ما هي الكويكبات؟

الكويكبات هي أجسام صخرية تدور حول الشمس وهي أصغر من أن نطلق عليها لفظ كواكب. تُعرف أيضًا باسم «الكواكب الصغيرة-minor planets» أو «planetoids». هناك أعداد هائلة من تلك الأجسام والتي يتراوح حجمها من مئات الأميال إلى عدة أقدام كما أن كتلتها أقل من كتلة قمر الأرض. من المعروف أن حوالي 150 منها لها عدة أقمار صغيرة تدور حولها، وبعضها الآخر له قمران. هناك أيضًا أنواع ثنائية (مزدوجة)، حيث يدور جسمان صخريان من نفس الحجم تقريبًا حول بعضهما البعض، بالإضافة إلى أنظمة كويكبات ثلاثية. [1] [2]

على الرغم من حجمها الصغير، فهي يمكن أن تكون خطيرة. فقد ضرب الكثير منها الأرض في الماضي، وسيصطدم المزيد بكوكبنا في المستقبل. وهذا أحد أسباب دراسة العلماء لها وحرصهم على معرفة المزيد عن أعدادها ومداراتها وخصائصها الفيزيائية. إذا كان هناك واحدًا منها في طريقه إلينا، فنحن نريد أن نعرف عنه. [1]

أين توجد؟

توجد الغالبية المعروفة منها في حزام الكويكبات، وهو عبارة عن حلقة كبيرة على شكل دونات تقع بين مداري المريخ والمشتري، وتدور بمسافة 2 إلى 4 وحدات فلكية «AU» (300 مليون إلى 600 مليون كيلومتر) من الشمس. [2]

في بعض الأحيان، تتعرض مدارات البعض منها للاضطراب أو التغيير بسبب تفاعلات الجاذبية مع الكواكب أو الكويكبات الأخرى وينتهي الأمر باقترابها من الشمس، وبالتالي تقترب من الأرض. تُعرف باسم «الكويكبات القريبة من الأرض-Near Earth Asteroids»، وتُصنف على أنها من هذا النوع إذا كانت مداراتها تقترب من 1.3 وحدة فلكية «AU» (195 مليون كيلومتر) من الأرض. [2]

كما تُعرف الأنواع التي تعبر المسار المداري للأرض باسم «كويكبات عابرة لمدار الأرض-Earth-crossers»، وكذلك يُطلق على الكويكب اسم «كويكب كامن الخطر-Potentially Hazardous Asteroid» إذا كان موجودة على مسافة أقل من 0.05 AU من الأرض. بالإضافة إلى حزام الكويكبات، وكانت هناك مناقشات حديثة بين علماء الفلك حول احتمال وجود عدد كبير منها في المناطق البعيدة لنظامنا الشمسي في حزام كايبر وسحابة أورت. [2]

يشك العلماء أيضًا في أن العديد من أقمار النظام الشمسي كانت في يوم من الأيام كويكبات، حتى تم التقاطها بواسطة جاذبية الكوكب وتحويلها إلى أقمار. ومن بين المرشحين المحتملين لذلك أقمار المريخ، فوبوس وديموس” وكذلك معظم الأقمار الخارجية لكوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون. [2]

تاريخ الكويكبات

• 1801: اكتشف جوزيبي بيازي أول وأكبر كويكب، سيريس، يدور بين المريخ والمشتري.
• 1898: قام جوستاف ويت باكتشاف إيروس، أحد أكبر الكويكبات القريبة من الأرض.
• 1991-1994: التقطت المركبة الفضائية جاليليو أول صور قريبة لجاسبرا واكتشفت أول قمر، الذي سمي لاحقًا باسم داكتيل، يدور حول إيدا.
• 1997-2000: المركبة الفضائية «NEAR Shoemaker» تحلق بالقرب من ماتيلد وتدور وتهبط على إيروس.
• 1998: أنشأت وكالة ناسا مكتب برنامج الأجسام القريبة من الأرض لاكتشاف وتتبع وتمييز الكويكبات والمذنبات الخطرة التي يمكن أن تقترب من الأرض.
• 2006: أصبحت هايابوسا اليابانية أول مركبة فضائية تهبط على كويكب وتجمع عينات منه وتقلع منه.
• 2006: حصل سيريس على تصنيف جديد ككوكب قزم لكنه يحتفظ بمكانة متميزة باعتباره أكبر كويكب معروف.
• 2007: إطلاق المركبة الفضائية «داون-dawn» في رحلتها إلى حزام الكويكبات لدراسة فيستا وسيريس.
• 2008: المركبة الفضائية الأوروبية روزيتا، وهي في طريقها لدراسة مذنب في عام 2014، تحلق بالقرب من ستينز، وهو نوع من الكويكبات مكون من السيليكات والبازلت.
• 2010: أعادت المركبة الفضائية اليابانية هايابوسا عينة من كويكبها إلى الأرض.
• 2010: روزيتا تحلق بالقرب من لوتيتيا، لتكشف عن ناجٍ بدائي من الولادة العنيفة لنظامنا الشمسي.
• 2011-2015: داون تدرس فيستا، لتصبح أول مركبة فضائية تدور حول كويكب في الحزام الرئيسي. وهي الآن تدرس الكوكب القزم سيريس الواقع في حزام الكويكبات الرئيسي. [2]

