البحث عن كوكب تاسع في نظامنا الشمسي

هل ترشدنا المدارات الغريبة لأجرام صغيرة وبعيدة في نظامنا الشمسي إلى اكتشاف كبير؟ يرجّح عالم الكواكب، مايك براون، وجود كوكب جديد عملاق متوارٍ في بُعد سحيق من نظامنا الشمسي ويبيّن لنا كيف أن اقتفاء أثره قد يؤدي إلى مفاجأتنا بوجوده.

سأحكي لكم قصة من 200 سنة.

في عام 1820، عالم
الفلك الفرنسي، أليكسيس بوفارد

صار الإنسان الثاني الذي يكتشف
كوكبًا في تاريخ البشرية.

لقد كان يتتبع موضع أورانوس في سماء ليليّة

مستهديًا بإرشادات نجم قديم،

ولم يذهب بعيدًا حول الشمس

لقد التزم الكوكب المسار
الذي قالت بحتميته كل توقعاته.

كان سريعًا جدًا في بعض الأحيان،

وأحيانًا كان بطيئًا بعض الشيء.

لقد خلص بوفارد إلى أن توقعاته سليمة.

ومن ثم كانت إرشادات
النجم القديم مضللة.

وأخبر علماء الفلك المعاصرين له،

"اضبطوا القياسات!".

فما كان منهم إلّا أن اتبعوه

أمضى الفلكيون العقدين التاليين

يقتفون حثيثًا أثر أورانوس عبر السماء،

دون إثبات صحة توقعات بوفارد.

بحلول عام 1840، صارت الأمور واضحة،

لم تكن المشكلة مع إرشادات
النجم القديم تلك.

لقد كانت المشكلة مع التوقعات نفسها.

ولقد توصل الفلكيون إلى السبب.

لقد توصلوا إلى حتمية وجود
كوكب بعيد وعملاق

يقبع وراء مدار أورانوس

يحدِث تجاذبات على طول ذلك المدار،

تصل في بعض الأحيان
إلى الدفع به بسرعة على طول المدار،

وأحيانًا يدفَع به إلى الخلف.

إنه من المحبط حقًا العودة إلى 1840

لنرى تأثيرات جاذبية
هذا الكوكب البعيد العملاق

بينما حتى الآن لا نعرف له طريقًا.

صدقوني، إنه لأمرٌ محبِط.

(ضحك)

ولكن في عام 1846،
عالم فلكيٌ فرنسيٌ آخر،

يوربان لو فيرييه،

عمِل من خلال الرياضيات

وتوصّل حسابيًا إلى موقع الكوكب.

وأرسل حساباته إلى مرصد برلين،

فتحوا منظار المرصد

وشاهدوا لتوّهم
هذه النقطة الخافتة من الضوء

تتحرك بطيئةً في أفق السماء

ومن ثم اكتشفوا كوكب نبتون.

لقد كان موقع الكوكب أقرب إليهم
في السماء من توقعات لو فيرييه بشأنه.

إن قصة توقعات لو فيرييه
والتضارب الحاصل والنظرية الجديدة

والاكتشافات الظافرة كلها حكايات قديمة

ولقد صار لو فيرييه
مشهورًا جدًا من ورائها،

ولكنّ بعض الأشخاص حاولوا
أن يحركوا مجددًا الماء الراكد.

في الـ163 عامًا المنصرمة،

مجموعات من الفلكيين عمِلوا
على التضارب المداري المزعوم

لقطع الشك باليقين إذا ما كان ثمة
كوكب جديد في المجموعة الشمسية.

وقد كانوا دائمًا على خطأ.

لقد كان أشهر هذه الحسابات الخاطئة
على الإطلاق

مصدرها العالم الأمريكي،
بيرسيفال لويل،

الذي قال بحتمية وجود كوكب
وراء أورانوس ونبتون،

وأن هذا الكوكب لا يلتزم تلك المدارات.

وحين جرى اكتشاف كوكب بلوتو في 1930

في مرصد لويل،

قال جمهور الفلكيين
بأن هذا هو الكوكب الذي بشّر به لويل.

ولقد كانوا أيضًا خاطئين.

