ديب إم팩ت
1 أغسطس 2005
في 4 يوليو الماضي، أُعلِن أن المسبار "ديب إم팩ت" قد أطلق وحدة مكوّنة من كتلة 410 كيلوغرام من النحاس، والتي اصطدمت بذرة المذنب تيمبل 1، التي اكتشفت في أبريل 1867 بالعين المجردة من قبل الفلكي المارسي إ.و. تيمبل.
الجسم يملك فترة دوران تبلغ 5.5 سنة، ويدور بين المريخ والمشتري. ويُقدّر أن أكبر أبعاده تبلغ 6 كيلومترات. لذا أرسلت ناسا مسبارًا، بهدف محاولة معرفة المزيد عن التركيب والبنية الداخلية للمذنبات، من خلال إرسال جسم يصطدم بأحد هذه المذنبات.
إليك المدارات:
مدار المذنب تيمبل 1 بين مداري المريخ والمشتري. لاحظ في أقرب نقطة إلى الشمس، عدم دائرية مدار عطارد، وهي غير ملحوظة بوضوح. في الأعلى، على المدار البني، الموقع الذي احتلته المذنبة في لحظة إطلاق المسبار. المدار الدائري الأزرق هو مدار الأرض. في الأعلى، الموقع الذي احتلته الأرض في لحظة إطلاق المسبار. بعد ستة أشهر (نصف مدار أرضي)، وقوع الاصطدام. قس المسافات المنحنية التي قطعتها المذنبة والمسار المسبار في نفس الفترة الزمنية. تتحرك المذنبة أسرع.
معلومة دقيقة حول مسار الاصطدام.
على العنوان:
http://deepimpact.umd.edu/amateur/where_is.shtml
ستجد رسمًا متحركًا جميلًا.
ستجد أولًا زريتين، تسمح لك بتغيير "نقطة الرؤية". سترى بذلك أن مدار المذنب منحني نسبيًا بالنسبة لمستوى الاستواء.
هذا ما مكّنه من البقاء على قيد الحياة.
هناك أنواع مختلفة من المذنبات. بعضها، تُسمى "غير دورية"، تُجري رحلة واحدة فقط داخل نظامنا الشمسي، ثم تختفي دون أثر. في الواقع، لا نعرف جيدًا البنية الداخلية لهذا "الضباب الكبير"، أو هذا المخزون من المذنبات، الذي يُفترض أنه موجود بعيدًا جدًا خارج نظامنا الشمسي. ما هي أصله؟ عندما كان النظام الشمسي في مراحله المبكرة، تشكلت الكواكب. في تلك الفترة، دخلت عدة آليات في العمل. أبسطها فهمًا هو "الإكلينغ"، أي اصطدام جسم صغير بجسم كبير، حيث يُدمج الجسم الصغير في كتلة الجسم الكبير. الآلية الثانية هي التأثير المُضاعف الإيجابي. من الناحية الرياضية، يُسمى ذلك "مقابلة" (كلمة إنجليزية مستعارة من نظرية الحركة الجزيئية: encounter). النظام الشمسي الأصلي كان "متصادمًا". تميل هذه الاصطدامات إلى خلق توزيع سرعة يشبه توزيع ماكسويل-بولتزمان، لكل المجموعات. إنها نظام "متعدد المجموعات". هناك ميل نحو التوازن الديناميكي الحراري لكل مجموعة. عندما يكون لدينا خليط من غازين في حالة توازن ديناميكي حراري (مثلاً، البلازما التي تشكل الشمس)، تكون الطاقات الحركية المتوسطة للمجموعات المختلفة متساوية. وتناسب هذه الطاقات نسب الكتل. خذ بلازما الهيدروجين. الإلكترونات أخف بـ 1850 مرة من نوى الهيدروجين. وبالتالي، تكون سرعة الاهتزاز الحراري للإلكترونات جذر 1850 مرة أعلى من سرعة أيونات الهيدروجين، أي 43 مرة أعلى.
مزيج "أصناف ثقيلة" و"أصناف خفيفة" سيؤدي إلى تسريع الأصناف الخفيفة (مثل "الكتل البخارية المتسخة" أو "الجليد المتسخ" التي ستصبح المذنبات الأولية). لذا، أُطلقت الشمس ملايين الأجسام الصغيرة. بعضها، بعد اكتسابه سرعة الهروب بالنسبة للشمس، اختفت في الفضاء بين النجوم. والبعض الآخر بقي في "ضاحيتنا الكبرى". وبما أن هذه "المقابلات" تعمل في كلا الاتجاهين (لكن بشكل عام تسرع الأجسام الصغيرة)، هناك "تأثير مُضاعف سلبي" يُملأ توزيع ماكسويل-بولتزمان بسرعات منخفضة. وبالتالي، تم تقليل سرعة العديد من الأجسام الصغيرة، وقد سقطت، مثلاً، على الشمس، أو على كواكب صخرية مثل كوكبنا، وربما تشكلت بها كتل مائية.
