All premium Magento themes at magentothemesstore.com!

المجموعة الشمسية - حزام الكويكبات

 

 

الشمس

الكواكب
حزام الكويكبات
المذنبات
الشهب والنيازك
الكويكبات الخارجية
سحابة أورت
حزام كيوبر
الرحلات الفضائية

 

 

إضغط الصورة للتكبير

الكويكب سيرس ويبلغ حجمه 930 كيلومتر

 

 
 

 


هي أجسام صغيرة يعتقد بأنها قد تركت منذ بداية تكون النظام الشمسي قبل 4.6 بليون سنة، وهي أجسام صخرية ذات أشكال مستديرة أو شاذة الاشكال، تمتد مسافة عدة مئات من الكيلومترات ولكن أكثرها صغير الحجم.

 

ويقع حزام الكويكبات في منطقة بين كوكب المريخ وكوكب المشتري. ويسمى الحزام الرئيسي لتميزه عن حزام كايبر Kuiper وسحابة أورت. ويعتبر الكوكب القزم سيرس Ceres هو أكبر الأجرام في هذا الحزام حيث تمثل كتلته لوحده حوالي 25 % تقريبا من كتلة الحزام، وتعتبر الكويكبات بالاس وهايجيه وفيستا بالإضافة إلى سيرس أكبر الكتل، وتتراوح أحجام كويكبات الحزام من حجم سيرس Ceres كأكبر جرم فيه إلى حبيبات مثل جزيئات الغبار. أكثر من 150 كويكب معروف حاليا يمتلك رفيق أو أكثر له مثل الأقمار التابعة، كما ان هناك ثنائيات أيضا ( كويكبين متساويين في الحجم  ويدوران مع بعضهما البعض مثل النجوم الثنائية).

 

وتتخذ معظم الكويكبات أشكالا غير منتظمة، إلا أن بضعها يأخذ الشكل الكروي تقريبا، يملأه الحفر في أغلب الأحيان. وتدور الكويكبات في مدارات إهليجية  حول الشمس، كما انها تدور حول نفسها، بدورات غير منتظمة.

 

وعلى خلاف للتصور الشائع كما تصورها الأفلام أن تلك المنطقة من الصعب تجاوزها حيث تتبعثر فيها الأجرام بصورة عشوائية، ولكن حزام الكويكبات هي في واقع الأمر في معظمها فارغة. فتلك الأجرام تنتشر على مساحة ضخمة جدا، مما يجعل تواجد كل جرم منهم بعيدا عن الأخر وتمر المركبة الفضائية بكل سهولة خلال ذلك الحزام.

 

المعروف حاليا من تلك الكويكبات يصل إلى مئات الآلوف منهم، منهم أكثر من 200 كويكب قطرها أكبر من 100 كيلومتر، وخلال دراسة إحصائية بالموجات تحت الحمراء أظهرت أن حزام الكويكبات يحتوي ما بين 700,000 إلى 1.7 مليون كويكب ممن يبلغ قطرها كيلومتر أو أكثر.


ويقدر العلماء أن كتلة حزام الكويكبات مجتمعة هي بحدود 4٪ من كتلة قمر الأرض، تشكل أكبر أربعة أجرام فيها (سيريس، فستا، بالاس، و هايجيه Hygiea) ما مجموعه نصف كتلة الحزام. إلا أن العلماء يعتقدون أن الحزام الحالي لايحتوي سوى على جزء صغير من كتلة الحزام الأصلية عند التشكل. كما أن عمليات المحاكاة الحاسوبية تشير إلى أن حزام الكويكبات الأصلي عند تشكله قد يعادل كتلة كوكب الأرض، ولكن بسبب الاضطرابات الجذبية تمت عمليات طرد لمعظم المواد من الحزام خلال حوالي مليون سنة بعد التشكل، وتبقي فقط أقل من 0.1٪ من الكتلة الأصلية، وبعد ذلك ظل توزيع حجم الحزام مستقر نسبيا، حيث لم تكن هناك زيادة كبيرة أو نقصان مؤثر في حجم الكويكبات الرئيسي الحزام.

