- لماذا الذهاب إلى كوكب بلوتو؟
تعتبر ناسا استكشاف الكواكب مهمتها التاريخية ومحور تركيزها الأساسي، وقد تم تصميم نيو هورايزونز (New Horizons) لمساعدتنا على فهم العوالم التي تقع على أطراف نظامنا الشمسي عن طريق استكشاف بلوتو وشارون –وهما يشكلان "كوكباً مضاعفاً" يُعد آخر الكواكب التقليدية التي سوف تتم زيارتها من قبل المركبة الفضائية-، وبعد ذلك قد تعمل مركبة نيو هورايزونز على زيارة جسم واحد أو أكثر في منطقة حزام كايبر التي تقع بعد كوكب نيبتون، وذلك كجزء من تمديد لمهمتها.
يحتوي نظامنا الشمسي على ثلاث مناطق وهي: المنطقة الداخلية، ومنطقة الكواكب الغازية العملاقة، ومنطقة حزام كايبر، ويُعد بلوتو أحد أضخم الأجسام التي تنتمي إلى المنطقة الثالثة المتجمدة في نظامنا الشمسي، وقد قامت الأكاديمية الوطنية للعلوم بوضع مهمة استكشاف المنطقة الثالثة بشكل عام –وثنائي بلوتو وشارون بشكل خاص- في قائمة أولوياتها ضمن المهمات الكوكبية المزمع القيام بها في العشر سنوات القادمة، وتعد نيو هورازونز مهمة ناسا المختارة لبلوغ هذا الهدف.
أكثر صور
بلوتو وضوحاً، وهي ملتقطة من قبل تلسكوب هابل الفضائي. حقوق الصورة: ناسا
وللكواكب في مجموعتنا الشمسية ثلاث فئات في هذه المناطق وهي: الكواكب المكونة من الصخور والمعادن (مثل كل من الأرض والزهرة وعطارد والمريخ)، والكواكب الغازية أو الجليدية العملاقة (مثل كل من المشتري وزحل وأورانوس ونيبتون)، والكواكب القزمة الموجودة في حزام كايبر، وهنالك كواكب قزمة جليدية أكثر بكثير من الكواكب الصخرية والغازية العملاقة مجتمعة –ومع ذلك لم يتم إرسال أية مركبة فضائية إلى هذه الفئة، وقد أشارت الأكاديمية الوطنية إلى أنه تبعاً لذلك فإن معرفتنا بأنواع الكواكب ناقصة بشكل كبير، هذا وستعمل نيو هورايزونز، كونها أول مهمة مخصصة لاستكشاف هذه الفئة الجديدة من الأجسام الكوكبية، على ملء هذا الفراغ الكبير وإكمال ما نقص من معلوماتنا عن الكواكب في نظامنا الشمسي.
إن الكواكب القزمة المتجمدة ما هي إلا أجنة كواكب توقف نموها عند أحجام أقل بكثير من الكواكب مكتملة النمو (يقدر قطرها ما بين 500-2500 كيلومتر) في الجزء الداخلي من النظام الشمسي ومنطقة الكواكب الغازية العملاقة، إذاً فالكواكب القزمة المتجمدة هي بقايا قديمة تشكلت منذ ما يزيد عن 4 مليار عام، ولأن الكواكب القزمة المتجمدة هي الأجسام التي تشكلت منها الكواكب الخارجية الأضخم، فإنها تعد الورقة الرابحة التي ستجيب عن الكثير من الأسئلة حول تشكل الكواكب، ونيو هورايزونز تسعى للعثور على تلك الأجوبة.
يبلغ حجم أكبر قمر لكوكب بلوتو وهو شارون، نصف حجم بلوتو. ويشكلان معاً كوكباً مضاعفاً وتقع نقطة توازن جاذبيتيهما بينهما. وبالرغم من أنه يعتقد أن الكواكب المضاعفة شائعة في المجرة مثل النجوم المضاعفة، إلا أنه وحتى الآن لم يتم استكشافها من قبل أية مركبة فضائية، وبذلك ستكون نيو هورايزونز أول مهمة ترسل إلى جرم مضاعف من أي نوع كان.
يعد حزام كايبر المصدر الأساسي للمذنبات التي تصطدم بالأرض، مثل تلك التي أدت إلى انقراض الديناصورات على الأرجح، ولذلك فسوف تسلط مهمة نيو هورايزونز الضوء على عدد تلك المذنبات الموجودة في حزام كايبر وذلك وفقاً لأحجامها عن طريق فهرسة الفوهات مختلفة الأحجام على سطح بلوتو وعلى سطوح أقماره وربما على سطوح أجرام أخرى في حزام كايبر.
ويعرف كل من بلوتو وحزام كايبر باحتوائهما على ذرات عضوية (تحتوي على الكربون) ومياه متجمدة –وهي العناصر الخام التي تتطور منها الحياة-، ولذلك فسوف تعمل نيو هورايزونز على استكشاف مزيج العناصر المكونة لسطح كل من بلوتو وأقماره وربما بعض الأجرام الأخرى في حزام كايبر.
