ما هو حزام الكويكبات

يقع حزام الكويكبات في المنطقة الواقعة بين المريخ والمشتري، يحتوي على الكويكبات والكواكب الصغيرة والكواكب القزمية، وتبلغ كتلتها التراكمية نحو 4% من كتلة القمر.

تعد المنطقة بين مداري المريخ والمشتري مميزة، فهي تأوي عائلة كبيرة من الكويكبات. تتميز هذه العائلة بكل شيء من الكواكب القزمية والكواكب الصغيرة إلى الكويكبات وجزيئات الغبار.

حزام الكويكبات يُعرف أيضًا باسم «الحزام الرئيسي» لغرض تمييزه عن مجموعات أخرى من الكويكبات الموجودة في المناطق المجاورة لها، مثل كويكبات طروادة Trojan والكويكبات القريبة من الأرض.

على الرغم من كون حزام الكويكبات ضخمًا في الحجم، فإنه لا يحتوي إلا على 4% فقط من كتلة قمر الأرض، وهو دليل على المسافات الهائلة بين الأجرام السماوية التي يحتوي عليها. مع ذلك، تحدث حالات الاصطدام وإعادة التوجيه، وتعتبر كتهديد محتمل للأرض والمخلوقات التي تعيش عليها.

ملاحظات مبكرة وحديثة لحزام الكويكبات

عُرفت الفجوة بين المريخ والمشتري منذ زمن الفلكي يوهانس كيبلر Johannes Kepler، اعتقد أن الفجوة كانت كبيرة جدًا ما يعني أنه يجب أن يكون هناك كوكب في مكان ما في هذا الفضاء. كان البحث عن كوكب في هذه المنطقة مستمرًا، لكن حدث تطور كبير في نهاية المطاف عندما عثر عالم الفلك في صقلية جوزيبه بيازي Giuseppe Piazzi على كويكب سيريس Ceres في الأول من يناير عام 1801.

بعد هذا الاكتشاف بفترة قصيرة اكتشف هاينريش أولبيرز Heinrich Olbers كويكب بالاس Pallas، وفي عام 1807 اكتُشِف جسمان في الحزام وأصبحا يعرفان باسم جونو Juno وفيستا Vesta.

لعدة سنوات كان يُظن رسميًا أن هذه النتائج الجديدة هي كواكب النظام الشمسي، لكن عُثر لاحقًا على العديد من الأجرام السماوية الأصغر في هذا الحزام ما جعل قائمة الكواكب المتنامية غير منطقية ومزعجة.

في أوائل خمسينيات القرن التاسع عشر، اسقِطَت هذه الأجسام من قائمة الكواكب الرسمية وبدلًا من ذلك صُنفت في فئة جديدة تسمى «الكويكبات» وهو المصطلح الذي صاغه وليام هيرشل William Herschel لأول مرة عام 1802.

كان يُطلق على اسم المنطقة الواقعة بين المريخ والمشتري في ذلك الوقت تقريبًا اسم «حزام الكويكبات» على الرغم من عدم وجود سجل رسمي للذين توصلوا إلى المصطلح.

شهد اكتشاف الكويكبات نموًا هائلًا فاكتُشف 100 كويكب بحلول عام 1868، و1000 من الكويكبات كانت معروفة بحلول عام 1921، و100000 صُنفت وخضعت للمراقبة بحلول عام 2000. اليوم من خلال وسائل التكنولوجيا الحديثة تُكتشف الكواكب الصغيرة والكويكبات الجديدة تلقائيًا بمعدل متزايد باستمرار.

تشكيل حزام الكويكبات

في القرن التاسع عشر عندما اكتُشفت أجسام حزام الكويكبات كان يُظن أنها نشأت من كوكب بين المريخ والمشتري. تشير الدلائل إلى خلاف ذلك، فكتلة حزام الكويكبات تساوي فقط 4% من كتلة القمر والتركيب الكيميائي بين الكويكبات مختلف. لا تبدو هذه بقايا كوكب وحيد إنما أكثر من كوكب واحد أو قد لا تكون من كوكب على الإطلاق.

يمكن تتبع أصول حزام الكويكبات من خلال فرضية تكوين الكواكب التي تبدأ بالغيوم بين النجوم. غيوم الغبار والغاز تصبح ثقيلة للغاية وتتحد بفعل جاذبيتها لتشكل قرصًا من المادة. يتكثف هذا القرص أكثر مما نراه اليوم ليكوّن الشمس والكواكب.

خلال هذه العملية تصطدم الجسيمات وتتجمع مع بعضها في عملية تراكم. عندما تصبح كبيرة بما يكفي فإنها تشكل كوكبًا تُجذب إليه الأجرام السماوية الأخرى بواسطة الجاذبية السائدة وتسمى هذه الأجسام الصغيرة كواكب مصغرة.

