في الأبعاد الهادئة التي تتجاوز نبتون، حيث يكون ضوء الشمس توهجا بعيدا وتنجرف بقايا النظام الشمسي القديمة في مدار بطيء، توجد عوالم غريبة صغيرة تبدو وكأنها ترتدي نسخة الكون من قبعة وشال. بالنسبة للمراقب العادي، تثير هذه الأجسام البعيدة - التي تتشكل مثل كرتين مرتبطتين معًا - صورًا مرحة لرجال الثلج المنحوتين ليس من الثلج، بل من الجليد والغبار. ومع ذلك، يكشف الفحص الأقرب أن وراء هذا الشبه العجيب يكمن تنسيق معقد من الفيزياء، وهو ما سعى الفيزيائيون لفهمه حقًا منذ زمن طويل. الأشكال التي نسميها "رجال الثلج الفضائيين" ليست مجرد فضول؛ بل هي فصول في قصة عميقة حول كيفية تجمع المادة تحت احتضان الجاذبية في أبعد زوايا جيراننا الكونيين.
توجد هذه الأجسام الغريبة، المعروفة رسميًا باسم الثنائيات التلامسية، في حزام كويبر - حلقة شاسعة من البقايا الجليدية من ولادة النظام الشمسي. حوالي واحد من كل عشرة من هذه الأجسام يظهر هذا الشكل الثنائي، الذي يذكرنا برجل الثلج ذو "الجسم" الأكبر و"الرأس" الأصغر. من بين الأكثر شهرة هو أروكوت، الجسم ذو اللون الأحمر والمكون من لبتين، الذي تم تصويره عن قرب بواسطة مركبة ناسا نيو هورايزونز في عام 2019، كاشفًا عن قوام وأشكال سطحية تحدت التفسيرات البسيطة. تساءل العلماء في البداية عما إذا كانت التصادمات اللطيفة بين الأجسام القديمة يمكن أن تفسر هذه الأشكال، لكن الفيزياء المعنية أثبتت أنها مراوغة.
تقدم الأبحاث الحديثة فهمًا أكثر تطورًا. طور فريق من جامعة ولاية ميتشيغان أول محاكاة حاسوبية قادرة على تشكيل هذه الأشكال الشبيهة برجل الثلج بشكل طبيعي من خلال عملية تُعرف باسم الانهيار الجاذبي. تحدث هذه العملية عندما ينهار سحاب دوار من الكواكب الجليدية الصغيرة - وهي اللبنات الأساسية للكواكب والأقزام - إلى الداخل تحت جاذبيته الخاصة أسرع مما يتشتت، مما يسمح للأجسام بالتجمع بلطف بدلاً من العنف. بدلاً من التعامل مع الأجسام المتصادمة ككتل ناعمة تندمج في كرات واحدة، يسمح النموذج الجديد للجسيمات الفردية بالاحتفاظ بالقوة الهيكلية والاستقرار ضد بعضها البعض، مما يحافظ على الشكل الثنائي الذي نراه في الأجسام الحقيقية.
في محاكاة الفريق، تم السماح لسحب من مئات الآلاف من الجسيمات بالتفاعل على مر الزمن، تقترب تحت تأثير الجاذبية المتبادلة. كانت النتيجة غير المتوقعة هي أن العديد من السحب أنتجت بشكل طبيعي ثنائيات تلامسية - لبتين دائريتين في اتصال هادئ، مثل شخصيات الشتاء المألوفة بدون قبعات أو أوشحة. تشير هذه الاتحادات اللطيفة إلى أن الشكل الشبيه برجل الثلج يمكن أن ينشأ ليس من حوادث كونية نادرة ولكن كنتيجة طبيعية لديناميات النظام الشمسي المبكر، مما يوفر رابطًا ملموسًا بين الفيزياء القديمة التي تعود لآلاف السنين والأجسام التي نلاحظها اليوم.
ومع ذلك، على الرغم من أن النظرية قد تبدو أنيقة، إلا أنها ليست إعادة إنتاج مثالية للواقع. في المحاكاة، أنتجت نسبة صغيرة فقط من الكواكب الأولية ثنائيات تلامسية، مما يشير إلى أن عوامل أخرى قد تلعب أيضًا دورًا في تشكيلها. يعترف الباحثون بأن هناك حاجة إلى مزيد من تحسين النماذج، بما في ذلك مطابقة أقرب للبيانات الملاحظة من بعثات مثل نيو هورايزونز واستكشافات حزام كويبر المستقبلية. ومع ذلك، يمثل العمل الجديد خطوة ذات مغزى نحو فك لغز استمر منذ أن تم رؤية هذه الأجسام البعيدة لأول مرة.
في الفضاء الواسع حيث يكون ضوء الشمس خافتًا ويسود الصمت لعدة مليارات من الأميال، تذكرنا هذه الرجال الثلج الكونية أن الكثير من قصة الكون مكتوبة في أشكال وقوى دقيقة، مشكّلة بتأثير الجاذبية الذي لا ينتهي. إنهم ليسوا مجرد أشكال ناتجة عن الصدفة، ولا هم مصنوعون من السحر؛ بل هم منحوتون من رقصة بطيئة ومستدامة من المادة والحركة التي حكمت نظامنا الشمسي منذ أيامه الأولى.
تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي "المرئيات تم إنشاؤها باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي وليست صورًا حقيقية."
المصادر Gizmodo Phys.org MSU Today Discover Magazine Royal Astronomical Society
نُشر بواسطة Banx Network. هذا المقال جزء من برنامج الوسائط اللامركزية من Banx، مدعومًا برمز BXE على شبكة XRP Ledger.
