🌌 تخيلوا نظامنا الشمسي كعُنقُودٍ من الكواكب المُحكمة، لكنّ الواقع أوسع بكثير! وراء نبتون، يرتّم حزام كايبر، حشدٌ من القطع المُجمدة، إلا أنه بدايةً فقط لعائلة الشمس المُمتدة.
أبعد من ذلك، على بُعد 9.3 تريليون ميل تقريبًا، تقع سحابة أورت، الحد الخارجي لنظامنا الشمسي. 🪐
تُعتقد هذه المنطقة بأنّها تحتضن أجسامًا جليدية لا تحصى، لا تزال مُتصلة بالشمس، مهما كان ضعفه. 🤔 لطالما اعتُبرت هذه المنطقة مجموعةً متفرقة، مع بقاء معظم أجسامها في عزلة شبه تامة.
ولكن، وفقًا لدراسةٍ حديثة، يوجد نمطٌ حلزونيّ مُذهل في سحابة أورت الداخلية، يتعدى بكثير تناثُر الحطام المُجمد العشوائي. 🤩
فهم سحابة أورت – الأساسيات
عادةً ما تُقسّم سحابة أورت إلى منطقتين:
- المنطقة الخارجية: قشرة كروية تبدأ عند حوالي 10,000 وحدة فلكية من الشمس.
- المنطقة الداخلية: أقرب إلى الشمس، تقريبًا 1,000 وحدة فلكية، وتشكل ما كان يُعتبر منطقة على شكل قرص.
يُعتقد منذ فترة طويلة أن المنطقة الخارجية مُعرّضة للاضطرابات من النجوم المارة، بينما تُحتفظ بالمنطقة الداخلية بواسطة جاذبية الشمس.
يمكن تتبع بعض المذنبات التي تتأرجح عبر النظام الشمسي الداخلي، بما في ذلك المذنبات ذات الدورات الطويلة، إلى هذه المناطق البعيدة. ☄️
يمثل حدها الخارجي نوعًا من نقطة الانتقال حيث تندمج كرة هيل للشمس مع تأثير جاذبية درب التبانة. تُظهر النماذج الفلكية أن سحابة أورت الخارجية متصلة بالشمس بشكل فضفاض فقط.
هذا الارتباط الضعيف هو بالضبط السبب الذي يُمكن فيه للسحب الصغيرة من النجوم المارة، وحتى المدّ الكوني، تغيير اتجاه هذه السكان الجليدية. ثم تتسرب بعض المذنّبات، متجهةً نحو الداخل لإضاءة سمائنا. 🌠
النظر إلى ما وراء الغلاف الشمسي
تواجه الجهود لرؤية أعماق هذه المنطقة عقبة واضحة: هذه الأجسام بعيدة، ضعيفة، ومنتشرة عبر مسافات هائلة. 🔭
لم تصل أي مركبة فضائية حتى الآن إلى أي مكان بالقرب من وسط هذا المجال. على الرغم من أن بعض المركبات استطاعت المرور إلى الفضاء بين النجوم.
على الرغم من الملاحظات المحدودة، يلاحظ الباحثون أن السحابة الخارجية لـ أورت قد تزوّد بمذنّبات ذات فترة قصيرة، في حين أن المنطقة الداخلية تميل إلى الاستقرار لأنها أقل تعرضًا للاضطراب من النجوم المتجولة.
النمط الحلزوني في سحابة أورت
دورة جديدة من النمذجة، بقيادة ديفيد نسفورنّي من معهد جنوب غرب البحوث (SWRI) في الولايات المتحدة الأمريكية، تُسلط الضوء على هذه المنطقة المخفية. 👨🔬
شمل العمل محاكاة امتدت على 4.6 مليار سنة، بدءًا من أيام تشكل النظام الشمسي. ⏱️
أخذت هذه الاختبارات في الاعتبار قوة جاذبية الشمس، والتأثيرات من مجرة درب التبانة، ورسم الرقص المعقد للكويكبات نفسها. 🌌
“عندما يعمل المدّ المجري على فصل الأجسام عن القرص المنتشر، فإنه يُنشئ بنية حلزونية في الفضاء المادي يبلغ طولها حوالي 15,000 وحدة فلكية. وتُعتبر هذه الحلقة طويلة الأمد وتُستمر في الغيوم المُحيطة الداخلية حتى الوقت الحاضر،” كتب نسفورنّي.
يُقدر عرض النمط الحلزوني بحوالي 15,000 وحدة فلكية، أو حوالي 1.4 تريليون ميل من طرف إلى آخر. ويبدو أنه يميل بزاوية تقريبًا 30 درجة بالنسبة لمستوى نظامنا الشمسي المعتاد.
قد يعود هذا الميل والدوامة الممتدة إلى قوة الجذب الذاتي للمجرة، والتي ربما عوّجت وشكلت سحابة أورت الداخلية بعد ولادة النظام الشمسي بفترة وجيزة.
تشكل حلزوني مُذهل
تشير المحاكاة إلى أنه في بداية تاريخ النظام الشمسي، قطع من الحطام الجليدي انتشرت ثم تم تدريجيًا إجبارها على اتخاذ ترتيب حلزوني في سحابة أورت بواسطة قوى مجرية.
على الرغم من أن المرور العشوائي للنجوم المجاورة يمكن أن يخرج بعض المذنبات من مداراتها، إلا أن الشكل الحلزوني الرئيسي يبدو أنه يدوم.
هذا يعني أن نمطًا مخفيًا قد يدور على حافة نطاق الشمس المباشر.
راجع الباحثون المحاكاة السابقة لمعرفة ما إذا كانوا قد فاتتهم إشارات لهذا الهيكل. ووجدوا أن نفس التكوين الحلزوني ظهر حتى عندما أجروا اختبارات مع افتراضات مختلفة قليلاً.
أدى هذا التكرار إلى اقتراحهم وجود دوامة دائمة في سحابة أورت الداخلية لا تتفكك بسهولة.
لماذا يهم أي من هذا؟
فكرة حلزون عملاق ملتفّ خارج منطقة الكواكب قد تُثير تساؤلات حول الملاحظات المباشرة. تشير النماذج إلى أنه رؤيته في عمله، ككلّ، أمرٌ شبه مستحيل باستخدام التكنولوجيا الحالية.
الأجسام الموجودة هناك تعكس ضوءًا ضئيلًا جدًّا، وحركاتها تتكشف على مدى زمني طويل جدًا بحيث لا يُعقل مراقبتها وهي تتغيّر.
ومع ذلك، فإن النمط يتوافق مع ما تعلّمناه عن المذنّبات الخافتة التي تسافر أحيانًا نحو الداخل.
يوجد شعورٌ بأن هذه النتائج قد تُتيح لنا لمحةً عن كيفية تطور عائلة الشمس الخارجية منذ البداية.
يشير الحلزون الثابت إلى أن التفاعل بين نجمنا و درب التبانى أرقّ مما كان يُفترض سابقًا.
بعض المذنّبات ستنفصل دائمًا عن تلك المنطقة البعيدة، لكن عددًا كافيًا منها سيبقى لحفظ هذه التركيبة لعصورٍ قادمة.
نُشرت الدراسة الكاملة على خادم النشر المُسبق arXiv.
المصدر: Earth.com