأكثر برودة ، إلى جليد ، مكونًا العديد من الكواكب الصغيرة ، نظرًا لوجود مادة قليلة على أطراف سحابة الكواكب الأولية. بالإضافة إلى الكواكب ، تشكلت المذنبات من هذه السحابة التي تخترق مساراتها المناطق الثلاث ، وكذلك الأقمار الصناعية التي تدور حول الكواكب والغبار الكوني والأحجار الصغيرة - أجزاء من الكويكبات التي تحرث الفضاء الخالي من الهواء وأحيانًا تسقط على الأرض على شكل النيازك.

حزام الجليد

في عام 1930 ، عندما تم اكتشاف بلوتو ، بدأ اعتبار مدار هذا الكوكب حدود النظام الشمسي ، لأن المذنبات المتشردة فقط هي التي تطير وراءه. كان يعتقد أن بلوتو يؤدي خدمته الحدودية بمفرده. لذلك اعتقدوا حتى عام 1992 ، عندما تم اكتشاف الكويكب 1992 QB1 خارج مدار بلوتو ، ولكن ليس بعيدًا عنه. كان هذا الحدث بداية الاكتشافات اللاحقة. ساهم إنشاء تلسكوبات جديدة قوية على الأرض وإطلاق العديد من التلسكوبات الفضائية في التعرف على العديد من الأجسام الصغيرة في ضواحي النظام الشمسي والتي لم يكن بالإمكان رؤيتها من قبل. كانت "خطة التأثير الخمسية" هي الفترة من 1999 إلى 2003 ، والتي تم خلالها اكتشاف حوالي 800 كويكب غير معروف سابقًا. أصبح من الواضح أن بلوتو لديه عائلة ضخمة تتكون من آلاف الأجرام السماوية الصغيرة.

غالبًا ما يُطلق على حزام الكويكبات الخارجي ، الواقع خارج مدار نبتون ، حزام كويبر تكريماً لعالم الفلك الأمريكي جيرارد بيتر كايبر (1905-1973) ، الذي استكشف القمر وكواكب النظام الشمسي. ومع ذلك ، فإن تخصيص اسمه لحزام الكويكبات الخارجي يبدو غريبًا جدًا. الحقيقة هي أن كايبر اعتقد للتو أن جميع الكواكب الصغيرة ، إن وجدت ، كانت دائمًا قريبة من مدار بلوتو ، يجب أن تتحول إلى مناطق بعيدة جدًا ، وأن الفضاء المجاور لبلوتو على الفور كان خاليًا من الأجسام الكونية. فيما يتعلق بافتراض وجود العديد من الكويكبات الجليدية الصغيرة خارج مدار نبتون (لا يمكن تمييزها في التلسكوبات في ذلك الوقت) ، فقد تم التعبير عنها مرارًا وتكرارًا من عام 1930 إلى عام 1980 من قبل علماء الفلك الآخرين - الأمريكان ليونارد وويبل ، الأيرلندي إيدجورث ، الأوروغواي فرنانديز. ومع ذلك ، فإن اسم كويبر ، الذي أنكر إمكانية وجوده ، كان "ملتصقًا" إلى حد ما بحزام الكويكبات هذا. يوصي الاتحاد الفلكي الدولي باستدعاء كويكبات الحزام الخارجي لأجسام عابرة لنبتون ، أي تقع خارج مدار الكوكب الثامن ، نبتون. يتوافق هذا التعيين مع جغرافيا النظام الشمسي ولا يرتبط بأي حال من الأحوال بأي فرضيات علمية للسنوات الماضية.

