كتب العدد وتصنيف الأجرام

تُصَنَّف الأجرام القريبة من الأرض بحسب حجمها وطبيعة تركيبها إلى ثلاث فئاتٍ أساسية، هي: الكويكبات والنيازك والمذنبات. الغالبيَّة الساحقة من الأجرام القريبة من الأرض المسجَّلة هي كويكبات، وإن جزءاً صغيرًا. جداً منها مذنبات، أما النيازك فبسبب صغر حجمها لا يمكن تسجيلها وفهرستها، وكثيرٌ منها هي بقايا من ذيول المذنبات تسقط على شكل زخات شهب عندما تدخل غلاف الأرض الجويّ.

يوجد حالياً 10,713 جرم قريبٍ من الأرض مسجَّل لدى وكالة ناسا (بحسب إحصاءات شهر فبراير سنة 2014)، منها 94 مذنب، والباقي كلُّه من الكويكبات. وتنقسم هذه الأخيرة إلى ثلاثة عائلاتٍ كالتالي: 5,775 كويكب أبولو، و4,016 كويكب أمور، و815 كويكب آتن. من بين كل الأجرام القريبة من الأرض المعروفة، تُعَدُّ 1,458 منها أجراماً كامنة الخطر (PHOs). يوجد حالياً حوالي 1,021 كويكب معروف قريب من الأرض يتجاوز قطره الكيلومتر الواحد، لكن من جهةٍ أخرى يوجد 1,885 كويكب المعروف قطره أقل من 50 متر.

حتى شهر يوليو من سنة 2014، كان قد سُجِّل 499 كويكب قريب من الأرض على قائمة ناسا للأجرام ذات خطر الاصطدام، ويوجد عددٌ كبير من بينها - حوالي 215 في سنة 2010 - صغيرة الحجم، إذ لا يتعدى قطرها 50 متراً، لكن جميع هذه الأجرام بدون استثناءٍ تُصنَّف ضمنَ المنطقة الخضراء، أي أن درجة خطورتها لا تتعدى 1-2 على مقياس تورينو، وبالتالي فإنَّها لا تمثّل تهديداً يُذكَر على الأرض.

عندما يكون قطر الكويكب حوالي متر واحد أو أقل فإنَّ تصنيفه الرسمي يتغيَّر إلى نيزك، لكن لا يوجد بندٌ خاص للنيازك في معظم قوائم الأجرام القريبة من الأرض، إنَّما من المعتاد إجمالها مع الكويكبات. أصغر نيزك قريب من الأرض معروف حالياً هو 2008 TS₂₆ الذي يبلغ قدره المطلق حوالي 33، وبالتالي يُقدَّر أن قطره حوالي المتر.

الكويكبات

الكويكبات القريبة من الأرض هي أجسام صخرية كبيرة الحجم، تختلف عن المذنبات بأنَّها لا تترك وراءَها ذيولاً ذائبة. حتى شهر يونيو من سنة 2014، تم تسجيل 11,052 كويكب كهذا، تتراوح بالحجم من قطر لا يتعدى المتر إلى نحو 32 كلم (قطر 1036 غانيميد، أكبر واحدٍ معروف منها). يُقدَّر عدد جميع الكويكبات القريبة من الأرض التي يتجاوز قطرها الكيلومتر بنحو الألف. تشبه هذه الكويكبات في تركيبها الكيميائي كويكبات الحزام الرئيسي الأخرى بالنظام الشمسي.

لا تحتفظ معظم الكويكبات القريبة من الأرض بمداراتها الحالية حول الشمس إلا لبضعة ملايين من السنين، إذ إنَّ جاذبية الكواكب من حولها تسبّب اضطراباتٍ قويَّة في حركتها، تنتهي إما بقذفها خارج النظام الشمسي بأكمله أو بقيادتها إلى اصطدام مع جرمٍ آخر. ممَّا يعني أنَّ أياً من هذه الكويكبات لا يبقى طويلاً في مكانه الحالي، ولذلك لا بُدَّ أن المزيد منها تأتي من حزام الكويكبات باستمرار، فهي الطريقة الوحيدة لتفسير وجود عدد جيّد من الكويكبات قرب الأرض دوماً رغم حياتها القصيرة. يتفق علماء الفلك على أنَّ مصدر الكويكبات القريبة من الأرض هو حزام الكويكبات الرئيسي (حزام ضخم من الأجرام الصغيرة يقع بين كوكبي المريخ والمشتري)، وإنَّ سبب إخراجها من الحزام وحرف مداراتها لتقترب أكثر من الأرض هو رنينها المداريُّ مع كوكب المشتري، وتأتي هذه الكويكبات بالتحديد من مناطق في الحزام تُدعَى فجوات كيركوود يحدث فيها رنين مستمرّ - أي تزامن حركة - مع المشتري. هناك ميكانيكية أخرى بدورها تدعى تأثير ياركوفيسكي تعمل باستمرارٍ على إيقاع كويكبات جديدة في فجوات كيركوود، فتتشكل بذلك دورة مستمرة تأتي بالكويكبات إلى الفضاء القريب من الأرض دون توقُّف.

