هنا

[الكوتش]

دراسة قد تكشف أصل كويكب "عثر عليه يدور حول الأرض"!


Gettyimages.ru Jonathan Knowles
صورة تعبيرية

يهيمن القمر على رؤيتنا للسماء ليلا، لكنه ليس الشيء الوحيد الذي يدور حول الأرض. وهناك عدد قليل مما يسميه العلماء أشباه الأقمار تدور أيضا حول كوكبنا.
ويسمى أحدها Kamo'oalewa، وهو كويكب قريب من الأرض. إنه مشابه للقمر في بعض النواحي. فهل يمكن أن يكون قطعة من القمر؟.
تم اكتشاف Kamo'oalewa في عام 2016 مع Pan-STARRS في مرصد Haleakala. إنه جسم غير عادي لأن مداره يتغير بمرور الوقت. ولكن مع تغيره، يظل دائما بالقرب من الأرض.
ويعكس سطحه الضوء بنفس الطريقة التي يعكسها القمر، وذلك بفضل وجود السيليكات. وهذا دليل مثير للاهتمام لأصوله، لكنه ليس الدليل الوحيد. وفي حين أن Kamo'oalewa ليس شبه القمر الوحيد، ولا الوحيد في مجموعة Apollo، فهو الأصغر والأقرب والأكثر استقرارا.
وتفحص دراسة جديدة مدار الجسم لفهم ما إذا كان يمكن أن يكون مقذوفا من القمر. وتأتي الدراسة عبارة عن مسارات مدارية لأصل Lunar-Ejecta لكويكب Kamo`oalewa القريب من الأرض. ويشارك المعد الأول خوسيه دانيال كاسترو سيسنيروس من قسم الفيزياء بجامعة أريزونا، في الدراسة.
في بعض الأحيان، لا تتبع الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي مدارات مركزها الشمس. بدلا من ذلك، بسبب الرنين المداري، يمكنها المشاركة في مدار كوكب ضخم. وهذه تسمى الأجسام المدارية المشتركة.
وهناك ثلاثة أنواع رئيسية من المدارات المشتركة: Trojan/tadpole (T)، وhorseshoe (HS)، وsatellite/quasi-satellite (QS). والنوعان المهمان في هذا البحث هما: HS وQS .
ويقع Kamo'oalewa خارج Hill Sphere التابعة للأرض، وهي منطقة من الفضاء تهيمن على جذب الأقمار. ويقع القمر داخل Hill Sphere، وعلى الرغم من أن مداره يخضع لاضطرابات وتغيرات صغيرة، إلا أنه مستقر إلى حد ما. لكن Kamo'oalewa يقع خارج الكرة ومداره بيضاوي الشكل للغاية. ويطلق عليه شبه قمر لأن الشمس تمارس قوتها عليه أكثر من الأرض.
وتحتوي الأرض على 21 جسما في مدار مشترك: اثنان منها من Trojans، وستة في حالة QS، و13 تخضع لحركة HS. لكن Kamo'oalewa يختلف عن كائنات QS الأخرى.
وينتقل Kamo'oalewa ذهابا وإيابا بين حركة HS وحركة QS وقد فعل ذلك لعدة قرون. وسيستمر في فعل ذلك لعدة قرون.
وتنص الورقة البحثية: "بالنظر إلى مداره الشبيه بالأرض وتشابهه مادياً مع مواد سطح القمر، فإننا نستكشف الفرضية القائلة بأنه ربما يكون قد نشأ كقطعة حطام من تأثير نيزكي على سطح القمر".

ونظرا لأنهم لا يستطيعون العودة بالزمن إلى الوراء ومشاهدة القمر خلال تاريخه الطويل من القصف، فإن العلماء يفعلون الشيء التالي الأفضل. يستخدمون أجهزة الكمبيوتر لمحاكاة الأحداث بمجموعة متنوعة من القيم المتغيرة ومعرفة ما يجدونه. وفي هذه الورقة، قام الباحثون بنمذجة الجسيمات المقذوفة من القمر عن طريق الاصطدامات.
وكتبوا: "نجري محاكاة عددية للتطور الديناميكي للجسيمات التي تم إطلاقها من مواقع مختلفة على سطح القمر مع مجموعة من سرعات الطرد".
وتترك معظم الجسيمات في محاكاتها محيط الأرض والقمر وتنتقل إلى مدارات حول الشمس، وهذا ليس مفاجئا. وتؤثر كتلة الشمس المهيمنة على كل شيء في النظام الشمسي.
لكن البعض - فقط عدد صغير - لا يدخل مدارات مركزها الشمس. وبدلا من ذلك، فإنها تأخذ مدارات مشابهة لمدار Kamo'oalewa. وكتبوا: "بينما تهرب هذه المقذوفات من بيئة الأرض والقمر وتتطور إلى مدارات مركزية للشمس، نجد أن جزءا صغيرا من ظروف الإطلاق تعطي نتائج متوافقة مع السلوك الديناميكي لـ Kamo'oalewa". وتلك التي تحاكي شبه القمر الأصغر والأكثر استقرارا على الأرض تشترك في شيء واحد: سرعة الإطلاق. وأوضح الباحثون أن "الظروف الأكثر تفضيلا هي سرعات الإطلاق التي تزيد قليلا عن سرعة الهروب من نصف الكرة القمري اللاحق".
ويوضح الباحثون: "توضح النتائج أن ميل Kamo'oalewa يمكن أن يكون قد نشأ من ميل أولي أصغر عن طريق الحركات عند الاقتراب أثناء حالة HS".
ويشكل السجل التاريخي المحفوظ في حفر القمر اختبارا جيدا لفرضية الاصطدام القمري لـ Kamo'oalewa.
وكتب الباحثون: "يبدو أن سرعات المقذوفات القمرية (التي تزيد عن سرعة الهروب من القمر، 2.4 كم/ثانية) اللازمة للحصول على النتائج المدارية المشتركة يمكن تحقيقها في التأثيرات النيزكية على القمر، والتي لها سرعات تصادم روتينية تبلغ 22 كيلومترا/ثانية (13.7 ميل/ثانية) ويمكن أن تصل إلى 55 كيلومترا/ثانية.
وتظهر دراسات المحاكاة الأخرى أن التأثيرات بهذه السرعات يمكن أن تقذف الحطام الذي ينتقل بسرعة 6 كم/ثانية، أعلى بكثير من عتبة الهروب البالغة 2.4 كيلومتر/ثانية.
وتُظهر دراسات الفوهات القمرية أيضا أن الفوهات الصدمية الكبيرة التي يزيد قطرها عن 33 كيلومترا تحدث مرة واحدة كل 25 مليون سنة، ومن المحتمل أن تكون تلك الفوهات الكبيرة مصدرا لمقذوفات الاصطدام التي تسافر بسرعة كافية للهروب من القمر.
ويقول الباحثون إنه لا يزال يتعين تحديد الحفرة التي قد تكون مصدر Kamo'oalewa.
وكتبوا: "نترك لدراسة منفصلة للتحقيق في ما إذا كانت فوهة قمرية يتناسب فيها الحجم والعمر والموقع الجغرافي يمكن أن تتوافق مع فرضية القذف القمري كمصدر لـKamo'oalewa".
وإذا تمكن العلماء من إثبات أن Kamo'oalewa جزء من القمر، فإن هذا يفتح بعض الاحتمالات المثيرة للاهتمام.