لقد وجدنا بنية غير متوقعة في حزام كويبر للنظام الشمسي

يبدو أن حزام كويبر، وهو قرص من الصخور الجليدية الموجودة على الحواف الخارجية للنظام الشمسي، يتمتع ببنية أكثر مما كنا نعتقد. وفي عام 2011، وجد الباحثون مجموعة من الأجسام هناك في مدارات مماثلة أطلقوا عليها اسم “نواة” حزام كويبر – والآن اكتشف فريق آخر مجموعة أكثر إحكاما من الأجسام التي أطلقوا عليها اسم “النواة الداخلية”.

تم العثور على النواة الأصلية بالعين المجردة باستخدام مخططات لمدارات 189 جسمًا في حزام كويبر (KBOs). ويبعد عن الشمس حوالي 44 وحدة فلكية، حيث الوحدة الفلكية الواحدة هي المسافة بين الشمس والأرض. منذ اكتشاف النواة، لم يتم العثور على أي هياكل إضافية في حزام كويبر.

وذلك حتى تولى أمير سراج – من جامعة برينستون في نيوجيرسي – وزملاؤه المهمة المضنية المتمثلة في تحسين البيانات المدارية من 1650 كيلوجرامًا من الأجسام، وإدخالها في خوارزمية تبحث عن التجميع والبنية. لقد قاموا بتدريب الخوارزمية على البحث عن النواة، ثم قاموا بفحص النتائج لمعرفة ما إذا كان هناك المزيد من الهياكل هناك. يقول سراج: “لم يتم العثور على النواة بمفردها مطلقًا، فكلما عثرت الخوارزمية على النواة، وجدت مجموعة أخرى أيضًا”.

أطلق الباحثون على هذا العنقود المكتشف حديثًا اسم “النواة الداخلية” نظرًا لموقعه على بعد حوالي 43 وحدة فلكية من الشمس. جميع الأجسام الموجودة في النواة الداخلية لها مدارات دائرية بشكل ملحوظ، تقريبًا تتماشى تمامًا مع قرص النظام الشمسي.

يقول سراج: “هذا النوع من الهدوء المداري هو إشارة إلى بنية قديمة جدًا وغير مضطربة – نوع البنية التي يمكن أن توفر أدلة على تطور النظام الشمسي، وكيف تحركت الكواكب العملاقة في مداراتها، ونوع البيئات بين النجوم التي مر بها النظام الشمسي، وكل أنواع الأشياء المتعلقة بالأيام الأولى للنظام الشمسي”.

قد يكون الأمر مفيدًا بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بمعرفة المزيد عن هجرة نبتون من النظام الشمسي الداخلي، حيث يُعتقد أنه تشكل، إلى موقعه الحالي، كما يقول ديفيد نيسفورني من معهد أبحاث الجنوب الغربي في كولورادو، وهو أحد مكتشفي النواة الأصلية. يقول نيسفورني إنه من الممكن أنه بينما كان نبتون يتحرك نحو الخارج، تم احتجاز أجسام حزام حزام التي تشكل النواة والنواة الداخلية لفترة وجيزة في مكانها من خلال تفاعلات الجاذبية مع الكوكب العملاق، مما تسبب في التكتل الذي نراه الآن، قبل أن يتم إطلاقه مع استمرار نبتون في طريقه.

من المتوقع أن يجد مرصد فيرا سي روبين في تشيلي، والذي بدأ عملياته هذا العام، عددًا أكبر بكثير من أجسام حزام كويپر ​​أكثر مما نعرفه الآن، وهو ما من شأنه أن يخبرنا المزيد عن النواة والنواة الداخلية، بالإضافة إلى ما إذا كانت هناك أي هياكل أخرى غير مكتشفة بعد على حافة النظام الشمسي. يقول سراج: “كلما تعلمنا أكثر عن بنية حزام كويبر، كلما تعلمنا أكثر عن تاريخ النظام الشمسي”.