وفقًا للعديد من الدراسات العلمية التي تشير إلى مكان نشأة المذنبات ، فإنها تأتي في المقام الأول من منطقتين: سحابة أورت، التي تقع بين 50000 و 100000 وحدة فلكية من الشمس، وحزام كويبر، الذي يقع أبعد قليلاً عن مدار نبتون.
بهذا المعنى، يُفهم أن المذنبات طويلة العمر تنشأ في سحابة أورت، نسبةً إلى عالم الفلك يان هندريك أورت. تتكون هذه السحابة من بقايا السديم الشمسي المركز. وهذا يعني أن العديد من المذنبات التي تقترب من الشمس تسلك مدارات إهليلجية طويلة جدًا بحيث لا تعود إلا بعد آلاف السنين. علاوة على ذلك، تساعدنا دراستها على فهم المزيد عن أصل الماء وعلاقته بتكوين المذنبات.
عندما يمر نجم قريبًا جدًا من بعضه البعض في النظام الشمسي ، تتعطل مناطق سحابة أورت من المذنبات: يُطرح بعضها خارج النظام الشمسي ، لكن البعض الآخر يقل مداراتها. لفضح مكان نشأة المذنبات قصيرة الدورة ، مثل هالي ، اقترح جيرارد كايبر وجود حزام من المذنبات مثبتة خارج نبتون ، وسمي هذا حزام كويبر.
من أين تنشأ المذنبات
تتنوع مدارات المذنبات بشكل كبير: إذ تنشأ في النظام الشمسي الخارجي، وهي عرضة للاضطراب الشديد (أو التفكك) نتيجة اقتراب الكواكب الرئيسية منها. بعضها يدور في مدارات قريبة جدًا من الشمس، فيُدمر عند اقترابه منها، بينما يُقذف بعضها الآخر خارج النظام الشمسي نهائيًا. يمكنك قراءة المزيد عن تركيب المذنبات وتكوينها في هذا السياق، مما يساعدنا على فهمها بشكل أفضل.
وبالمثل، إذا كان فضاءهم بيضاويًا وذو طور طويل أو طويل جدًا، فإنهم يأتون من سحابة أورت الافتراضية، ولكن إذا كان مدارهم ذو دورة قصيرة أو متوسطة القصر، فإنهم ينحدرون من حزام إيدجوورث-كويبر، على الرغم من وجود حالات شاذة مثل هالي، بدورة مدتها 76 عامًا (قصيرة)، والتي تأتي من سحابة أورت.
مع ازدياد حجم المذنبات واقترابها من الشمس وإتمام مداراتها، تتراكم فيها المواد ثم تتساقط، مما يؤدي إلى تقلص حجمها. بعد عدد معين من المدارات ، ينطفئ المذنب، وعند استنفاد آخر المواد الخام المتطايرة، يتحول إلى كويكب عادي، إذ لا يستطيع العودة لاستعادة كتلته. ومن أمثلة المذنبات التي تفتقر إلى هذه المواد الخام المتطايرة: 7968 إلست-بيزارو و3553 دون كيشوت.
تكوين المذنبات
يمكن أن يصل قطر المذنبات إلى عشرات الكيلومترات، وهي تتكون من الماء والميثان والحديد والمغنيسيوم والجليد الجاف والأمونيا والصوديوم والسيليكات. وبفضل درجات الحرارة المنخفضة في المناطق التي تتواجد فيها، تبقى هذه المكونات متجمدة . وقد كشفت الأبحاث التي أُجريت على تركيب المذنبات الكثير عن طبيعتها وكيف أثرت على كوكبنا.
تشير بعض الدراسات إلى أن العناصر الموجودة في المذنبات هي مواد عضوية ولها آثار بالغة الأهمية على الحياة، مما يعني أنها في المراحل الأولى لتكوين العوالم، اصطدمت بالأرض ووفرت أصل الكائنات الحية. وهذا يرتبط بأسرار الفضاء.
عندما يظهر المذنب، يبدو كنقطة مضيئة، مع شعاع ضوئي مرئي على خلفية من النجوم الثابتة. أول ما يُرى هو محور المذنب، أو ذؤابته؛ لاحقًا، مع اقتراب المذنب من الشمس ، يبدأ في إظهار ما نسميه عادةً ذيل المذنب، مما يمنحه مظهرًا رائعًا.
عندما يقترب المذنب من الشمس، تصبح نواته شديدة الحرارة، مما يؤدي إلى ذوبان الجليد وتبخره. ثم يتدفق هذا البخار إلى الخلف، مشكلاً ذيلاً يشير بعيداً عن الشمس ويمتد لملايين الكيلومترات.
وبالمثل، تُظهر المذنبات أنواعًا مختلفة من الذيول. وأكثرها شيوعًا ذيل الغبار وذيل الغاز . يمتد ذيل الغاز دائمًا في الاتجاه المعاكس لضوء الشمس، بينما ينشأ ذيل الغبار من مدار المذنب، ويقع بين الذيل الرئيسي ومساره. لفهم هذه الظاهرة بشكل أفضل، يمكنك مراجعة مقالنا حول سبب توهج المذنبات وكيف يرتبط ذلك بتطورها.
