قد يعرف العلماء أخيرًا سبب افتقار كوكب الزهرة، توأم الأرض، إلى قمر، حيث وجدوا أن الكوكب الأكثر سخونة في النظام الشمسي ربما يكون قد استهلك قمره الصناعي الطبيعي.
فينوس يُشار إليه غالبًا بتوأم الأرض نظرًا لحجمه وكتلته وتكوينه الصخري وبعده عن الشمس، لكن هناك بعض الاختلافات الصارخة بين الكوكبين. بصرف النظر عن درجة حرارة كوكب الزهرة الساخنة للغاية، والتي يمكن أن تذيب الرصاص، والضغط السطحي المذهل، والرياح العنيفة عالية السرعة، وسحب حمض الكبريتيك، يمكن رؤية أحد الاختلافات الرئيسية بين الأرض والزهرة من بعيد. في حين أن كوكبنا لديه رفيق دائم في شكل القمر، كوكب الزهرة يفتقر إلى قمر خاص به. في الواقع، الكواكب الوحيدة في النظام الشمسي التي ليس لديها أقمار هي كوكب الزهرة، الكوكب الثاني من الشمس، و الزئبق، أقرب كوكب إلى الشمس.
أحد الأسئلة التي حيرت العلماء لسنوات هو ما إذا كان كوكب الزهرة يفتقر دائمًا إلى القمر، أو ما إذا كان الكوكب الأكثر سخونة في النظام الشمسي كان لديه قمر صناعي طبيعي في يوم من الأيام وفقده بطريقة أو بأخرى. والآن، ربما يكون فريق من الباحثين قد توصل إلى إجابة، وتحديد المصير الذي كان سيحل بقمر افتراضي يدور حول كوكب الزهرة.
قال ستيفن آر. كين، قائد الفريق من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد لموقع Space.com: «لطالما كنت مفتونًا بتكوين القمر وتطوره في النظام الشمسي، وخاصةً كوكب الزهرة، نظرًا لأن بحثي يتركز حول تطوره وإمكانية صلاحيته للسكن في الماضي». “الزهرة هو توأم الأرض، وكلاهما متطابقان تقريبًا في الحجم والكتلة والتركيب. ومع ذلك، فإن الأرض لديها قمر كبير، والزهرة ليس لها قمر على الإطلاق، ولا حتى قمر صناعي صغير تم التقاطه.
“لا شك أن كوكب الزهرة شهد تأثيرات كبيرة، تمامًا كما حدث مع الأرض، وبالتالي كان لديه فرصة كبيرة، إن لم يكن أكثر، لتكوين قمر مشابه لما نراه في سمائنا.”
قام كين وزملاؤه ببناء محاكاة لاختبار أفكارهم حول ما يمكن أن يصبح عليه قمر الزهرة.
“تضمن العمل العودة إلى الفيزياء الأساسية وإنشاء محاكاة من الألف إلى الياء، والتي قمت بالتحقق من صحتها من خلال التأكد من أنني أستطيع إعادة إنتاج تطور نظام الأرض والقمرقال كين. “كانت اللحظة المثيرة التي أدركت فيها أن نموذجنا يقدم تفسيرًا كاملاً لعدم وجود قمر لكوكب الزهرة!”
هل استهلك كوكب الزهرة قمره الخاص؟
قام الفريق بتصميم نموذج لشد الحبل الجاذبية بين كوكب الزهرة، وهو قمر افتراضي، والشمس، وتتبع ذلك للأمام على مدى مليارات السنين.
وأوضح كين: “هذه هي نفس الفيزياء التي تحكم قمرنا، الذي ينجرف ببطء بعيدًا عن الأرض. لقد أجرينا الحسابات عبر مجموعة واسعة من الاحتمالات حول مدى سرعة دوران كوكب الزهرة ومدى ضخامة قمره، باستخدام وصفين رياضيين مستقلين لكيفية عمل المد والجزر”.
وقال الباحث إن ذلك تم حتى لا تتوقف الاستنتاجات التي تم التوصل إليها على مجموعة واحدة من الافتراضات. لقد وجدوا في معظم الحالات أن قمر الزهرة لا يوجد الانجراف بأمان إلى الخارج بالطريقة التي لدينا. وبدلا من ذلك، أظهرت النمذجة أن القمر الذي يدور حول كوكب الزهرة سيعكس مساره في نهاية المطاف ويتجه نحو الداخل، مما يتسبب في تمزقه بسبب جاذبية الكوكب.
