هل تخيلت يوماً حدود نظامنا الشمسي؟ 🪐 إنها أوسع مما نتخيل! وراء نبتون، يقع حزام كايبر، الذي يعتبر بمثابة بداية عائلة الشمس الكبيرة. أبعد منه، على بعد 9.3 تريليون ميل، تنتظرنا سحابة أورت، التي يُعتَبر بعضها الحد الأقصى للنظام الشمسي.

تحتضن هذه المنطقة الغامضة أجسامًا جليدية لا تحصى، ما زالت محتفظةً بجاذبية الشمس، مهما كان ضعفها. ولكن، 🧐 هل تعلم أن دراسة حديثة كشفت نمطًا حلزونياً غامضاً في سحابة أورت الداخلية؟

فهم سحابة أورت – الأساسيات

عادةً ما تقسم سحابة أورت إلى منطقتين: الجزء الخارجي، الذي يمتد على شكل قشرة كروية، يبدأ من حوالي 10,000 وحدة فلكية من الشمس. أما الجزء الداخلي، فيبدأ أقرب إلى الشمس، حوالي 1000 وحدة فلكية، ويشكل منطقةً على شكل قرص.

يُعتقد أن القشرة الخارجية أكثر عرضة للاضطرابات من النجوم المارة، بينما يُحكم الجزء الداخلي بواسطة جاذبية الشمس. هل سبق لك أن شاهدت مذنباً؟ ربما يكون بعضها قادماً من تلك المناطق البعيدة.

يمثل حدها الخارجي نقطةً حاسمةً حيث تندمج كرة هيل للشمس مع تأثير جاذبية مجرتنا درب التبانة. تُظهر النماذج الفلكية أن سحابة أورت الخارجية متصلة بالشمس بشكل فضفاض فقط.

هذا الارتباط الضعيف هو بالضبط ما يسمح للسحب الصغيرة من النجوم المارة، وحتى المدّ الجَلديّ، بتغيير اتجاه هذه الأجسام الجليدية! ☄️ بعض المذنّبات تنطلق باتجاهنا، مُضيئة سمائنا.

النظر إلى ما وراء الغلاف الشمسي

تواجه محاولات رؤية الأعماق في سحابة أورت تحديًا واضحًا: هذه الأجسام بعيدة جدًا، خافتة، ومنتشرة عبر مسافات هائلة.

لا زالت جميع المركبات الفضائية بعيدة عن الوصول لمنتصف هذا المجال، على الرغم من أن بعضها اجتاز الفضاء بين النجوم. علماء الفلك يلاحظون أن سحابة أورت الخارجية قد تزودنا بمذنبات ذات فترة قصيرة، بينما تُعَدّ المنطقة الداخلية أكثر استقرارًا بسبب قلة تعرضها للاضطراب من النجوم المتجولة.

النمط الحلزوني في سحابة أورت

فريق من علماء الفلك بقيادة ديفيد نسفورنِي، من معهد جنوب غرب الأبحاث (SWRI) في الولايات المتحدة، طرح نظرةً جديدةً على هذه المنطقة. شملت الدراسة محاكاةً امتدت لـ 4.6 مليار سنة، بدءًا من أيام تشكل النظام الشمسي، والتي أخذت بعين الاعتبار قوة جاذبية الشمس، وتأثيرات درب التبانة، والرقصة المعقدة للكويكبات نفسها.

“عندما تعمل المدّات الجُرمية على فصل الأجسام عن القرص المنتشر، فإنها تُنشئ هيكلًا حلزونياً في الفضاء المادي يبلغ طوله حوالي 15,000 وحدة فلكية. والحلزون طويل الأمد ويُستمر في سحابة أورت الداخلية حتى الوقت الحاضر”، بحسب نسفورنِي.

يبلغ عرض النمط الحلزوني حوالي 15,000 وحدة فلكية، أو حوالي 1.4 تريليون ميل من طرف إلى آخر. ويبدو أنه يميل بزاوية تقريبية 30 درجة بالنسبة لمستوى نظامنا الشمسي المعتاد.
قد يعود هذا الميل والدوامة الممتدة إلى الجذب التجاذبى للّمجرة ذاته، والذي ربما قام بتشوه وتشكيل سحابة أورت الداخلية بعد ولادة النظام الشمسي مباشرة.

تشكيل حلزوني مُذهل

تشير المحاكاة إلى أنه، في وقت مبكر من 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 الممرات العشوائية للنجوم المجاورة يمكن أن تسحب بعض المذنبات من مداراتها، إلا أن اللولب الرئيسي يبدو أنه يدوم. هذا يعني أنه قد يكون هناك نمطٌ مخفي يدور عند حافة نطاق الشمس المباشر.

راجع الباحثون المحاكاة السابقة لمعرفة ما إذا كانوا قد فاتتهم إشارات لهذا الهيكل. فقد وجدوا أن نفس التكوين الحلزوني ظهر حتى عندما أجرى الباحثون اختبارات بمفروضيات مختلفة قليلاً. أدى هذا التلميح المتكرر إلى اقتراحهم وجود دوامة دائمة في سحابة أورت الداخلية لا تنهار بسهولة.

لماذا يهم أي من هذا؟

فكرة حلزون عملاق ملتفّ وراء المنطقة الكوكبية قد تُثير تساؤلات حول الملاحظات المباشرة. تشير النماذج إلى أن رؤيته في عمله، ككل، أمرٌ شبه مستحيل باستخدام التكنولوجيا الحالية.

ومع ذلك، فإن النمط يتماشى مع ما تعلّمناه عن المذنبات الخافتة التي تسافر أحيانًا إلى الداخل. هناك شعور بأن هذه النتائج قد تُتيح لمحةً عن كيفية تطور عائلة الشمس الخارجية منذ البداية. يشير الحلزون الثابت إلى أن التفاعل بين نجمنا و درب التبانة أكثر دقةً مما كان يُفترض سابقًا.

سوف تنفصل بعض المذنبات دائمًا عن تلك المنطقة البعيدة، لكن يكفي منها لتُحافظ على هذا الهيكل لملايين السنين القادمة.

المزيد من المعلومات: اكتشف المقال كاملاً على arXiv.

المصدر: اكتشاف هيكل حلزوني غامض على حافة نظامنا الشمسي – الأرض.كوم