توصل العلماء إلى اكتشاف رائد حول كيفية تمكن نظامنا الشمسي من التقاط كوكب جديد. وفقا لمذكرة بحثية في الميكانيكا السماوية وعلم الفلك الديناميكي، يمكن لنظامنا الشمسي التقاط جسم بين النجوم (ISO) أو كوكب مارق، مما قد يؤدي إلى تغيير كبير في جوارنا الكوني. الدراسة بعنوان “الاستيلاء الدائم على النظام الشمسي“وتأليف إدوارد بيلبرونو من قسم العلوم الرياضية بجامعة يشيفا وجيمس جرين، الذي كان يعمل سابقًا في وكالة ناسا ويعمل حاليًا في مساعي علوم الفضاء.
مساحة المرحلة
يكمن مفتاح هذه الظاهرة في مفهوم فضاء الطور، وهو تمثيل رياضي يصف حالة النظام الديناميكي مثل نظامنا الشمسي. يجمع هذا الإطار المعقد، المتجذر في الميكانيكا الهاملتونية، بين إحداثيات الموقع والزخم، مما يرسم بشكل فعال جميع التكوينات المدارية الممكنة حول الشمس. العوامل الرئيسية مثل الانحراف المداري، والمحور شبه الرئيسي، والميل المداري كلها تساهم في المشهد الفضائي الطوري.
الفضاء المرحلة للنظام الشمسي
يتميز الفضاء الطوري لنظامنا الشمسي بنوعين من نقاط الالتقاط: الضعيفة والدائمة. نقاط الالتقاط الضعيفة هي مناطق يمكن فيها سحب الأجسام مؤقتًا إلى مدارات شبه مستقرة. تحدث هذه النقاط غالبًا عند تقاطع حدود الجاذبية بين الأجرام السماوية. أنها توفر “دفعة” الجاذبية بدلا من اعتماد مداري مستقر.
ومن ناحية أخرى، فإن نقاط الالتقاط الدائمة هي المناطق التي يمكن فيها التقاط الأجسام بشكل دائم في مدارات مستقرة. يحدث هذا عندما يتوافق الزخم الزاوي لجسم ما وطاقته في تكوين دقيق، مما يسمح له بالحفاظ على مدار مستقر.
إن الفضاء الطوري لنظامنا الشمسي معقد للغاية، ويتضمن العديد من الأجسام المتحركة والإحداثيات المتغيرة باستمرار. يمكن أن تؤدي الاختلافات الدقيقة في هذه الإحداثيات إلى انتقال الكائنات بين حالات الالتقاط الدائمة والضعيفة. وبالمثل، فإن الاختلافات الطفيفة في خصائص الأجسام بين النجوم (ISOs) أو الكواكب المارقة يمكن أن تقودهم إلى نقاط الالتقاط هذه، مما قد يغير ديناميكيات نظامنا الشمسي.
“يحدث الالتقاط الدائم لجسم صغير، P، حول الشمس، S، من الفضاء بين النجوم عندما لا يتمكن P أبدًا من الهروب مرة أخرى إلى الفضاء بين النجوم ويظل محتجزًا داخل النظام الشمسي طوال الوقت في المستقبل، ويتحرك دون اصطدام بالشمس.” كتب الباحثون.
وأضافوا: “بالإضافة إلى أنه تم القبض على P بشكل دائم، فقد تم القبض عليه أيضًا بشكل ضعيف”.
حدد الباحثون فتحات في مجال Sun’s Hill، وهي المنطقة التي تهيمن عليها جاذبية الشمس، والتي يمكن أن تسمح لـ ISOs أو الكواكب المارقة بالدخول إلى مدار مستقر حول الشمس.
يقول المؤلفون: “إن الالتقاط الضعيف الدائم للأجسام بين النجوم في النظام الشمسي ممكن من خلال هذه الفتحات. وسوف تتحرك بشكل فوضوي داخل مجال التل لالتقاط دائم حول الشمس، مما يستغرق وقتًا طويلاً بشكل تعسفي بعدد لا نهائي من الدورات”. لن تصطدم هذه الأجسام بالشمس أبدًا ويمكن التقاطها بشكل دائم.
