Ni Nini Kilicho Nyuma ya Sayari?

Sayari X. Jina hili lilitolewa na mwastronomia Percival Lowell kwa sayari isiyokuwa imegunduliwa aliyoidhania kuwa inazunguka nyuma ya sayari Kausi. Alianza kutafuta Sayari X mnamo 1905 katika mahali pake pa kuangalilia nyota huko Flagstaff, Arizona. Ijapokuwa Lowell alikufa kabla hajapata Sayari X, jitihada za kuitafuta alizoanzisha ziliendelea. Hatimaye, mnamo 1930, akiwa mahali pa kuangalilia nyota pa Lowell, Clyde Tombaugh aligundua sayari Utaridi. Kwa kweli kulikuwa na Sayari X!

Mara moja waastronomia wakaanza kujiuliza, ‘Je, Sayari X nyingine ingeweza kupatikana?’ Miongo sita ya utafutaji wenye bidii ilifuata, na katika miaka ya baadaye ya utafutaji huo, hata vyombo vya anga vilitumiwa. Ijapokuwa maelfu ya sayari ndogo, nyota, makundi ya nyota, na jamii za nyota nyingi za mbali ziligunduliwa, hakuna sayari mpya zilizogunduliwa.

Hata hivyo, utafutaji huo haukukoma. Wanasayansi walianza kutumia tekinolojia mpya na darubini-upeo mpya ili kuchunguza vitu vinavyozunguka ambavyo vimekuzwa ukubwa mara milioni nyingi. Hatimaye jitihada zao zilikuwa na matokeo. Kwa kushangaza, dazani za sayari ndogo zilizo nyuma ya Utaridi sasa zimeonekana!

Sayari hizo ndogo ziko wapi? Ni ngapi zaidi ambazo huenda zikapatikana? Je, ndizo zilizo mbali zaidi katika mfumo wetu wa jua?

Vitu Vilivyo Mbali Zaidi

Mfumo wa jua una sayari tisa zinazozunguka jua. Kwa kuongezea, maelfu ya sayari ndogo zenye mawemawe huzunguka anga kwa kasi sana, hasa katika ukanda ulioko kati ya Mihiri na Sumbula. Karibu maelfu ya nyotamkia zimeonekana pia.

Miongoni mwa vitu hivi ni gani vinavyosafiri mwendo wa mbali zaidi kutoka kwa jua? Hakika ni nyotamkia zinazofanya hivyo kwa mbali.

Neno la Kiingereza “comet” latokana na neno la Kigiriki ko·meʹtes, linalomaanisha “-enye nywele ndefu”—likirejezea mikia mirefu, inayojiburura nyuma ya vichwa vyao vyenye kung’aa. Nyotamkia zimekuwa chanzo cha ushirikina na hofu nyingi. Bado watazamaji hurejezea nyotamkia kuwa mizuka. Maoni haya yanatokana na itikadi za mapema kwamba zilikuwa vitu vya kiroho. Kwa nini zimekuwa zikihofiwa sana? Sababu moja ni kwamba nyakati nyingine kuonekana kwake kumesadifiana na matukio yenye msiba.

Nyotamkia bado huleta hisia ya ushabiki. Katika Machi 1997, huko California, Marekani, washiriki 39 wa madhehebu ya Heaven’s Gate walijiua kwa wingi wakati nyotamkia Hale-Bopp ilipokuwa ikikaribia jua. Kwa nini? Kwa sababu walitarajia kwamba chombo cha anga kutoka sayari nyingine, kilichodhaniwa kuwa kilikuwa kikijificha nyuma ya nyotamkia hiyo, kilikuwa kikija kuwachukua.

Si kila mtu anayeona nyotamkia kwa njia ya kimantiki. Katika karne ya nne K.W.K., Aristotle alisema kwamba nyotamkia zilikuwa ni mawingu ya gesi zenye kung’aa juu angani. Karne chache baadaye, mwanafalsafa Mroma Seneca alidokeza kwa werevu kwamba nyotamkia zilikuwa zikizunguka magimba ya kimbingu.

Uchunguzi wa nyotamkia ulikuja kuwa sayansi sahihi zaidi baada ya kutokea kwa darubini-upeo na kugunduliwa kwa sheria ya uvutano ya Newton. Kufikia mwaka wa 1705, Edmond Halley alikuwa amehakikisha kwamba nyotamkia huzunguka jua kwa kufuata njia ndefu za duara-dufu. Zaidi ya hayo, alisema kwamba nyotamkia zilizotokea katika mwaka wa 1531, 1607, na 1682 zilikuwa na mitupo ya angani iliyofanana na zilitofautishwa na vipindi vya kawaida vya miaka 75 hivi. Halley alidokeza kwa usahihi kwamba kila jambo lililoonekana lilikuwa la nyotamkia ileile inayozunguka, baadaye iliitwa Nyotamkia ya Halley.

