نبتون.. 180 عامًا على اكتشاف الكوكب الذي تنبأت به الحسابات الفلكية

يتميّز نبتون بغلاف جوي نشط ورياح هي من الأسرع في المجموعة الشمسية - غيتي

عام 1846 قادت الحسابات الفلكية إلى موقع نبتون قبل رصده مباشرة، ليصبح اكتشافه واحدة من أبرز محطات تاريخ علم الفلك.

تحل في 23 سبتمبر/ أيلول 2026 الذكرى الـ180 لاكتشاف كوكب نبتون، ثامن كواكب المجموعة الشمسية وأبعدها عن الشمس. ويحمل اكتشافه مكانة خاصة في تاريخ علم الفلك، إذ بدأت القصة بحسابات حاولت تفسير اضطرابات في مدار أورانوس، وانتهت بتحديد الموقع المتوقع لكوكب لم يكن معروفًا بعد.

وفي 23 سبتمبر/ أيلول 1846، أكد الرصد وجود نبتون قرب الموقع الذي حددته الحسابات، ليصبح أول كوكب يُعثر عليه استنادًا إلى تنبؤات رياضية بموقعه.

وتصف وكالة "ناسا" نبتون بأنه الكوكب الوحيد في مجموعتنا الشمسية الذي لم يُكتشف من خلال عمليات الرصد المعتادة للسماء.

بعد اكتشاف أورانوس عام 1781، لاحظ الفلكيون أن حركته المدارية لم تتطابق تمامًا مع الحسابات المتوقعة. ومع استمرار دراسة الكوكب، طُرح احتمال وجود جرم سماوي أبعد يؤثر في مداره بفعل الجاذبية.

في أربعينيات القرن التاسع عشر، أجرى الفرنسي أوربان جان جوزيف لو فيرييه والبريطاني جون كاوتش آدامز حسابات مستقلة لتحديد موقع الكوكب المفترض. وأرسل لو فيرييه تنبؤاته إلى مرصد برلين، حيث بدأ الفلكي الألماني يوهان غوتفريد غاله البحث عن الجرم الجديد بالتلسكوب.

في ليلة 23-24 سبتمبر 1846، حدد غاله نبتون بوصفه كوكبًا جديدًا، وكان موقعه قريبًا للغاية من الموقع الذي توقعته حسابات لو فيرييه. وهكذا ارتبط اكتشاف نبتون بثلاثة أسماء رئيسية، هي لو فيرييه وآدامز وغاله، مع اختلاف الدور الذي أدّاه كل منهم في الانتقال من الحساب إلى الرصد.

اللافت أن نبتون كان قد ظهر في التلسكوب قبل ذلك بأكثر من قرنين. فقد سجّل غاليليو الجرم خلال عمليات رصد عامي 1612 و1613، لكنه اعتبره نجمًا ثابتًا ولم يتعرف إليه بوصفه كوكبًا. احتاج الأمر إلى الحسابات الرياضية حتى تتحول تلك النقطة البعيدة إلى كوكب جديد في خرائط المجموعة الشمسية.

نبتون بعيد عن الشمس والأرض إلى حد لا يسمح برؤيته بالعين المجردة. وهو الكوكب الثامن والأبعد عن الشمس، ويقع على مسافة متوسطة تبلغ نحو 4.5 مليارات كيلومتر منها، أي نحو 30 وحدة فلكية، ويستغرق نحو 165 عامًا أرضيًا لإكمال دورة واحدة حولها.

يبلغ قطر نبتون عند خط الاستواء نحو 49,500 كيلومتر، ما يجعله رابع أكبر كواكب المجموعة الشمسية من حيث القطر. أما من حيث الكتلة، فيأتي في المرتبة الثالثة بعد المشتري وزحل، ويُصنف إلى جانب أورانوس ضمن فئة "عمالقة الجليد".

قاد اضطراب حركة أورانوس الفلكيين إلى البحث عن جرم أبعد تؤثر جاذبيته في مداره - غيتي

يحمل الكوكب اسم إله البحر في الأساطير الرومانية. ويسهم غاز الميثان الموجود في غلافه الجوي في مظهره الأزرق عبر امتصاص الأطوال الموجية الحمراء من الضوء، فيما أظهرت إعادة معالجة الصور أن اللون الطبيعي لنبتون أقل زرقة مما توحي به بعض الصور الشهيرة القديمة.

وتصف "ناسا" نبتون بأنه عالم مظلم وبارد تعصف بأجوائه رياح فائقة السرعة وعواصف ضخمة.