 

تصنيف الكويكبات

 

تصنف الكويكبات إلى ثلاثة أصناف حسب تركيب الكويكب:

 

النوع سي  (C) إشارة إلى  كلمة Carbonaceous وتعني فحمي.

 

وهذا النوع من الكويكبات هو أكثر الأنواع شيوعا حيث تمثل 75% من الكويكبات، ومن المحتمل أنها تتكون من التراب وصخور السيليكات وهذه الأنواع تبدو مظلمة. وهي الأجسام الأكثر قدما في نظامنا الشمسي وتتواجد بالقرب من مدار المشتري.

     
النوع إس  (S) إشارة إلى  كلمة Silicaceous وتعني سيليكاتي.

 

ويتكون هذا النوع من الكويكبات من أحجار السيليكات وحديد النيكل. وتتواجد بكثرة في منتصف الحزام وتمثل حوالي 17% من حزام الكويكبات.

     
النوع إم (M)  إشارة إلى  كلمة Metallic وتعني معدني.

 

كويكبات هذا النوع تتكون من حديد النيكل، وتمثل ما نسبته أقل من 10% من الكويكبات المكتشفة.

     
النوع في (V هي الكويكبات البازلتية. والحرف V إشارة إلى الكويكب فيستا الذي يعتقد أنه الوحيد تقريبا في إحتوائه على البازلت.

 

طبقا لنظريات تشكل الكويكبات فإن الأجرام الكبيرة مثل فيستا أو أكبر ينبغي أن تحتوي على قلب ووشاح، والتي من المفترض أن تتكون أساسا من الصخور البازلتية، ولكن الملاحظات تشير إلى أن 99% من المواد البازلتية المتوقعة مفقودة. وحتى عام 2001 كان يعتقد أن معظم الأجرام البازلتية المكتشفة في حزام الكويكبات ناتجة من الكويكب فيستا. ولكن اكتشاف الكويكب ماجنيا 1459 Magnya والذي هو ذو تركيب الكيميائي يختلف قليلا عن الكويكبات البازلتية الأخرى التي اكتشفت حتى ذلك الحين، مما يدل على وجود نشأة مختلفة. وقد تعززت هذه الفرضية من خلال اكتشاف المزيد في عام 2007 حيث تم إكتشاف اثنين من الكويكبات في الحزام الخارجي هما كوماكاري 7472 Kumakiri و (10537) 1991 RY16، مع اختلاف تراكيب بازلتية مختلفة عن تلك التي مصدر نشأتها من الكويكب فيستا، وهذين الأخيرين هما الكويكبات من نوع V التي تم إكتشافها فقط في الحزام الخارجي حتى الآن.

 

ويعود سبب إختلاف تراكيب الكويكبات إلى البعد وطبيعة تشكلهم بعيدا أو قريبا من الشمس. فبعض الكويكبات واجهت درجات حرارة عالية بعد تشكلهم وذابوا جزئيا وتمركز الحديد في قلب الكويكب مما أجبر الحمم البركانية بالخروج إلى السطح. مثل هذا الكويكب هو شاهد على ماحدث في بداية تكون المجموعة الشمسية وكويكب فيستا هو خير دليل باق إلى يومنا هذا.

 

نظريات تكون الكويكبات

 

حتى الأن يوجد أكثر من نصف مليون كويكب معروف، ومازال عددهم أكثر بكثير ومتوزعون على نحو واسع في مساحة تقدر بنحو من مليون إلى ثلاثة ملايين كيلومتر، وتتواجد في موقع داخل النظام الشمسي بحيث يبدو وكأن هناك قفزة بين الكواكب. ويعتقد العلماء بأن هذا الحطام قد يكون بقايا كوكب والذي تحطّم مبكرا في بداية تكون النظام الشمسي. مثلما كان تفسير هينريتش اولبرس Heinrich Olbers في عام 1802 بأن هذا الحزام قد تشكل بفعل إنفجار كوكب قديم، لربما نتيجة إنفجار داخلي أو بتأثر كم وحجم ضخم من المذنبات قبل ملايين السنين. ولكن بالتفسير الحديث للعلماء بأن ذلك خطأ أو إن ذلك لم يحدث حيث أن تحطم كوكب يتطلب كمية هائلة جدا من الطاقة، إضافة إلى الكتلة الإجمالية المنخفضة للحزام والتي تعتبر أقل من كتلة قمر الأرض، مما عزز ذلك رفض نظرية هينرتش.

