حزام الكويكبات
هي أجسام صغيرة يعتقد بأنها قد تركت منذ بداية تكون النظام الشمسي قبل 4.6 بليون سنة، وهي أجسام صخرية ذات أشكال مستديرة أو شاذة الاشكال، تمتد مسافة عدة مئات من الكيلومترات ولكن أكثرها صغير الحجم.
ويقع حزام الكويكبات في منطقة بين كوكب المريخ وكوكب المشتري. ويسمى الحزام الرئيسي لتميزه عن حزام كايبر Kuiper وسحابة أورت. ويعتبر الكوكب القزم سيرس Ceres هو أكبر الأجرام في هذا الحزام حيث تمثل كتلته لوحده حوالي 25 % تقريبا من كتلة الحزام، وتعتبر الكويكبات بالاس وهايجيه وفيستا بالإضافة إلى سيرس أكبر الكتل، وتتراوح أحجام كويكبات الحزام من حجم سيرس Ceres كأكبر جرم فيه إلى حبيبات مثل جزيئات الغبار. أكثر من 150 كويكب معروف حاليا يمتلك رفيق أو أكثر له مثل الأقمار التابعة، كما ان هناك ثنائيات أيضا ( كويكبين متساويين في الحجم ويدوران مع بعضهما البعض مثل النجوم الثنائية).
وتتخذ معظم الكويكبات أشكالا غير منتظمة، إلا أن بضعها يأخذ الشكل الكروي تقريبا، يملأه الحفر في أغلب الأحيان. وتدور الكويكبات في مدارات إهليجية حول الشمس، كما انها تدور حول نفسها، بدورات غير منتظمة.
وعلى خلاف للتصور الشائع كما تصورها الأفلام أن تلك المنطقة من الصعب تجاوزها حيث تتبعثر فيها الأجرام بصورة عشوائية، ولكن حزام الكويكبات هي في واقع الأمر في معظمها فارغة. فتلك الأجرام تنتشر على مساحة ضخمة جدا، مما يجعل تواجد كل جرم منهم بعيدا عن الأخر وتمر المركبة الفضائية بكل سهولة خلال ذلك الحزام.
المعروف حاليا من تلك الكويكبات يصل إلى مئات الآلوف منهم، منهم أكثر من 200 كويكب قطرها أكبر من 100 كيلومتر، وخلال دراسة إحصائية بالموجات تحت الحمراء أظهرت أن حزام الكويكبات يحتوي ما بين 700,000 إلى 1.7 مليون كويكب ممن يبلغ قطرها كيلومتر أو أكثر.
ويقدر العلماء أن كتلة حزام الكويكبات مجتمعة هي بحدود 4٪ من كتلة قمر الأرض، تشكل أكبر أربعة أجرام فيها (سيريس، فستا، بالاس، و هايجيه Hygiea) ما مجموعه نصف كتلة الحزام. إلا أن العلماء يعتقدون أن الحزام الحالي لايحتوي سوى على جزء صغير من كتلة الحزام الأصلية عند التشكل. كما أن عمليات المحاكاة الحاسوبية تشير إلى أن حزام الكويكبات الأصلي عند تشكله قد يعادل كتلة كوكب الأرض، ولكن بسبب الاضطرابات الجذبية تمت عمليات طرد لمعظم المواد من الحزام خلال حوالي مليون سنة بعد التشكل، وتبقي فقط أقل من 0.1٪ من الكتلة الأصلية، وبعد ذلك ظل توزيع حجم الحزام مستقر نسبيا، حيث لم تكن هناك زيادة كبيرة أو نقصان مؤثر في حجم الكويكبات الرئيسي الحزام.
ويعود سبب إختلاف تراكيب الكويكبات إلى البعد وطبيعة تشكلهم بعيدا أو قريبا من الشمس. فبعض الكويكبات واجهت درجات حرارة عالية بعد تشكلهم وذابوا جزئيا وتمركز الحديد في قلب الكويكب مما أجبر الحمم البركانية بالخروج إلى السطح. مثل هذا الكويكب هو شاهد على ماحدث في بداية تكون المجموعة الشمسية وكويكب فيستا هو خير دليل باق إلى يومنا هذا.
نظريات تكون الكويكبات
حتى الأن يوجد أكثر من نصف مليون كويكب معروف، ومازال عددهم أكثر بكثير ومتوزعون على نحو واسع في مساحة تقدر بنحو من مليون إلى ثلاثة ملايين كيلومتر، وتتواجد في موقع داخل النظام الشمسي بحيث يبدو وكأن هناك قفزة بين الكواكب. ويعتقد العلماء بأن هذا الحطام قد يكون بقايا كوكب والذي تحطّم مبكرا في بداية تكون النظام الشمسي. مثلما كان تفسير هينريتش اولبرس Heinrich Olbers في عام 1802 بأن هذا الحزام قد تشكل بفعل إنفجار كوكب قديم، لربما نتيجة إنفجار داخلي أو بتأثر كم وحجم ضخم من المذنبات قبل ملايين السنين. ولكن بالتفسير الحديث للعلماء بأن ذلك خطأ أو إن ذلك لم يحدث حيث أن تحطم كوكب يتطلب كمية هائلة جدا من الطاقة، إضافة إلى الكتلة الإجمالية المنخفضة للحزام والتي تعتبر أقل من كتلة قمر الأرض، مما عزز ذلك رفض نظرية هينرتش.