تيمبل 1 مذنب بقدر وسط. فقد اكتسب سرعة مشابهة للكواكب. لكنه حظي أيضًا بالحظ بأن وُضع على مدار منحني، مما يقلل من احتمالات مواجهاته السيئة مع الكواكب، التي جميعها أثقل منه، وستُحدث بالتأكيد تغييرًا في مداره. وقد تغير مداره قليلاً منذ اكتشافه. انظر إلى التاريخ، بفضل جوجل. لماذا يُطلق غازًا أقل من مذنب هالي؟ سؤال جيد. لا نعرف الكثير عن هذا الانبعاث، تمامًا كما لا نعرف الكثير عن البنية الداخلية للمذنبات.
في الواقع، كوكبنا أيضًا يُطلق غازًا، وهذه الظاهرة تُسمى البركانية. نعلم أن تأثير المد والجزر يُعززها (فعل المشتري على أيو، القمر الأول، الذي يُمزج بعناية قمره). إذا استجابت أيو بدرجة حرارة عالية لوجود جارها القريب، فهذا لأنها تدور حول نفسها. لو كانت متزامنة مع الكوكب العملاق، لما كان هناك بركان بهذه الشدة. بالإضافة إلى أن أيو قريب جدًا من المشتري.
ربما تكون نشاطات الانبعاث الغازي للمذنبات مرتبطة بفترة دورانها حول نفسها. مذنب يدور هو مذنب أكثر حساسية لتأثيرات المد والجزر الناتجة عن قربه من الكواكب. في الواقع، نلاحظ أن المذنبات تُطلق غازًا عندما تدخل داخل مدار المشتري. هل هذا لأنها تتلقى إشعاعًا شمسيًا أكثر؟ نعم، إذا كان الانبعاث مجرد تبخر سطحي. لا، إذا كانت هذه انفجارات ناتجة عن أعماقها. ولكن عندما ننظر إلى الصور التي التقطها مسبار جيوتو أثناء اقترابه من هالي، نرى بوضوح وجود مصادر انفجارية. وبالتالي، قد يكون استئناف نشاط المذنب عند دخوله النظام الشمسي مرتبطًا بتحريك داخلي ناتج عن تأثيرات المد والجزر، شديد إذا كان يدور حول نفسه. هل قُسّمت فترات دورانها؟
من هذه الزاوية، تيمبل 1 قد يكون جسمًا نسبيًا غير نشط لأنه يدور ببطء حول نفسه، وبالتالي يكون أقل حساسية لهذا التأثير المُمزج الناتج عن المد والجزر، الذي يُحفّز انفجارات متنوعة (بركانية على أيو، انبعاث غاز على المذنبات). اسأل براهيك ما رأيه. فلك الكواكب يُفترض أنه مجاله.
يمكنك تحديد موقع الأجسام المختلفة حسب رغبتك. أولاً، المذنب تيمبل 1 يقترب، بعد إدخال المسبار ديب إم팩ت في المدار. ستلاحظ أثناء المرور التاريخ: 4 يوليو. يحب الأمريكيون أن يُذكروا إنجازاتهم الفضائية بهذه الطريقة، ويُظهروا كيف يسيطرون على مسار مسبارهم. هذه التواريخ تُصادف ذكرى ثورتهم، ولا تأتي بالصدفة.
النظر المُنتظم للرسم المتحرك يُظهر بوضوح أن تيمبل 1 تدور أسرع من المسبار، وتحاول مُواكبتها. في الواقع، هي التي تصطدم بالمسبار، وليس العكس. لكن لا يهم. الصورة التالية، مرّ شهرين. المذنب يقترب من المسبار، أو على الأقل الجسم الذي سيُنفصل عنه لتحقيق هذا الاصطدام.
إليك المذنب، الصورة التقطت قبل 5 دقائق من الاصطدام:
المذنب. صورة التقطت قبل 5 دقائق من الاصطدام.
المسبار والوحدة المُصطدمة
كانت كاميرا مثبتة على وحدة الاصطدام.
تكبير، 190 ثانية قبل الاصطدام. هل النقاط المضيئة تتوافق مع مصادر الانبعاث؟
صورة فنية تُظهر وحدة الاصطدام تقترب (بشكل درع)