Sasa watafiti wanajua kwamba nyotamkia zina kiini thabiti, ambacho kwa kawaida huwa na upana wa kati ya kilometa 1 hadi 20. Kiini hicho chaweza kufafanuliwa vema kuwa kama kilima cha barafu cha rangi nyeusi, kichafu, kilichofanyizwa hasa na barafu iliyochanganywa na vumbi. Picha za karibu za Nyotamkia ya Halley zilizopigwa na chombo cha anga cha Giotto mnamo 1986 huonyesha michirizi ya gesi na vumbi ikitoka kwenye nyotamkia hiyo. Utokezaji huo hufanyiza kichwa chenye kung’aa cha nyotamkia na mkia ambao huonekana kutoka duniani.

Jamii za Nyotamkia

Jamii mbili za nyotamkia huzunguka jua. Nyotamkia huainishwa kwa kutegemea vipindi vya kuzunguka, au muda inayochukua kukamilisha mzunguko mmoja kuzunguka jua. Nyotamkia zinazochukua muda mfupi au za pindi kwa pindi—kama vile Nyotamkia ya Halley—huchukua muda unaopungua miaka 200 kuzunguka jua mara moja. Mizunguko yao hufuata njia zinazokaribia njia ya jua, ubapa wa kimbingu ambao dunia na sayari nyinginezo huzunguka jua. Huenda kukawa na mabilioni ya nyotamkia za pindi kwa pindi, ambazo nyingi zake zinazunguka nyuma ya sayari zilizo mbali zaidi, Kausi na Utaridi, mabilioni ya kilometa kutoka kwa jua. Pindi kwa pindi, baadhi ya hizi, kama vile Nyotamkia ya Encke, mizunguko yake huvutwa karibu zaidi na jua zinapokaribiana na sayari.

Vipi juu ya mizunguko ya nyotamkia zinazochukua muda mrefu? Tofauti na zile zinazochukua muda mfupi, nyotamkia zinazochukua muda mrefu huzunguka jua kutoka pande zote. Zinatia ndani nyotamkia ya Hyakutake na Hale-Bopp, ambazo zimeonekana kwa njia yenye kustaajabisha hivi majuzi. Hata hivyo, hazitarajiwi kuonekana tena kwa maelfu ya miaka!

Kundi kubwa la nyotamkia za vipindi virefu huzunguka-zunguka katika sehemu za mbali zaidi za mfumo wa jua. Kundi hili limeitwa wingu la Oort, jina la mwastronomia Mholanzi ambaye, mnamo 1950 alidokeza kuwapo kwake kwa mara ya kwanza. Wingu hili linafanyizwa na nyotamkia ngapi? Waastronomia wanakadiria zaidi ya trilioni moja! Baadhi ya nyotamkia hizi husafiri umbali wa mwaka-nuru mmoja au zaidi kutoka kwa jua.a Kwa umbali huo, mzunguko mmoja waweza kuchukua zaidi ya miaka milioni kumi!

Makumi ya Maelfu ya Sayari Ndogo

Sayari ndogo mpya zilizogunduliwa ambazo zimetajwa mwanzoni mwa makala hii, milki yao iliyo nyuma ya Utaridi ina nyotamkia zinazochukua muda mfupi kufanya mzunguko mmoja. Tangu 1992, waastronomia wamegundua magimba madogo 80 hivi yanayofanana na sayari. Huenda kukawa na makumi ya maelfu ya magimba haya yenye ukubwa wa kilometa zaidi ya 100. Sayari hizi ndogo hufanyiza ukanda wa Kuiper, ambao jina lake ni la mwanasayansi ambaye yapata miaka 50 iliyopita alikisia kuwepo kwake. Yawezekana kwamba vitu vilivyoko kwenye ukanda wa Kuiper vimefanyizwa kwa mchanganyiko wa mawe na barafu.

Je, ugunduzi wa hivi karibuni wa sayari hizi ndogo umebadili namna mfumo wa jua wa ndani unavyoonwa? Hakika! Utaridi, mwezi wake Charon, setilaiti ya Kausi Triton, na vitu vingine vya barafu katika mfumo wa jua wa ndani sasa vinafikiriwa kuwa vilitoka kwenye ukanda wa Kuiper. Hata waastronomia fulani hufikiri kwamba Utaridi haistahili tena kuwa mojawapo ya sayari kuu!

Zilitoka Wapi?

Nyotamkia na sayari ndogo zilikujaje kuwa kwa wingi kwenye ukanda wa Kuiper? Waastronomia wanadokeza kwamba vitu hivi vilikua kutoka kwa wingu la vumbi la mapema na barafu inayotoneka, ambavyo viligandamana ili kufanyiza vitu vikubwa zaidi. Hata hivyo, vitu hivi vilikuwa vimesambaa sana hivi kwamba havingeweza kukua na kuwa sayari kubwa.

