تم اكتشاف نظام حلقات غير عادي في النظام الشمسي، مما يهدد نظرية مدار الحلقات

لا توجد العديد من الأجرام السماوية في النظام الشمسي التي تمتلك حلقات. عند ذكر الحلقات، يتبادر إلى الذهن أولاً الحلقة الرائعة لكوكب زحل. لكن في الواقع، المشتري، أورانوس، ونبتون أيضاً لديها حلقات، لكنها ليست واضحة مثل حلقات زحل. حتى أن الكواكب الصغيرة مثل كايوس وهايدرا ترتدي “خواتم”. يتضح من ذلك أن أنظمة الحلقات تعتبر من الزينة النادرة نسبياً في النظام الشمسي.

لماذا تعتبر أنظمة الحلقات نادرة جداً؟ السبب الرئيسي هو الموقع. إذا لم تكن مسارات الحلقات مناسبة، فإن المادة داخلها ستتجمع ببطء معاً، وفي النهاية تتكون أقماراً صناعية جديدة. لذلك، ليست كل الأجرام السماوية قادرة على الحفاظ على نظام حلقات مستقر.

حد لويس: “خط الأمان” لنظام الحلقات

اكتشف علماء الفلك منذ زمن قاعدة تسمى حد لويس. هذا “الخط غير المرئي” يحدد مدى وجود الحلقات. داخل هذا الحد، تكون جاذبية الجسم الرئيسي قوية بما يكفي لتمزيق الأجرام القريبة منه، وتحويلها إلى مادة للحلقات. بمجرد أن تتجاوز هذا الحد، تضعف جاذبية الجسم الرئيسي، وتصبح قوة جذب الجسيمات الصغيرة لبعضها البعض هي السائدة، مما يجعل المادة في الحلقات تلتصق معاً، وفي النهاية تتكون أقماراً صناعية.

لذا، فإن جميع أنظمة الحلقات المعروفة تقريباً تقع داخل حد لويس أو على مقربة منه. هذا الموقع هو الأكثر “أماناً” لنظام الحلقات — لا يتمزق، ولا يتجمع ليصبح قمراً صناعياً جديداً.

حلقات كواور “تتجاوز الحدود”

وفي الوقت الذي بدا فيه أن هذه النظرية مثالية، ظهرت مشكلة.

اكتشف علماء الفلك مؤخراً نظام حلقات غريب عند حافة النظام الشمسي، ومالكه كوكب قزم يُدعى كواور (الذي كان يُعرف سابقاً باسم كوكب إلهي). هذا الجسم الجليدي أصغر من نبتون بنصف حجمه، ويختبئ في حزام كويبر خارج نبتون، على بعد حوالي 43 مرة من بعد الأرض عن الشمس.

قام فريق من علماء الفلك الدوليين بمراقبة هذا الكوكب باستخدام كاميرا HiPERCAM عالية السرعة. هذا الجهاز شديد الحساسية مركب على تلسكوب كاناري الكبير بقطر 10.4 متر في جزيرة لا بالما. وبما أن كواور بعيد جداً عن الأرض، لم يتمكن العلماء من تصوير حلقاته مباشرة، بل استخدموا طريقة ذكية — مراقبة ظاهرة الاختفاء.

باختصار، مثل الكسوف الشمسي، عندما يمر كواور أمام الشمس، يحجب ضوء النجوم الخلفية. يمكن للعلماء استنتاج وجود حلقات من خلال تغيرات السطوع. بالفعل، رصدوا انخفاضين إضافيين في السطوع قبل وبعد الاختفاء، مما يؤكد وجود نظام حلقات. هذه الحلقات ضعيفة جداً، ولا يمكن رؤيتها بشكل واضح، لكن البيانات لا تكذب.

تجاوز حدود النظرية

المفاجئ أن حلقات كواور تقع على بعد أكثر من 7 أضعاف نصف قطره الكوكبي، وهو ضعف أقصى مسافة متوقعة وفقاً لنظرية حد لويس التقليدية. بمعنى آخر، لا ينبغي أن توجد هذه الحلقات — وفقاً للنظرية الحالية، كان من المفترض أن تتجمع المادة فيها لتصبح أقماراً صناعية.

هذا الاكتشاف يتحدى مباشرة فهم علماء الفلك لتكوين أنظمة الحلقات. فجأة، ظهرت ثغرات في الإطار النظري الذي بُني على مدى عقود.

تفسيرات محتملة

بالنسبة لهذه الحلقات “المخالفة” على مسافة بعيدة، اقترح الباحثون عدة تفسيرات محتملة:

نظرية الصدفة الزمنية: ربما التقطنا بالصدفة لحظة تحول الحلقة إلى قمر صناعي. لكن احتمالية حدوث ذلك منخفضة جداً، ويصعب تفسير لماذا تم رصدها تحديداً.

استقرار الأقمار الصناعية: قد توفر الأقمار الصناعية المعروفة مثل وايووت أو أقمار خفية أخرى قوة جذب إضافية، مما يساعد على استقرار الحلقة. كأنه نوع من “دعامة جاذبية”.

تصادم مرن: ربما تتصادم جزيئات الحلقة بطريقة خاصة، تشبه الكرات المطاطية التي ترتد عن بعضها، مما يمنعها من الالتصاق معاً.

لا يمكن حتى الآن تحديد التفسير الأكثر دقة. لكن الباحثين يثقون في أن البيانات الملاحظة موثوقة — ليست خطأ في الأدوات، بل ظاهرة حقيقية.

النظام الشمسي لا يزال مليئاً بالمجهول

مقارنة مع حلقات المشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون، فإن نظام حلقات كواور يكسر تصورنا عن مواقع مدارات الحلقات. هذا يذكرنا بأن معرفتنا بالنظام الشمسي لا تزال غير كافية.

حزام كويبر نفسه مليء بالظواهر الغريبة، وتلك المناطق البعيدة عن الشمس أكثر غموضاً. كل اكتشاف جديد قد يطيح أو يصحح النظريات القائمة.

يأمل العلماء أن تلهم هذه الملاحظات المزيد من الدراسات حول كيفية تكوين أنظمة الحلقات، وكيفية بقائها مستقرة. من روعة حلقات زحل، بدأ الناس يبدون اهتماماً كبيراً بأنظمة الحلقات. الآن، ظهور كواور “الاستثنائي” قد يفتح أمامنا آفاقاً جديدة للتفكير.