ماذا أعرف عن المذنبات؟
تظهر المذنبات في السماء فترة قصيرة من الزمن ثم تختفي وتعود للظهور بعد سنين، فلماذا تأخذ المذنبات الشكل الذي هي عليه، ولماذا تختفي فترات طويلة، وكيف يدرس العلماء المذنبات، يستقصي علماء فيزياء الفضاء الكون والقوانين التي تحكمه، ويتواصلون مع علماء آخرين في العالم من أجل المشاركة في نتائج الأبحاث، كما يستخدم علماء فيزياء الفضاء طرقا مختلفة لجمع المعلومات، فالبعض يدرس المدارات الـتـي تـدور فيهـا الأجرام فـي اويستخدمون المنظار الفلكي في مراقبة الأشياء في أثناء دورانها لكن الوقـت الـذي يقضونـه فـي هـذه المراقبة لا يسمح لهم برؤية الأحداث التي قد تحتاج إلى سنوات كثيرة جدا لتنتهي، أما البعض الآخر فيستخدمون النماذج الحاسوبية في استقصاء الكيفية التي تسير بها الأمور في الكون، حيث تدخل البيانات إلـى الحاسوب، الذي يقوم بمعالجتها للوصول إلى نموذج يفسر حدثا معينا في الفضاء، ويظهر النموذج ما يحدث بعيدا في الفضاء بمرور الزمن، وبالعمل والمشاركة مع الآخرين تتطور المهارات التي يمتلكونها مما يزيد من مقدار فهمنا لحركة الأشياء في الفضاء، ومنها المذنبات، فمـا الـذي يتعلمه العلماء حـول المذنبات بالطرق المختلفـة التـي يستخدمونها:
ماذا يعمل العلماء؟
يعـرف العلماء أن المذنـب يتكون مـن رأس لامع يبدو كالنجم، محاط بهالة كالشعر ويمتد منه لسـان أو ذيل طويل وتدور المذنبات حول الشمس في مـدارات مختلفـة وبسرعة هائلـة، يستخدم العلماء الطريقـة العلمية عند دراستهم هذه العملية، فقد قـام العـديـد مـن الـعـلـاء بمراقبة بعـض المذنبات التي تظهـر في السـماء ووضعوا فرضيـات حولها واختبروا هـذه الفرضيات بالمزيد من مراقبة المذنبات ويستخدم العلماء الطريقـة العلمية للاستقصاء وإجابة الأسئلة حيث تساعدهم هذه الطريقة على تفسير الظواهر الطبيعية وهي كذلك تمكن الآخرين من إعـادة التجارب وبهذه الطريقة يمكــن اختبار الإجـراءات والتحقق مـن النتائج ولا يتبع العلماء دائها جميع خطوات الطريقة العلمية بالتسلسل نفسه وعلى أي حال فإنّهم يحتفظون دائما بسجلات توثق إجراءاتهم وملاحظاتهم لاحـظ علماء فيزيــاء الفضاء من خلال دراستهم لما دونـه القدماء عـن المذنبات ومن خلال مراقبتهم لها أن بعض المذنبات تظهر في فترات منتظمة فمنها ما تبلغ دورثه خمس سنوات وآخر عشر سنوات وثالث ستة وسبعون سنة ومنها ما يستغرق أكثر مـن ذلـك ويقـوم كل من أيمـن ومحمد بدراسـة المذنبات منذ عدة سنوات فيراقب أيمن المذنبات التـي تظهر في السـماء ويتابع حركتهـا للإجابة عن السؤال: لماذا تأخذ المذنبات الشكل الذي هي عليه، لاحظ علماء الفيزياء خلال جمعهم للبيانات أن المذنبات تدور حول الشمس في مدارات مختلفة وعندما يصبح المذنب على أقرب مسافة من الشمس ومن الأرض يرى بالعين المجردة ولقد صـاغ العلماء فرضية تمكنهم من إجابة السؤال السابق وكانت فرضيتهم: يتكون رأس المذنب من مواد صلبة هـي مزيج من صخور ومركبات الهيدروجين المتجمدة فعندما يكـون المذنب بعيدا عن الشمس لا تُرى هالته وحين يقترب المذنب من الشمس يبدأ في التحول وتبدأ المواد المتجمدة في التبخر فتتوهج الهالة حول الرأس وتتجمع الغازات والمواد المفككة على شكل ذيل طويل.
كيف يختبر العلماء فرضياتهم؟
يقـوم العلماء باختبار هذه الفرضية ولتحقيق هذا يحتاجون إلى جمع المزيد من البيانات فيقضون أسابيع في استعمال المنظار الفلكي حيث يقومون بمتابعة حركة المذنب فيراقبون ويسجلون ملاحظاتهم حول شكل الرأس والذيل ويقارنون النتائج التي يحصلون عليها بالنتائج التي يحصل عليها علاء آخرون تحتاج المذنبات إلى فترات زمنية طويلة لإتمام دورتها لذا يضطر كل منهم إلى استخدام النماذج الحاسوبية لاختبار فرضياتهم، ويمكنهم مقارنة الناذج فيما بينهم النموذج برنامج حاسوبي يمكنه أن يبين كيفية حدوث العمليات الطبيعية يوضح العالم أنه يحتاج إلى نموذج يستخدم قوانين الفيزيــاء لتوقع مـدارات المذنبات وعلاقتها بالشمس وبتقدير من الباري عز وجل فإن العمليات الأساسية، ومنها الجاذبيـة والضغط، لا تنطبق على الأرض فقط وإنما تنطبق على الكون كله يدخل العالم إلى الحاسوب القيم الأولية للمتغيرات الأساسية في هذا النموذج ومنها كتل المـواد التي يتكون منها المذنب ودرجة حرارتها وبعد المذئب عن الشمس ويشغل العالم النموذج عدة مرات مع تغيير القيم الأولية للمتغيرات في كل مرة.
كيف يحلل العلماء البيانات؟
تحتاج كل عملية تشغيل نموذج إلى أسبوع تقريبا ليجريها حاسوب الي بالغ السرعة وكل عملية تشغيل تتوقع شكل المدار النهائي الذي يسلكه المذنب وبعد تشغيل النماذج جميعها يحصل العالم على مجموعة من النتائج التي تعكس مجموعــات القيم الأولية المختلفة للمتغيرات الرئيسة درجة الحرارة والكتلة والبعد عن الشمس، وتقوم برامج الحاسوب بمعالجة هذه البيانات لإنتاج صور أو أفلام توضح ما يحدث عندما يقترب المذئب من الشمس.