علماء يحثّون على إرسال رحلات إلى أورانوس ونبتون
هل يعدّ أورانوس ونبتون كوكبين خارجيين نادرين؟ (Getty)
لم تُرسل وكالات الفضاء الدولية أي مسبار فضائي إلى أورانوس ونبتون منذ أكثر من 30 عامًا، لذلك يحثّ العلماء الآن على استكشاف هذه الكواكب التي تقع في أطراف مجموعتنا الشمسية.
دخل المسبار "فوياغر 2" القسم الخارجي من النظام الشمسي قبل أربعين عامًا، وتحديدًا يوم 20 أغسطس/ آب 1977، وعبر كلًا من المشتري وزحل قبل أن يصل إلى أورانوس في شهر يناير/ كانون الثاني من عام 1986 ونبتون في شهر أغسطس/ آب 1989، لكن الدوران حول هذه الكواكب لم يكن طويلًا، إذ تبلغ سرعة "فوياغر 2" قرابة 60 ألف كيلومتر في الساعة، وقال مارك هوفستادتر من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في باسادينا بولاية كاليفورنيا: "تعلّمنا كثيراً من الصور التي التقطها هذا المسبار، لكن الأسئلة المهمة بقيت من دون إجابة".
لم يزر أي مسبار فضائي هذين الكوكبين منذ ذلك الوقت، وهذا ما يسعى هوفستادتر وزميله إلى تغييره عن طريق وضع خطط لزيارة هذين الكوكبين، على أن تقوم ناسا بتنفيذ هذه الخطط، لكن من الواضح أن ناسا تنتظر حتى عام 2030 قبل بدء الرحلة الطويلة لمسبار فضائي إلى أطراف المجموعة الشمسية، ومن المقرّر أن تحمل هذه الرحلة اسم "سفينة القائد"، والتي ستسير على خطى مسبار زحل "كاسيني" ومسبار المشتري "غاليلو"، وستدوم الرحلة بين 12 إلى 13 عامًا، حتى يستطيع العلماء دراسة الكواكب في القسم الخارجي من المجموعة الشمسية بدقّة.
يعتقد أغلب العلماء أن الرحلة إلى أورانوس ونبتون تأخّرت أكثر من اللازم، إذ كان العلماء يعتبرون هذين الكوكبين الصغيرين نموذجًا مصغّرًا عن زحل والمشتري، لكن العلماء يصنّفون أورانوس ونبتون في تصنيف مختلف تمامًا، وهو الكواكب الجليدية العملاقة، ويعتبر بعض العلماء استخدام مصطلح "الكواكب الجليدية" خاطئاً، إذ إن المقصود بهذا المصطلح لا يرتبط بالمواد السطحية، وإنما بمواد موجودة في محيطات ساخنة وكثيفة داخل أجسام الكواكب.
يحتوي زحل والمشتري على نواة صلبة محاطة بالهيليوم والماء، بينما يتألف نبتون وأورانوس من 65% من الماء والميثان والأمونيا، وتحيط هذه المواد أغطية سحابية من الماء والهيليوم، وهذا ما تظهره النماذج النظرية على الأقل، لكن إرسال مسبار فضائي إلى هذه الكواكب سيكشف لنا كثيراً من المفاجآت.
الرحلة المتأخّرة
اهتم العلماء منذ زمن بعيد بالسؤال الرئيس حول الكواكب الجليدية العملاقة، وهو كيف نشأت هذه الكواكب؟ تقول النظريات الحالية إن أورانوس ونبتون امتلاكا نوى مكونة من الصخور والجليد لمدّة قصيرة جدًا، وكان على هذه النوى الوصول إلى حجم معين قبل أن تؤثر أشعة الشمس على الغازات في النظام الشمسي، كما أنه يجب ألا تتم هذه العملية بسرعة، وإلا أصبح حجم هذين الكوكبين مساويًا لزحل والمشتري.
هنا يأتي السؤال: هل يعدّ أورانوس ونبتون من الكواكب الخارجية النادرة؟ الواضح أن طبيعة أورانوس ونبتون على العكس تمامًا، إذ إن جميع الكواكب الخارجية التي اكتشفت حتى الآن كانت إما كواكب صخرية قاسية، أو نماذج مصغّرة من الكواكب الجليدية العملاقة، أو ما يدعى "ميني نبتون"، كذلك يوجد أيضًا لغزٌ حيّر علماء الفضاء: إذا كان نشوء هذا النوع من الكواكب يحتاج إلى توقيت معيّن، لماذا إذن تحدث هذه العملية بشكلٍ متكرّر؟ يأمل العلماء هنا أن يقدم أورانوس ونبتون الجواب الشافي لهذا اللغز، ويعتقد هوفستادتر بأهمّية جمع عينات من هذه الكواكب حتى نستطيع فهم نشوئها بشكل صحيح.
يضع العلماء على رأس أولويات أبحاثهم حول أورانوس ونبتون كلًا من البحث عن تركيب الهيكل الخارجي والداخلي للكوكب والتركيب الكيميائي الدقيق، وستستخدم أداة "تصوير دوبلر" التي تستطيع بمساعدة الذبذبات الصادرة من الطبقات الخارجية تحديد بنية ونشاط الطبقات الداخلية للكوكب، إذ يراقب العلماء حدوث أي تغير في الخطوط الطيفية المسجّلة، وتستخدم هذه الطريقة لرسم خرائط المجال المغناطيسي للنجوم.
