يشرح علماء الفيزياء الفلكية الانفجار النشط للميثان على تشيرون

تم تسجيل تشيرون الذي يبلغ طوله حوالي 210 كيلومترًا في كل من الكويكبات والمذنبات. وهذا هو أول جسم مكتشف لفئة غير عادية من الأجرام السماوية: فهي تأتي من حزام كويبر، لكن جاذبية الكواكب العملاقة حولت مداراتها تدريجياً إلى مسافة أقرب إلى الشمس، وهي الآن تتجول بين مداري المشتري ونبتون. عدة مئات منهم معروفون بالفعل. وبما أن تشيرون تقع بين زحل وأورانوس، فقد سُميت على اسم القنطور الأسطوري – حفيد أورانوس وابن كرونوس (زحل). تبين أن هذا الاسم نبوي: بعد عقد من اكتشاف تشيرون، في عام 1988، لاحظ علماء الفلك تبخر الغازات من سطحه، أي نشاط مذنب حقيقي. وبعبارة أخرى، اتضح أن هذا هو حقا “القنطور”، “الهجين” من الكويكب والمذنب. يمكن لعلماء الفلك أن يقولوا الشيء نفسه بثقة حول ما يقرب من عشرين جسمًا مشابهًا. ويحاول العلماء معرفة السبب الدقيق وراء مسارات المذنبات المذهلة على هذه المسافات الكبيرة من الشمس. وفقا لأحد الإصدارات، فإنها تنبعث منها بشكل رئيسي أول أكسيد الكربون، لأنه متقلب للغاية. ووفقا لآخر، فإن هذا نتيجة لتغيير حاد في بنية الجليد السطحي.

في الفضاء، تتجمد جزيئات الماء بسرعة كبيرة بسبب البرودة الشديدة بحيث لا يكون لديها الوقت لترتيب نفسها في بنية بلورية متناظرة وتتجمد بشكل عشوائي، مما يخلق ما يسمى بالجليد غير المتبلور. ولكن إذا أصبحت درجة الحرارة أعلى على الأقل من حوالي 160 درجة مئوية تحت الصفر، فإن “قبضة” البرد تضعف، وتكتسب الجزيئات حرية التنظيم – ويصبح الجليد غير المتبلور بلوريًا. ويصاحب هذا التحول إطلاق الحرارة، وكان هذا هو السبب المحتمل لـ “سلوك” القنطور المذنب. ومع ذلك، كما أظهرت الملاحظات الأخيرة، في حالة تشيرون، هذه الآلية ليست هي الآلية الرئيسية. في يناير 2024، لاحظ علماء الفيزياء الفلكية من الولايات المتحدة وفرنسا وإسبانيا تشيرون باستخدام مرصد جيمس ويب الفضائي وشاركوا بيانات غير متوقعة إلى حد ما في ورقة بحثية متاحة على خادم ما قبل الطباعة arXiv.org. في وقت الملاحظات، كان الكائن ما يقرب من 19 مرة أبعد من الشمس من الأرض – تقريبا على مسافة أورانوس.

وفقًا للبيانات المنشورة، من خلال طيف الضوء الذي يعكسه الجسم، مكّن التلسكوب من التعرف على جليد الماء (البلوري وغير المتبلور) على سطحه، وثاني أكسيد الكربون المجمد، والمواد العضوية، وكذلك أول أكسيد الكربون (CO)، والأمر اللافت للنظر – مرة أخرى، في الحالة الصلبة. وفي الوقت نفسه، فإن الذيل الغازي لشيرون مختلف تمامًا في التركيب: فهو يحتوي على الكثير من غاز الميثان (المنبعث بمعدل يزيد عن 40 كيلوجرامًا في الثانية)، وثاني أكسيد الكربون أقل بنحو 15 مرة، ولا يحتوي على أول أكسيد الكربون على الإطلاق. وهذا ما يعتبره العلماء أمرًا شاذًا: عادةً ما يكون أول أكسيد الكربون في أعمدة المذنب أكثر بكثير من غاز الميثان.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه في ظل وجود تبخر وفير للميثان، لم يتم ملاحظة هذه المادة على شكل جليد على تشيرون. بالإضافة إلى ذلك، يحدث الإصدار في منطقة واحدة محددة. كل هذا يسمح لنا بالشك في أن غاز الميثان لا يتبخر مباشرة من السطح، بل يتسرب من الأعماق. اقترح العلماء أن احتياطياته مخفية تحت سطح تشيرون، وأن ثاني أكسيد الكربون الجليدي يتشكل من الأعلى بكميات صغيرة تحت تأثير الإشعاع الكوني ولا يهرب بفضل الجليد المحيط الآخر: فهم يحتفظون به كما لو كان في فخ.