 

ويعتقد العلماء الأن أن تلك الكويكبات السابحة في ذلك المدار قد تشكلت فرادى ولم تكن كوكب مطلقا، وإن حدث خلال ملايين السنين وأن اندمجت بعض الكويكبات بعضها ببعض نتيجة للتصادمات فيما بينهم. كما يعتقد بأن الكواكب القزمة ضمن هذا الحزام قد تشكلت بنفس الطريقة. وقد اعطيت عدة ألاف من هذه الكويكبات الأكبر أسماء، يوضح الجدول في الاسفل بعض أسماء وصفات بعض تلك الكويكبات.

 

مصدر للشهب والنيازك

 

كثرة الكويكبات وتمركزها في منطقة واحدة يجعلها منطقة نشطة ويعرضها للكثير من التصادمات المتكررة فيما بينها، مما يجعل أجزاء من حطام تلك الاصطدامات سببا في كثير من الشهب والنيازك التي تدخل الغلاف الجوي للأرض. ومن بين 50,000 نيزك وجد على الأرض حتى الآن، يعتقد أن حوالي 99% منهم قد يكون مصدرها هو حزام الكويكبات.

 

وهناك دراسة خرجت في سبتمبر 2007 اقترحت أن حادث التصادم الكبير الذي مر به الكويكب بابتستينا 298 Baptistina أرسل عددا من نواتج ذلك الإصطدام خلال النظام الشمسي الداخلي. ويعتقد أن آثار هذه الشظايا قد تكون السبب في حفرة تايكو على سطح القمر والحفرة تشيكشالوب Chicxulub crater في المكسيك، والتي كانت لها تأثير هائل ويعتقد بأنها التي تسببت في انقراض الديناصورات قبل 65 مليون سنة.

الحفرة الناتجة عن إرتطام نيزك يفوق قطره 10 كيلومتر في المكسيك والذي يعتقد أنه سبب إنقراض الديناصورات قبل 65 مليون سنة

 

الكويكبات القريبة من الأرض


تتواجد بعض الكويكبات في مدارات قرب الأرض فيما يسمى أجرام قرب الأرض Near Earth Objects (NEOs) ، وتحديدا هي الكويكبات والمذنبات التي يمكنها الاقتراب إلى مسافات قريبة من مدار الأرض، أي بحدود مسافة حوالي 45 مليون كيلومتر. وهي تتراوح في حجمها من صغيرة في حجم أمتار إلى كبيرة في حدود 40 كيلومترا لأكبر الكويكبات القريبة من الأرض وهو جانيميد Ganymed 1036. الغالبية العظمى من الأجسام القريبة من الأرض هي أصغر من كيلومتر، ومن المتوقع أن يكون حجم حوالي 15,000 منها في حدود 140 متر (أي بحجم ملعب ونصف لكرة القدم)، وأكثر من مليون كويكب ذات أحجام في حدود 30 متر (أي حوالي ثلث ملعب لكرة القدم).

 

يراقب العلماء عن كثب تلك الكويكبات وخاصة التي من الممكن تتقاطع في مدارتها مدار الأرض. حيث قد تشكل تلك الأجرام خطرا كبيرا علينا فيما لو تقاطعت تلك المدارت في نفس الوقت مع مدار الأرض وتستخدم التليسكوبات البصرية إضافة إلى الرادارات في إكتشاف ومراقبة أية أخطار محتملة، إلا أن فرص إصطدام كويكب بالارض يعتبر إحتمال ضعيف جدا، لكن البعض منها يقترب فعلا من الأرض، مثل هارمس Hermes (يقترب بمسافة 777,000 كيلومتر).

