باحثون يكتشفون أقماراً جديدة في أقاصي النظام الشمسي

أضاف علماء الفلك 3 أقمار مكتشفة حديثاً إلى القائمة المتنامية للأجرام السماوية المعروفة في النظام الشمسي. رصد فريق دولي من الباحثين قمراً جديداً يدور حول كوكب أورانوس، وهذه أول مرة يحدث فيها ذلك منذ ما يقرب من عقدين من الزمن، وقمرين جديدين يدوران حول كوكب نبتون. أعلن مركز الكواكب الصغيرة التابع للاتحاد الفلكي الدولي عن هذه الاكتشافات بتاريخ 23 فبراير/شباط 2024، وهذا المكتب هو مؤسسة علمية مسؤولة عن رصد المذنبات والكواكب والأقمار في النظام الشمسي والإبلاغ عنها.

قال عالم الفلك في معهد كارنيغي للعلوم الذي أسهم في اكتشاف الأقمار الجديدة، سكوت شيبرد، في بيان صحفي: "الأقمار الثلاثة المكتشفة حديثاً هي أخفت أقمار اكتُشفت حول هذين الكوكبين الجليديين العملاقين باستخدام التلسكوبات الأرضية. تطلّب كشف هذه الأجسام الخافتة لهذه الدرجة إجراء عمليات معالجة الصور من نوع خاص".

اسم قمر كوكب أورانوس الجديد

أصبح كوكب أورانوس يمتلك الآن 28 قمراً معروفاً. أطلق الباحثون على القمر الجديد اسماً مؤقتاً هو "إس/2023 يو 1" (S/2023 U1)، ولكنه سيُسمّى في النهاية نسبة لشخصية من إحدى مسرحيات شكسبير. استُمدت أسماء أقمار كوكب أورانوس من أعمال هذا الكاتب المسرحي الإنجليزي؛ فأسماء الأقمار بوك وتيتانيا وأوبيرون اختيرت من مسرحية "حلم ليلة منتصف الصيف"، أما اسم القمر ميراندا فقد اختير من مسرحية "العاصفة".

يبلغ قطر القمر الجديد 8 كيلومترات فقط، ومن المرجح أن يكون أصغر قمر معروف لأورانوس. يستغرق دوران هذا القمر حول كوكبه 680 يوماً. رصد شيبرد هذا القمر أول مرة في 4 نوفمبر/تشرين الثاني 2023 باستخدام تلسكوبات ماجلان في مرصد لاس كامباناس في تشيلي التابع لمعهد كارنيغي للعلوم. وأجريت أرصاد المتابعة بعد شهر من الزمن. ساعد كل من بوب جاكوبسون ومارينا بروزوفيتش من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا شيبرد على تحديد مدار القمر المحتمل.

قمرا نبتون الجديدان، أحدهما ساطع والآخر خافت

أصبح لدى كوكب نبتون الآن 16 قمراً معروفاً مع هذا الاكتشاف الجديد. أطلق العلماء على القمر الأسطع بين القمرين المكتشفين حديثاً لنبتون اسم "إس/2002 إن 5" (S/2002 N5) مبدئياً. يبلغ قطر هذا القمر 22.5 كيلومتراً، ويبدو أن دورانه حول الكوكب يستغرق 9 سنوات. يحمل القمر الأخفت اسم "إس/2021 إن 1" (S/2021 N1)، ويبلغ قطره نحو 13.8 كيلومتراً. كما أن دورانه حول كوكبه يستغرق 27 عاماً. سيُطلق على هذين القمرين اسمان يعودان لآلهة البحر والحوريات في الأساطير اليونانية.

رُصد القمران النبتونيان الجديدان أول مرة في سبتمبر/أيلول 2021. عمل شيبرد مع الباحث في جامعة هاواي، ديفيد ثولن، والباحث في جامعة شمال أريزونا، تشاد تروخيو، والباحث في جامعة كينداي، باتريك صوفيا ليكافكا، واستخدم تلسكوب سوبارو لرصد القمرين. تحقق الباحثون من مدار القمر الأسطع على مدار عامين تقريباً، وأجروا أرصاد المتابعة باستخدام تلسكوبات ماجلان.

قال شيبرد: "بمجرد تحديد مدار إس/2002 إن 5 حول نبتون باستخدام عمليات الرصد التي أجريت في الأعوام 2021 و2022 و2023، تتبعناه إلى جسم رُصد بالقرب من كوكب نبتون في عام 2003 لكنه فُقد قبل أن يتأكد العلماء من أنه يدور حول الكوكب".

تطلّب كشف القمر الأخفت وتحديد مداره بدقة استخدام التلسكوب الكبير جداً التابع للمرصد الجنوبي الأوروبي وتلسكوب مرصد جيميناي الذي يبلغ قطره 8 أمتار ضمن شروط رصدية خاصة في "ظروف نقية للغاية".

التقط شيبرد وزملاؤه باستخدام هذه التلسكوبات عشرات التعريضات التي تبلغ مدة كل منها 5 دقائق على مدى 3 أو 4 ساعات في عدة ليالٍ. ثم وضعوا الصور القصيرة التعريض في طبقات بطريقة تتيح لهم رؤية الأقمار الثلاثة الجديدة جميعها.

قال شيبرد: "التعريضات الطويلة المنفردة ليست مناسبة لالتقاط صور عميقة للأجسام المتحركة لأن الأقمار تتحرك خلال دقائق قليلة فقط بالنسبة للنجوم والمجرات في خلفية الصورة. من خلال وضع هذه التعريضات المتعددة معاً في طبقات، تظهر الآثار خلف النجوم والمجرات وتبدو الأجسام التي تتحرك بطريقة مشابهة للكوكب المضيف كأنها مصادر نقطية، ما يُبرز الأقمار من خلف ضوضاء الخلفية في الصور".

يمكن أن يساعد التوصل إلى فهم أعمق لكيفية تصوير هذه الأقمار علماء الفلك على كشف المزيد من المعلومات عن السنوات الأولى للنظام الشمسي التي سادها الاضطراب وكيف تتحرك الكواكب في الحافة الخارجية لهذا النظام. تمر المهمات المستقبلية الخاصة بكوكبي أورانوس ونبتون في مراحل التخطيط الأولية حالياً، وسيتمكن الفريق من دراسة هذين الكوكبين البعيدين بعمق أكبر باستخدام البيانات التي ستجمعها هذه المهمات.