لقد اتضح أن أورانوس ونبتون
قد وُجِدا في مكانهما المفترض لهما.

لقد استغرق الأمر 100 سنة،

ولكن في النهاية كان بوفارد على صواب.

لقد كان الفلكيون بحاجة إلى قياسات أدقّ.

وحين فعلوا ذلك،

لقد كشفت هذه القياسات الأدق أنّ

ليس ثمة كوكب وراء مدار أورانوس ونبتون

وأن بلوتو هو أقل لآلاف المرات

لأن يُحدِث أي تأثير على تلك المدارات.

ورغم أنه قد اتضح أن بلوتو
ليس هو الكوكب المزعوم

الذي ظُنّ أنه هو،

ولكنه كان أول اكتشاف لما يُعرَف الآن

بآلاف من الأجسام الصغيرة المتجمدة
في مدارٍ خلف الكواكب.

تستطيعون هنا رؤية مسارات كوكب المشتري،

وزحل، وأورانوس، ونبتون،

وهذه الدائرة الصغيرة عند المركز تمامًا
هي كوكب الأرض

والشمس، وربما في كل شيء تعرفونه وتحبونه.

وتلك الدوائر الصفراء عند الحافة

هي هذه الأجسام المتجمدة
بعيدًا وراء الكواكب.

إن هذه الأجسام المتجمدة تتجاذب وتتنافر

بفعل حقول جاذبية الكواكب

في عمليات محسوبة العواقب كليًا.

كل شيء يطوف حول الشمس
يدور بالطريقة المفترضة له بالضبط.

على الأغلب.

وفي عام 2003،

لقد اكتشفت شيئًا في التوقيت المناسب

كان أبعد جسم معروف
في كامل النظام الشمسي.

لم يكن من الصعب النظر
إلى ذاك الجسم البعيد

ونقول، يا للدهشة!
لقد كان لويل بالتأكيد على خطأ،

ليس ثمة كواكب وراء نبتون،

ولكن هذا... هذا ربما كان كوكبًا جديدًا.

إن تساؤلنا وقتذاك كان،

إلى أي نمط من المدارات ينتمي
ذاك الذي يحيط بالشمس؟

وهل يجب أن يطوف
على هيئة دائرة حول الشمس

مثله مثل الكواكب في هذا الشأن؟

أم أنه مجرد نموذج
لحزام الأجسام المتجمدة هذا

المدفوع به قليلًا على حواف النظام الشمسي
وفي طريقه مجددًا إلى مساره القديم؟

إن هذا بدقة هو السؤال

الذي كان الفلكيون يحاولون وضع إجابة له
بخصوص أورانوس منذ 200 سنة،

لقد وضعوا الإجابة بعد أن سلّطوا
عدة مراصد فلكية على أورانوس

منذ 91 سنة قبل اكتشافه

من أجل رصد كامل مداره.

ليس بمقدورنا العودة أكثر من ذلك

لكننا توصلنا إلى دلالات من جسم أورانوس
قبل ذلك بحوالي 13 سنة

كان من شأنها أن تكشف لنا
كيفية دورانه حول الشمس.

إذن فالسؤال هو،

هل هو دائرة مدارية حول الشمس،
شأنه شأن الكواكب،

أما أنه في سبيله إلى الارتداد،

كواحد من هذه الأجسام المتجمدة؟

والإجابة هي،

كلّا.

لقد كان مدارًا عظيم الاستطالة

لدرجة أن دورةً كاملة حول الشمس
تستغرق 10,000 سنة.

لقد أطلقنا على هذا الجسم اسم "سِدنا"

تيمُنًا بإلهة البحر عند السكان الإنويت،

وتكريمًا للأماكن الباردة والمتجمدة
حيث يقطن هؤلاء السكان.

الآن نعرف بأن "سِدنا"

بحوالي حجم ثلاثة أضعاف من بلوتو

وهو نسبيًا عبارة عن نموذج مشابه

لتلك الأجسام المتجمدة بعيدًا وراء نبتون.

تشابهًا تامًا، باستثناء هذا المدار الغريب.

ربما تشاهد هذا المدار وتقول،

"نعم، إنه مدار غريب، فدورةٌ كاملة
حول الشمس تستغرق 10,000 سنة"،

ولكن هذا ليس هو الشيء المستغرَب فيه.

إن الغريب في ذلك
أنّ خلال تلك الـ10,000 سنة،

لا يقترب "سدنا" من أي شيء آخر
في المجموعة الشمسية.

وحتى لدى أقرب نقطة له عند الشمس،

يكون "سدنا" أبعد مرتين من نبتون

بُعدَ نبتون ذاته من كوكب الأرض.

لو أن "سدنا" له مدار كهذا،

فإنه يَتماسُ مع مدار نبتون مرة واحدة
في دورة كاملة حول الشمس،

هذا واضح جدًا،
وشرحُه من السهولة بمكان.

إذن يُفترض أن هذا مجرد جسم

يطوف في مدار دائري حول الشمس

في تلك المنطقة للأجسام المتجمدة،

وقد اتخذ سبيله قليلًا قريبًا من نبتون
ولو لمرةٍ واحدة،

ومن ثم ارتدّ بعيدًا بفعل الجاذبية
واتخذ مساره مجددًا.

ولكن "سِدنا" لم يقترب أبدًا من أي
شيء معروف في نظامنا الشمسي

من شأنه أن يسبّب له تلك الرّدة.

ليس من شأن نبتون إحداث ذلك،

ولكن شيئًا آخر من شأنه ذلك.

كانت هذه هي المرة الأولى منذ عام 1845

التي لاحظنا فيها تأثيرات جاذبية
لشيء ما في النظام الشمسي الخارجي

ولم نعرف كنهه.

في الواقع فقد ظننت أن لدي الإجابة.

بالتأكيد، يُفترض أن ثمة كوكب
بعيد المسافة كبير الحجم

في النظام الشمسي الخارجي.

لكن ومنذ هذا الوقت،
صار هذا الطرح مثيرًا للسخرية

وفقَدَ كل مصداقية

لدرجة أنني لم أعد أعِره اهتمامًا.

لكن منذ 4.5 مليون سنة مضت،

حين تشكّلت الشمس في شرنقةٍ
من مئات النجوم الأخرى،

كان أيٌ من تلك النجوم

يُفترض أن يكون قريبًا
بعض الشيء من "سدنا"

وضرب استقرار مداره وجعله ذا مدارٍ
مضطرب بالشكل الذي هو عليه اليوم.

وحين تبدّد عنقود النجوم هذا في المجرة،

ربما بقيَ مدار سِدنا كسجل أحفوري

لهذا التاريخ السحيق للشمس.

إنني متحمّس جدًا لهذا الطرح،

فمن خلال فكرة أننا

قادرون على مطالعة التاريخ
الأحفوري لمولد الشمس،

لدرجة أني أمضيت العقد التالي

أبحث عن أجسام أكثر
ذات مدارات مشابهة لـ"سدنا".

وخرجتُ من تلك العشر سنوات، صفرَ اليدين.

(ضحك)

ولكن زميلاي، تشاد تراجيليو وسكوت شبرد،
أبليَا بلاءً حسنًا،

وتوصّلا إلى بعض الأجسام ذات المدارات
الشبيهة بمدار سِدنا،

وهو يعد اكتشافًا مثيرًا للغاية.

ولكن الأكثر تشويقًا

هو أنهم اكتشفوا أن كل هذه الأجسام

ليست فقط على تلك
المدارات البعيدة الممطوطة

ولكنها أيضًا تتشارك قيمة واحدة
لهذا المعامِل المداري الغامض

الذي نسميه في علم الميكانيكا السماوية
جدليّة الحضيض الشمسي (نقطة مدارية).

فحين أدركوا أن هذه الأجسام
قد انعقدت عند مسافة الحضيض الشمسي،

صاروا لتوّهم يتقافزون فرحًا،

قائلين إن كوكبًا بعيدًا وعملاقًا
هو السبب الحتمي وراء ذلك،

وهو اكتشاف مثير حقًا،
غير أنه غير منطقي على أية حال.

ودعوني أفسّر لكم السبب ذلك
من خلال إجراء مقاربة.

تخيلوا أن شخصًا ما
قد نزل إلى ساحة عامة

ونظر بزاوية 45 درجة إلى يمينه.

هنالك العديد من الأسباب،
ومن السهل جدًا شرحها،

وراء عدم إلمامه بجميع الأمور.

تخيلوا معي الآن العديد من الأشخاص،

جميعهم يمشي في اتجاهات شتى
عبر هذه الساحة،

ولكنهم جميعًا ينظرون بزاوية 45 درجة
في كل اتجاه يمشون فيه.

فكل منهم يتحرك في اتجاهاتٍ مختلفةٍ،

وكل منهم ينظر من اتجاهاتٍ مختلفةٍ،

ولكن جميعهم ينظر إلى وجهة النظر
بزاوية 45 درجة.

فما عسى أن تكون نتيجة شيء كهذا؟

ليس لدي أي فكرة.

من الصعوبة بمكان أن تفكر في أسباب
كلها واردة الحدوث.

(ضحك)

وهذه بشكل أساسي الطريقة

التي جرى إخبارنا بها عن العنقود النجمي
في نظرية الحضيض الشمسي.

لقد احتار العلماءُ في تفسير ذلك
وعزوه قطعًا إلى المصادَفة والحظ

وإلى عمليات رصد غير دقيقة.

لقد نصحوا الفلكيّين بأن،

"اتخِذوا قياسات أدقّ!".

وبالفعل، فلقد نظرتُ نظرةً فاحصةً
من تلك القياسات، ومن ثمّ،

كانت قياسات مصيبة.

إن هذه الأجسام تتقاسم حقًا

قيمة مشتركة من مسافة الحضيض الشمسي،

وما كان ينبغي لها ذلك.

شيءٌ ما لا بد وأنه قد تسبب في ذلك.

قطعة الأحجية الأخيرة
طفت إلى السطح في 2016،

عندما، أنا وزميلي كنستانتين بتيغن

الذي يعمل دون الطابق
الذي أعمل فيه بثلاثة طوابق،

أدركنا أن السبب وراء حيرتنا

يُعزى إلى أن الحضيض الشمسي ذاته
كان جزءًا من الرواية.

لو أنك نظرت إلى هذه الأجسام
بطريقة صحيحة،

إنها جميعًا تصطف في الفضاء
على ذات الاتجاه،

وجميعها تنحدر في الفضاء
على ذات الاتجاه.

كأن أولئك الناس في تلك الساحة
يمشون جميعًا في ذات الاتجاه

وينظرون جميعًا بزاوية 45 درجة
في الوجهة المباشرة.

من الميسور توضيح ذلك.

كلهم ينظر إلى شيء ما.

إن كل هذه الأجسام في النظام الشمسي الخارجي
كأنهم في ردة فعلٍ على شيء ما.

لكن ما هو هذا الشيء؟

أنا وكنستانتين قضينا عامًا

نلتمس أي اكتشاف آخر
بعيدًا عن فرضية كوكب بعيد وعملاق

في نطاق النظام الشمسي الخارجي.

لم نشأ أن نأخذ رقمي 33 و34 في التاريخ
بين العلماء الذين قالوا بوجود هذا الكوكب

ليُقال لنا مجددًا بأننا كنا على خطأ.

ولكن بعد سنة،

لم يكن ثمة اختيار.

لم يكن بقدورنا أن نتوصل إلى تفسير

إلا من ذاك الذي يرجع
إلى وجود كوكب بعيد

وعملاق على مدار ممطوط،

مدار مائل عن بقية مدارات النظام الشمسي،

بما يدفع هذه الأنماط من هذه الأجسام

في نطاق النظام الشمسي الخارجي.

خمّنوا ما الكوكب المشابه الذي
يؤدي ذات الأفعال.

تذكروا ذلك المدار الغريب لـ"سِدنا"،

كيف كان نوع ارتداده عن الشمس
وكيف كان في اتجاهٍ واحدٍ؟

إن كوكبًا كهذا سيتّخذ
مداراتٍ مثل تلك طيلة عمره.

لقد أدركنا أننا إزاء شيء ما.

فأحالنا هذا إلى ذاك اليوم.

إننا في عام 1845، في باريس.

(ضحك)

إننا نلاحظ تأثيرات الجاذبية
لكوكب بعيد وعملاق،

ونحاول العمل من أجل حساباتٍ

من شأنها توجيه مِنظارنا
وتحديد نقطة تمركزه،

للعثور على هذا الكوكب.

لقد أجرينا تتبّعاتٍ هائلة
على محاكيات حاسوبية،

وأمضينا شهورًا من التحليلات الحسابية

وإليكم الخُلاصة.

أولاً، هذا الكوكب،
الذي ندعوه بالكوكب التاسع،

بالنظر إلى عدد الكواكب،

فإن هذا الكوكب التاسع أكبر
من كتلة كوكب الأرض بست مرات.

ليست قضية أن هذا أصغر قليلًا
من بلوتو أم لا،

دعونا نتجادل حول ما إذا كان
بلوتو يشكّل أصلًا كوكبًا أم لا.

هذا هو خامس أكبر كوكب
في عموم نظامنا الشمسي.

لتوضيح ذلك، دعوني أستعرض لكم
أحجام الكواكب.

هنالك في الخلف، نرى كوكب
المشتري العظيم ثم زحل.

أمامهما، الأقل حجمًا قليلًا،
كوكبا أورانوس ثم نبتون.

عاليًا عند الزاوية، الكواكب القشرية،
عطارد، والزهرة، والأرض، والمريخ.

وبمقدوركم حتى رؤية ذلك الحزام

الخاص بالأجسام المتجمدة وراء نبتون
التي ينتمي كوكب بلوتو إليها،

الذي حالفنا الحظ باكتشافه من بينهم.

وهذا هو الكوكب التاسع.

الكوكب التاسع كبير.

إنه كبير جدًا،

لدرجة أنك ستُصاب بالدهشة
لعدم اكتشافنا إياه حتى الآن.

حسنًا، إن الكوكب التاسع كبير،

ولكنه أيضًا بعيد، وبعيد جدًا.

إنه أبعد 15 ضعفًا من بُعْد
كوكب نبتون عن كوكب الأرض.

وهذا يجعله أكثر خُفُوتًا 50,000 مرة
من خُفُوت نبتون.

إن أفق السماء أيضًا شاسع جدًا.

لقد ضيّقنا أفق الرؤية
إلى ما حيث نعتقد أنه

المنطقة السماوية المحيطة نسبيًا،

ولكن هذا استغرق سنوات

لكي نرصد رصدًا شاملًا
لكامل هذه المنطقة من السماء

من خلال منظار ضخم من شأنه

أن نرى منه بوضوح هذه المنطقة البعيدة
وهذا الجسم الخافت.

ولحسن الحظ، قد لا نضطر إلى ذلك.

بالضبط مثل بوفارد، الذي استخدم مراصدَ
ليس من شأنها أن ترصد كوكب أورانوس

منذ 91 سنة قبل اكتشافه،

فإنني أراهن أن ثمة صورًا غير مرصودة

من شأنها أن تظهِر موقع الكوكب التاسع.

إنها ستكون مهمة حاسوبية ضخمة

لإحصاء البيانات القديمة

واستخلاص صورة ما عليه
ذلك الكوكب المتحرك الخافت.

ولكننا لم نزل بعدُ في طريقنا.

وأعتقد أننا نقترب.

وعليه، أودُ أن أقول لكم: تأهّبوا!

ولن أغصبكم على مقولة "فرييه"

"تنبّأ!

وستكتشف كوكبًا في جوف الليل

وتقترب منه بمقدار ما تنبأته".

ولكنني سوف أراهن على العامين المقبلين

ثمة عالم فلك في مكان ما

سيُجلي غموض نقطة خافتة من الضوء،

تمضي ببطء عبر أفق السماء

ويعلن مُظفّـرًا اكتشاف كوكب جديد،

ويُرجّح بقوة أنه ليس الأخير،

كوكب حقيقي لنظامنا الشمسي.

شكرًا لكم.

(تصفيق)