ويعتقد العلماء الأن أن تلك الكويكبات السابحة في ذلك المدار قد تشكلت فرادى ولم تكن كوكب مطلقا، وإن حدث خلال ملايين السنين وأن اندمجت بعض الكويكبات بعضها ببعض نتيجة للتصادمات فيما بينهم. كما يعتقد بأن الكواكب القزمة ضمن هذا الحزام قد تشكلت بنفس الطريقة. وقد اعطيت عدة ألاف من هذه الكويكبات الأكبر أسماء، يوضح الجدول في الاسفل بعض أسماء وصفات بعض تلك الكويكبات.
مصدر للشهب والنيازك
كثرة الكويكبات وتمركزها في منطقة واحدة يجعلها منطقة نشطة ويعرضها للكثير من التصادمات المتكررة فيما بينها، مما يجعل أجزاء من حطام تلك الاصطدامات سببا في كثير من الشهب والنيازك التي تدخل الغلاف الجوي للأرض. ومن بين 50,000 نيزك وجد على الأرض حتى الآن، يعتقد أن حوالي 99% منهم قد يكون مصدرها هو حزام الكويكبات.
وهناك دراسة خرجت في سبتمبر 2007 اقترحت أن حادث التصادم الكبير الذي مر به الكويكب بابتستينا 298 Baptistina أرسل عددا من نواتج ذلك الإصطدام خلال النظام الشمسي الداخلي. ويعتقد أن آثار هذه الشظايا قد تكون السبب في حفرة تايكو على سطح القمر والحفرة تشيكشالوب Chicxulub crater في المكسيك، والتي كانت لها تأثير هائل ويعتقد بأنها التي تسببت في انقراض الديناصورات قبل 65 مليون سنة.
| 
الحفرة الناتجة عن إرتطام نيزك يفوق قطره 10 كيلومتر في المكسيك والذي يعتقد أنه سبب إنقراض الديناصورات قبل 65 مليون سنة
|
الكويكبات القريبة من الأرض
تتواجد بعض الكويكبات في مدارات قرب الأرض فيما يسمى أجرام قرب الأرض Near Earth Objects (NEOs) ، وتحديدا هي الكويكبات والمذنبات التي يمكنها الاقتراب إلى مسافات قريبة من مدار الأرض، أي بحدود مسافة حوالي 45 مليون كيلومتر. وهي تتراوح في حجمها من صغيرة في حجم أمتار إلى كبيرة في حدود 40 كيلومترا لأكبر الكويكبات القريبة من الأرض وهو جانيميد Ganymed 1036. الغالبية العظمى من الأجسام القريبة من الأرض هي أصغر من كيلومتر، ومن المتوقع أن يكون حجم حوالي 15,000 منها في حدود 140 متر (أي بحجم ملعب ونصف لكرة القدم)، وأكثر من مليون كويكب ذات أحجام في حدود 30 متر (أي حوالي ثلث ملعب لكرة القدم).
يراقب العلماء عن كثب تلك الكويكبات وخاصة التي من الممكن تتقاطع في مدارتها مدار الأرض. حيث قد تشكل تلك الأجرام خطرا كبيرا علينا فيما لو تقاطعت تلك المدارت في نفس الوقت مع مدار الأرض وتستخدم التليسكوبات البصرية إضافة إلى الرادارات في إكتشاف ومراقبة أية أخطار محتملة، إلا أن فرص إصطدام كويكب بالارض يعتبر إحتمال ضعيف جدا، لكن البعض منها يقترب فعلا من الأرض، مثل هارمس Hermes (يقترب بمسافة 777,000 كيلومتر).
ومن ضمن 600,000 كويكب تقريبا في النظام الشمسي هناك حوالي 10,000 من تلك الكويكبات والمذنبات التي يمكن أن تمر بالقرب من الأرض. وما يقرب من 10% منها تعتبر في الحجم أكبر من كيلومتر - وهو الحجم تقريبا الذي يمكن أن تؤدي الى نتائج كارثية فيما لو إصطدم بالأرض. ومع ذلك فقد كانت نتائج برنامج ناسا لرصد الأجرام القريبة من الأرض Near-Earth Object Observations (وإختصارا NEOO) أن أيا من الكويكبات الكبيرة تلك لا تشكل حاليا تهديدا على الأرض، ولكن ما زال هناك عددا لا بأس به غير مكتشف.
