یونس بخشی

درك ساختار و گذشته كمربند كوي پر به ما كمك ميكند تا بفهميم كه سيارات در منظومه شمسي ما چگونه شكل گرفته اند...


تصوير هنري جفت هاي كمربند كويپر در زمان نزديكي با سياره نپتون. شبيه رويارويي كه توسط پاركر و كاولارس از دانشگاه ويكتوريا مطالعه شده است.

مدل جديدي كه اتهام پرتاب سيارك هاي اوليه (اجرام اوليه و سرد كمربند كوي پر) را به محلي امروزي شان را از گردن سياره نپتون بر ميدارد، يكي از توضيحات بسيار مشهور در مورد تكامل پويايي (ديناميكي) منظومه شمسي ما را زير سوال برده. الكس پاركر از دانشگاه ويكتورياي كانادا شواهدي را ارائه نموده كه با توجه به جمعيت عظيمي از اجرام دوتايي در كمربند كويپر رويداد ها در اين منطقه به گونه ديگر است و از مدل نايس كه مي گويد " مهاجرت نپتون باعث شده تا اجرام كمربند كويپر به مدار هاي آشفته ي قرار گيرند" كاملأ متفاوت مي باشد.
پاركر هفته گذشته طي كنفرانسي در بخش علوم سياره ي انجمن نجوم امريكا گفت:‌ " دوتايي هاي كمربند كوي پر تصوير ديگري را نشان ميدهد. 


کمربند کوی پر خانه اجرام بزرگ و کوچک یخی در مرز های بیرونی منظومه شمسی.

مدل نايس نشان مي گويد، اجرام در كمربند پهن شده كويپر در نتيجه تقابل با شدت مهاجرت نپتون به محل امروزي خود قرار گرفته اند. در واقع اين مدل ادعا ميكند كه كمربند كوي پر در گذشته به مراتب پر جمعيت تر و نزديكتر به خورشيد قرار داشته كه فاصله لبه هاي بيروني آن از خورشيد 30 واحد نجومي بود. ( 1 واحد نجومي به فاصله زمين تا خورشيد گفته ميشود كه 150 ميليون كيلومتر است ) لبه دروني اين كمربند فقط اندكي آنسو تر از مدار اورانوس و نپتون بوده كه اين سيارات هم به نوبه خود در زمان شكل گيري به مراتب نزديكتر از اين حد به خورشيد قرار داشتند. زماني كه نپتون مهاجرت خود را به بيرون از خورشيد آغاز كرد به اجرام ساكن در كمربند اوليه كويپر رسيد و در نتيجه عده ي از آنها را به تشديد مداري خود گرفتار و برعكس عده ديگري از اجرام را به مدار هاي آشفته به سمت بيرون پرتاب نمود.
اما بررسي هاي پاركر و اخترشناس همكارش دكتور جي.جي. كاوالراس از انستيتو اخترفيزيك هرزبرگ كه بيش از ده سال ادامه داشت، ماجرا را كاملأ طور ديگری نشان ميدهد. پاركر ميگويد:‌" نزديك به 30 درصد اجرام كمربند كوي پر جفت هستند كه بعضي شان در مدار هاي بسيار باز قرار دارند، اما عده ديگر مانند يك زوج در مدار هاي نزديك با هم ميرقصند. اما اگر اجرام كمربند كويپر به سمت بيرون منظومه شمسي پرتاب شده اند، در آنصورت اين جفت ها بايد از هم جدا مي بودند."


چون تعداد جفت ها در كمربند كويپر خيلي زياد اند، يك ابزار بسيار موثر براي مطالعه اخترشناسان به شمار ميروند. پلوتو و كارن يكي از مشهور ترين زوج ها در اين منطقه اند و چون مدار هر دو متأثر از محيط پبرامون شان بوده، پس ميتوانيم آنها را براي درك محيط امروزي بين سياره ي و مطالعه گذشته آن بكار بريم.



تصوير پروسه ي را نشان ميدهد كه در آن مدار دوتايي ها در اثر تقابل بر هم ميخورد. عكس از دانشگاه ويكتوريا

اخترشناسان با استفاده از شبيه سازي رایانه ای دريافتند كه اگر به راستي نپتون كمربند كوي پر را به مكان امروزي اش انتقال داده بود، اكثر جفت ها در اين كمربند از هم جدا مي شدند.
بررسي هاي مدار اين جفت ها را خيلي وسيع نشان داده كه وسيعترين آنها حدود 100 هزار كيلومتر مي باشد و در ضمن خيلي حساس مي باشند.

پاركر ميگويد " از آنجائيكه اين جفت ها با نيروي بسيار ضعيفي به هم وصل اند حتي برخورد اجرام كوچك بسيار كوچك با كمربند كويپر ميتواند اين پيوند ها را از هم بگسلد.

در ضمن محيط امروزي كمربند كويپر در نتيجه ايجاد اين جفت شكل نگرفته، بنابرين تقابل اين اجرام با همديگر از مدتها قبل جريان داشته. پ‍ژوهش هاي پاركر و همكاران اش نشان ميدهد كه كمربند كويپر در نزديكي محل امروزي اش شكل گرفته و در طول تكامل منظومه شمسي دست خوش آشفتگي نشده است.

مدل جديد مشكل جرم گمشده براي كمربند كويپر را نيز رفع مي نمايد. به گفته پاركر مدل نايس و ديگر مدل هاي شكل گيري كمربند كويپر نشان ميدهد كه چگالي كمربند به حدي زياد بوده كه باعث ايجاد چنين جفت ها شده، ولي امروزه آن چگالي ديگر ديده نميشود.

اجرام سرد كمربند كويپر در يك حلقه بسيار عريض و پهن به فاصله 6 و 7 ميليارد كيلومتر دور از خورشيد قرار دارد كه هزاران جرم با قطر بييش از 100 كيلومتر در آن وجود دارد. كمربند كويپر مورد علاقه خاص دانشمندان فيزيك نجومي است، زيرا به مثابه فوسيل هاي باقيمانده از ذرات اوليه كه سيارات را شكل داده مي باشند. درك ساختار و گذشته كمربند كويپر به ما كمك ميكند تا بفهميم كه سيارات در منظومه شمسي ما چگونه شكل گرفته و امروزه در اطراف ديگر ستاره ها شكل گيري سيارات چگونه است.