النظام الشمسي

آفاق جديدة تتجه إلى Verweggistan الكونية

آفاق جديدة في ديسمبر 2005 على منصة الإطلاق في كيب كانافيرال.

© ناسا

هناك مناورة عالية الدقة عندما يقوم مسبار New Horizons في يوم رأس السنة الميلادية في الساعة 6:33 صباحًا ، حيث يمر عصرنا مباشرة خلف كرة الجليد Ultima Thule التي يبلغ طولها 30 كم فقط في المنطقة الحدودية للنظام الشمسي: حزام كويبر.

من مسافة 3500 كيلو متر فقط ، سيقوم المسبار ، من بين أشياء أخرى ، بعمل لقطات مقربة للتربة وجمع عينات من الغبار.

تم إطلاق New Horizons في Cape Canaveral في 19 يناير 2006 كجزء من برنامج New Frontiers التابع لوكالة الفضاء الأمريكية NASA.

آفاق جديدة في ديسمبر 2005 على منصة الإطلاق في كيب كانافيرال.

© ناسا

كان الهدف الرئيسي للتحقيق هو استكشاف الكوكب القزم بلوتو وأقماره الخمسة خلال مرور ستة أشهر في عام 2015. لقد نجحت آفاق جديدة بشكل جيد حتى تم توسيع المهمة على الفور.

يزن New Horizons 478 كيلوغرام: نصف سيارة ركاب عادية.

في أغسطس 2015 ، تم تصميم جسم MU69 للجليد 2014 باعتباره الوجهة التالية في حزام كويبر.

والآن لديها آفاق جديدة على 1.5 مليار كيلومتر. مع وجود بلوتو في مرآته الخلفية ، وصل إلى وجهته تقريبًا: كائن 2014 MU69 ، يُطلق عليه أيضًا Ultima Thule ، والذي يعني "الحدود الخارجية".

قامت آفاق جديدة بتخطي بلوتو في النصف الثاني من عام 2015.

على الطريق لمدة 13 سنة

إذا مرت New Horizons على جسم Ultima Thule الجليدي في يوم رأس السنة الجديدة على بعد 3500 كيلومتر ، فإن المسبار قد سافر بالفعل إلى النظام الشمسي 6.5 مليار كيلومتر منذ إطلاقه في يناير 2006.

  • الصور الأولى

    سبتمبر 2018: آفاق جديدة تلتقط الصور الأولى منه
    ألتيما ثول.

  • معدل التكيف

    أكتوبر 2018: يتم ضبط الدورة إلى Ultima Thule.

  • اكتشاف العقبات

    ديسمبر 2018: مثل آفاق جديدة
    العقبات المكتشفة ، مثل السحب الترابية أو الصخور ، تتغير الدورة التدريبية بحيث يتغير
    الذباب على طول الجسم السماوي ليس في 3500 ولكن 10000 كيلومتر بعيدا.

  • الأقرب مرور

    1 يناير 2019 6:33: جديد
    آفاق تقترب من Ultima Thule إلى أقصى حد ممكن.

  • البيانات المرسلة إلى الأرض

    2019-2021: يتم إرسال تفاصيل حول Ultima Thule وصور لما لا يقل عن 25 كائنًا آخر في حزام Kuiper إلى الأرض.

عرض المزيد

Ultima Thule يصبح أبعد كائن زاره المسبار على الإطلاق ، وهو أيضًا واحد من أكثر الأجرام السماوية بدائية.

بأدواتها السبعة ، لن تكشف نيوهورايزن عن الشكل الذي تبدو عليه ملايين الأجرام السماوية الصغيرة في زوايا النظام الشمسي ، ولكن أيضًا كيف تم إنشاء الكواكب الخارجية الأربعة - كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون - في ذلك الوقت.

كان بلوتو المحطة الأولى

يتكون حزام كويبر من أكثر من مليون قطعة تدور حول الشمس في شريط يبلغ عرضه مليارات الأميال ، حتى خارج نبتون. بالإضافة إلى كرات الثلج الصغيرة مثل Ultima Thule ، يحتوي الحزام أيضًا على خمسة كواكب قزم على الأقل مثل Pluto.

استمرت الرحلة إلى بلوتو ، على بعد 5 مليارات كيلومتر من الأرض ، 9.5 سنوات وكانت نيوهورايزن على أهبة الاستعداد طوال الرحلة تقريبًا لتوفير الطاقة والوقود.

لم يكن يعرف الكثير عن هذا الكوكب القزم قبل المهمة. علم الفلكيون فقط أن بلوتو كان لديه خمسة أقمار ، جو رقيق وسطح محمر مع ثلج من الميثان المجمد ، النيتروجين وأول أكسيد الكربون. لكنهم الآن يعرفون الكثير.

