سؤال علمي: كيف يتم حساب وزن الكواكب؟

على غرار قانون نيوتن لقوة الجذب بين الكتل الكبيرة نجح علماءالفلك في ألمانيا في تطوير نوع من الميزان الفلكي لمعرفة أوزان كواكبالمجموعة الشمسية بما فيها الأقمار والحلقات التابعة باستخدام الإشاراتالضوئية التي ترسلها أجرام سماوية مضيئة.

غيرأن فريق الباحثين تحت إشراف البروفيسور ديفيد شامبيون بمعهد بون لأبحاثالفلك الإشعاعي أشار في الدراسة التي نشرت نتائجها في مجلة "أستروفيزكالجورنال" إلى أن الهدف الأصلي لهذه الطريقة هو تقصي آثار موجات الجاذبيةالتي تنبأ بها ألبرت أينشتاين في نظرية النسبية والتي لم يثبت لها دليلعلمي مباشر حتى الآن على الرغم من الأبحاث العلمية التي أجريت عليها علىمدى عقود.

ويعتمدالباحثون في هذه الطريقة على التردد المنتظم بشكل هائل لنجوم نترونيةمحددة وهي النجوم التي يطلق عليها الفلكيون اسم النجوم النباضة أوالمتغيرة وهي بقايا "جثث" نجوم خمدت وتدور بسرعة فائقة مما يجعلها ترسل فيالفضاء شعاعا ضوئيا في نطاق موجات الراديو، ثم تحوم هذه الموجات فوق الأرض.

ويعتبرتردد أو إيقاع هذه النجوم النباضة مستقرا لدرجة تجعل من الممكن ضبط عقاربالساعة عليها بشكل ما. غير أنه من غير الممكن قياس هذا النبض الدقيق علىالأرض بشكل مباشر لأن كوكب الأرض يقترب تارة أثناء دورانه حول الشمسويبتعد تارة أخرى "مما يشوش قياس منسوب الدوران تماما كما يحدث مع مسافربالقطار عندما يشعر بأن القطارات المقابلة أقرب منه عما هي في الواقع" حسبأوضح الباحثون.

الحل:

راقبالفلكيون ما يعرف بالنقطة المركزية للنظام الشمسي وهي النقطة التي تدورحولها جميع الكواكب والتي تكون فيها معدلات إشارات أشعة الراديو المنبعثةمن النجوم النباضة متساوية.
ويمكنحساب ما يعرف بمركز الدوران للكواكب من خلال معرفة وقت دوران جميع النجوموكتلتها بما في ذلك الأقمار والحلقات التي تدور حول الكواكب. ويعرفالعلماء وقت دوران الكواكب على وجه الدقة.
وإذالم تكن الكتلة معروفة بدقة يحدث تذبذب خاصة بمدة معينة مع وقت دورانالكوكب المعني، فعلى سبيل المثال فإن تذبذا بطول 12 عاما يشير إلى وقوعخطأ فيما يتعلق بالكتلة المستخدمة لنجم المشترى العملاق.
واعتمدالباحثون في هذه الدراسة على معلومات رصد فلكية لأربعة نجوم نباضة وحددوامن خلالها كتلة كل من كوكب عطارد والزهرة والمريخ والمشترى وزحل. وبناءعلى ذلك قدر الباحثون كلتة المشترى وأقماره و حلقاته التابعة بـ9547921ر0من واحد من الألف من كتلة الشمس، أي مئتي ترليون طن، وبذلك تكون دقة هذاالحساب أفضل من قياسات أخرى سابقة لمسبار "فوياجير" و مسبار "بيونير"ولكنها أقل دقة من مسبار المشترى "جاليليو". ولكن دقة هذا الميزان الفلكيقابلة للزيادة حسبما أكد الباحث شامبيون الذي أضاف: يمكن للعلماء تحديدكتلة نظام المشترى بشكل أدق عن تحديد مسبار فضائي وذلك من خلال الاعتمادعلى النجوم النباضة العشرين لتي تم اكتشافها على مدى سبع سنوات". كما أنطرقة النجوم النابضة تسمح بقياس إجمالي كتلة أحد الكواكب بما في ذلك أيةأقمار وحلقات تابعة لم يتم اكتشافها بعد. غير أن لميزان الأجرام السماويةأهمية أخرى تماما وعن ذلك قال ميشائيل كرامر، مدير معهد ماكس بلانك لعلمالفلك الإشعاعي: نحتاج نحن الفلكيين الى قياسات النجوم النباضة الفلكيةالمتسلسلة زمنيا على وجه الدقة لتعقب موجات الجاذبية كما تتنبأ بها نظريةالنسبية العامة لأينشتاين.
وأوضحكرامر أن موجات الجاذبية تنشأ عندما يتغير مجال الجاذبية ويحدث خللبالزمان المكاني المذكور في نظرية النسبية. وحسب هذه النظرية فإن الأرضتنتج موجات جاذبية أثناء دورانها في مسارها حول الشمس، غير أنه من غيرالممكن حاليا قياس هذه الظاهرة إلا عند وقوع أحداث عظيمة مثل انصهار ثقبينأسودين.
وربمافتح التدليل على وجود موجات جاذبية أمام علماء الفلك نافذة جديدة تماما فيالكون يمكن من خلالها رصد صفات ونطاقات جديدة تماما للفضاء، كما أنالعلماء يأملون في رصد موجات الجاذبية في إشارات النجوم النباضة من خلالالتذبذبات الخفيفة في التردد "ولكننا لن نستطيع إثباتها إلا إذا استبعدناجميع العناصر الممكنة للخطأ" حسبما أشار كرامر الذي أضاف:أي أن عليناتصحيح التشويش الذي تسببه الكتلات الخاطئة في معدلات الوميض في مركزالدوران للكواكب

» خطاب علمي ومادي لمن لايؤمن بمحمد رسول الله
» تواص مجاني بدون حساب فيس بوك
» ملف لفتح حساب بريدي جاري CCP
» سؤال لم يستطع احد الاجابة عليه ...
» برنامج يفتح اكتر من حساب مسنجر في الصداره الاخير ادخلو لاتفوتكم الفرصة