مع تحسن عمليات رصد النجوم، يصبح تاريخ الأرض ومستقبلها أكثر غموضًا

وبغض النظر عما قد يقوله محللو سوق الأوراق المالية ومنظمو استطلاعات الرأي السياسية والمنجمون، فإننا لا نستطيع التنبؤ بالمستقبل. في الواقع، لا يمكننا حتى التنبؤ بالماضي.

هذا هو ما قدمه بيير سيمون لابلاس، عالم الرياضيات والفيلسوف الفرنسي وملك الحتمية. في عام 1814، أعلن لابلاس أنه إذا كان من الممكن معرفة سرعة وموقع كل جسيم في الكون في لحظة معينة – وجميع القوى المؤثرة عليها – “فبالنسبة لعقل كهذا، لن يكون هناك شيء غير مؤكد، ولن يكون المستقبل مؤكدًا”. ، تمامًا مثل الماضي، سيكون الحاضر له.”

يظل حلم لابلاس غير محقق لأننا لا نستطيع قياس الأشياء بدقة متناهية، وبالتالي تنتشر الأخطاء الصغيرة وتتراكم بمرور الوقت، مما يؤدي إلى المزيد من عدم اليقين. ونتيجة لذلك، خلص علماء الفلك، بمن فيهم جاك لاسكار من مرصد باريس، في الثمانينيات إلى أن المحاكاة الحاسوبية لحركات الكواكب لا يمكن الوثوق بها عند تطبيقها بعد أكثر من 100 مليون سنة في الماضي أو المستقبل. وعلى سبيل المقارنة، يبلغ عمر الكون 14 مليار سنة، وعمر النظام الشمسي حوالي خمسة مليارات سنة.

علق سكوت تريمين، خبير الديناميكيات المدارية في معهد الدراسات المتقدمة في برينستون بولاية نيوجيرسي، مؤخرًا في رسالة بالبريد الإلكتروني: “لا يمكنك توقع برجك بدقة بالنسبة للديناصور”.

أصبح المخطط الفلكي القديم الآن أكثر ضبابية. أدت مجموعة جديدة من عمليات المحاكاة الحاسوبية، التي تأخذ في الاعتبار تأثيرات النجوم التي تتحرك عبر نظامنا الشمسي، إلى تقليل قدرة العلماء على النظر إلى الوراء أو إلى الأمام بمقدار 10 ملايين سنة أخرى. وكانت عمليات المحاكاة السابقة قد اعتبرت النظام الشمسي نظامًا معزولًا، وهو كون يعمل على مدار الساعة، وكانت الاضطرابات الرئيسية في مدارات الكواكب داخلية، ناتجة عن الكويكبات.

قال ناثان كايب، أحد كبار العلماء في معهد علوم الكواكب في توكسون بولاية أريزونا: “إن النجوم مهمة”، وقد نشر هو وشون ريموند من مختبر الفيزياء الفلكية في بوردو في فرنسا نتائجهم. في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية في أواخر فبراير.

اكتشف الباحثون أن نجمًا شبيهًا بالشمس يُدعى HD 7977، والذي يكمن حاليًا على بعد 247 سنة ضوئية في كوكبة ذات الكرسي، كان من الممكن أن يكون قد مر بالقرب من الشمس منذ حوالي 2.8 مليون سنة ليهز أكبر الكواكب في مداراتها.

إن عدم اليقين الإضافي هذا يجعل من الصعب على علماء الفلك التنبؤ بأكثر من 50 مليون سنة في الماضي، لربط شذوذات درجات الحرارة في السجل الجيولوجي مع التغيرات المحتملة في مدار الأرض. وستكون هذه المعرفة مفيدة ونحن نحاول فهم التغيرات المناخية الجارية اليوم. قال الدكتور كايب إنه منذ حوالي 56 مليون سنة مضت، من الواضح أن الأرض مرت بالحد الأقصى الحراري من العصر الباليوسيني والأيوسيني، وهي فترة استمرت أكثر من 100 ألف عام ارتفع خلالها متوسط ​​درجات الحرارة العالمية بما يصل إلى 8 درجات مئوية.

