ما هي المذنبات؟ الأصول والنتائج العلمية

المذنبات هي العناصر الغامضة العظيمة في النظام الشمسي. لعدة قرون ، كان الناس يرونهم نذر شرير ، يظهر ويختفي. بدوا شبحيين ، حتى مخيفين. ولكن ، مع انتقال التعلم العلمي من الخرافات والخوف ، تعلم الناس ماهية المذنبات حقًا: قطع من الجليد والغبار والصخور. بعضها لا يقترب أبدًا من الشمس ، لكن البعض الآخر يقترب ، وهذه هي تلك التي نراها في سماء الليل.

يسخن التسخين الشمسي وعمل الرياح الشمسية مظهر المذنب بشكل جذري ، وهذا هو السبب في أنهما مثيرتان للغاية للمراقبة. ومع ذلك ، فإن علماء الكواكب يعزون المذنبات أيضًا لأنها تمثل جزءًا رائعًا من أصل وتطور نظامنا الشمسي. يعود تاريخها إلى الحقبة الأولى من تاريخ الشمس والكواكب ، وبالتالي تحتوي على بعض أقدم المواد في النظام الشمسي.

تاريخيا ، يشار إلى المذنبات باسم "كرات الثلج القذرة" لأنها قطع كبيرة من الجليد ممزوجة بالغبار وجزيئات الصخور. ومن المثير للاهتمام أنه في السنوات المائة الماضية فقط أو نحو ذلك أثبتت فكرة المذنبات كأجسام جليدية في النهاية أنها صحيحة. في الفترات الأخيرة ، شاهد علماء الفلك مذنبات من الأرض ، وكذلك من المركبات الفضائية. قبل عدة سنوات ، قامت بعثة تسمى روزيتا فعليًا بدوران المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko وسقطت مسبارًا على سطحه الجليدي.

تأتي المذنبات من نطاقات بعيدة من النظام الشمسي ، تنشأ في أماكن تسمى حزام كويبر (الذي يمتد من مدار نبتون، و ال سحابة Oört الذي يشكل الجزء الخارجي من النظام الشمسي. مدارات المذنب بيضاوية الشكل للغاية ، مع تركيز واحد في الشمس والنهاية الأخرى في نقطة تتجاوز أحيانًا مدار أورانوس أو نبتون. في بعض الأحيان ، يأخذ مدار مدار المذنب مباشرة في مسار تصادم مع أحد الأجسام الأخرى في نظامنا الشمسي ، بما في ذلك الشمس. كما أن سحب الجاذبية لكواكب مختلفة والشمس تشكل مداراتها ، مما يجعل مثل هذه التصادمات أكثر احتمالية لأن المذنب يقوم برحلات أكثر حول الشمس.

يُعرف الجزء الأساسي من المذنب بالنواة. إنه مزيج من الجليد في الغالب ، وقطع من الصخور والغبار والغازات المجمدة الأخرى. عادة ما تكون الجليسات عبارة عن ماء وثاني أكسيد الكربون المجمد (الثلج الجاف). من الصعب جدًا تحديد النواة عندما يكون المذنب أقرب إلى الشمس لأنه محاط بسحابة من جزيئات الجليد والغبار تسمى الغيبوبة. في الفضاء السحيق ، تعكس النواة "العارية" نسبة صغيرة فقط من الشمس إشعاعمما يجعلها غير مرئية تقريبًا لأجهزة الكشف. تختلف نوى المذنبات النموذجية في الحجم من حوالي 100 متر إلى أكثر من 50 كيلومترًا (31 ميلًا).

هناك بعض الأدلة على أن المذنبات ربما تكون قد سلمت المياه إلى الأرض والكواكب الأخرى في وقت مبكر من تاريخ النظام الشمسي. قامت مهمة Rosetta بقياس نوع المياه الموجودة في المذنب 67 / Churyumov-Gerasimenko ، ووجدت أن مياهها لم تكن مطابقة تمامًا لمياه الأرض. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة للمذنبات الأخرى لإثبات أو دحض مقدار المذنبات المائية التي قد تكون متاحة للكواكب.