Nyotamkia zinazochukua muda mrefu kukamilisha mzunguko pia zinawakilisha sehemu kubwa ya mfumo wa jua. Kwa ujumla, nyotamkia hizi zina uzito ambao ni mara 40 hivi kuzidi ule wa dunia. Nyingi zake zinadhaniwa kuwa zilitokea mapema katika historia ya mfumo wa jua katika eneo lililo nje ya sayari kubwa mno za gesi.

Ni nini kilichopeperusha nyotamkia hizi zitoke nje ya mizunguko yake ya sasa iliyo mbali sana na jua? Yaonekana, sayari kubwa kama vile Sumbula, zilitenda kama manati zenye nguvu nyingi sana za uvutano kuelekea nyotamkia zozote ambazo zilizikaribia.

Kuchunguza Nyotamkia

Nyotamkia zimefanyizwa kwa baadhi ya vitu vya kale zaidi katika mfumo wa jua. Vitu hivi vyenye kuvutia vyaweza kuchunguzwaje zaidi? Ziara za pindi kwa pindi kwenye sehemu ya ndani zaidi ya mfumo wa jua zilizofanywa na nyotamkia fulani huwezesha zifanyiwe uchunguzi wa ziada. Mashirika mbalimbali ya anga yanapanga kupeleka vyombo vya anga kadhaa kuchunguza nyotamkia kwa miaka kadhaa ijayo.

Ni nani ajuaye mambo zaidi yatakayopatikana katika mfumo wetu wa jua? Uvumbuzi mpya na uelewevu kuhusu vitu vya mbali vinavyolizunguka jua huongezea uhakika taarifa ya Biblia iliyorekodiwa kwenye Isaya 40:26: “Inueni macho yenu juu, mkaone; ni nani aliyeziumba hizi, aletaye nje jeshi lao kwa hesabu; aziita zote kwa majina.”

[Maelezo ya Chini]

[Sanduku katika ukurasa wa 27]

NYOTAMKIA NA MAAJABU YA KUNDI LA VIMONDO

Unapotazama mmweko wenye kuvutia wa kimondo katika anga, je, wewe hufikiri kwamba umetoka kwenye nyotamkia? Yawezekana. Nyotamkia inapokaribia jua, kiini chake cha barafu humomonyoka hatua kwa hatua, kikitokeza mchirizo wa punje za mawe, au mavi ya nyota. Punje hizi si nyepesi kama vumbi katika mkia wa nyotamkia na hivyo hazipeperushwi angani na upepo wa jua. Badala yake, hufanyiza ukanda mrefu wa vifusi ambavyo huzunguka jua katika kijia cha nyotamkia mzazi.

Kila mwaka, dunia hukumbwa na michirizo kadhaa yenye kung’aa ya vimondo hivyo. Maajabu ya kundi la vimondo ya Leonid ambayo hutokea katikati ya mwezi wa Novemba hutokana na vitu vilivyoachwa nyuma na nyotamkia Tempel-Tuttle. Maajabu haya ya kundi hili la vimondo hujitokeza kwa njia yenye kuvutia sana baada ya miaka 33. Watazamaji-anga walioona maajabu ya kundi la vimondo ya Leonid ya mwaka wa 1966 waliripoti kwamba waliona vimondo zaidi ya 2,000 kwa dakika moja—dhoruba halisi! Mnamo 1998 yalitokeza vimondo vyenye kung’aa, na kwa hakika tunapaswa kuvitazama Novemba mwaka huu.

[Mchoro/Picha katika ukurasa wa 24-6]

1. Nyotamkia ya Hale-Bopp mnamo 1997

2. Edmond Halley

3. Percival Lowell

4. Nyotamkia ya Halley mnamo 1985

5. Nyotamkia ya Halley mnamo 1910

6. Michirizo ya gesi na vumbi ikitoka kwenye Nyotamkia ya Halley

[Hisani]

1) Tony and Daphne Hallas/Astro Photo; 2) Culver Pictures; 3) Courtesy Lowell Observatory/Dictionary of American Portraits/Dover

4) Courtesy of Anglo-Australian Observatory, photograph by David Malin; 5) National Optical Astronomy Observatories; 6) the Giotto Project, HMC principal investigator Dr. Horst Uwe Keller, the Canada-France-Hawaii telescope

[Mchoro]

(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)

7. Mizunguko ya nyotamkia kadhaa

Nyotamkia ya Kohoutek

Nyotamkia ya Halley

Jua

Dunia

Nyotamkia ya Encke

Sumbula

[Picha]

8. Kabla haijagongana na Sumbula mnamo 1994, nyotamkia ya Shoemaker-Levy 9 ilikuwa imevunjika katika vipande 21

9. Sehemu ya juu ya Utaridi

10. Nyotamkia ya Kohoutek, 1974

11. Sayari ndogo ya Ida na mwezi wake Dactyl

[Hisani]

8) Dr. Hal Weaver and T. Ed Smith (STScI), and NASA; 9) A. Stern (SwRI), M. Buie (Lowell Obs.), NASA, ESA; 10) NASA photo; 11) NASA/JPL/Caltech