لغز "الصدى" الذي يستمر ملايين السنين في الكون

الموجات الزلزالية القديمة وكيف "نسمعها"

محاكاة تصادم كوكبين (صورة: ناسا).

في تاريخ نشأة الكون، لم تكن الاصطدامات بين الكواكب ظاهرة نادرة. كان النظام الشمسي في بداياته أشبه بساحة معركة كونية، حيث اصطدمت الكواكب والأقمار والكويكبات ببعضها البعض، تاركة وراءها آلاف الحفر الكبيرة والصغيرة، وأبرزها على سطح القمر.

ومع ذلك، فإن هذه الاصطدامات تترك أكثر من مجرد علامات سطحية. وبحسب دراسة جديدة نشرت في أوائل عام 2025، فإنها قد تؤدي إلى إحداث تذبذبات زلزالية عميقة داخل الكوكب تستمر لملايين السنين، مما يخلق "صدى" مشتعلاً يمكن اكتشافه بواسطة أدوات بصرية متطورة مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST).

الدراسة، التي قادها الدكتور جيه جيه زاناتزي، عالم الفيزياء النظرية في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، قامت بمحاكاة تصادم بين كوكبين غازيين عملاقين: كوكب شاب أصغر حجما يصطدم بكوكب أكبر حجما وأكبر سنا.

الهدف من الفريق هو معرفة ما إذا كان الاصطدام قد أدى إلى توليد موجات زلزالية كبيرة بما يكفي واستمرت لفترة كافية ليتم رصدها ضوئيًا (أي قياس السطوع) من الأرض.

على الرغم من أن تلسكوب جيمس ويب لا يسجل الموجات الزلزالية بشكل مباشر، إلا أنه مع قدرته على قياس الضوء بدقة عالية للغاية، فهو قادر تمامًا على اكتشاف التغيرات الصغيرة في الضوء المنبعث من الكواكب. وهذا نتيجة للاهتزازات الزلزالية الداخلية.

النوعان الرئيسيان من الاهتزازات المشار إليها هما الوضع f (اهتزازات السطح، مثل الموجات على سطح الماء) والوضع p (اهتزازات الضغط، مثل الموجات الصوتية). لا تؤثر هذه التقلبات على الغلاف الجوي للكوكب فحسب، بل تمتد أيضًا إلى عمق النواة، مما يؤدي إلى تغيير الطريقة التي يتوهج بها الكوكب بمرور الوقت.

كوكب بيتا بيكتوريس ب و"أصداء" اصطدام ما قبل التاريخ

يعد كوكب بيتا بيكتوريس بي موضوع بحث يشير إلى أن الهزات الارتدادية ربما لا تزال موجودة حتى اليوم (الصورة: Sci-news).

موضوع البحث المحدد هو كوكب بيتا بيكتوريس ب - وهو كوكب عملاق وشاب يقع على بعد حوالي 63 سنة ضوئية من الأرض، وكتلته حوالي 13 مرة كتلة كوكب المشتري ويبلغ عمره حوالي 12-20 مليون سنة فقط.

قام الفريق بمحاكاة سيناريو حيث يصطدم كوكب ذو كتلة مماثلة لكتلة نبتون (ما يعادل 17 ضعف كتلة الأرض) مع بيتا بيكتوريس ب.

وتظهر النتائج أن الاصطدام لم يساهم فقط في تراكم كميات هائلة من المعادن الثقيلة (من 100 إلى 300 ضعف كتلة الأرض)، بل خلق أيضًا تذبذبات زلزالية يمكن أن تستمر لفترة تعادل عمر الكوكب.

إذا حدث الاصطدام قبل ما بين 9 و18 مليون سنة، فإن هذه التذبذبات قد لا تزال موجودة اليوم ويمكن اكتشافها بواسطة تلسكوب جيمس ويب.

فهو لا يوفر معلومات عن البنية الداخلية للكوكب مثل كثافة المواد والطبقات فحسب. تساعد هذه التذبذبات في تتبع تكوين وتطور الكواكب، وتفتح اتجاهات بحثية جديدة في علم الزلازل الكوكبية خارج المجموعة الشمسية.

وتشير الدراسة أيضًا إلى أن الاصطدامات، بل والهجرة المدارية بسبب قوى الجاذبية المدية من النجم المضيف، يمكن أن تحفز أنماط التذبذب في الكوكب، وخاصة في الكواكب الغازية ذات المدارات شديدة الانحراف.

ويعتبر هذا نهجا جديدا يساعد البشر على "سماع" الإشارات من داخل الكواكب البعيدة في الكون، على الرغم من أنها تبعد عشرات السنوات الضوئية عن الأرض.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bi-an-ve-tieng-vang-keo-dai-hang-trieu-nam-trong-vu-tru-20250510081629043.htm