 

ومن ضمن 600,000 كويكب تقريبا في النظام الشمسي هناك حوالي 10,000 من تلك الكويكبات والمذنبات التي يمكن أن تمر بالقرب من الأرض. وما يقرب من 10% منها تعتبر في الحجم أكبر من كيلومتر - وهو الحجم تقريبا الذي يمكن أن تؤدي الى نتائج كارثية فيما لو إصطدم بالأرض. ومع ذلك فقد كانت نتائج برنامج ناسا لرصد الأجرام القريبة من الأرض Near-Earth Object Observations (وإختصارا NEOO) أن أيا من الكويكبات الكبيرة تلك لا تشكل حاليا تهديدا على الأرض، ولكن ما زال هناك عددا لا بأس به غير مكتشف.

 

وتقسم الكويكبات القريبة من إلى الأرض إلى عدة مجموعات طبقا لنصف المحور الرئيسي ومدارها حول الأرض.

 

  كويكبات أتين

هي مجموعة سميت على اسم أول جرم تم إكتشافه (آتون 2062 والذي اكتشف في 7 يناير 1976، بواسطة اليانور هيلين Eleanor F. Helin).

 

هي كويكبات تعبر مدار الأرض، ولكنها على العكس من كويكبات ابوللو، فهي تقضي معظم وقتها داخل مدار الأرض، حيث أنها في الأوج أكبر من وحدة فلكية واحدة، على الرغم من نصف المحور الرئيسي أقل من وحدة فلكية.

 

حتى فبراير 2013 تم إكتشاف حوالي 751 كويكب من هذا التصنيف.

  كويكبات ابوللو

 

هي مجموعة سميت على اسم أول جرم تم إكتشافه (1862 أبوللو الذي تم اكتشافه من قبل كارل رينموث Karl Reinmuth في عام 1932.

 

هي كويكبات تعبر مدار الأرض ولكنهم يقضون معظم وقتهم خارج مدار الأرض. فهي لها مدارات أوسع من الأرض، حيث يبلغ نصف المحور الرئيسي لها أكبر من وحدة فلكية واحدة، ولكنها في الحضيض أقل من أوج الأرض. مما يجعل بعضها قريبة جدا من الأرض، والذي يجعلها خطرا محتملا على كوكبنا (أقل إنحراف من مدارها خلال عبورها يسبب خطرا على الأرض).

 

ويعتقد أن ما تعرضت له بلدة لتشيليابينسك في الاورال المنطقة الجنوبية من روسيا في 15 فبراير 2013 حين أنفجر نيزك فوق المدينة، واسفر عن اصابة ما يقدر بنحو ألف شخص، إضافة إلى كسر النوافذ وتدمير لبعض المباني، كان السبب هو نيزك من تصنيف الكويكبات أبوللو.


حتى فبراير 2013 تم إكتشاف حوالي 5,214 كويكب من هذا التصنيف. وأكبر جرم في هذه المنطقة هو الكويكب هو  سيزيف 1866 Sisyphus، التي يبلغ قطره حوالي 10 كيلومترا.

  كويكبات عمور

 

وأخذت التسمية بعد إكتشاف الكويكب عمور 1221 بواسطة أوجين ديلبورت Eugène Joseph Delporte في عام 1932. 

 

وهي مجموعة من الكويكبات والتي تقترب من مدار الأرض ولكن لا تعبره أو تتقاطع معه. ومعظم كويكبات هذا التصنيف تتقاطع مع مدار المريخ. ويعتقد أن قمري المريخ ديموس وفوبوس هما من كويكبات هذا التصنيف والتي جذبها كوكب المريخ في مداره.


حتى فبراير 2013 تم إكتشاف حوالي 3,613 كويكب من هذه المجموعة.
أما الكويكب الأكثر شهرة في هذه المجموعة هو إيروس 433، وهو أول كويكب تدور حوله ويهبط على سطحه مسبار بشري في مهمة فضائية هي نير-شوماخر NEAR Shoemaker.

