حكاية بها الكثير من الغموض والعنف

ها نحن هنا ، بعد 4.5 مليار سنة من عمر شمسنا ، مع مجموعة من الكواكب والأجسام الصغيرة التي تدور حولها، كيف وصلنا إلى هنا، ولماذا انتهى الأمر بهذه الكواكب والأجسام في المدارات الخاصة بهم ؟

يشكل تكوين النظام الشمسي لغزًا وتحديا كبيرا لعلماء الفلك الحديث وقصة رائعة عن القوى المتطرفة التي تعمل على فترات زمنية هائلة، دعنا نتعمق بالتعرف على هذا النظام الشمسي المهيب.

سديم ما قبل الشمس: 

في البداية ، لم يكن هناك أي شيء، إلا السديم المسؤول عن تشكل نجمنا ، وهو عبارة عن سحابة من الغاز والغبار، يسميه علماء الفلك “سديم ما قبل الشمس” وبالطبع ليس موجودًا اليوم ، لكننا رأينا عددًا كافيًا من الأنظمة النجمية الشبيهة بالنظام الشمسي تتشكل في جميع أنحاء المجرة مما منحنا الصورة العامة لتشكل مثل هذه النجوم.

لكن السديم من تلقاء نفسه لن ينهار إلى نظام شمسي بدون وجود شيء لتحريكه، في حالتنا ، السبب وراء انهيار السديم ما قبل الشمسي هو انفجار المستعر الأعظم الذي اخترقت موجته الصدمية السديم ، مما تسبب في بدء انكماشه.

 يمكننا أن نقول أن مثل هذا المستعر الأعظم قد انطلق في مكان قريب، لأن المستعرات الأعظمية تطلق كميات كبيرة من بعض العناصر المشعة – عناصر لا توجد عادة داخل السدم – ولكن يمكننا رؤيتها في نظامنا الشمسي اليوم.

بمجرد أن بدأ ، كان الانتقال من السديم إلى النظام الشمسي لا رجوع فيه، على مدار ملايين السنين ، تقلص السديم و انخفضت درجة حرارته ، ووصل في النهاية إلى النقطة التي كانت فيها الشمس الأولية محاطة بقرص رفيع وسريع الدوران من الغاز والغبار.

ثم بدأت الحكاية من هنا.

ولادة الكواكب: 

قبل أربعة مليارات ونصف سنة ، لم تكن شمسنا نجما ساطعا كما هي عليه اليوم و كانت عبارة عن نجما مضغوطًا وساخنًا جدًا ، لكنه لم يصل إلى الكثافة الحرجة ودرجات الحرارة اللازمة للحفاظ على الاندماج النووي في مركزه ، ولكن أثناء مرحلتها الجنينية هذه، بدأت الكواكب في التشكل البطيء.

بالقرب من الشمس الفتية، كانت الحرارة والضوء شديدين للغاية بحيث لا يمكن لأي شيء آخر غير المواد الصخرية الصمود ؛ تبخر الجليد وانفجر الغاز السائب مثل الهيدروجين والهيليوم، تلك القطع الصخرية المتبقية اتحدت ببطء ، والتصقت ببعضها البعض لتشكل كتلًا أكبر من أي وقت مضى.

في النهاية ، مع مرور الوقت (والكون دائمًا لديه متسع من الوقت ليوفره) ، شكلت تلك الكتل كواكب صغيرة. كان هناك الكثير منهم ، وكان وقتًا عنيفًا جدًا لنظامنا الشمسي حيث اصطدمت هذه الكواكب الصغيرة وتحطمت وأعيد تشكيلها مرات لا تحصى. صُدمت أرضنا بجسم قريب من حجم كوكب المريخ ، وأصبح الحطام الناتج عن هذا الاصطدام قمرنا في النهاية.

بعد ما تشكل في نهاية المطاف حزام الكويكبات ، اتخذ تكوين الكواكب نهجًا مختلفًا. في الخارج ، كان الجو باردًا بما يكفي لثبات الجليد ، مما سمح لنوى الكواكب بالنمو إلى أبعاد هائلة خلال فترة زمنية قصيرة.

 كانت تلك النوى الكبيرة قادرة بعد ذلك على تحطيم أي مادة محيطة بها ، مثل الهيدروجين وغاز الهليوم ، وتلف تلك العوالم في أجواء سميكة ومقمطة، هكذا ولدت الكواكب العملاقة.

الدفع الثقيل المتأخر: 

لكن بمجرد أن تضخمت الكواكب، لم يكن كل شيء هادئًا في النظام الشمسي، استقرت العوالم الصخرية الداخلية ، وأشعلت الشمس الاندماج النووي لكن الكواكب العملاقة الخارجية كانت محاطة بأسراب من بقايا الحطام الناتج من عملية بناء الكوكب الفوضوية.

يعتقد علماء الفلك أن الكواكب الأربعة العملاقة في نظامنا الشمسي – كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون – تشكلت في البداية بشكل أقرب بكثير مما هي عليه اليوم ، تسبب تفاعلها الدقيق مع الحطام المتبقي المحيط بها الذي ساهم في تغيير مداراتها، استغرق الأمر مئات الملايين من السنين لإعادة تشكيل نظامنا الشمسي ، ولسنا متأكدين تمامًا من كيفية تشكله بالكامل.

أحد السيناريوهات تقول أن كوكب المشتري وزحل اتجهوا إلى الداخل نحو الشمس ، مما تسبب في انجراف أورانوس ونبتون إلى الخارج، وفي سيناريو آخر تم التوصل إلى أن عوالم نظامنا الشمسي الخارجي لعبت لعبة جاذبية البطاطا الساخنة مع كوكب عملاق خامس إضافي تم طرده في النهاية تمامًا. و في حالة أخرى ، من الممكن أن يكون كوكب المشتري قد دارتقريبًا في مدار كوكب المريخ قبل أن يقفز للخارج ، مما يؤدي إلى تعطيل المدارات الهادئة للعوالم الخارجية المتبقية.

بغض النظر عن السبب ، أحدث هذا التغيير الأخير فوضى، بحيث يعتقد علماء الفلك أن الكواكب الخارجية المهاجرة أدت إلى ظهور حقبة تسمى الدفع الثقيل المتأخر ، وهي فترة من تأثيرات المذنبات والكويكبات الشديدة في النظام الشمسي الداخلي منذ حوالي 4 مليارات سنة. 

أدى تحول العوالم العملاقة إلى إزعاج جميع المواد المتبقية في النظام الشمسي ، إما بإرسالها إلى بر الأمان في الضواحي المتجمدة أو الانطلاق نحو الداخل لإحداث مشاكل للكواكب الصخرية.

على الرغم من هذه الأحداث ، لم يكن كل شيء سيئًا: زحف المذنبات التي تمطر باتجاه النظام الشمسي الداخلي أوصل كمية وفيرة من المياه إلى العوالم الصخرية ، مما يساهم في خلق الحياة ، بما في ذلك نحن ، ممكنة في النهاية – بمجرد استقرار النظام الشمسي .