كانت الكواكب المصغرة في المنطقة الواقعة بين المريخ والمشتري مضطربة نتيجة الجاذبية الهائلة لكوكب المشتري، وعلى هذا لم تكن قادرة على أن تصبح كواكب كاملة النمو.

كان النظام الشمسي المبكر حارًا بشكل لا يصدق؛ ما تسبب في ذوبان العديد من الكويكبات. نظرًا إلى كون هذه الأجسام صغيرة نسبيًا لذا كانت هذه الفترة وجيزة، ويُظن أن معظم الأجسام في حزام الكويكبات قد تكونت خلال العشرة ملايين سنة الأولى من تكوين نظامنا الشمسي. كان هذا قبل نحو 4.5 مليار سنة على الرغم من أن الكويكبات شهدت تطورًا مستمرًا مع مرور الوقت.

الأجسام الواقعة في حزام الكويكبات

يدور حزام الكويكبات حول الشمس مع الكويكبات والكواكب الصغيرة والكواكب القزمية المتنوعة في الحجم. بغض النظر عن الكوكب القزمي سيريس الذي يبلغ قطره 950 كم، والكويكبات مثل فيستا وبالاس وهيجيا، التي يبلغ قطرها 525 كم و512 كم و434 كم على التوالي، هناك أكثر من 200 كويكب يبلغ قطره أكثر من 100 كم. وهناك نحو 1.2 مليون كويكب يتجاوز أقطارها الـ 1 كم.

قد يبدو هذا كثيرًا للوهلة الأولى لكن حزام الكويكبات في الغالب مساحة فارغة. كما ذكرنا مسبقًا، تقدر الكتلة الكاملة لحزام الكويكبات نحو 2.39 × 1021 كغم؛ أي ما يعادل 4% فقط من كتلة القمر.

تتكون نصف الكتلة الكاملة لحزام الكويكبات من أربعة أجسام رئيسية في هذا الحزام هي سيريس وفستا وبالاس وهيجيا. من بين ذلك، ثلث الكتلة الكاملة لحزام الكويكبات تقريبًا تعود للكوكب القزمي سيريس.

هناك ثلاثة أنواع من الكويكبات الموجودة في الحزام: الكويكبات السيليكاتية (S-type) والكويكبات الكربونية (C-type) والكويكبات المعدنية (M-type). النوع الأكثر شيوعًا من بين هذه الأنواع هو النوع C، وهو اللون الأحمر الذي يضم نحو 75% من الكويكبات. بينما 17% تقريبًا من الكويكبات هي من النوع S، في حين أن النوع M يشكل نحو 10%.

اصطدامات الكويكبات: تهديد للأرض؟

على النطاق الفلكي، تصادم الكويكبات سائد جدًا. من المتوقع أن تصطدم الكويكبات التي يزيد قطرها عن 10 كيلومترات مرة واحدة على الأقل كل 10 ملايين سنة. هذه الاصطدامات تؤدي إلى تكوين جزيئات غبار دقيقة وإذا حدثت بسرعة أبطأ فقد تؤدي إلى اندماج اثنين من الكويكبات. والنتيجة الأخرى لهذه التصادمات هي النيازك التي تُصنع من الحطام عندما يصطدم كويكبان.

من المثير للدهشة أن هناك 50000 نيزك عُثر عليها هنا على الأرض والتي يُظن أن 99.8% منها قد جاء من حزام الكويكبات. تاريخيًا، أدت الاصطدامات إلى أحداث كارثية على الأرض وهناك تأكيد رياضي بأن كويكبًا كبيرًا سيضرب الأرض في وقت ما في المستقبل.

هذه الكويكبات التي تسمى الأجسام القريبة من الأرض NEO، موجودة في الأجزاء الداخلية للنظام الشمسي وتشكل تهديدًا كبيرًا للأرض. وقد شُكّلت برامج لتتبع وتصميم المناورات المضادة في حال العثور على كويكب كبير بدرجة كافية في طريقه للاصطدام مع الأرض.

أُعدت برامج مثل تتبع الكويكبات القريبة من الأرض NEAT، وأبحاث الكويكبات القريبة من الأرض LINEAR، وبرنامج مراقبة الفضاء والعديد من البرامج الأخرى لتتبع السماء من التهديدات المحتملة المسببة للانقراض. لقد اكتشفت هذه البرامج الآلاف من الكويكبات في حزام الكويكبات وتقع على بعد 2000 NEO.

اقرأ أيضًا:

حزام الكويكبات

ربما يكون الكويكب هيجي أصغر كوكب قزم في النظام الشمسي

إعداد: سرمد يحيى

تدقيق: إبراهيم قسومه

المصدر