 

مهمات فضائية لدراسة الكويكبات

 

أرسلت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا عدة مهمات لمتابعة ودراسة تلك الكويكبات. مركبة جاليلو الفضائية حلقت قرب الكويكب كاسبراGaspra  في عام 1991 وإدا Ida في عام 1993، ومهمة دراسة المذنب نير- شوماكر NEAR-Shoemaker قامت بالمرور ودراسة الكويكب ماتيلد Mathilde  وإيروسEros ، ومهمة ديب سبيس واحد  (Deep Space 1) و ستار دست Stardust كلاهما قاموا بدراسة عدد من الكويكبات.

 

وفي عام 2005 قامت المركبة الفضائية اليابانية Hayabusa بالهبوط على كويكب قرب الأرض يسمى إتوكاوا Itokawa لجمع عينات. وعادت المهمة بنجاح إلى الأرض في يونيو 2010، ويدرس العلماء حاليا تلك الجزيئات التي تم جمعها، وقد كانت هذه المهمة هي الأولى من نوعها في الهبوط وجمع عينات والإقلاع من سطح كويكب.

 

وتعتزم ناسا إطلاق مسبار فضائي في عام 2016 إلى كويكب من أكثر الكويكبات القريبة من الأرض خطورة وإسمه بينو 101955 Bennu، هذه البعثة المسماه أوزوريس ركس OSIRIS-Rex ستكون  بمثابة مستكشف للمركبات الفضائية التي سوف تصمم في المستقبل لإكتشاف أية أجرام قد تهدد الأرض، كما أعلنت مؤخرا أنها بصدد تطوير أول بعثة طموحة من نوعها لتحديد والتقاط وحتى نقل كويكب من مداره، تستخدم فيها تكنولوجيات غير مسبوقة فضلا عن دمج أفضل العلوم والتكنولوجيا وقدرات الاستكشاف البشري والاعتماد على الابتكار من ألمع العلماء والمهندسين في العالم، والتي تدل على طموح لما يمكن للانسان ان يفعله في الفضاء.

 

وبصرف النظر عن عملية رصد التهديدات المحتملة، دراسة تلك الكويكبات والمذنبات يتيح للعلماء فرصة ثمينة لمعرفة المزيد عن أصل النظام الشمسي، ومصدر المياه على الأرض، وحتى أصل الجزيئات العضوية التي تؤدي إلى تطور الحياة.

 

  

القطر

بالكيلومتر

متوسط المسافة

من الشمس كم

تاريخ

الاكتشاف

إسم الكويكب

180

2,051,900,000

1977

شيرون

Chiron

246

513,000,000

1861

سيبيلي

Cybele

182

413,000,000

1856

دافين

Daphne

336

475,400,000

1903

دافيدا

Davida

226

465,500,000

1857

دوريس

Doris

114

385,400,000

1850

إيجريا

Egeria

174

405,900,000

1860

إلبس

Elpis

33

172,800,000

1898

إيروس

Eros

114

407,100,000

1857

إجينيا

Eugenia

272

395,500,000

1851

إنوميا

Eunomia

248

472,100,000

1854

إمفروسيني

Euphrosyne

312

463,300,000

1858

اوربا

Europa

190

466,600,000

1862

فيريا

Freia

20

330,000,000

1916

جاسبرا

Gaspra

192

362,800,000

1847

هيبي

Hebe

430

470,300,000

1849

هيجبا

Hygiea

334

458,100,000

1910

إنترامنيا

Interamnia

204

356,900,000

1847

إيرس

Iris

244

399,400,000

1804

جونو

Juno

188

435,300,000

1852

كاليبو

Kalliope

61

290,000,000

1885

ماتيلدا

Mathilde

522

414,500,000

1802

بالاس

Pallas

264

437,100,000

1852

بسيكي

Psyche

272

521,500,000

1866

سيلفيا

Sylvia

4.6 x 2.3 x 1.9

375,800,000

1989

توتاتس

Toutatis

525

353,400,000

1807

فيستا

Vesta