يمكن كذلك أن تبحث هذه الرحلات الفضائية في نشاط الطبقات الداخلية للكواكب ومصدر الحقول المغناطيسية وكيف يتفاعل الحقل المغناطيسي مع أشعة الشمس، وطبيعة الأقمار الصغيرة والكبيرة لهذه الكواكب.
دخل المسبار "فوياغر 2" القسم الخارجي من النظام الشمسي قبل أربعين عامًا، وتحديدًا يوم 20 أغسطس/ آب 1977، وعبر كلًا من المشتري وزحل قبل أن يصل إلى أورانوس في شهر يناير/ كانون الثاني من عام 1986 ونبتون في شهر أغسطس/ آب 1989، لكن الدوران حول هذه الكواكب لم يكن طويلًا، إذ تبلغ سرعة "فوياغر 2" قرابة 60 ألف كيلومتر في الساعة، وقال مارك هوفستادتر من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في باسادينا بولاية كاليفورنيا: "تعلّمنا كثيراً من الصور التي التقطها هذا المسبار، لكن الأسئلة المهمة بقيت من دون إجابة".
لم يزر أي مسبار فضائي هذين الكوكبين منذ ذلك الوقت، وهذا ما يسعى هوفستادتر وزميله إلى تغييره عن طريق وضع خطط لزيارة هذين الكوكبين، على أن تقوم ناسا بتنفيذ هذه الخطط، لكن من الواضح أن ناسا تنتظر حتى عام 2030 قبل بدء الرحلة الطويلة لمسبار فضائي إلى أطراف المجموعة الشمسية، ومن المقرّر أن تحمل هذه الرحلة اسم "سفينة القائد"، والتي ستسير على خطى مسبار زحل "كاسيني" ومسبار المشتري "غاليلو"، وستدوم الرحلة بين 12 إلى 13 عامًا، حتى يستطيع العلماء دراسة الكواكب في القسم الخارجي من المجموعة الشمسية بدقّة.
يعتقد أغلب العلماء أن الرحلة إلى أورانوس ونبتون تأخّرت أكثر من اللازم، إذ كان العلماء يعتبرون هذين الكوكبين الصغيرين نموذجًا مصغّرًا عن زحل والمشتري، لكن العلماء يصنّفون أورانوس ونبتون في تصنيف مختلف تمامًا، وهو الكواكب الجليدية العملاقة، ويعتبر بعض العلماء استخدام مصطلح "الكواكب الجليدية" خاطئاً، إذ إن المقصود بهذا المصطلح لا يرتبط بالمواد السطحية، وإنما بمواد موجودة في محيطات ساخنة وكثيفة داخل أجسام الكواكب.
يحتوي زحل والمشتري على نواة صلبة محاطة بالهيليوم والماء، بينما يتألف نبتون وأورانوس من 65% من الماء والميثان والأمونيا، وتحيط هذه المواد أغطية سحابية من الماء والهيليوم، وهذا ما تظهره النماذج النظرية على الأقل، لكن إرسال مسبار فضائي إلى هذه الكواكب سيكشف لنا كثيراً من المفاجآت.
الرحلة المتأخّرة
اهتم العلماء منذ زمن بعيد بالسؤال الرئيس حول الكواكب الجليدية العملاقة، وهو كيف نشأت هذه الكواكب؟ تقول النظريات الحالية إن أورانوس ونبتون امتلاكا نوى مكونة من الصخور والجليد لمدّة قصيرة جدًا، وكان على هذه النوى الوصول إلى حجم معين قبل أن تؤثر أشعة الشمس على الغازات في النظام الشمسي، كما أنه يجب ألا تتم هذه العملية بسرعة، وإلا أصبح حجم هذين الكوكبين مساويًا لزحل والمشتري.
هنا يأتي السؤال: هل يعدّ أورانوس ونبتون من الكواكب الخارجية النادرة؟ الواضح أن طبيعة أورانوس ونبتون على العكس تمامًا، إذ إن جميع الكواكب الخارجية التي اكتشفت حتى الآن كانت إما كواكب صخرية قاسية، أو نماذج مصغّرة من الكواكب الجليدية العملاقة، أو ما يدعى "ميني نبتون"، كذلك يوجد أيضًا لغزٌ حيّر علماء الفضاء: إذا كان نشوء هذا النوع من الكواكب يحتاج إلى توقيت معيّن، لماذا إذن تحدث هذه العملية بشكلٍ متكرّر؟ يأمل العلماء هنا أن يقدم أورانوس ونبتون الجواب الشافي لهذا اللغز، ويعتقد هوفستادتر بأهمّية جمع عينات من هذه الكواكب حتى نستطيع فهم نشوئها بشكل صحيح.
يضع العلماء على رأس أولويات أبحاثهم حول أورانوس ونبتون كلًا من البحث عن تركيب الهيكل الخارجي والداخلي للكوكب والتركيب الكيميائي الدقيق، وستستخدم أداة "تصوير دوبلر" التي تستطيع بمساعدة الذبذبات الصادرة من الطبقات الخارجية تحديد بنية ونشاط الطبقات الداخلية للكوكب، إذ يراقب العلماء حدوث أي تغير في الخطوط الطيفية المسجّلة، وتستخدم هذه الطريقة لرسم خرائط المجال المغناطيسي للنجوم.
يمكن كذلك أن تبحث هذه الرحلات الفضائية في نشاط الطبقات الداخلية للكواكب ومصدر الحقول المغناطيسية وكيف يتفاعل الحقل المغناطيسي مع أشعة الشمس، وطبيعة الأقمار الصغيرة والكبيرة لهذه الكواكب.