صور بلوتو من قبل آفاق جديدة في 14 يوليو 2015.

© NASA / JHUAPL / SwRI

دامت ملاحظات نيوهورايزن ستة أشهر وأظهرت أن قطر بلوتو كان 2376 كيلومترًا ، أي أكبر 47 كيلو مترًا من المتوقع.

وشهد المسبار أيضًا ارتفاعًا في الجبال يبلغ ارتفاعها 4.5 كيلومتر مع وجود جليد الميثان في الأعلى وجسور عميقة تبلغ مئات الكيلومترات وطولًا من الأنهار الجليدية العملاقة.

الأكبر ، سبوتنيك بلانيتيا ، أكبر من فرنسا وفريدة من نوعها في النظام الشمسي بأكمله. هذا الجبل الجليدي ليس له حفر أثرية ، مما يعني أن الجليد ينمو باستمرار.

لمفاجأة العلماء ، لا يزال بلوتو نشطًا جيولوجيًا ، وبالتالي فإن لب الحجر تحت الجليد سيحتوي على مصدر حرارة يحافظ على سير العملية.

قدمت آفاق جديدة الكثير من المعرفة الجديدة حول أقمار بلوتو الخمسة.

الأكبر ، تشارون ، ليس له جو ، وتظهر الحفر الأثرية القديمة أن القمر أصبح الآن ميتًا دون نشاط جيولوجي.

بلوتو القمر تشارون.

© NASA / JHUAPL / SwRI

ولكن منذ وقت طويل جدًا ، أحدث نشاط جيولوجي ضخم على تشارون سهول جليدية ضخمة ، وجسور ضخمة يصل عمقها إلى 13 كيلومتراً وجبالها.

لكن الملاحظة الأكثر إثارة للدهشة هي أن القطب الشمالي مغطى بغطاء جليدي محمر من الميثان والنيتروجين ، وهي غازات يجب أن تكون قد هربت من بلوتو بمرور الوقت وتجمدت إلى القطب البارد للقمر. لم ير علماء الفلك ذلك من قبل.

وفقا للعلماء ، تم تشكيل نظام بلوتو بأكمله والأقمار الخمسة في النظام الشمسي المبكر قبل أكثر من 4 مليارات سنة في التصادم بين اثنين من planetesimals: بدايات الكواكب التي نشأت في نفس الوقت ، والتي يبلغ قطرها بضعة أمتار فقط وقطرها واحد بضع مئات من الكيلومترات.

التحقيق يفحص 25 الكائنات
حتى قبل إطلاقه في عام 2006 ، خططت ناسا لإرسال مسبار 700 مليون دولار أعمق في حزام كويبر لمزيد من الملاحظات بعد زيارة بلوتو - إذا كانت الأجهزة تعمل وترك الوقود.

استوفت نيوهورايزن كلا الشرطين ، لذلك في عام 2016 تقرر نهائيًا تمديد المهمة.

لاحظت التلسكوبات العديد من النجوم (الخطوط الملونة) حيث منعت Ultima Thule (البقعة المظلمة) الضوء.

© ناسا

بدأ الإعداد في عام 2011 ، عندما بحث الباحثون عن جسم جليدي مناسب باستخدام تلسكوب ماجلان في تشيلي وتلسكوب سوبارو في هاواي.

يجب أن يكون الهدف في حدود درجة واحدة حول مسار المجس ، بحيث لا يكون هناك الكثير من التغييرات في الدورة وبالتالي يلزم الوقود.

تم تحديد 143 وجهة محتملة ، لكنها تتطلب تغييرات كبيرة بالطبع.

فقط عندما تلقى الفريق وقت مراقبة باستخدام تلسكوب هابل ، ظهر ثلاثة مرشحين جيدين - الهدف المحتمل 1 و 2 و 3.

في نهاية عام 2015 ، كان المرشح الأول ، Ultima Thule ، الأقرب إلى وظيفة New Horizons.

عندما تم اختيار Ultima Thule ، ظن الباحثون أن الكرة الجليدية يتراوح قطرها بين 30 و 40 كيلومترًا وشكل الفول السوداني ، لكن الملاحظات الحديثة من الأرض تشير إلى أنه قد يكون هناك كرات جليدية أصغر حجمًا تدور حول بعضها البعض.

5 أدوات تذهب للكوكب البدائي

1 / 5

غير محدد

12345

Ultima Thule يمكن أن يكون جزءًا من الكواكب: بداية جسم سماوي. من خلال دراسة هيكلها ، فإن أدوات آفاق جديدة يمكنها بالتالي الرجوع إلى شباب النظام الشمسي.