يُساهم التقاء الفوتونات التي يتلقاها هذا الجسم من الفضاء، كوابل من الحرارة، في توفير كمية كافية من الضوء، يمكن ملاحظتها عند رصد المذنب، مما يُشعّع كل ذرة غبار بضوء الشمس. علاوة على ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه تم رصد نوع ثالث من الذيل، مُكوّن من أيونات الصوديوم، في مذنب هيل-بوب .
علاوة على ذلك، يمكن أن تمتد هذه الذيول بشكل هائل، لتصل إلى ملايين الكيلومترات. فعلى سبيل المثال، عند الحديث عن المذنب هالي (IP)، قُدِّر طول ذيله عند ظهوره عام 1910 بنحو 30 مليون كيلومتر، أي ما يعادل خُمس المسافة بين الأرض والشمس.
وبالمثل، في كل مرة يمر فيها مذنب بالقرب من الشمس، يتعرض للتلف، لأن المادة التي يقذفها لا تتجدد. ومن المتوقع أن يمر المذنب، في المتوسط، بالقرب من الشمس حوالي ألفي مرة قبل أن يتحلل تمامًا. وعلى طول مساره ، يقذف المذنب كميات كبيرة من قطع صغيرة من المادة؛ وعندما يقذف معظم مادته ولا يتبقى لديه ما يكفي للحفاظ على غلافه الجوي، يُقال إنه مذنب ميت.
معلومات أخرى من أين تنشأ المذنبات
بحسب دراسات أخرى مماثلة، ثمة مسألة أخرى تحتاج إلى تفسير. فنظرًا لانخفاض كتلة سحابة أورت ، لم تتشكل المذنبات فيها. وتفسر المعايير المعتمدة هذه الظاهرة بافتراض أنه خلال تشكل النظام الشمسي، عندما تشكلت الأجرام السماوية، أدت كتلها الهائلة إلى تعطيل مدارات المذنبات المتشكلة سابقًا، دافعةً إياها إلى أطراف النظام الشمسي. ويمكنكم البحث أكثر في دور الغبار الكوني في هذه الظاهرة، وهو أمر أساسي لفهمها.
في هذا السياق، ركزت الأبحاث الحديثة على نظرية مفادها أن بعض المذنبات التي تظهر في سحابة أورت نشأت في أنظمة سماوية أخرى. فعندما تولد النجوم، فإنها عادةً ما تفعل ذلك في تجمعات نجمية كبيرة ومتقاربة.
بعد ذلك، تتباعد هذه النجوم، ويبدأ كل منها رحلته الخاصة. وخلال مدارها حول مجرة درب التبانة ، ربما تفاعلت سحابة أورت في نظامنا الشمسي مع سحابة نجوم أخرى، مما أدى إلى تدفق متبادل للمذنبات. لمزيد من المعلومات، يمكنكم الاطلاع على مقالنا حول المذنبات التي تقترب من الأرض.
لتفسير منشأ المذنبات قصيرة العمر مثل مذنب هالي، اقترح جيرارد كويبر وجود حزام من المذنبات يقع وراء نبتون، وهو حزام كويبر. وتوقع كويبر أن كتلة بلوتو (التي كانت آنذاك مبالغًا في تقديرها) ستؤثر على مدارات هذه الأجرام الصغيرة، مما يدفعها نحو النظام الشمسي الداخلي.
علاوة على ذلك، طُرحت النظرية المقبولة حاليًا في ثمانينيات القرن الماضي من قِبل خوليو فرنانديز، استنادًا إلى فكرة أنه إذا كانت كتلة منطقة تقع بين 35 و50 وحدة فلكية من الشمس تعادل عشرة أضعاف كتلة الأرض تقريبًا، فمن الممكن أن تكون قد نشأت كائنات حية بكتل مشابهة لكتل الكويكبات. ويمكن أن يتسبب نبتون في تفكك هذه الكويكبات، مما يدفعها لاستكشاف النظام الشمسي الداخلي وفهم بيئته بشكل أفضل. للمزيد من المعلومات حول الأجسام العابرة لنبتون ، يمكنكم قراءة مقالنا المخصص.
لكن القصة لا تنتهي عند هذا الحد. لا تزال هناك مناطق أخرى يمكن أن تكشف عن منشأ المذنبات. ففي أواخر التسعينيات، تم الكشف عن أول كويكب متكتل (كما يُطلق عليه)، والذي أظهر بوضوح ذيلاً من الغبار . هذا الكويكب، الذي كان يُنظر إليه على أنه مذنب، أُطلق عليه اسم 133P/Elst-Pizarro، ومنذ ذلك الحين، تم رصد تسعة أجسام أخرى من هذا النوع.