سكان كويبر

يُعرف الآن حوالي 1000 كويكب حزام كويبر ، معظمها يبلغ عرضه عدة مئات من الكيلومترات ، ويبلغ قطر أكبر عشرة منها أكثر من 1000 كيلومتر. ومع ذلك ، فإن الكتلة الإجمالية لهذه الأجسام صغيرة - إذا "أعمت" كرة واحدة منها ، فستكون مساوية في الحجم لثلثي القمر. الأقمار الصناعية الصغيرة تدور حول 14 كويكبًا. يُعتقد أن هناك حوالي 500000 كويكب أكبر من 30 كم في حزام كويبر. في المنطقة ، يكون حزام كويبر أكبر مرة ونصف من ذلك الجزء من النظام الشمسي الذي يقع حوله ، أي مقيد بمدار نبتون. لم يُعرف بعد ما هي الكويكبات الموجودة في حزام كويبر ، ولكن من الواضح أن أنواعًا مختلفة من الجليد (ماء ، نيتروجين ، ميثان ، أمونيا ، ميثانول - كحول ، ثاني أكسيد الكربون - "جليد جاف" ، إلخ) يجب أن تلعب الدور الرئيسي في هيكلها ، لأن درجة الحرارة في هذه المنطقة النائية للغاية عن الشمس منخفضة جدًا. في مثل هذا "المجمد" الطبيعي ، يمكن الحفاظ على المادة التي تشكلت منها كواكب النظام الشمسي في الماضي البعيد دون تغيير.

يتحرك أكثر من 90٪ من الأجسام الجديدة في مدارات "كلاسيكية" دائرية تقريبًا تقع على مسافات من 30 إلى 50 وحدة فلكية من الشمس. تميل العديد من المدارات بقوة إلى مستوى النظام الشمسي ، في 20 كويكبًا يتجاوز الميل 40 درجة ، وفي بعض الأحيان يصل إلى 90 درجة. لذلك ، تبدو الخطوط العريضة لحزام كايبر مثل كعكة دائرية سميكة ، تتحرك داخلها آلاف الأجرام السماوية الصغيرة. الحد الخارجي للحزام على مسافة 47 وحدة فلكية. ه.من الشمس يتم التعبير عنها بشكل حاد للغاية ، لذلك كان هناك افتراض حول وجود جسم كوكبي كبير نوعًا ما هناك ، ربما حتى حجم المريخ (أي نصف حجم الأرض) ، الذي لا يسمح تأثيره الثقالي الكويكبات "لتشتت". البحث عن هذا الكوكب الافتراضي جار الآن. ومع ذلك ، فإن الحدود الخارجية للحزام لا تعمل كحاجز لا يمكن التغلب عليه ، ويتجاوز 43 كويكبًا (4٪ من عددها المعروف) حدوده إلى منطقة من البرد والظلام المطلق تقريبًا ، متتبعين مدارات طويلة للغاية تمتد على مسافات أكثر. أكثر من 100 وحدة فلكية (15 مليار كيلومتر) من الشمس.

عامًا بعد عام ، تغيرت فكرة دور بلوتو في النظام الشمسي ، والآن يُعتبر قائد الكواكب القزمة الجليدية في حزام كويبر. تم تحديد مجموعة من مائتي كويكب ، حيث يتطابق موقع المدارات وسرعة الحركة عمليًا مع نفس خصائص بلوتو ، في عائلة خاصة تسمى "بلوتينات" ، أي "بلوتونات".

الحافة الخارجية لحزام كويبر ، محددة بشكل حاد عند 47 وحدة فلكية من الشمس ، يمكن أن تسمى الحدود الجديدة للنظام الشمسي. ومع ذلك ، تتم إزالة بعض الكويكبات الجليدية خارج هذا الحد. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد مجال مغناطيسي حول الشمس يمتد حتى حوالي 100 وحدة فلكية. هـ - تسمى هذه المنطقة الغلاف الشمسي - مجال المجال المغناطيسي للشمس.

