شيء ما يختبئ وراء بلوتو، وهو ليس الكوكب التاسع الغامض.. ماذا يحدث في أطراف مجموعتنا الشمسية؟

https://www.youtube.com/watch?v=6poHQ2h00ZA

فرضية الكوكب التاسع تشغل بال العلماء / istock


يحدث شيءٌ غريبٌ في مكانٍ ما بنطاق النظام الشمسي، وراء مدار كوكب نبتون. تدور بعض الأجسام بشكلٍ مختلف عن دوران كل شيءٍ آخر، ولا نعلم سبب ذلك. هناك فرضيةٌ شائعةٌ تتمثل في أن جسماً غير مرئيٍّ لنا يُدعى الكوكب التاسع من الممكن أنه يعبث بهذه المدارات، يبحث الفلكيون عن هذا الكوكب، لكن الآن توصل الفيزيائيون إلى تفسير بديل يعتقدون أنه أكثر إقناعاً.

فرضية الكوكب التاسع قد لا تكون صحيحة

بدلاً من فرضية الكوكب التاسع يمكن أن يكون سبب التذبذب المداري هو قوة الجاذبية المجتمعة لعدد من الأجسام الصغيرة بحزام كايبر -منطقة من النظام الشمسي تتكون من الأجسام المتجمدة والصخور- أو ما يطلق عليه أجسام ما بعد نبتون. هذا وفقاً لعالِمي الفلك أنترانيك سيفيليان من جامعة كامبريدج بالمملكة المتحدة، وجهاد تومة من الجامعة الأمريكية ببيروت في لبنان. إذا بدا لك الأمر مألوفاً فذلك لأن سيلفيان وتومة ليسا أول من يفكر في هذه الفكرة، ولكن حساباتهما هي الأولى التي تشرح خصائص مهمة للمدارات الغريبة لهذه الأجسام، مع الأخذ في الاعتبار الكواكب الثمانية الأخرى في النظام الشمسي.

فرضية الكوكب التاسع

أُعلن لأول مرة عن فرضية الكوكب التاسع في دراسة عام 2016. لاحظ علماء الفلك الذين درسوا كوكباً قزماً في حزام كايبر، أن العديد من أجسام ما بعد نبتون كانت «منفصلة» عن التأثير القوي لجاذبية عمالقة الغاز في النظام الشمسي، وكانت لها مدارات غريبة مختلفة عن بقية الأجسام في حزام كايبر. لكن مدارات هذه الأجسام الستة تجمَّعت أيضاً بطريقة لم تظهر عشوائية، بدا أن شيئاً ما دفعها إلى هذا الوضع. وفقاً للنمذجة، يمكن لكوكب عملاق غير مرئي أن يفعل ذلك. حتى الآن، ظلَّت رؤية هذا الكوكب بعيدة المنال، هذا ليس غريباً بالضرورة، حين توجد تحديات تقنية كبيرة لرؤية جسم مظلم بعيد، لا سيما عندما لا نعرف مكانه، لكن مراوغته دفعت العلماء إلى البحث عن تفسيراتٍ بديلة.

لا أحد رصد الكوكب التاسع حتى الآن

قال سيفليان لمجلة Science Alert الأمريكية: «إن فرضية الكوكب التاسع هي فكرةٌ رائعة، لكن إن كانت صحيحة فإنها لم تُرصَد حتى الآن». وأضاف أن الفريق أراد أن يرى تفسيراً أقل دراماتيكية للمدارات الغريبة الموجودة بعد كوكب نبتون. «فكَّرنا أنه بدلاً من أن نفترض وجود كوكب تاسع، ثم بعدها نقلق بشأن تكوينه ومداره غير الاعتيادي، لماذا لا نأخذ في الاعتبار ببساطة جاذبية الأجسام الصغيرة التي تكون قرصاً بعد مدار نبتون، ونرى ما يُنتجه لنا ذلك؟» ابتكر الباحثون نموذجاً حاسوبياً للأجسام المنفصلة الموجودة بعد كوكب نبتون، بالإضافة إلى كواكب النظام الشمسي (وجاذبيتها)، وقرصٍ ضخمٍ من الحطام الفضائي الموجود بعد مدار كوكب نبتون. من خلال تطبيق تعديلاتٍ على عناصر مثل الكتلة، وانحراف واتجاه القرص، تمكَّن الباحثون من إعادة إنشاء المدارات المجتمعة للأجسام المنفصلة الموجودة بعد كوكب نبتون.

ليس كوكباً عملاقاً بل أجساماً صغيرة

قال سيفيليان «إذا أزلت الكوكب التاسع من النموذج، ووضعت بدلاً منه أجساماً صغيرة منتشرة عبر نطاق واسع، من الممكن أن تتسبب قوى التجاذب بين هذه الأجسام بسهولة في المدارات الغريبة التي نلاحظها في بعض الأجسام الموجودة بعد كوكب نبتون». وهذا يحل مشكلة واجهها علماء من جامعة كولورادو بولدر، عندما طرحوا فرضية الجاذبية الجماعية في العام الماضي. على الرغم من أن حساباتهم كانت قادرة على تفسير تأثير الجاذبية على الأجسام المنفصلة الموجودة بعد كوكب نبتون، إلا أنها لا تستطيع أن تفسر لماذا كانت مداراتها كلها مائلة بنفس الطريقة.

لكن كلا التفسيرين لا يزال ناقصاً

وما زالت هناك مشكلة أخرى قائمة في كلا النموذجين؛ من أجل التسبب في التأثير الملاحظ، يحتاج حزام كايبر إلى قوى جاذبية مجتمعة تضاهي على الأقل كتلة الأرض عدة مرات. ومع ذلك، فإن التقديرات الحالية تقدر كتلة حزام كايبر من 4 إلى 10% من كتلة الأرض. لكن، وفقاً لنماذج تكوين النظام الشمسي يجب أن تكون أعلى من ذلك بكثير، ويلاحظ سيفيليان أنه من الصعب عرض قرص الحطام بأكمله حول نجم عندما تكون بداخله، لذا من الممكن أن يكون حزام كايبر أكبر مما يمكننا رؤيته.

قال سيفيليان: «في حين لا يوجد لدينا دليل مباشر مرئي على القرص، إلا أننا لا نحصل على هذا الدليل من خلال الكوكب التاسع أيضاً، وهذا هو السبب في أننا نفكر في احتمالات أخرى ممكنة». «من الممكن أيضاً أن يكون كلا الأمرين صحيحاً، قد يكون هناك قرص ضخم وكوكب تاسع. ومع كل اكتشافٍ لجسمٍ بعد كوكب نبتون نجمع المزيد من الأدلة التي قد تساعد في تفسير سلوكها».