هل كانت هذه الموجة الدافئة ناجمة عن بعض التغيير في مدار الأرض حول الشمس؟ قد لا نعرف أبدًا.

قال الدكتور كايب: «لذلك أنا لست خبيرًا، لكنني أعتقد أن هذه هي الفترة الأكثر دفئًا خلال الـ 100 مليون سنة الماضية». “ومن المؤكد تقريبًا أن السبب في ذلك ليس مدار الأرض نفسه. لكننا نعلم أن التقلبات المناخية طويلة المدى مرتبطة بالتقلبات المدارية للأرض. ولذلك، إذا كنت تريد اكتشاف الشذوذات المناخية، فمن المفيد أن تكون واثقًا مما يفعله مدار الأرض.

وأشار الدكتور تريمين إلى أن “عمليات المحاكاة تمت بعناية، وأعتقد أن الاستنتاج صحيح”. وأضاف: “هذا تغيير طفيف نسبيًا في فهمنا لتاريخ مدار الأرض، لكنه مهم من الناحية المفاهيمية”.

وقال إن القصة المثيرة للاهتمام حقًا هي كيف يمكن للفوضى في مدار الأرض أن تترك علامة في سجل المناخ القديم.

تم تحسين القدرة على تتبع تحركات النجوم خارج النظام الشمسي بشكل كبير من خلال مركبة غايا الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي قامت برسم خرائط لمواقع وحركات وخصائص أخرى لملياري نجم منذ إطلاقها في عام 2013.

قال الدكتور كايب: «للمرة الأولى يمكننا بالفعل رؤية نجوم فردية، وإسقاطها إلى الوراء أو إلى الأمام، ومعرفة النجوم القريبة من الشمس وأي النجوم لم تقترب منها، وهو أمر رائع حقًا». “.

ووفقا لحساباته، فإن حوالي 20 نجما يأتي ضمن فرسخ فلكي واحد (حوالي 3.26 سنة ضوئية) من الشمس كل مليون سنة. من الممكن أن يكون HD 7977 قد اقترب من الشمس بمقدار 400 مليار ميل – وهي نفس المسافة تقريبًا إلى سحابة أورت، وهي خزان ضخم من المذنبات المتجمدة على حافة النظام الشمسي – أو بقي بعيدًا عنها بألف مرة. من الممكن أن تكون تأثيرات الجاذبية الناجمة عن اللقاء الأقرب قد هزت مدارات الكواكب العملاقة الخارجية، والتي بدورها يمكن أن هزت الكواكب الداخلية مثل الأرض.

وقال الدكتور كايب: “يحتمل أن يكون هذا قويًا بما يكفي لتغيير تنبؤات عمليات المحاكاة حول ما كان عليه مدار الأرض منذ ما يقرب من 50 مليون سنة مضت”.

ونتيجة لذلك، قال إن أي شيء تقريبًا ممكن إحصائيًا إذا نظرت إلى الأمام بما فيه الكفاية. “لذلك تجد، على سبيل المثال، إذا تقدمت مليارات السنين، فليست جميع الكواكب مستقرة بالضرورة. هناك في الواقع احتمال بنسبة 1% أن يصطدم عطارد بالشمس أو بكوكب الزهرة على مدار الخمسة مليارات سنة القادمة.

مهما حدث، فمن المحتمل أننا لن نكون موجودين لرؤيته. تقطعت بهم السبل في الوقت الحاضر، ولا نعرف على وجه اليقين من أين أتينا أو إلى أين سنذهب؛ المستقبل والماضي يتراجعان إلى الأسطورة والأمل. ومع ذلك فإننا نمضي قدمًا محاولين تجاوز آفاقنا في الزمان والمكان. وكما كتب ف. سكوت فيتزجيرالد في «غاتسبي العظيم»: «وهكذا نواصل السير بقوارب ضد التيار، ونعود بلا توقف إلى الماضي».