مهمات فضائية لدراسة الكويكبات
أرسلت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا عدة مهمات لمتابعة ودراسة تلك الكويكبات. مركبة جاليلو الفضائية حلقت قرب الكويكب كاسبراGaspra في عام 1991 وإدا Ida في عام 1993، ومهمة دراسة المذنب نير- شوماكر NEAR-Shoemaker قامت بالمرور ودراسة الكويكب ماتيلد Mathilde وإيروسEros ، ومهمة ديب سبيس واحد (Deep Space 1) و ستار دست Stardust كلاهما قاموا بدراسة عدد من الكويكبات.
وفي عام 2005 قامت المركبة الفضائية اليابانية Hayabusa بالهبوط على كويكب قرب الأرض يسمى إتوكاوا Itokawa لجمع عينات. وعادت المهمة بنجاح إلى الأرض في يونيو 2010، ويدرس العلماء حاليا تلك الجزيئات التي تم جمعها، وقد كانت هذه المهمة هي الأولى من نوعها في الهبوط وجمع عينات والإقلاع من سطح كويكب.
وتعتزم ناسا إطلاق مسبار فضائي في عام 2016 إلى كويكب من أكثر الكويكبات القريبة من الأرض خطورة وإسمه بينو 101955 Bennu، هذه البعثة المسماه أوزوريس ركس OSIRIS-Rex ستكون بمثابة مستكشف للمركبات الفضائية التي سوف تصمم في المستقبل لإكتشاف أية أجرام قد تهدد الأرض، كما أعلنت مؤخرا أنها بصدد تطوير أول بعثة طموحة من نوعها لتحديد والتقاط وحتى نقل كويكب من مداره، تستخدم فيها تكنولوجيات غير مسبوقة فضلا عندمج أفضل العلوم والتكنولوجيا وقدرات الاستكشاف البشري والاعتماد على الابتكار من ألمع العلماء والمهندسين في العالم، والتي تدل على طموح لما يمكن للانسان ان يفعله في الفضاء.
وبصرف النظر عن عملية رصد التهديدات المحتملة، دراسة تلك الكويكبات والمذنبات يتيح للعلماء فرصة ثمينة لمعرفة المزيد عن أصل النظام الشمسي، ومصدر المياه على الأرض، وحتى أصل الجزيئات العضوية التي تؤدي إلى تطور الحياة.
القطر
بالكيلومتر
|
متوسط المسافة
من الشمس كم
|
تاريخ
الاكتشاف
|
إسم الكويكب
| |
180
|
2,051,900,000
|
1977
|
شيرون
|
Chiron
|
246
|
513,000,000
|
1861
|
سيبيلي
|
Cybele
|
182
|
413,000,000
|
1856
|
دافين
|
Daphne
|
336
|
475,400,000
|
1903
|
دافيدا
|
Davida
|
226
|
465,500,000
|
1857
|
دوريس
|
Doris
|
114
|
385,400,000
|
1850
|
إيجريا
|
Egeria
|
174
|
405,900,000
|
1860
|
إلبس
|
Elpis
|
33
|
172,800,000
|
1898
|
إيروس
|
Eros
|
114
|
407,100,000
|
1857
|
إجينيا
|
Eugenia
|
272
|
395,500,000
|
1851
|
إنوميا
|
Eunomia
|
248
|
472,100,000
|
1854
|
إمفروسيني
|
Euphrosyne
|
312
|
463,300,000
|
1858
|
اوربا
|
Europa
|
190
|
466,600,000
|
1862
|
فيريا
|
Freia
|
20
|
330,000,000
|
1916
|
جاسبرا
|
Gaspra
|
192
|
362,800,000
|
1847
|
هيبي
|
Hebe
|
430
|
470,300,000
|
1849
|
هيجبا
|
Hygiea
|
334
|
458,100,000
|
1910
|
إنترامنيا
|
Interamnia
|
204
|
356,900,000
|
1847
|
إيرس
|
Iris
|
244
|
399,400,000
|
1804
|
جونو
|
Juno
|
188
|
435,300,000
|
1852
|
كاليبو
|
Kalliope
|
61
|
290,000,000
|
1885
|
ماتيلدا
|
Mathilde
|
522
|
414,500,000
|
1802
|
بالاس
|
Pallas
|
264
|
437,100,000
|
1852
|
بسيكي
|
Psyche
|
272
|
521,500,000
|
1866
|
سيلفيا
|
Sylvia
|
4.6 x 2.3 x 1.9
|
375,800,000
|
1989
|
توتاتس
|
Toutatis
|
525
|
353,400,000
|
1807
|
فيستا
|
Vesta
|
تعبيراتتعبيرات