تظهر الدراسات أن معظم الكويكبات كبيرة الحجم (بقطر كيلومترٍ أو أكثر) تأتي بالدرجة الأولى من الجانب الداخلي للحزام الرئيسي، وإنَّ نسبةً ضئيلة جداً منها إما من الجانب الخارجي للحزام أو بقايا مذنبات قديمة تحوَّلت إلى كويكبات. من جهةٍ أخرى، فإن النيازك الصغيرة - التي يبلغ قطرها حوالي المتر - تأتي في معظمها من الجزء الأوسط للحزام الرئيسي.

قسَّم الفلكيون الكويكبات القريبة من الأرض إلى عددٍ من الفئات المختلفة بناءً على مواقعها المدارية، أي بحسب نصف محورها الرئيسيّ (a) ومسافتي أوجها (Q) وحضيضها (q) من الشمس:

• كويكبات آتيرا: تقع جميع مداراتها ضمن مدار الأرض، وبالتالي فإنَّ على مسافة أوجها (Q) ونصف محورها الرئيسي (a) أن يكونا أقلَّ من مسافة أوج الأرض (وهو 0.983 وحدة فلكية / وف).
• كويكبات آتن: يبلغ نصف محورها الرئيسي (a) أقل من وحدة فلكية، لكنَّ مداراتها رغم ذلك تتقاطع مع مدار الأرض. رياضياً، يجب أن يكون مداراها مطابقاً لشروط a <1.0 وف وQ> 0.983 وف.
• كويكبات أبولو:يبلغ نصف محورها الرئيسي (a) أقل من وحدة فلكية، لكنَّ مداراتها رغم ذلك تتقاطع مع مدار الأرض. رياضياً، يجب أن يكون مداراها مطابقاً لشروط a> 1.0 وف وq <1.017 وف.
• كويكبات آمور تقع جميع مداراتها خارج مدار الأرض، وبالتالي فإنَّ على مسافة أوجها (Q) أن تكون أكبر من أوج الأرض (وهو 1.017 وف)، لكن لكونها أجراماً قريبة من الأرض فلا يجب أن يتعدَّى مقداره 1.3 وف.

يحدث أحياناً أن يَفقد الفلكيون مدار أحد المذنبات، ويسمى في هذه الحالة مذنباً مفقوداً. من الأمثلة على المذنبات المفقودة القريبة من الأرض مذنب 4015 ولسون-هارنغتون، الذي أضاع الفلكيون مداره منذ سنة 1949، ثم عثروا عليه مرة أخرى في سنة 1992، لكن عند اكتشافه مجدداً كان قد احترق أغلبه نتيجة اقترابه المتكرّر من الشمس فتحوَّل إلى كويكب، ليُعَاد تصنيفه ككويكب قريبٍ من الأرض (NEA). يعتقد أن عدداً من الكويكبات القريبة من الأرض نشأت من مذنبات بصورةٍ شبيهة. تحتفظ بعض من هذه الأجرام بذيلٍ باهت وراءَها، ومع ذلك لا يحدث بالضرورة وأن تُصنَّف كمذنبات قريبة من الأرض، إنما توضع في أحيانٍ كثيرة مع الكويكبات، حيث لا يوجد حد حاسم تماماً بين التصنيفين.

المذنبات

حتي شهر فبراير سنة 2014، تم تسجيل 93 مذنَّب قريب من الأرض بحسب وكالة ناسا. ورغم أنه لم يجري من قبل تأكيد حدوث اصطدام سببه مذنب قريب من الأرض بشكلٍ حاسم، لكن من المحتمل أن اصطدام شظايا من مذنب إنكي كان سبب انفجار تونغوسكا فوق سماء روسيا سنة 1908. من الممكن أيضاً أن شظايا المذنبات كانت سبباً وراء العديد من اصطدامات الأجرام القريبة من الأرض حديثاً. رغم ذلك، يندر وأن يمرَّ مذنب بكتلته الرئيسية على مسافة قريبة من الأرض.

من المحتمل أن مصدر المذنبات القريبة من الأرض هو حزام كايبر، وهو حزام من الأجرام المتجمِّدة الكبيرة وراء كوكب نبتون.