خارج ما وراء يقع مدار نبتون في حلقة واسعة من الآثار القديمة، والألغاز الديناميكية، وربما كوكب مخفي – أو اثنين.
إن حزام كويبر، وهو منطقة من الحطام المتجمد تبعد حوالي 30 إلى 50 مرة عن الشمس عن الأرض – وربما أبعد، على الرغم من أن لا أحد يعرف ذلك – يكتنفها الغموض منذ ظهورها لأول مرة في التسعينيات.
على مدار الثلاثين عامًا الماضية، قام علماء الفلك بفهرسة حوالي 4000 جسم من أجسام حزام كويبر (KBOs)، بما في ذلك مجموعة صغيرة من العوالم القزمة، والمذنبات الجليدية، وأجزاء الكواكب المتبقية. ولكن من المتوقع أن يزيد هذا العدد عشرة أضعاف في السنوات المقبلة مع تدفق عمليات الرصد من التلسكوبات الأكثر تقدما. وعلى وجه الخصوص، سوف يضيء مرصد فيرا سي روبين في تشيلي هذه المنطقة الغامضة بمشروعه الرائد، وهو المسح القديم للمكان والزمان (LSST)، الذي بدأ العمل في العام الماضي. ستساعد أيضًا مراصد الجيل التالي الأخرى، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، في التركيز على الحزام.
يقول رينو مالهوترا، الذي يشغل منصب أستاذ أبحاث العلوم في لويز فوكار مارشال وأستاذ علوم الكواكب في جامعة أريزونا: “بعيدًا عن نبتون، لدينا إحصاء لما هو موجود في النظام الشمسي، لكنه عبارة عن خليط من المسوحات، ويترك مجالًا كبيرًا للأشياء التي قد تكون هناك والتي تم تفويتها”.
وتضيف قائلة: “أعتقد أن هذا هو الشيء الكبير الذي سيفعله روبن، وهو ملء الفجوات في معرفتنا بمحتويات النظام الشمسي”. “سيؤدي ذلك إلى تقدم كبير في تعدادنا ومعرفتنا بمحتويات النظام الشمسي.”
ونتيجة لذلك، يستعد علماء الفلك لطوفان من الاكتشافات من هذه الحدود الجديدة، والتي يمكن أن تلقي الضوء على مجموعة من الأسئلة المعلقة. هل هناك كواكب جديدة مخبأة في الحزام، أو تكمن وراءه؟ وإلى أي مدى تمتد هذه المنطقة؟ وهل هناك آثار لمواجهات سابقة كارثية بين العوالم – سواء كانت محلية أو من الفضاء بين النجوم – مطبوعة في هذه المجموعة الأصلية إلى حد كبير من الأشياء من الماضي العميق؟
يقول أمير سراج، وهو طالب دراسات عليا في جامعة برينستون يدرس حزام كويبر: “أعتقد أن هذا سيصبح مجالًا ساخنًا جدًا قريبًا جدًا، بسبب LSST”.
يعد حزام كويبر بمثابة مقبرة لاحتمالات الكواكب التي تناثرت بعيدًا عن الشمس أثناء الولادة الفوضوية للنظام الشمسي قبل حوالي 4.6 مليار سنة. كان بلوتو أول جسم حزام كويپي يتم رصده على الإطلاق، وذلك قبل أكثر من نصف قرن من اكتشاف الحزام نفسه.
منذ التسعينيات، اكتشف علماء الفلك حفنة من الكواكب القزمة الأخرى في الحزام، مثل إيريس وسيدنا، بالإضافة إلى آلاف الأجسام الأصغر. على الرغم من أن حزام كويبر ليس ثابتًا تمامًا، إلا أنه في معظمه عبارة عن كبسولة زمنية سليمة للنظام الشمسي المبكر والتي يمكن استخراجها بحثًا عن أدلة حول تكوين الكواكب.
على سبيل المثال، يحتوي الحزام على هياكل غريبة قد تكون توقيعات للقاءات سابقة بين الكواكب العملاقة، بما في ذلك مجموعة معينة من الأجسام، المعروفة باسم “النواة”، وتقع على حوالي 44 وحدة فلكية (AU)، حيث وحدة AU هي المسافة بين الأرض والشمس (حوالي 93 مليون ميل).
في حين أن أصل هذه النواة لا يزال غير مفسر، إلا أن إحدى الفرضيات الشائعة هي أن الأجسام المكونة لها – والمعروفة باسم الكلاسيكيات الباردة – قد تم سحبها من خلال هجرة نبتون إلى الخارج عبر النظام الشمسي منذ أكثر من 4 مليارات سنة، والتي ربما كانت رحلة وعر.
الفكرة هي أن “نبتون قد هتز من قبل بقية الكواكب الغازية العملاقة وقام بقفزة صغيرة؛ وهذا ما يسمى سيناريو “قفز نبتون”، كما يقول ويس فريزر، عالم الفلك في مرصد دومينيون للفيزياء الفلكية، التابع لمجلس البحوث الوطني الكندي، الذي يدرس حزام كويبر، مشيرًا إلى أن عالم الفلك ديفيد نيسفورني هو من طرح الفكرة.
