في ظلمة الفضاء المحيط بالأرض، تتجمع مجموعة من الأجسام الجليدية الصغيرة بعد طردها من أقصى أطراف النظام الشمسي. قد تكون هذه الأجسام الغامضة، التي ليست مذنبات ولا كويكبات تمامًا، أحد الطرق التي انتهى بها المطاف بالمياه على الأرض قبل مليارات السنين.
تشير دراسة جديدة إلى أن ما يصل إلى 60% من الأجسام القريبة من الأرض هي مذنبات مظلمة، وهي جسم هجين غير مرئي تقريبًا يتصرف مثل المذنب والكويكب في نفس الوقت. ربما كانت هذه المذنبات المظلمة جزءًا من أجسام أكبر بكثير في حزام الكويكبات الرئيسي، وهي منطقة من النظام الشمسي تقع بين المريخ والمشتري، قبل طردها وتفتيتها إلى شظايا أصغر تسافر الآن أقرب إلى الأرض. النتائج متاحة على خادم ما قبل الطباعة arxiv وتم قبولها للنشر في مجلة Astrophysical Journal. إيكاروس مجلة
وقال أستر تايلور، طالب الدراسات العليا في علم الفلك بجامعة ميشيغان والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة، في بيان: “لا نعرف ما إذا كانت هذه المذنبات المظلمة قد نقلت الماء إلى الأرض. لا يمكننا أن نقول ذلك. ولكن يمكننا أن نقول إن هناك جدلاً لا يزال قائماً حول كيفية وصول مياه الأرض إلى هنا بالضبط”. وأضاف: “لقد أظهر العمل الذي قمنا به أن هذا مسار آخر لنقل الجليد من مكان ما في بقية النظام الشمسي إلى بيئة الأرض”.
يغطي الماء حوالي 71% من كوكبنا، وهو العنصر الأساسي للحياة على الأرض. ورغم أهمية الماء بالنسبة للأرض، إلا أن العلماء ما زالوا غير متأكدين من كيفية وصوله إلى الأرض. وهناك نظريات مختلفة حول كيفية حصول الأرض على الماء؛ ربما وُلِد الكوكب به، أو ربما شق الماء طريقه إلى هنا عن طريق الصخور الفضائية مثل الكويكبات أو المذنبات.
الكويكبات هي أجسام صخرية تدور حول الشمس في الحلقة بين المريخ والمشتري، وهي قريبة من النجم بما يكفي لتحويل الجليد إلى غاز. من ناحية أخرى، تتكون المذنبات من الجليد والغبار. عندما تقترب من الشمس، تبدأ مادتها في التبخر، لتشكل ذيلًا غامضًا يُعرف باسم الغيبوبة.
في مكان ما بين هذين المذنبين توجد مذنبات داكنة، وهي أجسام صغيرة بالكاد يمكن رؤيتها ولا يوجد بها ذيل مذنب، ومع ذلك فإن مداراتها لا تحددها جاذبية الشمس مثل الكويكبات. وبدلاً من ذلك، أظهرت المذنبات الداكنة السبعة التي فحصها الباحثون وراء الدراسة الجديدة تسارعًا في المدار لا يمكن تفسيره بجاذبية الشمس وحدها. ومع ذلك، تُظهِر المذنبات هذا السلوك غير المنتظم، حيث تتسارع في مداراتها عندما ترتفع درجة حرارتها ويتصاعد جليدها.
وقال تايلور “نعتقد أن هذه الأجسام جاءت من حزام الكويكبات الرئيسي الداخلي و/أو الخارجي، وهذا يعني أن هذه آلية أخرى للحصول على بعض الجليد في النظام الشمسي الداخلي”.
ولتحديد أصل المذنبات المظلمة، أنشأ الباحثون نماذج لمحاكاة التسارع غير المرتبط بالجاذبية على أجسام مختلفة، وتتبع المسار الذي ستتبعه هذه الأجسام على مدى فترة 100 ألف عام. ووجدوا أن حزام الكويكبات الرئيسي هو المصدر الأكثر احتمالا للأجسام التي تتعرض لتسارع غير جاذبي، وأن معظم الأجسام تنتهي حيث توجد المذنبات المظلمة اليوم.
يتبع المذنب المظلم 2003 RM، أحد الأجسام التي تم فحصها في الدراسة الجديدة، مدارًا بيضاويًا بالقرب من الأرض، ثم إلى كوكب المشتري ثم يعود مرة أخرى عبر الأرض. ووفقًا للبحث، فمن المحتمل أن يكون قد تم دفعه إلى الداخل من مداره الأبعد حول العملاق الغازي.
إن المذنبات المظلمة ليست سوى شظايا من كويكبات أكبر نجت من الدفع الكوني، لكنها على الأرجح لا تزال تحتوي على الجليد، مما يتسبب في تسارع دورانها. وقال تايلور: “ستحتوي هذه القطع أيضًا على جليد، لذا ستدور أيضًا بشكل أسرع وأسرع حتى تنكسر إلى المزيد من القطع … الطريقة التي تحصل بها على هذه الأجسام الصغيرة السريعة الدوران هي أن تأخذ بعض الأجسام الأكبر وتكسرها إلى قطع”.
لا تكاد الدراسة الجديدة تخدش السطح المتقلب لهذه الكائنات السماوية المظلمة. لا يزال هناك الكثير لنتعلمه، بما في ذلك كيف ساهمت المذنبات المظلمة في قصة أصل الأرض. قال تايلور: “قد يكون هناك المزيد من الجليد في الحزام الرئيسي الداخلي أكثر مما كنا نعتقد. قد يكون هناك المزيد من الأجسام مثل هذه هناك. قد يكون هذا جزءًا كبيرًا من أقرب السكان. لا نعرف حقًا، لكن لدينا العديد من الأسئلة بسبب هذه النتائج”.
أكثر: ما وراء الكواكب: الأشرار الغريبون في النظام الشمسي