© ناسا

فقط عندما يرسل المجس أول صور إلى الأرض ، تأتي إجابة محددة.

وفقًا للخطة ، يمر مسبار Ultima Thule في وقت مبكر من يوم رأس السنة وعلى بعد 3500 كيلومتر فقط: ثلث المسافة التي مر بها بلوتو. ومع ذلك ، فإن وقت المراقبة عن قرب قصير للغاية ، لأن المسبار يتخطى بسرعة الكوكب.

لكن دقة Ultima Thule ستكون أعلى مرتين في Pluto ، لذلك ستشاهد New Horizons تفاصيل حجم ملعب كرة السلة.

تشكيل الكوكب يصبح الثاقبة

Ultima Thule هو الكائن الأكثر بدائية من إنشاء النظام الشمسي الذي تمت دراسته عن قرب.

ستحقق نيوهورايزونز 25 قطعة في حزام كويبر خلال رحلته.

نأمل أن يصبح واضحًا شكل كرة الآيس كريم ، وما درجة حرارتها ، وما تتكون التربة والجزء الرئيسي منها وما إذا كان الجو وحلقات الغبار.

إذا كان Ultima Thule عبارة عن قشرة سقطت في حالة حدوث تصادم في مستوى الكواكب ، فإن البنية الداخلية للكريات الأصلية ستكون مرئية على السطح.

في هذه الحالة ، يمكن للعلماء متابعة تطور الكواكب وتوضيح كيف نشأت في النظام الشمسي المبكر في حالة حدوث تصادمات بين قطع الجليد والغبار والحجر. سوف يعطي العلماء صورة أفضل لكيفية نمو الكواكب ، وتصادمها وتجميعها في كواكب.

يجب على آفاق جديدة مراقبة ما لا يقل عن 25 جسمًا جليديًا آخر من مسافة أكبر حتى عام 2021 ، تتراوح من 15 مليون كيلومتر للأجسام الصغيرة إلى 1.5 مليار كيلومتر لكوكب قزم المحتمل. تقع على بعد 8 مليارات كيلومتر من الأرض ، وعلى نفس المسافة من أولتيما ثول مثل المسافة بين الشمس والأرض.

إعداد الفنيين آفاق جديدة في نوفمبر 2005 للعرض في غرفة معقمة.

© ناسا

يجب أن تظهر الملاحظات شكل الأجسام الجليدية وما تتكون منه التربة.

هذا يسمح لعلماء الفلك بوضع الدراسات التفصيلية حول Ultima Thule في سياق أوسع وتطوير نموذج جديد وأفضل لإنشاء حزام Kuiper والكواكب الخارجية.

على سبيل المثال ، إذا كانت العديد من الكواكب تشكل أنظمة مزدوجة ، مع وجود كائنين يدوران حول بعضهما البعض ، فقد يفسر ذلك كيف تطورت هذه الكواكب إلى الكواكب الخارجية الأربعة قبل 4.5 مليار عام.

توقع عالم الفلك الهولندي الأمريكي جيرارد كويبر في وقت مبكر من عام 1951 وجود العديد من الأجسام الجليدية الصغيرة خارج مدار نبتونوس ، لكن في عام 1992 فقط لاحظ العلماء الأول.

الآن يعتقد رواد الفضاء أن الحزام يتكون من قرص مليء بالكرات الجليدية التي تدور من 4.5 إلى 7.5 مليار كيلومتر من الشمس. يحتوي حزام كويبر على الأرجح على ملايين الكواكب الصغيرة مثل أولتيما ثول ، وأكثر من 100000 جسم جليدي يبلغ قطرها أكثر من 100 كيلومتر وما لا يقل عن خمسة كواكب قزم.

حزام كوبر يغطي الماضي

في النظام الشمسي المبكر ، كان الحزام أكبر وأقرب إلى الشمس. هنا اشتبكت الكواكب الصغيرة مرارًا وتكرارًا ، مكونًا كواكب الغاز الأربعة كوكب المشتري ، زحل ، أورانوس ونبتون.

مع نمو هذه الكواكب ، تقاطعت بعضها مع بعض ، مما تسبب في إطلاق كوكب المشتري باتجاه الشمس قبل حوالي 4.1 مليار عام ، في حين تم إلقاء زحل وأورانوس ونبتون إلى مدارهما الحالي.

