هل تشكل الأجرام القريبة من الأرض خطورة على كوكب  الأرض؟
1876816#0
الأجرام القريبة من الأرض (بالإنجليزية: Near-Earth objects، أو اختصاراً: NEOs) هي أجرام سماوية صغيرة نسبياً تمر مداراتها حول الشمس بنقاطٍ قريبة من كوكب الأرض. حسب التعريف الرسمي، يجب أن يدنو مدار أي جرمٍ إلى مسافة 0.3 وحدة فلكية (نحو 45 مليون كيلومتر) على الأكثر من الكرة الأرضية حتى يحوز لقب "جرم قريب من الأرض". تشمل هذه الأجرام جميع أنواع الأجسام التي تسير في الفضاء القريب من الأرض، بما في ذلك آلاف الكويكبات (تدعى اختصاراً NEAs)، وبعض المذنبات، والنيازك التي تكون كبيرة كفايةً لرصدها قبل سقوطها على الأرض، وحتى مركبات فضائية بشرية الصُّنع تدور حول الشمس. أصبحت الأجرام القريبة من الأرض محطَّ اهتمامٍ علمي متزايد منذ الثمانينيات، وذلك لازدياد إدراك العلماء للخطر المحتمل الذي يمكن أن تشكّله على الأرض في حال اصطدمت بها، وتجري حالياً مشاريع بحثيَّة عديدة لإيجاد حلولٍ في حال حدوث خطر اصطدام. سجلَّ علماء الفلك حتى الآن حوالي عشرة آلاف جرمٍ قريب من الأرض، تُصنَف 99% منها على أنها كويكبات، والباقي من المذنبات.
أجرام قريبة من الأرض
1876816#6
تدور جميع الأجرام القريبة من الأرض حول الشمس مركز النظام الشمسي، لكن تمتاز معظمها بمداراتٍ سماويَّة شديدة الشذوذ، وذلك بسبب التأثيرات الكثيرة الموضوعة عليها. إذا كان انحراف مدار هذه الأجرام قليلاً، فإنها ستمرُّ باستمرارٍ - بطبيعة الحال - على مسافة قريب من الأرض والكواكب الصخرية الداخلية الأخرى بالنظام الشمسي، ولذا فإنَّ هذه الفئة من الكويكبات هي الأكثر تهديداً للأرض. من جهةٍ أخرى، عندما تصل هذه الكويكبات أقصى بعدها عن الشمس (الأوج) فإنَّها تقترب كثيراً من الحزام الرئيسي وكوكب المشتري، ممَّا يسبِّب لها اضطرابات مداريَّة شديدة، وتتسبَّب هذه الاضطرابات بتغيير أشكال مدارات الكويكبات مع الزَّمن، حتى تخرجها من الفضاء القريب من الأرض خلال مدة لا تتتعدى 100 مليون سنة.
أجرام قريبة من الأرض
1876816#2
ينبع جزء كبير من الاهتمام بالأجرام القريبة من الأرض من كونها أجراماً كامنة الخطر (PHOs)، وهو ما يعني أنها تقترب من الأرض وتمر بمدارها بما يكفي لجعلها تشكّل خطراً حقيقياً إلى حد أو لآخر في المستقبل. في أغلب الحالات، يُصنَّف جرم على أنه كامن الخطر بناءً على معيارَين: لو كان مداره يقترب من مدار الأرض لمسافة 0.05 وحدة فلكية على الأقل (أي ما يعادل حوالي 7.5 مليون كلم)، أو لو كان قدر سطوعه المطلق 22 على الأكثر (وهو مؤشر تقريبي لحجم الجسم). أما الأجرام التي لا تقترب من الأرض هذه المسافة، والتي لا يزيد سطوعها المطلق عن هذا المقدار أو لا يتعدى قطرها 150 متراً، فهي لا تعد خطرةً بأي قدرٍ يذكر على الأرض.
أجرام قريبة من الأرض
1876816#22
في الوقت الحالي، تعد الكويكبات القريبة من الأرض هي أكثر أجرام الفضاء الخارجي خطراً على الكرة الأرضية والأعلى بمعدلات الاصطدام، حيث أنها مسؤولة عن أكثر من 95% من الاصطدامات التي تحدث على الأرض. تضرب كويكبات صخرية يبلغ قطرها نحو أربعة أمتار سطح الأرض مرَّة في العام تقريباً. من جهة أخرى، تضربها الكويكبات الأكبر قليلاً - ذات قطر السبعة أمتار مثلاً - مرة كل 5 أعوام، ويولّد اصطدام كويكب مثل هذا طاقة مماثلةً لطاقة قنبلة الولد الصغير (القنبلة النووية التي أطلقت على هيروشيما)، أو ما يماثل أثر حوالي 15 كيلوطن من المتفجّرات مجتمعة. لكن هذه الكويكبات لا تسبُّب أذى يذكر لسكان الأرض، لأنها غالباً ما تنفجر في الطبقات العلويَّة من الغلاف الجوي، وعندها تتبخر غالبية شظاياها. كل فترة تتراوح بالمتوسّط من 2,000 إلى 3,000 سنة، يصطدم بالأرض كويكب يولّد انفجاره ما يعادل 10 ميغاطن، وهو مقدارٌ قد يكون قريباً في قوَّته من انفجار تونغوسكا الذي وقع سنة 1908. رغم ذلك، لا تصطدم الكويكبات الكبيرة - التي يصل قطرها إلى نحو الكيلومتر الواحد - بسطح الأرض إلا مرة كل حوالي 500,000 سنة، ولا يصطدم كويكب بقطر أكثر من 5 كيلومترات سوى مرة كل مليوني عام.
