حزام كايبر: 12 حبة غبار تكشف عن خزان مائي خفي بعيد عن الأرض

ما هو حزام كايبر؟

هو منطقة خلف مدار نبتون، على بعد يزيد على 30 وحدة فلكية من الشمس (الوحدة الفلكية هي متوسط المسافة بين الأرض والشمس، نحو 150 مليون كيلومتر). وعلى عكس حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري الذي تغلب عليه الصخور والمعادن، يغلب هنا جليد الماء والميثان المتجمد والأمونيا، مختلطة بالصخور والغبار. ويقع بلوتو بين سكان هذه المنطقة. ويعدّه الفلكيون أشبه بمجمّد يحفظ بقايا بدايات النظام الشمسي، لأن مادته لم تتعرض للتسخين والتحويل كما حدث قرب الشمس.

كيف كشف الغبار أصله؟

استخدم الفريق المجهر الإلكتروني والتحليل الكيميائي وقياسات دقيقة لنظائر الأكسجين. وكان الأهم آثار تركتها جسيمات عالية الطاقة صادرة عن الشمس، وهي أضرار مجهرية تشبه ندوب الرحلة عبر الفضاء. وأظهرت دراسات سابقة أن كثافتها العالية قد تدل على أصل من منطقة حزام كايبر. وقد ظهرت هذه الآثار بكثرة في العينات الاثنتي عشرة.

أما الدليل الثاني فهو نظائر الأكسجين. تحتوي نواة الأكسجين على ثمانية بروتونات، لكن عدد النيوترونات يختلف: ثمانية في الأكسجين-16، وتسعة في الأكسجين-17، وعشرة في الأكسجين-18. ونسب هذه النظائر تعمل كبصمة إصبع. وكان تركيب الحبوب مختلفًا بوضوح عن النيازك المعروفة.

لم يعد الماء الأصلي موجودًا في الحبوب، فأعاد الباحثون بناء خصائص السائل الذي كوّن معادنها اعتمادًا على كيمياء المعادن وبعض الحسابات. وتشير النتائج إلى أن نسبة الأكسجين-18 إلى الأكسجين-16 في ذلك الماء ربما كانت أعلى بنحو 15 في المئة من مياه محيطات الأرض.

وكانت آثار مشابهة قد رُصدت سابقًا في معادن أحد النيازك البدائية وفي مادة مرتبطة بالمذنب 67P/تشوريوموف-غيراسيمينكو، لكن لم يكن واضحًا هل هي سمة عامة للنظام الشمسي الخارجي.