كوكب قزم أم كويكب عملاق؟

منذ عام 1992 ، ازداد عدد الكويكبات المكتشفة على أطراف النظام الشمسي وأصبح من الواضح تدريجيًا أن بلوتو ليس كوكبًا مستقلاً ، ولكنه فقط أكبر ممثل لحزام الكويكبات الخارجي. ضرب الرعد في عام 1999 ، عندما اقترح تخصيص رقم تسلسلي لبلوتو ، والذي يمتلكه كل كويكب. كان هناك أيضًا سبب مناسب - كان عدد الأجسام المرقمة يقترب من عشرة آلاف ، لذلك أرادوا نقل بلوتو من الكواكب إلى الكويكبات بشرف ، وتخصيص عدد "رائع" يبلغ 10000. اندلع النقاش على الفور - كان بعض علماء الفلك في لصالح هذا الاقتراح ، عارضه آخرون بشدة. نتيجة لذلك ، تُرك بلوتو بمفرده لفترة ، وذهب الرقم "الفخري" إلى الكويكب العادي التالي. ومع ذلك ، في عام 2005 ، اندلعت مناقشة وضع بلوتو بقوة متجددة. تمت إضافة النفط إلى النار من خلال اكتشاف مجموعة مايكل براون في مرصد بالومار في الولايات المتحدة لكويكب آخر في حزام كويبر. هذا الكائن ، الذي تم تسميته 2003 UB313 ، تبين أنه ليس عاديًا ، ولكنه كبير إلى حد ما. يُعتقد الآن على الأرجح أن الجسم الجديد يبلغ قطره 2800 كيلومتر ، بينما يبلغ قطر بلوتو 2390 كيلومترًا. ومع ذلك ، فإن البيانات الخاصة بالكويكب الجديد لم يتم تنقيحها بعد بطرق أكثر موثوقية. على سبيل المثال ، انتظر حتى يمر على خلفية نجم بعيد ويحجب نوره. من الوقت بين اختفاء النجم وظهوره ، سيكون من الممكن تحديد قطر الكويكب بدقة شديدة. صحيح أن مثل هذه الأحداث الفلكية نادرًا ما تحدث ، ويبقى انتظار اللحظة المناسبة فقط.

قال المكتشفون إنه إذا كان كويكب جديد أكبر من كوكب بلوتو ، فيجب اعتباره أيضًا كوكبًا. في الوقت نفسه ، قالوا إنه إذا تم اكتشاف بلوتو ليس في عام 1930 ، ولكن الآن ، فلن تثار مسألة تصنيفها - لكان من المؤكد أنه تم تصنيفها على أنها كويكب. ومع ذلك ، فإن التاريخ هو التاريخ ، وانتماء بلوتو إلى الكواكب لم يصبح فلكيًا بقدر ما هو ظاهرة ثقافية عامة ، لذا فإن مسألة نقل بلوتو إلى كويكبات تقابل بمقاومة قوية جدًا.

كان لابد من إعطاء كائن كبير جديد اسمه ، وهنا واجه المكتشفون صعوبة كبيرة. إذا كان كوكبًا ، فوفقًا لقواعد الاتحاد الفلكي الدولي (IAU) ووفقًا للتقاليد ، يجب أن يحصل على اسم إله من الأساطير اليونانية الرومانية الكلاسيكية ، وإذا كان كويكبًا ، فيجب أن يكون سميت على اسم شخصية أسطورية مرتبطة بالعالم السفلي الذي يحكمه بلوتو. صحيح أن مجموعة براون وجدت طريقة بارعة للخروج من هذا الموقف باقتراح تسمية بيرسيفوني "الكويكب العملاق" الجديد - اسم زوجة بلوتو في الأساطير اليونانية. هذا الاسم يناسب جميع القواعد. ولكن هنا نشأت عقبة ذات طبيعة بيروقراطية بحتة: تدار الكواكب من قبل مجموعة عمل تابعة للاتحاد الفلكي الدولي ، بينما تدار الكويكبات بواسطة مجموعة أخرى. وصل الخلاف إلى مثل هذا الحد لدرجة أنه تم تشكيل لجنة خاصة من 19 عالم فلك من دول مختلفة لتقرير ما إذا كان ينبغي اعتبار الجسم 2003 UB313 كوكبًا.

لم يتمكن أعضاء هذه اللجنة من التوصل إلى توافق منذ عدة أشهر حتى الآن. في النهاية ، وجد رئيس مجلس الإدارة اليائس ، عالم الفلك البريطاني إيفان ويليامز (الذي يدعي ، بالمناسبة ، أن اسمه عادةً ويلزي ، وهو سمة من سمات مواطن ويلز) ، وجد طريقة سهلة للخروج من المأزق بالقول إنه إذا تم الاتفاق على ذلك. لا يمكن الوصول إلى نتيجة قريبًا ، فلن يتبع مسارًا علميًا ، لكنه سيجري أكثر الأصوات اعتيادية ، وسيتم البت في القضية بأغلبية بسيطة من الأصوات.