ذهب الكوكبية الأخرى في كل الاتجاهات. طار البعض من النظام الشمسي ، وانتقل آخرون في اتجاه الشمس والكواكب الداخلية. لا يزال من الممكن رؤية تأثير الصدمات التي تركوها على القمر والمريخ.

ومع ذلك ، تم القبض على معظم planetesimals من قبل حقل الجاذبية نبتون. هذه هي الطريقة التي شكلوا بها حزام كويبر الحالي ، حيث تحلق كرات الجليد حولها في نفس القرص مثل الكواكب.

أربعة أنواع من الكائنات في حزام كويبر

  • الكواكب القزمية

    تم الاعتراف بخمسة كواكب قزم - Eris و Ceres و Haumea و MakeMake و Pluto - في حزام كويبر من قبل الاتحاد الفلكي الدولي. علاوة على ذلك ، وجد علماء الفلك حوالي 50 كواكب قزم محتملة. آفاق جديدة لديها لتصوير خمسة من المرشحين.

  • Planetesimals كبيرة

    يحتوي حزام كويبر على حوالي 100000 كرة ثلجية كبيرة يبلغ قطرها أكثر من 100 كيلومتر. آفاق جديدة سوف يصور خمسة.

  • Planetesimals الصغيرة

    يحتوي حزام كويبر على ملايين كرات الثلج الصغيرة بحجم Ultima Thule أو حتى أصغر. آفاق جديدة سوف يستغرق 10 إلى 20 منهم. جنبا إلى جنب مع البحث في أكبر planetesimals ، وهذا ينبغي أن تظهر كيف تصطدم planetesimals وتنمو لتصبح كواكب قزم والكواكب.

  • المذنبات

    في الجزء الداخلي من حزام كويبر بين نبتون وبلوتو ، تحتوي بعض كرات الجليد على مدار بيضاوي. يأخذهم بعيدًا في النظام الشمسي ، حيث نراهم كمذنبات.

عرض المزيد

هنا ، في النظام الشمسي الخارجي المظلم والبارد ، تحولت كرات الجليد الصغيرة إلى مدارات مستقرة منذ 4 مليارات سنة.

درجة الحرارة في حزام كويبر هي -223 درجة مئوية ، وبالتالي لا تتبخر المادة الموجودة داخل الأجسام وحولها. الشمس بعيدة جدًا لدرجة أن الضوء والإشعاع لم يغيرا سطح كرات الثلج.

بمعنى آخر ، الكائنات الموجودة في حزام كويبر هي كائنات دموية أصلية محفوظة جيدًا ، نشأت في نفس القرص من كتل الغبار والغاز والجليد التي نشأت منها الكواكب الخارجية الأربعة.

لذلك ستعلم نيوهورايزن الباحثين الكثير عن النظام الشمسي المبكر وتكوين الكواكب.

آفاق جديدة يمسك أول لمحة من Ultima ثول.

© NASA / JHUAPL / SwRI

ملاحظات الحفر التي تم إنشاؤها نتيجة الاصطدامات بالحجارة والكواكب مثيرة للاهتمام للغاية.

يجب أن تُظهر المقربة من المسبار عدد الحفر الموجودة.

نظرًا لأن الأجسام الموجودة في حزام كويبر تعمل في مدار مستقر منذ 4 مليارات عام ، لم يتم إنشاء الحفر مؤخرًا ، ولكن يجب أن تكون قد تشكلت في النظام الشمسي المبكر ، عندما كان هناك العديد من الصخور والكواكب الحيوانية.

إذا كان هناك عدد كبير من الحفر ، فهذا يعني أن الحزام الذي زود مواد البناء بالكواكب كان مليئًا بالكواكب ، بينما يشير عدد صغير من الحفر إلى أن الحزام كان أقل امتلاءًا.

ليس لدى علماء الفلك حاليًا مثل هذه البيانات الملموسة ، وإذا أدخلوا نتائج المسبار في نماذج النظام الشمسي ، فستكون النظرية أساسًا أقوى.

التحقيق يعمل حتى 2030s

نظرًا لأن Ultima Thule على بعد 6.5 مليار كيلومتر ، يستغرق جبل البيانات حوالي 21 شهرًا التي جمعتها New Horizons حول العالم الجليدي لإرساله إلى الأرض. يفترض قائد البحث ، Sol Alan Stern ، حاليًا أن المجموعة الأولى من النتائج ستنشر في سبتمبر 2021.

نيوهورايزن هي السفينة الخامسة التي عبرت مدرج نبتونوس ووصلت إلى حزام كويبر.