أجرام قريبة من الأرض
1876816#8
لا تُعتَبر أي من الأجرام القريبة من الأرض المعروفة حالياً أجراماً ابتدائية (أي أجرام تشكَّلت قبل ولادة الأرض)، إنَّما معظمها أجسام حديثة، نشأت عقب اصطدامات بين أجرام مختلفةٍ في حزام الكويكبات. من الشائع في العديد من تجمُّعات الكويكبات بالنظام الشمسي، أن تظلَّ الكويكبات المولودة نتيجة اصطدام واحدٍ بين جسمين قريبة من بعضها دوماً، وتكون وقتها متشابهة في خصائصها وتركيبها بالآن ذاته، فتشكّل ما يعرف بـ"العائلة الاصطدامية" (Collisional family)، إلا أنَّ اضطرابات مدارات الكويكبات القريبة من الأرض وشذوذها الشديد يجعل تشكُّل عائلات كويكبية من هذا النوع بجوار الأرض أمراً مستحيلاً. أما الحطام والغبار الناتج عن الاصطدامات، فإنَّه يتبعثر سريعاً بسبب القوى الجاذبية الكثيرة المؤثرة على المنطقة، ولا يترك أية تجمُّعات نيزكية. تتعرَّض الكويكبات القريبة من الأرض كثيراً لاصطدامات مع بعضها بعضاً، وحتى لو لم تكن هذه الاصطدامات قويَّة كفاية لتدمير الكويكب الأكبر حجماً أو حتى لقذف أجزاءٍ منه إلى الفضاء، فإنَّها قادرة على تغيير هيئته وتضاريسه بدرجةٍ كبيرة جداً.
أجرام قريبة من الأرض
1876816#14
لا تحتفظ معظم الكويكبات القريبة من الأرض بمداراتها الحالية حول الشمس إلا لبضعة ملايين من السنين، إذ إنَّ جاذبية الكواكب من حولها تسبّب اضطراباتٍ قويَّة في حركتها، تنتهي إما بقذفها خارج النظام الشمسي بأكمله أو بقيادتها إلى اصطدام مع جرمٍ آخر. ممَّا يعني أنَّ أياً من هذه الكويكبات لا يبقى طويلاً في مكانه الحالي، ولذلك لا بُدَّ أن المزيد منها تأتي من حزام الكويكبات باستمرار، فهي الطريقة الوحيدة لتفسير وجود عدد جيّد من الكويكبات قرب الأرض دوماً رغم حياتها القصيرة. يتفق علماء الفلك على أنَّ مصدر الكويكبات القريبة من الأرض هو حزام الكويكبات الرئيسي (حزام ضخم من الأجرام الصغيرة يقع بين كوكبي المريخ والمشتري)، وإنَّ سبب إخراجها من الحزام وحرف مداراتها لتقترب أكثر من الأرض هو رنينها المداريُّ مع كوكب المشتري، وتأتي هذه الكويكبات بالتحديد من مناطق في الحزام تُدعَى فجوات كيركوود يحدث فيها رنين مستمرّ - أي تزامن حركة - مع المشتري. هناك ميكانيكية أخرى بدورها تدعى تأثير ياركوفيسكي تعمل باستمرارٍ على إيقاع كويكبات جديدة في فجوات كيركوود، فتتشكل بذلك دورة مستمرة تأتي بالكويكبات إلى الفضاء القريب من الأرض دون توقُّف.
أجرام قريبة من الأرض
1876816#7
رغم أنَّ الأجرام القريبة من الأرض في معظمها صغيرة الحجم، لكنَّ اقترابها من الكوكب بدرجةٍ كبيرة عند بعض النقاط يجعلها ساطعة كفاية لتتمكَّن التلسكوبات من رصدها بسهولة، كما أنَّها ولقربها الشديد، تبدو حركتها الزاوية في السَّماء سريعة جداً (إذا ما قورنت بسرعة حركة الكواكب مثلاً)، حيث قد تتجاوز درجة كاملة في اليوم. بشكلٍ عام، إذا ما أراد الفلكيون البحث عن الكويكبات الكبيرة واللامعة فإنَّهم يفتشون عنها في أماكن حول موقع الشمس بالسماء، لأن الكويكبات - عند اقترابها من الشمس - ستصل أقصى لمعانها، من جهةٍ أخرى، يتم البحث في الجهة المعاكسة تماماً عن الكويكبات الصغيرة لأن ضوء الشمس سيغمرها ويحجبها. أما المناطق التي فيما بين ذلك، أي على بعد نحو 90 درجة من الشمس، فعادةً ما يتم تجنبُّها. على عكس الكواكب والعديد من أجرام النظام الشمسي، فإن الأجرام القريبة من الأرض "لا" تتركز على نحوٍ خاص حول منطقة مسار الشمس في السماء.