يتميز الغلاف الجوي لنبتون بنشاط كبير، وتظهر فيه أنظمة من السحب والعواصف، من بينها بقع مظلمة ضخمة رصدتها المركبات الفضائية والتلسكوبات.

خلال مرور مركبة "فوياجر 2" بالقرب من الكوكب عام 1989، وجد العلماء عالمًا أكثر نشاطًا مما كان متوقعًا. وقد رصدت المركبة رياحًا بنحو 1100 كيلومتر في الساعة خلال تحليقها، فيما تظهر الدراسات الأوسع للغلاف الجوي أن سرعة رياح نبتون يمكن أن تتجاوز 2000 كيلومتر في الساعة، ما يجعله أكثر كواكب المجموعة الشمسية رياحًا.

تتكون أجواء نبتون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم، مع كميات أقل من الميثان. أما في الداخل، فتوجد مواد كثيفة غنية بالماء والميثان والأمونيا فوق نواة صغيرة صخرية، وهي التركيبة التي تفسر تصنيفه ضمن "عمالقة الجليد".

صورة نبتون التي التقطتها "فوياجر 2" عام 1989 - ناسا

كشفت "فوياجر 2" خلال مرورها بنبتون عام 1989 عالمًا نشطًا من السحب والعواصف والرياح

يُعرف لنبتون حاليًا 16 قمرًا، وفق وكالة "ناسا"، وكان أولها وأكبرها قمر "تريتون"، الذي اكتشفه الفلكي البريطاني وليام لاسيل في 10 أكتوبر/ تشرين الأول 1846، بعد 17 يومًا فقط من اكتشاف الكوكب.

يتميز تريتون بمدار رجعي، إذ يدور حول نبتون في الاتجاه المعاكس لدوران الكوكب. ويُعد ذلك أحد الأدلة التي تدعم الاعتقاد بأنه كان جرمًا مستقلًا قبل أن تلتقطه جاذبية نبتون.

يضم نظام نبتون كذلك خمس حلقات رئيسية على الأقل وأربعة أقواس حلقية بارزة. وظهرت أدلة رصدية على وجود نظام من الحلقات حول الكوكب عام 1984، قبل أن تؤكد "فوياجر 2" وجوده وتكشف تفاصيله خلال مرورها عام 1989.

ظل نبتون بعيدًا وصعب الدراسة من الأرض، إلى أن وصلت إليه المركبة الفضائية "فوياجر 2" في 25 أغسطس/ آب 1989، لتصبح أول مركبة تحلق بالقرب من الكوكب، وهي المركبة الوحيدة حتى الآن التي درسته من مسافة قريبة. ومرت على ارتفاع نحو 4800 كيلومتر فوق قمم سحبه.

خلال المهمة، كشفت "فوياجر 2" تفاصيل جديدة في الغلاف الجوي للكوكب ورصدت العواصف والرياح، كما اكتشفت ستة أقمار جديدة وأظهرت نظام حلقاته بتفاصيل غير مسبوقة. وأسهمت المهمة في تغيير صورة نبتون من نقطة زرقاء بعيدة إلى عالم نشط ومعقد.

لم تتوقف دراسة نبتون عند "فوياجر 2"، إذ واصلت التلسكوبات الفضائية والأرضية تطوير المعرفة بالكوكب، من بينها تلسكوبا "هابل" و"جيمس ويب".

وفي عام 2022، التقط "جيمس ويب" أوضح مشهد لحلقات نبتون منذ أكثر من ثلاثة عقود، وكشف أحزمة غبارية خافتة وبعض تفاصيل غلافه الجوي، في صورة مختلفة جذريًا عن المشهد الأزرق المألوف للكوكب بسبب رصده في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة.

صورة نبتون وحلقاته التي التقطها "جيمس ويب" عام 2022 - ناسا

أظهر تلسكوب "جيمس ويب" حلقات نبتون بوضوح غير مسبوق منذ أكثر من ثلاثة عقود

بعد 180 عامًا، لا تكمن فرادة قصة نبتون في بعده أو رياحه أو حلقاته وحدها، وإنما في الطريقة التي دخل بها خرائط النظام الشمسي.

بدأت القصة بانحراف في حركة كوكب معروف، وتحولت إلى حسابات حددت أين ينبغي توجيه التلسكوب. وعندما نظر الفلكيون إلى ذلك الجزء من السماء، كان الكوكب هناك بالفعل.