في وقت مبكر من عام 1983 ، اجتازت شركة NASA Probe Pioneer 10 ، التي انطلقت عام 1972 ، عملاق الغاز ، ثم تبعها تحقيقات Pioneer 11 و Voyager. أرسل الرواد أحدث البيانات في عام 2003 ، لكن الباحثين لا يزالون على اتصال مع كلا Voyagers.

أبعد ، فوياجر 1 ، هو الآن 21 مليار كيلومتر من الأرض ، وفي عام 2012 كانت أول سفينة على الإطلاق تعبر الهليوب: حدود النظام الشمسي والفضاء بين النجوم ، حيث كمية الجزيئات الشمسية أصغر من الجزيئات من الخارج.

كانت تحقيقات Voyager من وكالة ناسا نشطة لأكثر من 40 عامًا.

© NASA / JPL-Caltech

كانت التحقيقات السابقة قد قطعت شوطًا طويلًا في حزام كويبر ، ولكن تم إطلاقها قبل وقت طويل من عرض وجود الحزام في عام 1992 ، لذلك لم يتم تصميم أدواتهم لاستكشافها هناك.

على سبيل المثال ، كاميرات Voyager ليست حساسة بما يكفي للتنقل حول الأجرام السماوية الصغيرة. يمكن للكشف عن الجسيمات من نيو هورايزن ، وعلاوة على ذلك تم تجهيز مسبار مع جامع الغبار.

بالإضافة إلى مراقبة المزيد من الأجسام الجليدية ، سوف يستخدم المسبار كمية الغبار وغازات الهيدروجين لتحديد كيفية تناقص الرياح الشمسية. حسب ستيرن ، سترسل New Horizons البيانات إلى المنزل حتى عام 2030. سينفد الوقود ، لكن سيبقى المسبار في مداره ويعبر الحدود إلى الفضاء بين النجوم في حوالي عام 2040.

المشاركات الشعبية

فئة النظام الشمسي, المقالة القادمة

الكثير من نجوم الرماية في نهاية هذا الأسبوع
نيزك

الكثير من نجوم الرماية في نهاية هذا الأسبوع

اصطحب أحبائك بيدك ، استلقِ تحت السماء المفتوحة وقم ببضع أمنيات. في نهاية هذا الأسبوع ، يرسم البرسيدس ، وهو أكبر دش نيزك في السنة ، خطوطًا في السماء. 100 نجم إطلاق نار في الساعة في العام الماضي ، كان هناك أكثر من 150 نجم إطلاق نار في الساعة في ذروة الأسراب.
إقرأ المزيد
الكويكب الغامض يتسبب في أكبر أمطار لنجوم الرماية هذا العام
نيزك

الكويكب الغامض يتسبب في أكبر أمطار لنجوم الرماية هذا العام

نجمة واحدة اطلاق النار في الدقيقة الواحدة. هذا هو التردد الذي يحدث فيه أجمل نيزك للاستحمام في السنة - الأنوثة - عبر الأرض ويجعل السماء تلمع. يصل العرض إلى ذروته في الليل من الأربعاء إلى الخميس ويستمر حتى يوم الأحد 17 ديسمبر. سفينة الفضاء لها ذيل نجوم الرماية The Geminids هي ظاهرة متكررة ، سببها 3200 Phaethon ، سفينة فضائية غامضة يبلغ قطرها حوالي 5 كيلومترات ، وهي تطير عبر الأرض كل عام.
إقرأ المزيد
ليلة عيد الميلاد مزينة بنجوم الرماية
نيزك

ليلة عيد الميلاد مزينة بنجوم الرماية

حول التحركات إذا لم تشاهد نجم إطلاق نار هذا العام ، فهذه هي فرصتك الأخيرة! يزورنا Ursids في الفترة من 17 إلى 26 ديسمبر وهناك عدد من نجوم الرماية في الساعة. إذا خرجت مع بطانية تحت ذراعك في ليلة 21 ديسمبر إلى 22 ديسمبر ، عندما يصل دش الشهب إلى ذروته ، فلديك فرصة لرؤية آخر ومضات من النجم لعام 2018.
إقرأ المزيد
الكويكب يحترق الهواء
نيزك

الكويكب يحترق الهواء

عندما تقابلنا Geminids الليلة ، تضيء السماء بما يصل إلى 160 نجمًا في الساعة. تتحرك ببطء عبر السماء ولها توهج مصفر. يوفر دش الشهب أفضل فرصة في السنة لمشاهدة نجوم الرماية ويستمر حتى 17 ديسمبر. ولكن الوقت المناسب لمراقبة الظاهرة الجميلة هو المساء والليل في الفترة من 13 إلى 14 ديسمبر ، عندما يبلغ عدد نجوم الرماية ذروتها.
إقرأ المزيد