أجرام قريبة من الأرض
1876816#3
إن سهولة الهبوط على العديد من الأجرام القريبة من الأرض بوقودٍ وطاقة أقل حتى من تلك المطلوبة للهبوط على القمر يجعلها أيضاً محطَّ اهتمامٍ من نواح أخرى، وإن السبب في هذا هو أولاً وقوعها على مسافةٍ قريبة من الأرض وبالتالي عدم الحاجة للفكاك من مجالها الجذبي بالكامل، وثانياً لصغر أحجام هذه الأجسام وضعف جاذبيَّتها، لذلك فقد تكون هذه الكويكبات والمذنبات أهدافاً سهلة لبحوثات فلكية وجيوكيميائية منخفضة التكاليف نسبياً، بل وقد تكون مصادر صالحةً للموارد الطبيعية إذا ما نفذت من الأرض مستقبلاً. حتى عام 2012، زارت ثلاث مركباتٍ فضائية أجراماً قريبة من الأرض، هي ملتقي الكويكبات القريبة من الأرض التابع لناسا الذي زار كويكب 433 إروس، وهايابوسا التابعة لمنظمة بحوث الفضاء اليابانية التي زارت 25143 إتواكوا، وتشانغي 2 التابعة لوكالة الفضاء الصينية التي زارت 4179 توتاتيس.
أجرام قريبة من الأرض
1876816#1
تقع نقطة الحضيض في مدارات الكويكبات القريبة من الأرض على مسافات تتراوح من 0.983 إلى 1.3 وحدة فلكية عن الشمس. عندما يكتشف كويكب جديدٌ منها، فإنَّ بياناته تُرسَل مركز الكواكب الصغيرة التابع للاتحاد الفلكي الدولي (الواقع في مركز هارفارد-سميثونيان للفيزياء الفلكية)، حيث تجري فهرسة الكويكب وتسجيله رسمياً. وتعتبر هذه الكويكبات خطراً على الأرض عندما يوجد أن مداراتها تتقاطَع مع مدار الأرض حول الشمس. تشغّل الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي ودولٌ عدة أخرى حالياً مشاريع للتأكد مما إذا كانت ستمثل أي من الأجرام القريبة من الأرض تهديداً جدياً في المستقبل، فقد حصلت وكالة ناسا مثلاً على تفويضٍ من الكونغرس الأمريكي لفهرسة أي واحدٍ من هذه الأجرام يتجاوز قطره الكيلومتر، حيث يمكن أن يسبّب ارتطام جسم فضائي بهذا الحجم أو أكثر كارثة على الأرض. حسب إحصائيات شهر فبراير من سنة 2014، كان يوجد 862 كويكب مسجَّل على مقربةٍ من الأرض، صُنٍّفت 154 منها على أنها أجرام كامنة الخطر (PHOs). حسب نتائج مسح NEOWISE (الذي تولَّى إجراءه في سنة 2011 تلسكوب وايس)، يُعتَقد أنه تم بالفعل اكتشاف 93% من جميع الكويكبات القريبة من الأرض التي تتعدى في قطرها الكيلومتر الواحد.
أجرام قريبة من الأرض
1876816#17
يحدث أحياناً أن يَفقد الفلكيون مدار أحد المذنبات، ويسمى في هذه الحالة مذنباً مفقوداً. من الأمثلة على المذنبات المفقودة القريبة من الأرض مذنب 4015 ولسون-هارنغتون، الذي أضاع الفلكيون مداره منذ سنة 1949، ثم عثروا عليه مرة أخرى في سنة 1992، لكن عند اكتشافه مجدداً كان قد احترق أغلبه نتيجة اقترابه المتكرّر من الشمس فتحوَّل إلى كويكب، ليُعَاد تصنيفه ككويكب قريبٍ من الأرض (NEA). يعتقد أن عدداً من الكويكبات القريبة من الأرض نشأت من مذنبات بصورةٍ شبيهة. تحتفظ بعض من هذه الأجرام بذيلٍ باهت وراءَها، ومع ذلك لا يحدث بالضرورة وأن تُصنَّف كمذنبات قريبة من الأرض، إنما توضع في أحيانٍ كثيرة مع الكويكبات، حيث لا يوجد حد حاسم تماماً بين التصنيفين.
أجرام قريبة من الأرض