ووجد كين وزملاؤه أن امتلاك حجم مرعب لن يضمن بقاء قمر الزهرة أيضًا.
وأضاف كين: “الجانب المثير للاهتمام هو أن القمر الأثقل يتم تدميره بشكل أسرع، لأن القمر الضخم من شأنه أن يستنزف دوران كوكب الزهرة بكفاءة كبيرة مما يسرع من تدميره”.
ولكن هل هناك أي ظروف يمكن أن يبقى فيها قمر الزهرة على قيد الحياة؟
قال قائد الفريق ستيفن آر كين من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد لموقع Space.com: “يرجع البقاء على قيد الحياة إلى أمرين رئيسيين: كان على كوكب الزهرة أن يدور بسرعة عندما تشكل القمر، مع يوم أقل من حوالي 12 ساعة، ولا يمكن أن يكون القمر ضخمًا جدًا، حيث يصل إلى كتلة قمرنا تقريبًا”. “في تلك النافذة الضيقة، يهاجر القمر إلى الخارج ويستقر، تمامًا كما فعلت الأرض. وخارج هذا النطاق، للأسف محكوم على القمر أن يستهلكه كوكب الزهرة.
“لذلك يجب أن يكون حجم القمر المتبقي متواضعًا، ويدور حول كوكب الزهرة المبكر الذي يدور بسرعة، وهي ظروف لا تتطابق مع ما نعتقد أنه كان عليه كوكب الزهرة المبكر بالفعل.”
قد لا نعرف أبدًا بشكل قاطع ما إذا كان كوكب الزهرة قد دمر قمره بالفعل، حيث يعتقد كين أن جمع الأدلة المباشرة من الملاحظات الفلكية سيكون أمرًا صعبًا للغاية.
وقال كين: “إن العثور على أدلة رصد مباشرة أمر صعب للغاية. فالقمر المفقود منذ مليارات السنين لن يترك أي أثر مباشر يمكننا توجيه التلسكوب نحوه اليوم، لذلك لا يمكننا مراقبة الحدث نفسه”. “ومع ذلك، هناك طرق غير مباشرة. على سبيل المثال، إذا تم تدمير قمر وتساقط حطامه على كوكب الزهرة، فمن الممكن أن يترك بصمة كيميائية في سطح الكوكب أو الغلاف الجوي، والبعثات القادمة إلى كوكب الزهرة، بما في ذلك ناسا دافينشي (التحقيق العميق في الغلاف الجوي للزهرة للغازات النبيلة والكيمياء والتصوير) سوف يقيس تكوين الغلاف الجوي بالتفصيل.
إذا كانت مهمات مثل دافينشي يمكن أن تساعدنا في تطوير فهم أفضل للجزء الداخلي من كوكب الزهرة، فإن هذا من شأنه أيضًا تحسين النماذج مثل تلك المستخدمة في هذا البحث. وذلك لأن نتائج مثل هذه النماذج تعتمد على خصائص الجزء الداخلي من كوكب الزهرة، والتي ليست مفهومة جيدًا حاليًا.
“هناك اختبار أوسع خارج نظامنا الشمسي لأن نتائجنا تتنبأ بأن الكواكب الشبيهة بالزهرة التي تدور ببطء حول النجوم الأخرى يجب أن تفتقر بشكل عام إلى أقمار كبيرة، لذلك عندما يبدأ علماء الفلك في البحث عن أقمار حولها الكواكب الخارجيةوقال كين: “هذا توقع يمكن التحقق منه في النهاية مقابل البيانات الحقيقية”.
لا ينوي كين وزملاؤه الاعتماد على أمجادهم بينما يتم تسليم المزيد من البيانات من كوكب الزهرة أو حتى الكواكب الخارجية الشبيهة بالزهرة. لديهم الكثير للعمل عليه في هذه الأثناء.
واختتم كين حديثه قائلاً: “هناك العديد من الآثار المترتبة على عملنا والتي أود استكشافها بشكل أكبر. وتشمل هذه التأثيرات التركيبية والجوية لحدث استهلاك قمر كوكب الزهرة والذي قد يكون قابلاً للاختبار الآن”. أود أيضًا استكشاف تأثيرات مماثلة لعطارد و المريخوإجراء المزيد من الدراسات حول حالات الكواكب الخارجية التي قد تحدث فيها سيناريوهات الاصطدام بالقمر.”
يتوفر بحث الفريق كورقة تمت مراجعتها مسبقًا على موقع المستودع arXiv.
المصدر الأصلي: www.space.com — للاطلاع على المادة الأصلية.