كيف تكونت؟

إنها عبارة عن بقايا من تكوين نظامنا الشمسي منذ حوالي 4.6 مليار سنة. حيث أنه في وقت مبكر، منعت ولادة كوكب المشتري أي أجسام كوكبية من التكون في الفجوة بين المريخ والمشتري، مما تسبب في اصطدام الأجسام الصغيرة التي كانت هناك مع بعضها البعض وتفتت إلى الكويكبات التي نراها اليوم. [1]

يتوسع فهمنا لكيفية تطور النظام الشمسي باستمرار. وقد اقترحت نظريتان حديثتان إلى حد ما ، وهما «نموذج نيس-the Nice model» و«فرضية تغير الاتجاه الكبرى-the Grand Tack»، أن عمالقة الغاز تحركوا قبل أن يستقروا في مداراتهم الحديثة. من الممكن أن تكون هذه الحركة قد أرسلت كويكبات تنهمر على الكواكب الأرضية من الحزام الرئيسي، مما أدى إلى إفراغ وإعادة تعبئة الحزام الأصلي. [1]

الشكل والمكونات

الشكل والحجم

إن شكلها تقريبًا غير منتظم، وذلك على الرغم من أن عددًا قليلاً منها والتي تتميز بكبر حجمها تكون شبه كروي، مثل سيريس. وغالبًا ما يكون هناك حفر ونقرات بها، على سبيل المثال، يوجد في «Vesta» حفرة عملاقة يبلغ قطرها حوالي 285 ميلاً (460 كم). كما يُعتقد أن أسطح معظمها مغطاة بالغبار. [1]

وعندما تدور حول الشمس في مداراتها الإهليلجية تظهر بعدة أشكال. حيث أنه من المعروف أيضًا أن أكثر من 150 كويكبًا لها قمر صغير، وفقًا لوكالة ناسا، وبعضها له قمرين. كما توجد كويكبات ثنائية أو مزدوجة، حيث يدور كويكبان لهما نفس الحجم تقريبًا حول بعضهما البعض، كما هو الحال مع أنظمة الكويكبات الثلاثية. [1]

المكونات

يتكون معظمهم من الصخور ويتكون بعضها من الطين والسيليكات ومعادن مختلفة، معظمها من النيكل والحديد. وقد تم العثور على معادن ثمينة أخرى في البعض منها، بما في ذلك البلاتين والذهب. وكذلك عثر على مجموعة متنوعة من المعادن الأخرى بما في ذلك الزبرجد الزيتوني والبيروكسين، والتي توجد أيضًا في النيازك التي هبطت على الأرض. [2]

وكذلك يحتوي معظمهم على كميات هائلة من الكربون، مما يعني أنها تتبع عن كثب التركيب الأولي للشمس. وهناك مؤشرات على أنها تحتوي أيضًا على ماء أو جليد في داخلها، وتُظهر الملاحظات التي أجرتها مهمة «Dawn» مؤشرات على احتمال تدفق المياه عبر سطح الكويكب فيستا. حيث اقترح عدد قليل من الشركات الناشئة إمكانية تعدين مواردها المتاحة. [2]

التصنيف

تمتلك الكويكبات بعض التصنيفات المختلفة بناءً على موقعها والمواد التي تتكون منها.

