كوكب إضافي في النظام الشمسي.. سيناريو كارثي يهدد بقاء الأرض

كشفت دراسة حديثة أجرتها إميلي سيمبسون، خريجة جامعة فلوريدا للتكنولوجيا، عن سيناريو مثير حول ما كان يمكن أن يحدث لو أن النظام الشمسي قد تشكل مع كوكب إضافي بين المريخ والمشتري بدلاً من حزام الكويكبات الحالي.

الدراسة التي نُشرت في مجلة إيكاروس العلمية، تقدم تصورا لما كان سيحدث لو كان هناك كوكب “أرض فائقة” في هذا الموقع وكيف كان سيؤثر على الكواكب الداخلية مثل الأرض والمريخ.

سيمبسون، التي حصلت على شهادتين في علوم الكواكب والفلك، تعاونت مع أستاذها المساعد هاورد تشين لتطوير نموذج ثلاثي الأبعاد لمحاكاة تطور النظام الشمسي في ظل وجود هذا الكوكب الافتراضي. وقد اختبرت الدراسة تأثير كوكب ذي كتلة تعادل مرتين إلى عشرة أضعاف كتلة الأرض على النظام الشمسي الداخلي، وخصوصًا على الكواكب الأربعة: عطارد، الزهرة، الأرض، والمريخ.

وركزت الدراسة على كيفية تأثير وجود كوكب إضافي على “ميل” محور الكواكب (الزاوية التي يميل بها الكوكب على محوره) و”انحرافها المداري” (مدى ابتعاد مدار الكوكب عن الشكل الدائري المثالي)، ويرتبط ميل الكوكب بحدوث تأثير على فصول السنة، بينما يحدد انحراف المدار طول الفصول.

وفقًا للمحاكاة، فإن الكواكب ذات الكتل الأصغر، مثل الكواكب التي تتراوح كتلتها بين كتلة الأرض ومرتين ضعفها، كان لها تأثير محدود على الكواكب الداخلية، حيث ظلت الأرض والمريخ في مناطقها القابلة للحياة.

لكن بوجود كوكب أكبر، قد تحدث تغييرات جذرية في النظام الشمسي، ففي حالة وجود كوكب ضخم يعادل 10 أضعاف كتلة الأرض، وجدت الدراسة أن ميل الكواكب الداخلية سيصبح أكبر مما سيؤدي إلى تباينات هائلة في درجات الحرارة خلال الفصول المختلفة، كما أن مدارات الكواكب قد تصبح غير مستقرة، مما قد يدفع الأرض خارج “المنطقة القابلة للحياة”، المنطقة التي تسمح بوجود المياه السائلة على السطح، وبالتالي استدامة الحياة.

وأوضحت أنه “لو أن هناك كوكبا بكتلة تعادل 10 أضعاف كتلة الأرض تشكل بين المريخ والمشتري، لكان الميل المحوري للأرض أكبر، مما قد يتسبب في شتاء قارس جدا أو صيف حار جدا، وهذا التغير في الميل والانحراف المداري قد يؤدي إلى فصول أكثر تفاوتا في درجات الحرارة، مما يضعف القدرة على استدامة الحياة كما نعرفها”.

ويساعد هذا البحث العلماء في فهم كيفية تطور الأنظمة الكوكبية الأخرى، خاصة تلك التي تحتوي على كواكب “أرض فائقة”، وقد يوجه العلماء الذين يدرسون الكواكب الخارجية (الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى) إلى معرفة أي الأنظمة الكوكبية قد تكون قادرة على دعم الحياة بناء على تركيبتها ومداراتها.