أبعد كوكب

الفكرة الجديدة القائلة بأن بلوتو لا ينتمي إلى الكواكب بقدر ما ينتمي إلى الكويكبات لم يتح لها الوقت بعد للاستقرار ، ولكنها وجدت بالفعل العديد من أتباعها. يبدو أنه تم العثور على الانسجام في ترتيب الكواكب ، والذي لا يعوقه وجود كوكب تاسع "إضافي". ومع ذلك ، استمرت اكتشافات الكواكب الجديدة ، وفي 15 مارس 2004 أدت إلى انتهاك آخر للتناغم بين الكواكب. في هذا اليوم ، أعلنت مجموعة من علماء الفلك الأمريكيين ، بقيادة مايكل براون ، أنهم اكتشفوا الجسم الأبعد في النظام الشمسي خلال عمليات المراقبة على ارتفاعات عالية في مرصد بالومار (كاليفورنيا) في نوفمبر 2003. وتبين أنه يقع على بعد 90 مرة من الشمس عن الأرض ، و 3 مرات أبعد من كوكب بلوتو "الأبعد". واتضح أن هذا الإزالة العملاقة ليس سوى جزء من مداره الأقرب إلى الشمس. قطر هذا الكويكب أصغر من قطر بلوتو - حوالي 1500 كيلومتر. سميت Sedna على اسم حورية البحر ، وهي حاكم الأعماق الباردة والمظلمة للبحار الشمالية في أساطير الإسكيمو (الإنويت). لم يتم اختيار مثل هذه الشخصية بالصدفة - فبعد كل شيء ، هذا الكوكب "يغوص" في أحلك وأبرد منطقة في النظام الشمسي ، مبتعدًا عن الشمس 928 مرة أبعد من الأرض ، و 19 مرة أبعد من بلوتو. لا أحد من الكويكبات المعروفة يذهب إلى هذا الحد. أخذ Sedna على الفور مكان "الكوكب المارق" الذي كان ينتمي سابقًا إلى بلوتو. لقد انتهك مداره الطويل للغاية مرة أخرى الأفكار الراسخة حول النظام الشمسي.

تصنع ثورة واحدة حول الشمس في فترة وحشية - 10500 سنة! لم يعد يُنظر إلى هذا الكوكب على أنه جزء من حزام كويبر ، لأنه حتى في أقرب اقترابه ، تقع Sedna على بعد 1.5 مرة عن الشمس من الحد الخارجي لهذا الحزام. أصبح الكويكب نوعًا من "بلوتو القرن الحادي والعشرين" - كائن لا يمكن فهم دوره. إنه دائمًا في ظلام دامس ، والشمس تبدو كنجم صغير من سطحها. إنه بارد إلى الأبد. في الوقت نفسه ، تبين أن كوكب الأرض ملون بلون أحمر كثيف إلى حد ما وأقل شأنا من "الاحمرار" بالنسبة للمريخ فقط. ليس من الواضح ما إذا كانت Sedna وحدها أو ما إذا كانت هناك كواكب أخرى على مسافة كبيرة - بعد كل شيء ، فإن إمكانيات التلسكوبات تجعل من الممكن اكتشاف جسم ذي مدار مشابه فقط خلال 1 ٪ من ثورته حول الشمس ، عندما إنه في أقرب جزء من مساره. بالنسبة إلى Sedna ، تدوم هذه الفترة حوالي 100 عام ، ثم تنتقل إلى منطقة بعيدة لأكثر من 10000 عام ، وهناك من المستحيل رؤية كائن بحجمه في التلسكوبات الحديثة.

و . تذكر أيضا ما هو عليه المقال الأصلي موجود على الموقع InfoGlaz.rfرابط للمقال الذي صنعت منه هذه النسخة -