يُفلت الغلاف الجوي الخاص ببلوتو مغادراً إلى الفضاء، وهو أمر لا يوجد له مثيل في أي مكان في النظام الشمسي، كما أنه يعتقد أن الغلاف الجوي الخاص بكوكب الأرض والذي كان يتكون من الهيدروجين والهيليوم قد يكون فقِد في الفضاء بهذه الطريقة، ويمكننا عند دراسة هروب الغلاف الجوي الخاص ببلوتو أن نتوصل إلى أمر مهم حول تطور الغلاف الجوي للأرض، وستعمل مهمة نيو هورايزونز على تحديد بنية الغلاف الجوي الخاص ببلوتو ومكوناته كما ستقيس معدل هروبه للمرة الأولى على الإطلاق.
تصور فني
للمركبة الفضائية نيو هورايزنز. حقوق الصورة: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute (JHUAPL/SwRI)
تعد نيو هورايزونز مهمة استكشاف تاريخية، حيث أنها أول رحلة تنطلق إلى فئة جديدة كلياً من الكواكب التي تقع في أبعد منطقة من نظامنا الشمسي، كما دخلت الولايات المتحدة التاريخ من خلال كونها أول دولة تصل بمسبار فضائي إلى كل الكواكب ابتداءً بعطارد وحتى نيبتون، هذا وتتيح مهمة نيو هورايزونز المتوجهة إلى بلوتو وحزام كايبر –وهي أول رحلة فضائية تطلقها ناسا باتجاه كوكب "جديد" منذ آخر رحلة قبل 30 سنة- الفرصة للولايات المتحدة لإكمال استكشاف النظام الشمسي التقليدي.
تم إطلاق مهمة نيو هورايزونز في 19 يناير/كانون الثاني 2006، وقد تجاوزت المشتري لأسباب تتعلق بزيادة الجاذبية وبدراسات علمية في شباط 2007، وستصل إلى بلوتو وأقماره في تموز 2015، وبعد ذلك ستتوغل المركبة الفضائية متوجهة إلى حزام كايبر في حال موافقة ناسا على تمديد المهمة، من أجل دراسة أحد الكواكب الصغيرة المتجمدة أو العديد منها والموجود في المنطقة البعيدة التي تقع على بعد ما لا يقل عن مليار ميل من مدار نيبتون، وقد يُساعدنا إرسال مركبة فضائية في هذه الرحلة الطويلة على الإجابة عن أسئلة مهمة حول خصائص أسطح هذه الأجسام والجيولوجيا فيها وبنائها الداخلي وأغلفتها الجوية.
- الأولوية الأهم
صورة توضيحية لأكبر الأجسام العابرة لنبتون. حقوق الصورة: ناسا
قامت منصة خاصة تابعة للأكاديمية الوطنية للعلوم، شُكلت في عام 2001 من أجل تقديم المشورة لناسا حول استراتيجية علم الكواكب للسنوات العشر القادمة (وهي المعروفة باسم الدراسة العشرية)، بوضع استكشاف الأجرام في حزام كايبر، ومن ضمنها بلوتو، في قائمة الأولويات العلمية. هذا وتعد مهمة نيو هورايزونز الطريقة التي تستخدمها ناسا لتحويل تلك التوصية إلى حقيقة على أرض الواقع.
تسعى مهمة نيو هورايزونز بشكل عام إلى فهم النقاط التي ينسجم فيها كل من بلوتو وأقماره مع الأجرام الأخرى في النظام الشمسي، ونحن نعمل حالياً على تصنيف الكواكب في مجموعات، حيث تنتمي كل من الأرض والمريخ والزهرة وعطارد إلى فئة الكواكب "الأرضية"، وهي تتكون في معظمها من الصخور والمعادن، وفي المقابل فهنالك فئة الكواكب "الغازية العملاقة" التي تتضمن المشتري وزحل وأورانوس ونيبتون، حيث أن لها أغلفة جوية سميكة تتكون من جزيئات الهيدروجين، هذا ويحتوي كل من أورانوس ونيبتون على كمية وافرة من "الجليد" (الذي يتكون حقيقة من الماء والميثان والأمونيا).
وبلوتو ينتمي إلى فئة ثالثة يمكن أن تسمى بالكواكب "القزمة الجليدية"، فهي تمتلك سطوحاً صلبة، ولكنها على عكس الكواكب الأرضية، فإن المواد المتجمدة (مثل المياه المتجمدة وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين الجزيئي والميثان وأول أكسيد الكربون) تشكل جزءاً كبيراً من حجمها.
- ملوك حزام كايبر
صورة توضيحية لموقع حزام كايبر. حقوق الصورة: معهد علوم تلسكوبات الفضاء STScI
يعد كل من بلوتو وشارون اثنين من أكبر الأجرام في حزام كايبر، حيث يعد هذا الحزام مخزناً لاحتياطي ضخم من الأجرام الجليدية التي تقع في منطقة تبدأ خارج مدار نيبتون وتمتد لتبعد 50 وحدة فلكية عن الشمس، ويعتقد أن حزام كايبر هو مصدر معظم المذنبات قصيرة الأجل –وهي تلك التي لها مدارات يبلغ طولها أقل من 200 سنة - ولذلك فإن العلماء يرغبون وبشدة أن يقارنوا بين تركيبة بلوتو وأقماره وخصائص أسطحهم من جهة وبين نوى المذنبات من جهة أخرى.
إن بلوتو وأقماره بالفعل جزء من آخر ما توصل له علم الكواكب، إذ لم تصل أي مركبة فضائية إليهم لاستكشافهم، كما أنهم يعدوننا بإخبارنا الكثير عن أصول مناطق التخوم في نظامنا الشمسي.
