شمس بلوتو المبهرة: دحض أسطورة النجم البعيد

عالمي - وكالة أنباء إخباري

شمس بلوتو المبهرة: دحض أسطورة النجم البعيد

لأجيال عديدة، رسم الخيال العلمي صورة لبلوتو البعيد حيث تبدو الشمس، التي خفت ضوؤها بمليارات الكيلومترات، وكأنها مجرد نجم باهت، بالكاد يمكن تمييزها عن آلاف النجوم الأخرى التي تزين الفضاء البارد. هذه الصورة المثيرة، التي غالبًا ما تستخدم للتأكيد على اتساع الفضاء، تبين أنها غير دقيقة على الإطلاق. يكشف التحليل العلمي الأخير، المستند إلى المبادئ الفيزيائية الفلكية الأساسية، حقيقة مذهلة: حتى من سطح الكوكب القزم الجليدي، ستكون الشمس قرصًا ساطعًا بشكل ملحوظ، وربما مبهرًا، أبعد ما تكون عن نقطة الضوء الخافتة التي تُتخيل غالبًا.

ينبع هذا المفهوم الخاطئ من الفشل في تقدير قانون التربيع العكسي بشكل كامل، وهو مبدأ أساسي يحكم شدة الضوء. في حين أنه صحيح أن الضوء يتضاءل مع المسافة، فإنه يفعل ذلك بطريقة يمكن التنبؤ بها: ينخفض سطوعه بما يتناسب عكسياً مع مربع المسافة من المصدر. الأرض، التي تدور حول الشمس على بعد حوالي 150 مليون كيلومتر، تتعرض لإشعاع شمسي مكثف يمكن أن يتلف شبكية العين البشرية حتى بنظرة خاطفة. أما بلوتو، فيقع في المتوسط على بعد 40 ضعفًا من المسافة، أي حوالي ستة مليارات كيلومتر. بتطبيق قانون التربيع العكسي، يعني هذا أن سطوع الشمس من بلوتو سينخفض بمعامل 40 تربيع، أو 1600 مرة.

على الرغم من أن الانخفاض بمقدار 1600 مرة يبدو كبيرًا، إلا أنه من الأهمية بمكان وضعه في منظوره الصحيح. شمسنا، من الأرض، أكثر سطوعًا بحوالي 400 ألف مرة من القمر البدر. لذلك، حتى بعد هذا الخفوت الكبير، ستظل الشمس من بلوتو أكثر سطوعًا بمقدار 250 مرة من القمر البدر كما يُرى من الأرض. لتوضيح هذا بشكل أكبر، فإن القمر البدر على الأرض ساطع بما يكفي للقراءة. تخيل منظرًا طبيعيًا مضاءً بـ 250 ضعف هذه الشدة، وستبدأ في فهم الإضاءة الهائلة. هذا المستوى من الإضاءة يشبه الشفق على الأرض، وهو وقت يكون فيه السماء لا تزال مشرقة جدًا والأشياء مرئية بوضوح. وبالتالي، فإن أي مستكشف جريء على بلوتو سيحتاج بلا شك إلى نظارات واقية، تمامًا كما هو الحال على الأرض، للنظر إلى نجمنا براحة.

علاوة على ذلك، لن تكون الشمس من بلوتو مجرد نقطة ضوء ساطعة؛ فلفترة كبيرة من مدار بلوتو الإهليلجي، يمكن رؤيتها كقرص مميز. من الأرض، يمتد قرص الشمس حوالي نصف درجة في السماء. وبما أن الحجم الظاهري لجسم ما يتناقص خطيًا مع المسافة، فمن بلوتو في أقرب نقطة له (حوالي 30 ضعف مسافة الأرض)، ستظهر الشمس بحجم يبلغ واحدًا على ثلاثين من حجمها من الأرض. هذا لا يزال كبيرًا بما يكفي – حوالي واحد على ستين من الدرجة – لتمييزه بالعين البشرية العادية ككرة صغيرة، وإن كانت لامعة، بدلاً من نقطة شبيهة بالنجم بلا حجم مميز. فقط في أبعد نقطة في مداره (حوالي 50 ضعف مسافة الأرض) سيتقلص ليصبح نقطة غير قابلة للتمييز.

التقطت المركبة الفضائية "نيو هورايزونز"، التي مرت ببلوتو في يوليو 2015، صورًا مذهلة كشفت عن غلاف جوي ضبابي ومتعدد الطبقات بشكل مدهش للكوكب القزم. على الرغم من كونه رقيقًا للغاية – حوالي واحد على مائة ألف من كثافة هواء الأرض على مستوى سطح البحر – يلعب هذا الغلاف الجوي دورًا رائعًا في كيفية ظهور سماء بلوتو. عند الظهيرة، مع ارتفاع الشمس، يكون الغلاف الجوي رقيقًا جدًا بحيث لا يشتت ضوء الشمس بشكل كبير، مما يؤدي إلى سماء سوداء دائمًا، حتى مع وجود شمس مبهرة. ومع ذلك، فإن وهج الشمس الشديد سيظل يجعل من الصعب تمييز النجوم البعيدة دون حماية العينين.

يظهر المشهد الحقيقي خلال شفق بلوتو. عندما تنخفض الشمس نحو الأفق، يمر ضوؤها عبر عمود أكبر من الغلاف الجوي الرقيق. تسمح هذه المسافة المتزايدة بحدوث تشتت كافٍ، مما يصبغ السماء بالقرب من الشمس بلون أزرق خافت وأثيري – وهي ظاهرة تشبه بشكل ملحوظ غروب وشروق الشمس على الأرض! هذا التناقض بين اللون الأزرق المألوف والسماء الغريبة والمظلمة يضيف طبقة أخرى من التشويق إلى تجربة بلوتو، ويذكرنا أنه حتى في أبعد زوايا نظامنا الشمسي، يمكن العثور على أصداء للوطن.

هذا الفهم العلمي لا يصحح أسطورة شعبية واسعة الانتشار فحسب، بل يثري أيضًا تقديرنا للفيزياء المعقدة التي تحكم كوننا. إنه يؤكد أنه بينما تقل المسافة بالتأكيد، فإن القوة والسطوع الهائلين لشمسنا يضمنان هيمنتها حتى من أبعد مناطق النظام الشمسي، مما يجعل بلوتو عالمًا تكون فيه النظارات الشمسية ضرورة، وليست رفاهية.

وكالة أنباء إخباري