وفضلا على ذلك، فقد تغيرت مدارات أقمار الكواكب تغيرا كبيرا منذ تكوّنها.
وعلى سبيل المثال، يُعتقد أن القمر تكوّن بعيدا عن الأرض بمسافة قدرها 30000 كيلومتر (00 186 ميل) ـ لكنه يبعد عنها الآن
000 384كيلومتر. لقد تراجع القمر بنحو000 100 كيلومتر في البليون سنة السابقة فقط بسبب القوى المدّيّة
[وهي عزوم دوران (ازدواجات) torques تثاقلية صغيرة]
التي تمارسها أرضنا. كذلك، فإن كثيرا من توابع الكواكب الخارجية تدور واحدة إثر الأخرى لا تفصل بينها مسافات كبيرة. فمثلا، إن الدورة المدارية لگانيميد Ganymede، وهو أكبر أقمار المشتري، تعادل ضعف الدورة المدارية ليوروپا Europa الذي تبلغ دورته المدارية ضعف الدورة المدارية لأيو Io.
ويُعتقد أن هذا التزامن الدقيق هو نتيجة لتطور تدريجي في مدارات التوابع سبّبته القوى المدية التي تمارسها الكواكب على التوابع التي تدور حولها.
وحتى عهد قريب، لم يجر التطرق، إلا بقدر محدود، إلى الفكرة القائلة بأن تشكل configuration مدارات الكواكب مرّ بتغيرات جوهرية منذ تكوّنها.
بيد أن بعض التطورات اللافتة للنظر خلال السنوات الخمس الماضية تشير إلى أن الكواكب ربما ارتحلت فعلا من مداراتها الأصلية. وقد بيّن اكتشاف حزام كويپر Kuiper belt أن نظامنا الشمسي لا تقف حدوده عند پلوتو، فهناك ما يقرب من 000 100 «كوكب صغير» جليدي (تقع أقطارها بين 100 و 1000 كيلومتر) وعدد أكبر من الأجسام الأصغر، تشغل منطقة تمتد من مدار نپتون ـ الذي تفصله عن الشمس مسافة تقدّر بنحو 4.5 بليون كيلومتر ـ امتدادا يعادل ضعف هذه المسافة على الأقل. ويُبرز توزع هذه الأجسام سمات جلية غير عشوائية يعجز النموذج الحالي للنظام الشمسي عن تفسيرها بسهولة.
وتوحي النماذج النظرية لأصل هذه الخواص الفريدة باحتمال مثير للاهتمام مفاده أن حزام كويبر يحمل بصمات للتاريخ المداري للكواكب الغازية العملاقة ـ وبالتحديد أن هذا الحزام يحتفظ بدليل على انتشار بطيء لمدارات هذه الكواكب حدث عقب تكوّنها.
وأكثر من ذلك، فإن الاكتشاف الحديث لكواكب عديدة بحجم المشتري تدور حول نجوم قريبة شبيهة بالشمس في مدارات صغيرة بصورة غير عادية، هو حدث ركز الاهتمام أيضا على هجرة الكواكب.
وإنه لأمر صعب أن نفهم تكوّن هذه الكواكب المزعومة على مثل هذه المسافات الصغيرة من النجوم الأم (التي تدور حولها). وقد ذهبت بعض الفرضيات حول أصلها إلى أنها تنامت على مسافات أكبر تفصلها عن النجوم الأم ـ وهي مسافات تقارب البعد بين المشتري والشمس ـ ثم هاجرت إلى مواقعها الحالية.
حتى بضع سنوات فقط، كانت الأجرام الكوكبية الوحيدة المعروفة فيما وراء نپتون هي پلوتو وتابعه شارون. وقد ظلت حالة پلوتو زمنا طويلا تتعارض مع النظريات السائدة حول أصل النظام الشمسي، فهو أقل ضخامة بآلاف المرات من الكواكب الأربعة الغازية العملاقة الخارجية، ومداره مختلف جدا عن مدارات الكواكب الرئيسية الثمانية الأخرى شبه الدائرية، والموجودة تقريبا في مستوى واحد، والمنفصلة انفصالا كبيرا بعضها عن بعض. إن مدار پلوتو ذو اختلاف مركزي eccentric: ففي دورة واحدة كاملة له حول الشمس، يتغير بعده عنها من 29.7 إلى 49.5 وحدة فلكية(1). ثم يرتفع في مداره 8 وحدات فلكية فوق المستوي الوسطي لمدارات الكواكب الأخرى وينخفض 13 وحدة فلكية(1) تحت هذا المستوي (انظر الشكل في هاتين الصفحتين). وطوال نحو عقدين من دورته المدارية، التي قدرها 248 سنة، يظل پلوتو أقرب إلى الشمس من نپتون.
