اكتشاف تاريخي.. حزام هائل يحيط بمجموعتنا الشمسية

رصد باحثون فلكيون مجموعة جديدة تمامًا من الأجسام المتجمدة، تدور حول الشمس خارج حزام كايبر البعيد، بواسطة تلسكوب سوبارو، الذي يعمل مع مهمة نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا.

وقال فومي يوشيدا، من جامعة علوم الصحة المهنية والبيئية ومركز أبحاث استكشاف الكواكب، معهد تشيبا للتكنولوجيا، في بيان: "إذا تم تأكيد ذلك، فسيكون اكتشافًا كبيرًا"، وفقا لموقع space.

وتعمل شركة سوبارو، التي يبلغ قطر تلسكوبها 8 أمتار فوق جبل ماونا كيا في هاواي، مع مسبار نيو هورايزنز منذ إطلاقه عام 2006 نحو بلوتو، الذي حلقت المركبة الفضائية فوقه عام 2015. ومنذ ذلك الحين، شقت نيو هورايزنز طريقها عبر حزام كايبر، وهي منطقة على شكل حلقة من الأجرام المذنبة الجليدية خارج مدار نبتون على مسافات تتراوح بين 33 و55 وحدة فلكية (AU). وتعادل الوحدة الفلكية متوسط مسافة الأرض عن الشمس، والتي تبلغ 149.6 مليون كيلومتر.

عندما بدأت شركة سوبارو في البحث عن أجسام حزام كايبر في عام 2004 كأهداف محتملة لمسبار نيو هورايزنز إما لزيارتها عن قرب أو لمشاهدتها بكاميراتها من مسافة بعيدة بعد مواجهة بلوتو، واجه التلسكوب مشكلة.

في ذلك الوقت، كان بلوتو ومنطقة النظام الشمسي الخارجي التي كانت نيو هورايزونز متجهة إليها تقع في كوكبة القوس، والتي يوجد بها مركز درب التبانة الكثيف كخلفية، ما يجعل من الصعب اختيار أجسام حزام كايبر من بين جميع النجوم الخلفية. في ذلك الوقت، حددت سوبارو 24 جسمًا فقط من حزام كايبر، وكانت جميعها بعيدة جدًا عن نيو هورايزونز للوصول إليها أو مشاهدتها بكاميراتها بعد مغادرة بلوتو.

ومع ذلك، فقد ابتعد بلوتو وهذا الجزء من النظام الشمسي الآن عن خلفية درب التبانة إلى منطقة أكثر ندرة في سماء الليل. تمكنت شركة سوبارو باستخدام كاميرا Hyper Suprime-Cam (HSC) من اكتشاف 239 جسمًا في حزام كايبر منذ عام 2020. معظم هذه الأجسام هي أجسام عادية في حزام كايبر، ولكن يبدو أن عددًا قليلًا منها خاص جدًا بالفعل.

وقال يوشيدا: "كان الجزء الأكثر إثارة في كاميرا Hyper Suprime-Cam هو اكتشاف 11 جسمًا على مسافات أبعد من حزام كايبر المعروف".

هذه المجموعة الجديدة من الأجسام ليست مجرد امتداد لحزام كايبر. يبدو أن هناك فجوة بين 55 و 70 وحدة فلكية حيث لم يتم العثور على أي أجسام حتى الآن، ثم حزام ثانٍ - دعنا نسميه "حزام كايبر 2" - بين 70 و 90 وحدة فلكية، وهو ما يصل إلى 13.5 مليار كيلومتر من الشمس. للمقارنة، يقع نبتون على بعد 30 وحدة فلكية ونيو هورايزونز حاليًا على بعد 60 وحدة فلكية من الشمس، في حين أن مسباري فوييجر 1 وفوييجر 2 التابعين لوكالة ناسا يبعدان 164.7 و 137.6 وحدة فلكية عن الشمس على التوالي - في الفضاء بين النجوم.

قال يوشيدا: "أعتقد أن اكتشاف الأجسام البعيدة وتحديد توزيعها المداري مهم كحجر أساس لفهم تاريخ تكوين النظام الشمسي، ومقارنته بأنظمة الكواكب الخارجية، وفهم تكوين الكواكب العالمية".

قال ويس فريزر من المجلس الوطني للبحوث في كندا، الذي قاد النتائج الجديدة: "لقد بدا حزام كايبر في نظامنا الشمسي لفترة طويلة صغيرًا جدًا مقارنة بالعديد من الأنظمة الكوكبية الأخرى، لكن نتائجنا تشير إلى أن هذه الفكرة ربما نشأت فقط بسبب تحيز في المراقبة. لذا، إذا تم تأكيد هذه النتيجة، فربما لا يكون حزام كايبر صغيرًا وغير عادي على الإطلاق مقارنة بالأحزمة الموجودة حول النجوم الأخرى".

ولأن حزام كايبر بدا صغيراً، فقد كانت إحدى النظريات تقول إن السديم الشمسي الذي شكل نظامنا الكوكبي كان أصغر من المعتاد أيضاً. ويشير اكتشاف حزام كايبر 2 إلى أن هذا لم يكن بالضرورة هو الحال.

وقال يوشيدا: "كانت السديم الشمسي البدائي أكبر كثيراً مما كان يعتقد في السابق، وقد يكون لهذا آثار على دراسة عملية تكوين الكواكب في نظامنا الشمسي".

وسيستمر علماء الفلك في استخدام سوبارو لتتبع الأجسام الحادية عشر في هذا الحزام الجديد لتحديد مداراتها بشكل أفضل. ونظراً لأنها وجدت في منطقة صغيرة من الفضاء، فمن المحتمل أنها مجرد قمة جبل الجليد وتشير إلى وجود عدد أكبر بكثير. ويعد اكتشافها دليلاً إضافياً على أنه لا يزال هناك الكثير مما يجب اكتشافه في الأعماق الشديدة للنظام الشمسي الخارجي، بما في ذلك إمكانية وجود المزيد من الكواكب القزمة وحتى الكوكب التاسع المفترض.