مركبة فضائية تطير عبر مسار ذيل مذنب مدمر في مواجهة فريدة من نوعها

عندما تفكك C / 2019 Y4  في أبريل 2020، شعر الكثير من العلماء بالفزع لفقدان ما قد يعد ألمع مذنب منذ وفاة المذنب Hale-Bopp عام 1997.كن مركبة تابعة ل وكالة الفضاء الأوروبية حلقت للتو بالقرب مما تبقى من المذنب C / 2019 Y4، ما أعطى العلماء نظرة نادرة على ما يحدث لذيل مذنب عندما لم يعد يخلف أي شيء.وبينما يواصل ذيله المحرر رحلته عبر النظام الشمسي، تمكنت مركبة فضائية تدور حول الشمس من المرور عبر هذا الذيل، عن طريق الصدفة.

وقدمت المركبة الشمسية المدارية، الآن، لمحة فريدة عن ذيل المذنب المفكك. ووقع نشر النتائج في الاجتماع الوطني لعلم الفلك التابع للجمعية الملكية الفلكية لعام 2021.ولوحظ المذنب الملقب بـ"مذنب أطلس" لأول مرة في ديسمبر من عام 2019، على رادارات وكالات الفضاء، وكان من المتوقع أن يكون مساره حول الشمس قريبا بدرجة كافية من الأرض ليكون مرئيا بالعين المجردة.وقبل أن يتمكن من الوصول إلى هذه النقطة، وقبل وقت طويل من الحضيض المتوقع، تفكك المذنب.

وفي أبريل من العام الماضي، أظهرت صور من تلسكوب هابل الفضائي شظايا من المذنب، تحطمت مع تسامي جليده في الدفء المتزايد الذي يقترب من الشمس. وهذا ليس حدثا غير شائع في الواقع، لكنه حطم آمال العلماء في مراقبتهفي حين أن تفكك المذنب كان مخيبا للآمال من بعض النواحي، فإن ذيل المذنب ظل عالقا حوله، ولذلك تم تجنيد Solar Orbiter للتحقق مما تبقى، حيث كان مقررا أن تكون المركبة الفضائية في المنطقة على أي حال.

ولم يتم تصميم المركبة الفضائية لهذا النوع من المواجهة، ولم يكن من المفترض أن يتم تشغيل أجهزتها في هذه المرحلة.وأخذ فريق البحث قياسات مجمعة لبقايا أطلس باستخدام جميع أدوات Solar Orbiter الموجودة في الموقع: كاشف الجسيمات النشط، ومقياس المغناطيسية، وتجربة موجات الراديو والبلازما، ومحلل الرياح الشمسية.

وأعاد العلماء الآن بناء المواجهة لمعرفة ما اكتشفه المسبار بالضبط، وكتب الفريق بقيادة الفيزيائي لورنزو ماتيني من جامعة كوليدج لندن: "حددنا بنية المجال المغناطيسي التي لوحظت في بداية 4 يونيو 2020، والتي ترتبط بانعكاس المجال المغناطيسي الكامل، والتباطؤ المحلي للتدفق وكثافة البلازما الكبيرة، وظواهر الغبار والأيونات القوية. نحن نفسر هذه البنية على أنها مجال مغناطيسي يلتف حول جسم منخفض الكثافة وعالي الكثافة، كما هو متوقع بالنسبة للذيل المغناطيسي للمذنبات. وداخل وحول هذا الهيكل واسع النطاق، يتم اكتشاف العديد من التقلبات في النطاق الأيوني التي تتوافق مع النطاق صغير الأمواج والهياكل الناتجة عن عدم استقرار أيونات الالتقاط المذنبي".

وبعبارة أخرى، اكتشفت أدوات Solar Orbiter المجال المغناطيسي لذيل المذنب، المضمّن في المجال المغناطيسي المحيط بين الكواكب. وسمح لهم ذلك بمعرفة المزيد عن ذيل C / 2019 Y4 الأيوني.

وعادة ما تمتلك المذنبات ذيلين، ذيل الغبار المكون من الغبار الذي يقذفه المذنب مع تسامي المواد الجليدية، ما يؤدي إلى تكوين سحابة أو غلاف جوي مليء بالغبار يسمى "كوما" حول النواة المذنبة. ويدفع ضغط الإشعاع الصادر عن الشمس والرياح الشمسية الغبار بعيدا، مكونا ذيلا.

ومن ناحية أخرى، ينتج المذنب ذيلا ثانيا يسمى الذيل الأيوني، والذي يحدث عندما يؤين ضوء الشمس فوق البنفسجي الجزيئات في "كوما". وتولد البلازما الناتجة غلافا مغناطيسيا، كما يتم دفعه بعيدا عن طريق الرياح الشمسية، وهذا هو الذيل الأيوني.

وأظهرت نتائج الفريق أن المجال المغناطيسي للذيل الأيوني يبقى لبعض الوقت بعد تفكك المذنب. وينحني المجال المغناطيسي الموجود في الرياح الشمسية ويلتف حول المجال المغناطيسي للذيل الأيوني.وقال الفريق إن قياسات المسبار تتوافق مع المواجهة مع هيكل مغناطيسي مذنبي وبلازما مدمجة في الرياح الشمسية، إما مرتبطة بجزء من المذنب المكسور، أو بجزء من الذيل كان مفصولا سابقا.

وقال ماتيني: "هذا حدث فريد من نوعه، وفرصة مثيرة لنا لدراسة تركيبة وبنية ذيول المذنب بتفاصيل غير مسبوقة".واضاف: "نأمل مع مسبار باركر سولار بروب ومركبة Solar Orbiter، التي تدور الآن حول الشمس بشكل أقرب من أي وقت مضى، قد تصبح هذه الأحداث أكثر شيوعا في المستقبل".

قد يهمك ايضا:

مركبة فضائية التقطت "ثورة ضخمة" على سطح الشمس لأول مرة

الصين تنجح في إيصال أول مركبة فضائية لها إلى سطح المريخ