مع اقتراب المذنبات من الشمس ، يبدأ الإشعاع في تبخير الغازات المجمدة والجليد ، مما يخلق توهجًا غائمًا حول الجسم. المعروف رسميا باسم غيبوبة، يمكن لهذه السحابة أن تمتد عبر آلاف الكيلومترات. عندما نلاحظ مذنبات من الأرض ، فإن الغيبوبة غالبًا ما نراها "رأس" المذنب.

الجزء المميز الآخر للمذنب هو منطقة الذيل. ضغط الإشعاع من الشمس يدفع المواد بعيدًا عن المذنب ، مشكلاً ذيلتين. الذيل الأول هو ذيل الغبار ، والثاني هو ذيل البلازما - المكون من غاز تم تبخره من النواة وتم تنشيطه من خلال التفاعل مع الرياح الشمسية. يترك الغبار من الذيل خلفه مثل تيار من فتات الخبز ، مما يدل على المسار الذي سلكه المذنب عبر النظام الشمسي. من الصعب جدًا رؤية ذيل الغاز بالعين المجردة ، لكن صورة له تظهر أنه يتوهج باللون الأزرق اللامع. يشير بعيدًا عن الشمس مباشرة ويتأثر بالرياح الشمسية. غالبًا ما يمتد على مسافة مساوية لمسافة الشمس إلى الأرض.

بشكل عام هناك نوعان من المذنبات. تخبرنا أنواعهم أصلهم في النظام الشمسي. الأول مذنبات لها فترات قصيرة. يدوران حول الشمس كل 200 سنة أو أقل. نشأت العديد من المذنبات من هذا النوع في حزام كويبر.

تستغرق بعض المذنبات أكثر من 200 عام لتدور حول الشمس مرة واحدة. قد يستغرق البعض الآخر آلاف أو حتى ملايين السنين. تلك التي لها فترات طويلة تأتي من سحابة أورت. يمتد أكثر من 75000 وحدة فلكية بعيدًا عن الشمس ويحتوي على ملايين المذنبات. (مصطلح "وحدة فلكية" هو قياس، وهو ما يعادل المسافة بين الأرض والشمس.) في بعض الأحيان يأتي مذنب طويل المدى نحو الشمس وينحرف إلى الفضاء ، ولا يمكن رؤيته مرة أخرى. يتم القبض على الآخرين في مدار منتظم يعيدهم مرارا وتكرارا.

ستعبر بعض المذنبات المدار الذي تدور حوله الأرض حول الشمس. عندما يحدث هذا ، يتم ترك درب من الغبار وراءهم. وبينما تجتاز الأرض مسار الغبار هذا ، تدخل الجزيئات الدقيقة الغلاف الجوي. يبدأون في التوهج بسرعة أثناء تسخينهم أثناء السقوط على الأرض ويخلقون خطًا من الضوء عبر السماء. عندما يصادف عدد كبير من الجسيمات من تيار مذنب الأرض ، نشهد دش نيزك. نظرًا لترك ذيول المذنب في مواقع محددة على طول مسار الأرض ، يمكن توقع زخات الشهب بدقة كبيرة.

• المذنبات هي قطع من الجليد والغبار والصخور التي تنشأ في النظام الشمسي الخارجي. بعضها يدور حول الشمس ، والبعض الآخر لا يقترب أبدًا من مدار المشتري.
• قامت بعثة روزيتا بزيارة مذنب يسمى 67P / Churyumov-Gerasimenko. وأكدت وجود الماء والثلوج الأخرى على المذنب.
• يسمى مدار المذنب "فترة".
• يمكن ملاحظة المذنبات من قبل علماء الفلك الهواة والمحترفين.