التصنيف بناءً على الموقع

1. كويكبات الحزام الرئيسي: (والتي تشمل غالبية الكويكبات المعروفة التي تدور داخل حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري)
2. «أحصنة طروادة-Trojans»: يشترك هذه النوع في مدار مع كوكب أكبر، لكنها لا تصطدم به لأنها تتجمع حول مكانين خاصين في المدار (تسمى نقطتا لاغرانج L4 و L5). هناك، يتم موازنة قوة الجاذبية من الشمس والكوكب من خلال ميل طروادة للطيران خارج المدار. تشكل «الطروادة المشترية- The Jupiter trojans» أهم مجموعة من هذا النوع. يُعتقد أنه يوجد العديد منها مثل الكويكبات الموجودة في حزام الكويكبات. هناك طروادة مريخية ونبتونية، وأعلنت وكالة ناسا عن اكتشاف طروادة أرضية في عام 2011.
3. الكويكبات القريبة من الأرض: هذه الأجسام لها مدارات قريبة من مدار الأرض. هناك مجموعات فرعية منها، ويتم تصنيفها حسب مداراتها.

• «أتيرا- Atiras»هي الكويكبات القريبة من الأرض التي تدور مداراتها بالكامل مع مدار الأرض، بمسافة تقل عن 1 AU. سميت على اسم 163693 أتيرا.
• «آتن- Atens»هي كويكبات قريبة من الأرض كما أنها عابرة لمدار الأرض بمحاور شبه رئيسية أصغر من محاور الأرض، بمسافة أقل من 1 AU. سميت على اسم 2062 آتن.
• «أبوللو-Apollos»هو كويكبات قريبة من الأرض كما أنها عابرة لمدار الأرض بمحاور شبه رئيسية أكبر من محاور الأرض، بمسافة أقل من 1 AU. سميت على اسم 1862 أبوللو.
• «آمور- Amors» هي كويكبات قريبة من الأرض مع مدارات خارج كوكب الأرض ولكن داخل مدار المريخ. سميت على اسم 1221 آمور. [2]

التصنيف بناءً على المكونات

1. النوع C (كويكبات الكوندريت الكربونية) وهي الأكثر شيوعًا، حيث أنها تشكل حوالي 75 بالمائة من الكويكبات المعروفة. وهي ذات مظهر داكن للغاية وربما تتكون من صخور طينية وسيليكات. هم من بين أقدم الأشياء في النظام الشمسي. يُعتقد أن تكوينها مشابه للشمس، ولكنها مستنفدة من الهيدروجين والهيليوم والمواد المتطايرة الأخرى. يوجد هذا النوع بشكل أساسي في المناطق الخارجية لحزام الكويكبات.
2. تتكون الأنواع S (الصخرية) من مواد السيليكات وحديد النيكل، وتمثل حوالي 17 بالمائة من الكويكبات المعروفة. كما أنها أكثر إشراقًا من النوع C وتهيمن على حزام الكويكبات الداخلي.
3. تتكون الأنواع M (المعدنية) من النيكل والحديد وتمثل حوالي 8 بالمائة من الكويكبات المعروفة. وهي أكثر إشراقًا من النوع C ويمكن العثور عليها في المنطقة الوسطى من حزام الكويكبات. [2] [3]

طريقة التسمية

خلال النصف الأول من القرن التاسع عشر، تم اكتشاف العديد منها وتصنيفها على أنها كواكب. وقد أطلق عليها ويليام هيرشل اسم كويكبات في عام 1802م، ولكن علماء آخرين أشاروا إلى الأجسام المكتشفة حديثًا على أنها كواكب صغيرة. وبحلول عام 1851م، كان هناك 15 كويكبًا جديدًا، وتطورت عملية التسمية لتشمل بعض الأرقام، حيث تم تصنيف سيريس على أنها (1) سيريس. واليوم، يشترك سيريس في التصنيف المزدوج ككويكب وكوكب قزم، بينما يظل الباقي كويكبات. [1]

ونظرًا لأن الاتحاد الفلكي الدولي أقل صرامة بشأن كيفية التسمية عند مقارنتها بالأجسام الفلكية الأخرى، فقد امتلك البعض منها أسماءًا خاصة مثل اسم السيد سبوك من سلسلة ستار تريك المشهورة وعازف الروك فرانك زابا، بالإضافة إلى أن بعضها قد سمي بهدف التكريم الرسمي، مثل الكويكبات السبعة التي سميت على اسم طاقم مكوك الفضاء كولومبيا الذي مات عام 2003. ولكن لم يعد مسموحًا بتسميتها تيمنًا بالحيوانات الأليفة. ويتم إعطاءها أيضًا أرقامًا. وعلى سبيل المثال: 99942 أبوفيس. [1]

المصادر

1. space.com
2. phys.org
3. livescience