الوقت المقدر للقراءة: 3 دقائق ماذا لو تشاركت الأرض مدارها مع كوكب آخر؟
الأرض هي الكوكب الوحيد الذي يتحرك ضمن مداره شبه الدائري حول الشمس. ولكن، ماذا لو تشاركت الأرض مدارها مع كوكب آخر؟
كيف يتشارك كوكبان المدار ذاته؟
إن إحدى الطرق الغريبة جداً، التي قد يتشارك بها كوكبان في مدارهما. أو أن يتشاركا المنطقة نفسها حول النجم، تدعى مدارات حدوة الحصان. فبدلاً من أن يتحرك الكوكبان في مدار دائري حول النجم. يتحرك كل منها بالنسبة للآخر في مدار خاص يشبه حدوة الحصان نوعاً ما. ويتواجه مساراهما اللذان يشبهان الهلال كنصفي حلقة مكسورة في النهاية.
يقول عالم الفيزياء الفلكية شين رايموند من فرنسا: أعتقد أن مدارات حدوة الحصان من أكثر المدارات إثارة بالطبع. فإن كان هناك كوكبان تكونا من القرص ذاته حول النجم ذاته، وعلى الأرجح من مادة واحدة. فدراسة تطورهما مماثل لدراسة حياة توأم انفصلا بعد الولادة بناءً على ذلك.
ما هو مدار حدوة الحصان
مدار حدوة الحصان هو نوع من المدارات التي يدور فيها جرم سماوي، يتبع مدار جرم سماوي آخر، كالأرض على سبيل المثال. ويدور الاثنان حول جرم سماوي كبير مثل الشمس. وإذا نظرنا من نقطة مرجعية ثابتة، سيبدو مدار الجرم على شكل قطع ناقص. أما إذا نظرنا من نقطة مرجعية متحركة، كالأرض مثلاً. فسنشاهد حركة الجرم الآخر النسبية. وسيبدو لنا مدار الجرم في ذهابه ورجوعه، على شكل قوس كبير. يشبه عندها المدار حدوة الحصان.
استقرار مدار حدوة الحصان
بسبب التقارب بين مدار الجرم السماوي ومدار الأرض حول الشمس. ولكون كليهما يدور حول الشمس، تكون مدة دورتيهما متقاربتين. أي ٣٦٥ يوماً تقريباً. وكل منهما أيضاً واقع تحت تأثير جاذبية الشمس.
أما عن استقرار هذه المدارات، فتحدث بوجود شروط معينة. أولها أن تكون كتلة الجرم الثاني أقل من كتلة الشمس كثيراً. لكي لا تغلب جاذببته على جاذبية الشمس بالنسبة للأرض. وأيضاً يجب ألا تكون كتلة الجرم ضئيلة جداً، وذلك كي يتحقق استقراره في مداره.
هل توجد مدارات حدوة حصان؟
قد تبدو مدارات حدوة الحصان غير محتملة أبداً. وعلى أي حال، هي موجودة. فمثلاً، يتحرك قمرا زحل: جانوس وإيبيميثوس في مدارات حدوة حصان. وذلك لمسافة ١٥٠ ألف كيلو متر تقريباً عن زحل، بعد حلقاته الرئيسية تماماً. وأقرب مسافة من بعضهما يصلان إليها تبلغ ١٥ ألف كيلو متر.
وهناك أيضاً كويكب كرويثين ٣٧٥٣، الذي يتوافق مداره مع مدار الأرض حول الشمس. وتبلغ مدة دورته حول الشمس ٣٦٤ يوماً. ويبعد هذا الكويكب عن الأرض عند أقرب نقطة ١٣ مليون كيلومتر تقريباً. ويبدو مداره بالنسبة لنا على الأرض بشكل حدوة حصان.
كيف ستبدو مدارات حدوة الحصان؟
دعونا نتخيل كيف تبدو مدارات حدوة الحصان بوجود كوكبين أرضيين في المنطقة القابلة للحياة قرب الشمس. وهي المنطقة المعتدلة حول نجم، بما يناسب وجود المياه على سطح الكوكب. ولنطلق اسم تيرا وتيلوس على هذين الكوكبين. وللعلم هما تسميتان لاتينيتان للأرض.
عند أقرب نقطة للكوكبين من بعضهما، سيقع تيرا وتيلوس ضمن ٤٪ إلى ٥٪ من الوحدة الفلكية.
والوحدة الفلكية هي مقياس للمسافة في الفضاء وتساوي متوسط بعد الأرض عن الشمس. وتبلغ ١٥٠ مليون كيلو متر تقريباً. وعند هذه المسافة سيبدو حجم الكوكبين لبعضهما يعادل ربع أو خمس قمر مكتمل بالقطر.
وبعدها، سيتراجعان عن بعضهما ببطء. حتى يختفيا من حقل نظر كل منهما خلف الشمس.
سيكون من الرائع رؤية الكوكب الشقيق على مدار حدوة الحصان وهو يكبر في السماء ليصبح مصدر الضوء الرئيسي.
مدة مدارات حدوة الحصان بالنسبة للأرض
يعتمد طول هذه الدورات من الاقتراب والابتعاد على اتساع مدارات حدوة الحصان. وبالنسبة لتيرا وتيلوس، ستمتد مدارات حدوة الحصان من ٠.٩٩٥ إلى ١.٠٠٥ وحدة فلكية تقريباً.
وبالتالي ستستغرق التقابلات القريبة ٣٣ سنة تقريباً. وهذه التغيرات الضئيلة في البعد عن الشمس، ستعني على الأرجح أن المناخات على تيرا وتيلوس لن تتغير كثيراً، وهي تنتقل من جهة لأخرى على مدار حدوة الحصان لكل منها.
كيف سيكون شكل الحياة على تيرا وتيلوس؟
يمكن تخيل منافسة وشراكة بين الكوكبين. ومن بينها الحروب، والحب العابر للنجوم. ويمكن أن يتخيل المرء أنه، قبل الانطلاق بمهمة من أحدهما إلى الآخر، قد تجري علاقات مراسلة بعيدة المدى عبر الراديو بين الكوكبين.
ملخص المقال
قد يتشارك كوكبان في مدارهما، أو في المنطقة نفسها حول النجم. بمدارات تدعى مدارات حدوة الحصان.
فإذا نظرنا من نقطة مرجعية متحركة، كالأرض مثلاً. فسنشاهد حركة الجرم الآخر النسبية. وسيبدو لنا مدار الجرم في ذهابه ورجوعه، على شكل قوس كبير. يشبه عندها المدار حدوة الحصان.
ويستقر المدار عندما تكون كتلة الجرم الثاني أقل من كتلة الشمس كثيراً. من أمثلتها مدارات قمرا زحل: جانوس وإيبيميثوس. وكويكب كرويثين ٣٧٥٣ والأرض.
وإذا تخيلنا كيف تبدو مدارات حدوة الحصان بوجود كوكبين أرضيين في المنطقة القابلة للحياة قرب الشمس. فسيكون من الرائع رؤية الكوكب الشقيق على مدار حدوة الحصان وهو يكبر في السماء ليصبح مصدر الضوء الرئيسي. ويمكن تخيل منافسة وشراكة بين الكوكبين. ومن بينها الحروب، والحب العابر للنجوم.
مصدر: livescience