🤛 👩🏻‍🚒 🤽🏼 اسأل إيثان: هل يمكن أن يوجد كوكبان في نفس المدار؟ 😅 🕴🏽 👌🏾

على الرغم من المخاطر التي قد يشكلها كويكب أو مذنب عشوائي ، فإن نظامنا الشمسي هو مكان مستقر بشكل مثير للدهشة حيث تبقى جميع الكواكب الثمانية في مداراتها طوال حياة الشمس. ولكن هل جميع أنظمة الطاقة الشمسية مثل أنظمتنا؟ بعد النظر في أسئلة العمود الأسبوعي ، اخترت هذا السؤال الرائع من Dee Hurley:

هل يمكن أن يكون هناك نظام شمسي يقع فيه كوكبان في نفس المدار؟

هذا سؤال جيد للغاية ، وهناك عدة مفاتيح للإجابة عنه في نظامنا الشمسي.

الصورة

وفقًا للاتحاد الدولي لعلماء الفلك (IAU) ، يحتاج الجسم المداري إلى ثلاثة أشياء للحصول على حالة الكوكب:

1. أن يكون في حالة توازن هيدروستاتي ، أي أن يكون لديه جاذبية كافية لتحقيق شكل كروي (بالنظر إلى الدوران الذي يشوه هذا الشكل).
2. تحرك في مدار حول الشمس وليس حول جسم آخر.
3. مسح مدارك من الكواكب ، من المنافسين.

بالمعنى الدقيق للكلمة ، تستبعد الفقرة الثالثة إمكانية العثور على كوكبين في المدار.

لكن دعونا لا ننزعج من التعريفات الواضحة. من الأفضل التفكير فيما إذا كان كوكبان شبيهان بالأرض يمكن أن يكونا في نفس المدار حول نجمهما. وستكون المشكلة الرئيسية هي الجاذبية ، التي يمكن أن تدمر مدارًا مزدوجًا بإحدى طريقتين: إما أن "تفاعل الجاذبية" سوف "يضرب" بقوة واحدة من الكواكب ، والتي ستسقط نتيجة لذلك في الشمس أو تطير خارج النظام ، أو سيؤدي الجذب المتبادل إلى اتحاد الكواكب في اصطدام مثير للإعجاب.

حدث الخيار الأخير للأرض عندما كان النظام الشمسي بضع عشرات الملايين من السنين فقط. بسبب الاصطدام ، ظهر القمر ، وعلى الأرجح ، تغير سطح الأرض.

ليس من المناسب جدًا أن يكون كوكبان في نفس المدار ، لأنه في مثل هذه الحالات لا يوجد استقرار حقيقي. يمكن للمرء أن يأمل في مدار شبه مستقر يمكن أن يكون موجودًا لبلايين السنين قبل وقوع حادثين. لوصف هذا ، أريد أن أعرض مفهوم نقاط لاغرانج.

إذا نظرنا إلى كتلتين فقط - الشمس وكوكب واحد - فهناك خمس نقاط ، تُعرف بنقاط لاغرانج ، حيث يتم إبادة آثار الجاذبية للشمس والكوكب بشكل متبادل ، ويمكن أن يتحرك جسم الكتلة الصغيرة داخلها دائمًا مع الأولين في المدار. لسوء الحظ ، فقط نقاط L4 و L5 مستقرة كل شيء يبدأ من النقاط L1 أو L2 أو L3 ، نتيجة لذلك ، إما أن يصطدم بكوكب أو يتم طرده من النظام.

ولكن حول النقطتين L4 و L5 ، تتراكم الكويكبات. هناك الآلاف من عمالقة الغاز ، ولكن الأرض لديها أيضًا واحد: الكويكب 3753 Cruithne ، الآن في مدار شبه مستقر مع عالمنا!

وعلى الرغم من أن هذا الكويكب غير مستقر على مقياس زمني لمليارات السنين ، فهذه هي الطريقة التي يمكن أن يتواجد بها كوكبان في مدار واحد. من الممكن أيضًا وجود كوكب ثنائي ، مثل نظام الأرض / القمر (أو بلوتو / تشارون) ، حيث لا يوجد فصل واضح بين الكوكب والقمر. إذا كان لكوكبين في النظام كتل وأحجام مماثلة ويفصل بينهما مسافة صغيرة ، يمكن أن يسمى هذا النظام ثنائي أو كوكبي مزدوج. تشير الأبحاث الحديثة إلى وجود مثل هذه الأنظمة .

ولكن هناك طريقة أخرى قد تبدو غير مستقرة بالنسبة لك: كوكبان في مدارات مختلفة ، أحدهما داخل الآخر ، يتغير بشكل دوري. قد تقرر أن هذا جنون ، ولكن في النظام الشمسي هناك مثال لمثل هذه الحالة: قمران زحل ، Epimetheus و Janus .

كل أربع سنوات ، يقترب القمر الأقرب من زحل القمر الخارجي ، ويؤدي سحب الجاذبية إلى دخول القمر الداخلي إلى المدار الخارجي ، والداخل إلى الداخل.

على مدى السنوات الـ 25 الماضية ، شاهدنا رقصهم عدة مرات ، وبقدر ما يمكننا أن نقول ، فإن هذا التكوين مستقر أثناء وجود النظام الشمسي. أي أنه في مكان ما في مجرتنا قد يكون هناك نظام كوكبي يتصرف فيه كواكب ، وليس أقمار ، تمامًا مثل هذا!

الأخبار السيئة هي أنه من بين آلاف الكواكب التي اكتشفناها ، لا نعرف حتى الآن نظامًا ثنائيًا واحدًا. تم التذكير بأخبار افتتاح مثل هذا النظام ، الذي حلّق منذ عدة سنوات . بالطبع ، لا تزال تقنيتنا غير جيدة بما يكفي لفتح الأقمار حول الكواكب الخارجية ، ونتوقع أن تكون هناك.

في الواقع ، يجب أن تكون حالات الاستخدام المشترك للمدارات نادرة ، ولكن ليست نادرة جدًا بحيث لا نواجهها أبدًا. أعطنا تلسكوب للبحث عن كواكب أفضل ، مليون نجم وعشر سنوات ، وأراهن أننا سنجد أمثلة على الحالات الثلاث لوجود كوكبين في مدار واحد. تجادل قوانين الجاذبية ومحاكاة لدينا أنه ينبغي تحقيق مثل هذه الحالات. يبقى فقط للعثور عليهم.

اسأل إيثان: هل يمكن أن يوجد كوكبان في نفس المدار؟

More articles: