استخدم فريق من العلماء مفاهيم بسيطة من الفيزياء الحبيبية لشرح أشكال الماس الغريبة لكويكبين “قريبين من الأرض”.
وتعرف الكويكبات بأنها أجسام صخرية تدور حول الشمس. وما يجعلها مثيرة للاهتمام للعلماء هو أنها تتكون من مواد متبقية لم يقع امتصاصها في الكواكب الكبيرة عندما تشكل النظام الشمسي قبل نحو 4.6 مليار سنة. وهو ما يتيح إلقاء الضوء على الأيام الأولى للنظام الشمسي وتكوين الكواكب.
ومعظم الكويكبات محاصرة في حزام الكويكبات، وهي منطقة تقع بين كوكبي المشتري والمريخ. وهذه المسافة من الأرض تجعل دراستها صعبة. ولكن، في بعض الأحيان، يهرب كويكب ويقترب من الأرض، ما يجعل من الممكن تصويره عن قرب باستخدام مركبة فضائية غير مأهولة.
وهذا ما حدث للكويكبين “الماسيين”، بينو وريوغو، اللذين يصنفان على أنهما كويكبات كومة الأنقاض، ما يعني أنهما مكونان من العديد من القطع الأصغر من المواد الصخرية التي ترتبط ببعضها البعض بشكل غير محكم بفعل الجاذبية. وفي الأساس، إنها مجرد حبيبات تتفاعل مع بعضها البعض، مثل الرمال على شواطئنا.
وأوضح الدكتور تابان سابوالا، المؤلف الرئيسي للورقة المنشورة في Granular Matter والباحث في وحدة ميكانيكا السوائل في معهد أوكيناوا لجامعة الدراسات العليا للعلوم والتقنية (OIST): “عزت النماذج السابقة أشكال الماس هذه إلى القوى الناتجة عن الدوران، والتي أدت إلى دفع المواد من القطبين إلى خط الاستواء. ولكن عندما تمت محاكاة الكويكبات باستخدام هذه النماذج، كان الشكل مفلطحا أو غير متماثل بدلا من الشكل الماسي”.
وحتى الآن كان شكله المعين المميز، مع أعلى أقطاب وخط استواء، موضوع نقاش بين علماء الفلك. ووفقا لنموذج فيزياء حبيبية بسيط، لاحظ العلماء أن كلا الجسمين السماويين يتكونان من تكتل من الحطام المرتبط معا بقوة جاذبية ضعيفة نسبيا وأنهما يدوران بسرعة عالية حول محورهما.
ويمكن لعلماء الفيزياء الحبيبية التنبؤ بشكل الركام بناء على القوى المختلفة التي تؤثر على الحبيبات. وقام الدكتور سابوالا، جنبا إلى جنب مع البروفيسور بيناكي تشاكرابورتي والبروفيسور تروي شينبروت من جامعة روتجرز، بنمذجة العملية التطورية لكل من بينو وريوغو، باستخدام التعبيرات التحليلية ومحاكاة تراكم الحطام.
وبهذه الطريقة ، لاحظوا أن قوى الطرد المركزي الناتجة عن دوران الأجرام السماوية تكون أضعف في المناطق القريبة من القطبين، ما يؤدي إلى ارتفاع المواد المتراكمة هناك.
وعلاوة على ذلك، تشير حساباتهم إلى أن بينو وريوغو اكتسبا هذا الشكل في مرحلة مبكرة من تطورهما، على عكس الفرضيات السابقة التي نسبت لهم الشكل الكروي الأولي الذي كان سيشوه لاحقا.
وخلصوا إلى أن النماذج المستخدمة حتى الآن غابت عن الجسيمات غير المنتظمة، وهي عنصر أساسي في تكوين شكل الكويكب.
المصدر: phys.org