وعلى سبيل المثال، يُعتقد أن القمر تكوّن بعيدا عن الأرض بمسافة قدرها 30000 كيلومتر (00 186 ميل) ـ لكنه يبعد عنها الآن
000 384كيلومتر. لقد تراجع القمر بنحو000 100 كيلومتر في البليون سنة السابقة فقط بسبب القوى المدّيّة
[وهي عزوم دوران (ازدواجات) torques تثاقلية صغيرة]
التي تمارسها أرضنا. كذلك، فإن كثيرا من توابع الكواكب الخارجية تدور واحدة إثر الأخرى لا تفصل بينها مسافات كبيرة. فمثلا، إن الدورة المدارية لگانيميد Ganymede، وهو أكبر أقمار المشتري، تعادل ضعف الدورة المدارية ليوروپا Europa الذي تبلغ دورته المدارية ضعف الدورة المدارية لأيو Io.
ويُعتقد أن هذا التزامن الدقيق هو نتيجة لتطور تدريجي في مدارات التوابع سبّبته القوى المدية التي تمارسها الكواكب على التوابع التي تدور حولها.
وحتى عهد قريب، لم يجر التطرق، إلا بقدر محدود، إلى الفكرة القائلة بأن تشكل configuration مدارات الكواكب مرّ بتغيرات جوهرية منذ تكوّنها.
بيد أن بعض التطورات اللافتة للنظر خلال السنوات الخمس الماضية تشير إلى أن الكواكب ربما ارتحلت فعلا من مداراتها الأصلية. وقد بيّن اكتشاف حزام كويپر Kuiper belt أن نظامنا الشمسي لا تقف حدوده عند پلوتو، فهناك ما يقرب من 000 100 «كوكب صغير» جليدي (تقع أقطارها بين 100 و 1000 كيلومتر) وعدد أكبر من الأجسام الأصغر، تشغل منطقة تمتد من مدار نپتون ـ الذي تفصله عن الشمس مسافة تقدّر بنحو 4.5 بليون كيلومتر ـ امتدادا يعادل ضعف هذه المسافة على الأقل. ويُبرز توزع هذه الأجسام سمات جلية غير عشوائية يعجز النموذج الحالي للنظام الشمسي عن تفسيرها بسهولة.
وتوحي النماذج النظرية لأصل هذه الخواص الفريدة باحتمال مثير للاهتمام مفاده أن حزام كويبر يحمل بصمات للتاريخ المداري للكواكب الغازية العملاقة ـ وبالتحديد أن هذا الحزام يحتفظ بدليل على انتشار بطيء لمدارات هذه الكواكب حدث عقب تكوّنها.
وأكثر من ذلك، فإن الاكتشاف الحديث لكواكب عديدة بحجم المشتري تدور حول نجوم قريبة شبيهة بالشمس في مدارات صغيرة بصورة غير عادية، هو حدث ركز الاهتمام أيضا على هجرة الكواكب.
وإنه لأمر صعب أن نفهم تكوّن هذه الكواكب المزعومة على مثل هذه المسافات الصغيرة من النجوم الأم (التي تدور حولها). وقد ذهبت بعض الفرضيات حول أصلها إلى أنها تنامت على مسافات أكبر تفصلها عن النجوم الأم ـ وهي مسافات تقارب البعد بين المشتري والشمس ـ ثم هاجرت إلى مواقعها الحالية.
حتى بضع سنوات فقط، كانت الأجرام الكوكبية الوحيدة المعروفة فيما وراء نپتون هي پلوتو وتابعه شارون. وقد ظلت حالة پلوتو زمنا طويلا تتعارض مع النظريات السائدة حول أصل النظام الشمسي، فهو أقل ضخامة بآلاف المرات من الكواكب الأربعة الغازية العملاقة الخارجية، ومداره مختلف جدا عن مدارات الكواكب الرئيسية الثمانية الأخرى شبه الدائرية، والموجودة تقريبا في مستوى واحد، والمنفصلة انفصالا كبيرا بعضها عن بعض. إن مدار پلوتو ذو اختلاف مركزي eccentric: ففي دورة واحدة كاملة له حول الشمس، يتغير بعده عنها من 29.7 إلى 49.5 وحدة فلكية(1). ثم يرتفع في مداره 8 وحدات فلكية فوق المستوي الوسطي لمدارات الكواكب الأخرى وينخفض 13 وحدة فلكية(1) تحت هذا المستوي (انظر الشكل في هاتين الصفحتين). وطوال نحو عقدين من دورته المدارية، التي قدرها 248 سنة، يظل پلوتو أقرب إلى الشمس من نپتون.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق