الوسم: المجموعة

لان احنا عدنا امتحان في هالفصل ..

تفضل شوف هذا العرض التقديمي "بوربوينت" ممكن يفيدك
موفق ان شاء الله

تم وضع البوربوينت في المرفق..

أجرام النظام الشمسي

هناك العديد من الأجسام التي توجد في النظام الشمسي وتصنف إلى عدة تصنيفات مختلفة، بعض تلك التصنيفات أقل وضوحاً من غيرها. الأجسام حسب تصنيف الموسوعة، هي:

* نجمة واحدة: وهي الشمس. وهي واحدة من أكثر من 200 مليار نجمة في مجرتنا درب التبانة، وتحتل الشمس مركز نظامنا الشمسي، وتكون 99.86% من كتلته.
* الكواكب السّيّارة: وهي ثمانية كواكب، وهي على التوالي حسب بعدها عن الشمس: عطارد – الزهرة – الأرض – المريخ – المشتري – زحل – أورانس – نبتون .
* السّيّارات القميئة كـبلوتو و سدنة.
o الأقمار أو السّواتل : الأقمار أو التوابع الطبيعية وهي أجسام مختلفة الاحجام ولها مدار حول كوكب.
o السواتل: وهي أجسام صغيرة صنعها وأطلقها الأنسان وتدور حول الكواكب وخصوصاً الأرض.
o مخلفات فضائية صناعية، وهي بقايا أو حطام أقمار صناعية ومركبات ومحطات فصائية من صنع البشر، وهذه منتشرة بالغلاف الجوي حول كوكب الأرض.
o غبار و جسيمات صغيرة أخرى تدور في مدار الكواكب.
o الكويكبات: وهي الأجسام التي تكونت منها الكواكب، وهي عبارة عن أجسام أصغر من حجم الكوكب تكونت في بداية تكون النظام الشمسي وهي غير موجودة الآن بشكل واضح. ويستخدم المصطلح أحياناً للأشارة للنيازك والمذنبات أو الجسيمات التي قطرها أقل من 10كم.
* النيازك: ملايين من الأجسام الصخرية مختلفة الأشكال والأحجام تدور في مدار حول الشمس بين مداري المريخ والمشتري، وتتواجد على طول مدارها وبذلك تشكل ما يشبه الحزام ولهذا سمي هذا المدار بحزام الكويكبات.
* المذنبات: وهي أجسام تدور حول الشمس في مدارات إهليليجيّة الشكل يصل بعضها إلى ما بعد حدود نظامنا الشمسي وعند اقتراب أحدها من الشمس يتسامى الجليد الذي يكسوه متحوّلا مباشرة إلى بخار مخلفا سحابة على شكل ذنب.

المشتري أكبر الأجرام كتلة بعد الشمس في النّظام الشمسي ويشكل 0.1% من كتلته.

مدار النظام الشمسي في المجرة

النظام الشمسي هو جزء من مجرتنا مجرة درب التبانة، وهي مجرة حلزونية تحتوي على أكثر من 200 بليون نجم. والنظام الشمسي الذي يحوي شمسنا مع كواكبها وملحقاتها من أقمار ومذنبات وغيرها، يدور حول مركز المجرة وهي مجرة الطريق اللبني أو ما يسمى بدرب التبانة، وهي بمجموعها تجري حول مركز (المجموعة المحلية) الذي يحوي عدة مجرات مع مجرتنا.

يقع النظام الشمسي لنجم الشمس عند أحد الأذرع اللولبية لمجرة درب التبانة ويبعد حوالي 30000 سنة ضوئية عن مركز المجرة.

الكواكب الداخلية والكواكب الخارجية

تنقسم كواكب مجموعتنا الشمسية إلى قسمين يفصل بينهما حزام الكويكبات:

* الكواكب الداخلية: وهي أربعة: عطارد، الزهرة، الأرض، والمريخ.

تتسم هذه الكواكب بقربها من الشمس وتركيبتها الصخرية وبصغر حجمها النسبي حيث أن قطر الأرض وهو أكبر كواكب هذا القسم يبلغ 12756 كلم فقط، كما يتميز هذا القسم بكونه يضم الكوكب الوحيد المعروف حتى الآن الذي به حياة وهو كوكبنا الأرض. بالإضافة إلى قلة أقماره (3 أقمار) واحد للأرض وللمريخ اثنان وليس لعطارد والزهرة أقمار.

– الكواكب الخارجية: وهي الأربعة كواكب الباقية وهي: المشتري، زحل، أورانوس، نبتون.

تتميز هذه الكواكب الأربعة بكونها (غازية) البنية وضخمة الحجم: فنبتون وهو أصغر هذه الكواكب الأربعة يفوق قطره قطر الأرض بحوالي أربع مرات أي أن قطره يفوق قطر كل كواكب القسم الداخلي مجتمعة بمرة ونصف. كما تتميز بكثرة الأقمار: 63 قمرا للمشتري و 50 لزحل و 30 ولأورانس و 17لنبتون. وتمتلك هذه الكواكب الأربعة كلها حلقات تدور حولها مع أن الشائع هو أن لزحل فقط حلقات وذلك راجع إلى صغر حجم حلقات الكواكب الأخرى.

المنظومة الشمسية

كان يطلق الإغريق على الشمس Helios. والرومان كانوا يطلقون عليها Sol. وكان بداية تكوين المنظومة الشمسية Solar System منذ 4.6 بليون سنة كسحابة غازية دوارة. ومع الوقت بردت السحابة وتجمعت محتوياتها لتكون أجساما كبيرة مكونة الكواكب الأولية وما تبقى من مواد تكونت المذنبات والأجسام الفضائية التي تتجول في صمت بين المجموعة الشمسية. و عندما اذن الخالق للكواكب ان تتكون بعد 100 مليون سنة سخنت كرة الغاز وسط السحابة بشدة وأنفجرت إنفجارا نوويا شديدا (وهو المسمى بالانفجار العظيم أو الـ Big Bang) لتتولدالشمس كنجم أشبه بأي نجم له سيرة حياة نهايتها الموت. وتعتبر الشمس نجم من بلايين بلايين النجوم في الكون. ولأن الانسان خلقه الله من تراب الارض فإن كل مايحتويه جسمك من عناصر كيميائية إبتداء من الكالسيوم في عظامك حتى الزنك في شعرك قد تكونت في قلوب النجوم المستعرة طوال 12 بليون سنة.

لايستطيع الانسان ان يباشر التعامل مع الكواكب لاستحالة الوصول اليها (في الوقت الحالي). لكن الضوء والذي يقطع بلايين السنين ليصلنا من النجوم للأرض يعطينا مؤشرا عن حجم النجوم ووزنها ومكوناتها عناصرها الكيماوية وعمرها من خلال ضوئها الوافد الينا.

لاحظ الأقدمون حركات الكواكب التي كانت ترى في السماء بالليل. ووجدوا أن بعض الكواكب بخلاف الشمس وغيرها من النجوم لا ينبعث منها الضوء مباشرة وذلك لأنها تسطع حيث تعكس كالمرايا ضوء الشمس.

تعتبر الشمس نجم في مركز النظام الشمسي ويدور حولها كل كواكب المجموعة الشمسية. درجة حرارة سطح هذه الكرة النارية المتوهجة على الدوام هو 5500 درجة مئوية تقريبا أما قلبها فتصل درجة حرارته إلى 15.6 مليون درجة مئوية. حجم الشمس أكبر من حجم الأرض لدرجة يمكنها أن تستوعب أكثر من مليون أرض بداخلها. تدور الشمس حول نفسها دورانا مغزليا حول محورها المركزي كما يحدث في الكواكب التي تدور حولها. ولكن هذا الدوران ليس بالسهولة أو الإنسيابية التي تدور بها الأرض حول نفسها. تقع أنشطة البقع الشمسية فوق الشمس عندما تتقاطع غازاتها معها أثناء الدوران. ولا تدور الشمس حول نفسها دورانا إنسيابيا لأن الشمس ليست كتلة صلبة. لهذا فإن غازات القطبين الشمسيين تدور بسرعات متفاوتة بالنسبة للغازات حول خط الإستواء على سطحها. مما يجعل الحقول المغناطيسية بهما تنحرف, وهذا يسبب إنحرافات مغناطيسية تظهر كبقع شمسية داكنة فوق سطح الشمس.

وهذا التعقيد في الحقل المغناطيسي شديد بدرجة تجعله ينكمش ويجعل القطبين الشمالي والجنوبي يتبادلان مكانيهما. تتكرر هذه العملية بصفة مستمرة. ويطلق عليها دورة الشمس Solar Cycle (تستغرق الدورة الكاملة 22 سنة). السفر نحو الشمس مستحيل مهما كانت شدة تحمل المركبات للحرارة العالية. وعدم إستطاعة الوصول إليها ليس بسبب شدة الحرارة فقط ولكن الرياح الشمسية حولها شديدة جدا لدرجة انها تقوم بتغيير مسار أي مركبة تقترب من الشمس. شدة جاذبية الشمس جعلت الكواكب في مكانها تدور حولها وتتخذها مركزا للدوران.

مكونات المجموعة الشمسية

وتتكون المجموعة الشمسية من نجم واحد وهو الشمس، ويدور حولها 8 كواكب حيث يدور حولها أكثر من مائة قمر، وعدد لاحصر له من الأجسام الصغيرة كالكويبات والمذنبات. وتوجد جميعها في الوسط بين الكواكب الذي نطلق عليه تجاوزا الفضاء مكونة النظام الشمسي.

ويمكن تقسيم المجموعة الشمسية إلى قسمين :

1- قسم داخلي يحوي على الشمس وكواكب عطارد والزهرة والأرض وقمرها والمريخ .

2- قسم خارجي يحوي على الكواكب الخارجية وهي المشتري وزحل وأورانوس ونبتون وبلوتو.

وبصفة عامة فإن محيط دوران هذه الكواكب حول الشمس بيضاوي تقريبا (أي على شكل قطع ناقص)، ماعدا زحل وبلوتو فمحيط دورانهما دائري تقريبا. كل المحيطات التي تدور فيها الكواكب حول الشمس في مستوي واحد. ويطلق عليها دائرة البروج Ecliptic (ماعدا كوكب بلوتو فهو ينحرف قليلا عن هذا المستوي). وكل هذه الكواكب تدور في إتجاه واحد بإتجاه عكس عقارب الساعة.

وهناك الكويكبات (تصغير كلمة كوكب) Asteroids وهي عبارة عن أجسام صخرية صغيرة داخل النظام الشمسي تدور حول الشمس ولاسيما مابين كوكبي المريخ والمشتري، وفي أماكن أخرى وحول الشمس ذاتها. وهناك ايضا المذنّبات وهي عبارة عن أجسام جليدية تأتي من خارج المجموعة الشمسية أو تخرج منها. ومداراتها طويلة جدا ومنتشرة بطريقة غير منتظمة و مبعثرة. وبعض الكويكبات لايمكن تفرقتها عن المذنبات مثل خيرون Chiron.

وهناك الأقمار التابعة للكواكب التي تدور حول كوكبها الخاص بها كما يفعل قمر الأرض. ومحيط دورانها في مستوي دوران الكواكب وأحجامها مختلفة. وهناك أقمار عديدة أكبر من كوكب بلوتو. و قمران أكبر من كوكب عطارد. وهناك أقمار تصطاد المذنبات والتي تحدث بها فوهات وندوب وحفر تدل على ذلك.

ولأن الأرض تابعها قمر واحد وكوكب بلوتو يتبعه كوكب شارون الوحيد. لهذا يطلق على كوكبي الأرض وبلوتو كواكب مزدوجة.

تاريخ رصد المجموعة الشمسية

كان الفلكيون القدماء مشغولين بمحيط الفضاء منذ آلاف السنين. فلاحظوا نقطا مضيئة تتجول بين النجوم في السماء فأطلقوا عليها الكواكب السيارة . وأطلقوا عليها أسماء رومانية هي :

* Jupiter(المشتري) ومعناه ملك الآلهة .
* Mars( المريخ) ومعناه إله الحرب .
* Mercury(عطارد) ومعناه بالرومانية رسول الآلهة .
* Venus(الزهرة ) ومعناها بالرومانية إله الحب والجمال .
* Saturn (زحل) ومعناه أبو جوبتر وإله الزراعة .

وقد لاحظ الفلكيون القدماء الكويكبات و الشهب التي لها ذيل متوهج وهي تتهاوي . وأطلق عليها العرب النجمة أم ذيل .

وكان القدماء يعتقدون أن الأرض مركز الكون. وكل النجوم بما فيها الشمس تدور حولها . لكن كوبرنيقوس (Copernicus) في القرن 16 أثبت بما لايدع مجالا للشك أن الأرض والكواكب في مجموعتنا الشمسية تدور في محيطاتها حول الشمس . ولم يصدقه علماء الفلك حتي جاء إسحاق نيوتن ووضع قوانين الحركة .

قد تبدو الأرض لنا أنها مكان جميل وكبير. بينما كوكب المشتري أثقل منها 317 مرة و كوكب زحل يكبرها وزنا 95 مرة. ورغم كبر هذه الكواكب نجد أن الشمس تضم وحدها 99,98% من كتلة المجموعة الشمسية لشدة جاذبيتها. والشمس تكبر عن الأرض حوالي 109 مرة في الحجم. وبعد إختراع التلسكوب (المقراب) أكتشفت ثلاثة كواكب في المجموعة الشمسية وهي كوكب أورانوس (عام 1781) وكوكب نبتون (عام 1864) وكوكب بلوتو (عام 1930). كما إكتشفت آلاف من الأجسام الصغيرة الحجم كالمذنبات والكويكبات.

ويطلق علي الأربعة كواكب القريبة من الشمس ( عطارد والزهرة والأرض والمريخ ) بالكواكب الأرضية لأحتواء سطحها على قشرة صخرية وهذه الكواكب الأربعة الصخرية والتي يطلق عليها الكواكب الأربعة الأرضية صغيرة نسبيا وهي مكونة من نفس المواد الموجودة فوق الأرض. الكواكب الأربعة فيما وراء مدار المريخ وهي المشتري وزحل وأورانوس ونبتون يطلق عليها الكواكب العملاقة الغازية لأحتوائها على عناصر غازية في أغلب تكوينها ولا وجود للقشرة الصخرية الشبيهة بالأرض. تصنف الكواكب أيضا حسب خواصها الطبيعية. فالكواكب الأربعة الأرضية عطارد والزهرة والأرض والمريخ يطلق عليها الكواكب الشبيهة بالأرض أو الكواكب الداخلية لأن مداراتها داخل مدار الأرض حول الشمس. وهي ثقيلة وصغيرة الحجم وصخرية القشرة وجامدة وفي قلبها مصهورات معدنية ماعدا عطارد فجوه غازي يتسرب منه العناصر الخفيفة لضعف قوة جاذبيته. على عكس الكواكب العملاقة الغازية التي تقع وراء مدار الأرض والتي يطلق عليها الكواكب البرجيسيّة Jovian Planets – حيث إن أحجامها وكتلها كبيرة لكن كثافتها قليلة – يعتبر كوكب المشتري أثقل الكواكب مجتمعة، فكتلته أثقل من الأرض 318 مرة وحجمه أكبر من حجمها 1300 مرة مما جعل كثافته أقل وتعادل ربع كثافة الأرض. كوكب زحل كتلته تعادل 95 مرة وزن الأرض وكثافته أقل من كثافة الماء التي تعادل 1 جم/ سم3. فالكواكب الغازية العملاقة جوها كثيف ويتكون من الهيدروجين ومركباته والهيليوم. تتكون هذه الكواكب من غازات وسوائل وليس فيها ماء ولها حلقات حولها وأقمار عديدة. هذه الحلقات مكونة من غازات الهدروجين والهيليوم وجليد الماء وأمونيا وميثان وأول أكسيد الكربون.

أبعد الكواكب التسعة كوكب بلوتو وهو أصغرهم ولكنه مغطى بالجليد الصلب بنسبة أكبر من الكواكب الأرضية الأربعة. وهو يوجد على حافة المنظومة الشمسية. يصنفه الكثيرون مذنبا كبيرا وليس كوكبا؛ لأن مكوناته أشبه بمكونات المذنب الذي يتكون عادة من جليد وصخور ولكن مداره يختلف تماما عن مدارات المذنبات وبقية الكواكب.

كما أن هذه الكواكب الأرضية يطلق عليها الكواكب السفلية أو الكواكب الداخلية، لأن مداراتها تقع بين الأرض والشمس، بينما الكواكب العملاقة الغازية يطلق عليها الكواكب العليا لأن مداراتها خلف مدار الأرض. والكواكب الأرضبة الأربعة عطارد والزهرة والأرض والمريخ تشبه الأرض في أحجامها ومكوناتها الكيماوية وكثافتها. ولكن فترة دورانها حول نفسها متباينة. فبينما نجد المريخ والأرض يدور كل منهما حول نفسه دورة كاملة كل 24ساعة نجد الزهرة تدور حول نفسها في 249 يوم.

الكواكب البعيدة العملاقة

والكواكب العملاقة الغازية كالمشتري وزحل وأورانوس ونبتون نجدها أكبر حجما من الكواكب الأرضية وغلافها الجوي سميك وغازي. وكثافتها أقل ومدة دورانها حول نفسها تتراوح مابين 10ساعات للمشتري و15ساعة لنبتون. يتسبب هذا الدوران السريع في تفلطح القطبين بنسبة 2% -10% مما يجعل الكوكب بيضاويا.

كل الكواكب وبعض الأقمار لها جو محيط بها. فكوكب الأرض جوها المحيط بها يتكون أساسا من الأوكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون. وكوكب الزهرة جوه به نسبة عالية وكثيفة من غاز ثاني أكسيد الكربون وآثار من الغاز السام ثاني أكسيد الكبريت مما يصعب الحياة به. بينما جو كوكب المريخ به غاز ثاني أكسيد الكربون بنسبة قليلة. لكن كواكب زحل وأورانوس ونبتون ففيهم نسبة عالية من غازي الهيدروجين والهليوم.

يترقرق جو عندما يقترب بلوتو من الشمس لكنه يتجمد وينكمش ويسلك سلوك المذنب في دورانه عندما يبتعد عنها في مداره.

لو قدًر لك وزرت كوكبا من الكواكب التسعة فإن عمرك ووزنك سيختلف فوقه. لأن لكل كوكب جاذبيته الخاصة وسنينه وأيامه التي تختلف مدتها من كوكب لآخر. كما أنه يختلف في ضغطه الجوي وطول مداره حول الشمس وجاذبيته وحرارته ومكونات جوه وكثافته.

أقمار المجموعة الشمسية

ويوجد أكثر من 300 قمر تدور حول كواكبها المختلفة في مجموعتنا الشمسية وهي تتراوح في حجمها بين أجسام أكبر من قمرنا إلى أجسام صغيرة وكثير من هذه الأقمار قد إكتشفتها المركبات الكوكبية الفضائية وصورتها.

بعضها لها جو محيط كقمر تيتان حول زحل وأخرى جوها عبارة عن مجالات مغناطيسية كقمر جينميد حول كوكب المشتري والذي يعتبر من أكثر الأقمار نشاطا بركانيا في المجموعة الشمسية.

سطح القمر أوروبا حول كوكب المشتري متجمد بينما قمره جينميد يشهد كما يبدو في الصور حركة في الصفائح الجليدية بسطحه. بعض الأقمار حول الكواكب عبارة عن مذنبات أسرتها جاذبية الكوكب نفسه وأعتبرت أقمارا تابعة لكواكبها كقمري فوبوس وديموس حول المريخ، وأقمار عدة حول كوكب المشتري وقمر فوب حول كوكب زحل وأقمار كوكب أورانوس الجديدة وقمر كوكب نبتون نيريد.

منذ عام 1610م، وحتى عام 1977م، كان يظن أن كوكب زحل هو الكوكب الوحيد الذي له حلقات حوله. ولكن حاليا نعرف أن الكواكب (المشتري وأورانوس ونبتون) لها نظام حلقي بالإضافة إلى كوكب زحل الذي هو أكبر الكواكب الحلقية. مكونات هذه الحلقات تختلف في الحجم من الغبار والصخور والقطع الثلجية. وأبرز ما يلاحظ لحلقات كوكب زحل وجود الحلقات الممتدة حوله على شكل حزام من الصخور وأعداد هائلة من الأقمار الصغيرة التي تدور حول الكوكب، وتبلغ كثافة الحلقات بضعة كيلومترات لكنها تمتد على مدار الكوكب مئات الألوف من الكيلومترات، وهي تشبه دائرة صحن كبير جدا مكون من آلاف التوابع الطبيعية|الأقمار]] الصغيرة.

معظم الكواكب لها مجالات مغناطيسية تمتد في الفضاء حول كل كوكب وهذه المجالات تدور مع دوران الكوكب نفسه لتكنس معها الجسيمات المشحونة حوله. الشمس لها أيضا مجالها المغناطيسي حولها والذي يجذب كل المجموعة الشمسية نحوها.

وتبين مؤخرا إن جميع كواكب مجموعتنا الشمسية لها أقمار عدا كوكبي عطارد والزهرة.

حزام كيوبر

في عام 1951 إقترح الفلكي جيرارد كيوبر Gerard Kuiper أن المذنبات المنتظمة ذوات القترة القصيرة لابد إنها قدمت من منطقة أو مكان ما بعد الكوكب نبتون، وأقترح أن هناك ركام وبقايا من النظام الشمسي ما تزال هناك.

هذه الفكرة تعززت بإدراك العلماء بأنه ولابد من تواجد مجموعة منفصلة من المذنبات (اطلق عليها مسمى عائلة المشتري) هذه المجموعة تتصرف بنحو مختلف عن تلك المذنبات التي تأتي من المسافات البعيدة جدا لغيمة أورت Oort، كما إنها تدور حول الشمس في فترة زمنية أقل من عشرون عاما (مقابل 200 مليون عاما لما في سحابة اورت)، وبسبب أن مداراتهم تقع قرب مدار الأرض حول الشمس، وبالإضافة إلى أن كل تلك المذنّبات تدور حول الشمس وفي نفس الإتجاه مثل باقي كواكب المجموعة الشمسية.

وتأكدت فرضية كيوبر في أوائل الثمانينات عندما أستخدم الحاسوب في أعمال محاكاة تكون النظام الشمسي، وطبقا لهذه المحاكاة فإن هناك قرص من الحطام يمكن أن يتشكل طبيعيا حول حافة النظام الشمسي، وطبقا لهذه المحاكاة فإن الكواكب تتكتل بسرعة في المنطقة الداخلية من المحيط النجمي للشمس، والحطام المتبقي سوف يبعد ويتجمع بتأثير جاذبية الشمس، وبذلك فإن المنطقة التي ما بعد نبتون (آخر العمالقة الغازية) يجب أن تكون هي حقل الحطام للأجسام المبعثرة والمتجمدة التي لم تلتئم لتشكيل كواكب.

وظل حزام كيوبر نظرية صحيحة نظريا دون وجود دليل مادي يدعمها حتى عام 1992 عند تم كشف جسم يبلغ قطره 240 كيلومتر ( سمى 1992QB1 ) في منطقة الحزام المشكوك فيها، وتبع ذلك إكتشاف عدة أجسام بأحجام مماثلة لتؤكد وجود هذا الحزام، وبسرعة أصبحت النظرية حقيقة علمية.

لهذا فإن حزام كيوبر هو منطقة في الفضاء على هيئة قرص تقع بعد مدار نبتون وعلى بعد حوالي 50 وحدة فلكية، وتحتوي على الآلاف من الأجسام المتجمدة الصغيرة، وهو يعتبر مصدر مذنبات الفترة القصيرة.

ويعتبر حزام كيوبر مهما لدراسة النظام الشمسي حيث إن يحتمل أن أجسام حزام كيوبر هي بقايا بدائية جدا من المراحل المبكرة لتكون النظام الشمسي، وكما يعتقد على نحو واسع بأنه مصدر مذنبات الفترة القصيرة، ويعتبر كمخزن لهذه الأجسام.

ويعتقد بعض العلماء بأن تريتون وبلوتو مع قمره كارون مجرد أمثلة لأجسام من هذا الحزام، وكان أول جسم من حزام كيوبر إكتشف في عام 1992.

وطبقا للدراسات فيتوقع وجود ما يزيد عن مئة ألف جسم في هذا الحزام يتعدى قطرها الخمسون كيلومتر علاوة على بلايين المذنبات التي تدور هناك، وقدر العلماء كتلة الحزام بعشر مرات كتلة الأرض. والحزام يتكون من جزء داخلي على بعد حوالي 50 وحدة فلكية وجزء ثان خارجي تتوزع أجسامه على بعد 100 وحدة فلكية.

لماذا تدور الكواكب والنجوم ؟

حقيقة الكواكب والنجوم تتكون من تجمعات مكثفة ومنكمشة من سحب هائلة من الغازات والغبار بين النجوم. وهذه المواد في هذه السحب في حركة دائمة حتى السحب نفسها في حركة لتدور نحو تجمع جاذبية المجرة. نتيجة لهذه الحركة تبدو السحابة عندما نراها من نقطة قرب مركزها وهي تسير ببطء. هذا الدوران يمكن وصفه بأنه عزم زاوي Angular Momentum وهو مقياس ثابت لحركة هذه الأجسام الفضائية ولا يتغير. وهذا الثبات في العزم الزاوي يشرح لنا كيف أن الراقصين على الجليد يدورون بحركة سربعة مغزلية فوقه عندما يضم الراقص ذراعيه ليكونا على مقربة من محور حركة دوران الجسم وكلما إقترب الذراعان زادت السرعة مع الإحتفاظ بشدة العزم الزاوي. عندما يبسط الراقص ذراعيه تقل السرعة كنتيجة نهائية للحركة المغزلية. هذا نجده واضحا في لعبة (المغزل)التي يلعبها الأطفال. هذا الدوران المغزلي لسحابة داخل مجموعة نجمية يجعلها تتقلص على ذاتها وتحمل معها جزءا من العزم الزاوي الأصلي. هذه السحب الدوارة تنبسط مكونة أقراصا تتجمع أجسامها وتتكثف لتكون النجوم الكواكب الدوارة. ولاشك أن لكل كوكب سنته ويومه. واليوم يحدد مدته الفترة التي يدور فيها الكوكب حول نفسه. فالأرض تدور حول نفسها مرة كل 24 ساعة حتى هذا اليوم. فيومها يعادل 24 ساعة. والسنة لكل كوكب تعادل عدد الأيام التي يدور فيها الكوكب دورة كاملة في مداره حول الشمس. لهذا فالأرض سنتها تعادل 365 يوما وربع يوم .

لماذا مدارت الكواكب حول الشمس منتظمة؟ ولماذا تقع في نفس المستوى؟ ولماذا تدور في نفس الإتجاه في مدارات تقريبا دائرية؟ كل هذا سببه قوة جاذبية الشمس وهي القوة السائدة في المجموعة الشمسية. وتعتبر الوحدة القياسية(Astronomical Unit) ،(AU)، هي الوحدة الفلكية التي يقاس بها المسافة بين الكوكب والشمس. والوحدة الفلكية الواحدة(1AU) هي متوسط المسافة بين الأرض والشمس. فبينما كوكب عطارد يبعد عن الشمس 0.39 AU نجد كوكب بلوتو يبعد عنها39 AU. لهذا نجد سنة عطارد تعادل 88 يوما أرضيا لقربها من الشمس وسنة كوكب بلوتو تعادل248 يوما أرضيا يدوران فيها دورة كاملة حول الشمس. وبينما نجد الأرض تدور في محورها حول نفسها دورة كاملة كل 24 ساعة نجد كوكب المشتري يدور حول نفسه في أقل من 10 ساعات أرضية بينما كوكب الزهرة يدور حول نفسه مرة كل 243 يوما أرضياحيث يدور من الشرق للغرب .

مصادر

أجرام النظام الشمسي

هناك العديد من الأجسام التي توجد في النظام الشمسي وتصنف إلى عدة تصنيفات مختلفة، بعض تلك التصنيفات أقل وضوحاً من غيرها. الأجسام حسب تصنيف الموسوعة، هي:

* نجمة واحدة: وهي الشمس. وهي واحدة من أكثر من 200 مليار نجمة في مجرتنا درب التبانة، وتحتل الشمس مركز نظامنا الشمسي، وتكون 99.86% من كتلته.
* الكواكب السّيّارة: وهي ثمانية كواكب، وهي على التوالي حسب بعدها عن الشمس: عطارد – الزهرة – الأرض – المريخ – المشتري – زحل – أورانس – نبتون .
* السّيّارات القميئة كـبلوتو و سدنة.
o الأقمار أو السّواتل : الأقمار أو التوابع الطبيعية وهي أجسام مختلفة الاحجام ولها مدار حول كوكب.
o السواتل: وهي أجسام صغيرة صنعها وأطلقها الأنسان وتدور حول الكواكب وخصوصاً الأرض.
o مخلفات فضائية صناعية، وهي بقايا أو حطام أقمار صناعية ومركبات ومحطات فصائية من صنع البشر، وهذه منتشرة بالغلاف الجوي حول كوكب الأرض.
o غبار و جسيمات صغيرة أخرى تدور في مدار الكواكب.
o الكويكبات: وهي الأجسام التي تكونت منها الكواكب، وهي عبارة عن أجسام أصغر من حجم الكوكب تكونت في بداية تكون النظام الشمسي وهي غير موجودة الآن بشكل واضح. ويستخدم المصطلح أحياناً للأشارة للنيازك والمذنبات أو الجسيمات التي قطرها أقل من 10كم.
* النيازك: ملايين من الأجسام الصخرية مختلفة الأشكال والأحجام تدور في مدار حول الشمس بين مداري المريخ والمشتري، وتتواجد على طول مدارها وبذلك تشكل ما يشبه الحزام ولهذا سمي هذا المدار بحزام الكويكبات.
* المذنبات: وهي أجسام تدور حول الشمس في مدارات إهليليجيّة الشكل يصل بعضها إلى ما بعد حدود نظامنا الشمسي وعند اقتراب أحدها من الشمس يتسامى الجليد الذي يكسوه متحوّلا مباشرة إلى بخار مخلفا سحابة على شكل ذنب.

المشتري أكبر الأجرام كتلة بعد الشمس في النّظام الشمسي ويشكل 0.1% من كتلته.

مدار النظام الشمسي في المجرة

النظام الشمسي هو جزء من مجرتنا مجرة درب التبانة، وهي مجرة حلزونية تحتوي على أكثر من 200 بليون نجم. والنظام الشمسي الذي يحوي شمسنا مع كواكبها وملحقاتها من أقمار ومذنبات وغيرها، يدور حول مركز المجرة وهي مجرة الطريق اللبني أو ما يسمى بدرب التبانة، وهي بمجموعها تجري حول مركز (المجموعة المحلية) الذي يحوي عدة مجرات مع مجرتنا.

يقع النظام الشمسي لنجم الشمس عند أحد الأذرع اللولبية لمجرة درب التبانة ويبعد حوالي 30000 سنة ضوئية عن مركز المجرة.

الكواكب الداخلية والكواكب الخارجية

تنقسم كواكب مجموعتنا الشمسية إلى قسمين يفصل بينهما حزام الكويكبات:

* الكواكب الداخلية: وهي أربعة: عطارد، الزهرة، الأرض، والمريخ.

تتسم هذه الكواكب بقربها من الشمس وتركيبتها الصخرية وبصغر حجمها النسبي حيث أن قطر الأرض وهو أكبر كواكب هذا القسم يبلغ 12756 كلم فقط، كما يتميز هذا القسم بكونه يضم الكوكب الوحيد المعروف حتى الآن الذي به حياة وهو كوكبنا الأرض. بالإضافة إلى قلة أقماره (3 أقمار) واحد للأرض وللمريخ اثنان وليس لعطارد والزهرة أقمار.

– الكواكب الخارجية: وهي الأربعة كواكب الباقية وهي: المشتري، زحل، أورانوس، نبتون.

تتميز هذه الكواكب الأربعة بكونها (غازية) البنية وضخمة الحجم: فنبتون وهو أصغر هذه الكواكب الأربعة يفوق قطره قطر الأرض بحوالي أربع مرات أي أن قطره يفوق قطر كل كواكب القسم الداخلي مجتمعة بمرة ونصف. كما تتميز بكثرة الأقمار: 63 قمرا للمشتري و 50 لزحل و 30 ولأورانس و 17لنبتون. وتمتلك هذه الكواكب الأربعة كلها حلقات تدور حولها مع أن الشائع هو أن لزحل فقط حلقات وذلك راجع إلى صغر حجم حلقات الكواكب الأخرى.

المنظومة الشمسية

كان يطلق الإغريق على الشمس Helios. والرومان كانوا يطلقون عليها Sol. وكان بداية تكوين المنظومة الشمسية Solar System منذ 4.6 بليون سنة كسحابة غازية دوارة. ومع الوقت بردت السحابة وتجمعت محتوياتها لتكون أجساما كبيرة مكونة الكواكب الأولية وما تبقى من مواد تكونت المذنبات والأجسام الفضائية التي تتجول في صمت بين المجموعة الشمسية. و عندما اذن الخالق للكواكب ان تتكون بعد 100 مليون سنة سخنت كرة الغاز وسط السحابة بشدة وأنفجرت إنفجارا نوويا شديدا (وهو المسمى بالانفجار العظيم أو الـ Big Bang) لتتولدالشمس كنجم أشبه بأي نجم له سيرة حياة نهايتها الموت. وتعتبر الشمس نجم من بلايين بلايين النجوم في الكون. ولأن الانسان خلقه الله من تراب الارض فإن كل مايحتويه جسمك من عناصر كيميائية إبتداء من الكالسيوم في عظامك حتى الزنك في شعرك قد تكونت في قلوب النجوم المستعرة طوال 12 بليون سنة.

لايستطيع الانسان ان يباشر التعامل مع الكواكب لاستحالة الوصول اليها (في الوقت الحالي). لكن الضوء والذي يقطع بلايين السنين ليصلنا من النجوم للأرض يعطينا مؤشرا عن حجم النجوم ووزنها ومكوناتها عناصرها الكيماوية وعمرها من خلال ضوئها الوافد الينا.

لاحظ الأقدمون حركات الكواكب التي كانت ترى في السماء بالليل. ووجدوا أن بعض الكواكب بخلاف الشمس وغيرها من النجوم لا ينبعث منها الضوء مباشرة وذلك لأنها تسطع حيث تعكس كالمرايا ضوء الشمس.

تعتبر الشمس نجم في مركز النظام الشمسي ويدور حولها كل كواكب المجموعة الشمسية. درجة حرارة سطح هذه الكرة النارية المتوهجة على الدوام هو 5500 درجة مئوية تقريبا أما قلبها فتصل درجة حرارته إلى 15.6 مليون درجة مئوية. حجم الشمس أكبر من حجم الأرض لدرجة يمكنها أن تستوعب أكثر من مليون أرض بداخلها. تدور الشمس حول نفسها دورانا مغزليا حول محورها المركزي كما يحدث في الكواكب التي تدور حولها. ولكن هذا الدوران ليس بالسهولة أو الإنسيابية التي تدور بها الأرض حول نفسها. تقع أنشطة البقع الشمسية فوق الشمس عندما تتقاطع غازاتها معها أثناء الدوران. ولا تدور الشمس حول نفسها دورانا إنسيابيا لأن الشمس ليست كتلة صلبة. لهذا فإن غازات القطبين الشمسيين تدور بسرعات متفاوتة بالنسبة للغازات حول خط الإستواء على سطحها. مما يجعل الحقول المغناطيسية بهما تنحرف, وهذا يسبب إنحرافات مغناطيسية تظهر كبقع شمسية داكنة فوق سطح الشمس.

وهذا التعقيد في الحقل المغناطيسي شديد بدرجة تجعله ينكمش ويجعل القطبين الشمالي والجنوبي يتبادلان مكانيهما. تتكرر هذه العملية بصفة مستمرة. ويطلق عليها دورة الشمس Solar Cycle (تستغرق الدورة الكاملة 22 سنة). السفر نحو الشمس مستحيل مهما كانت شدة تحمل المركبات للحرارة العالية. وعدم إستطاعة الوصول إليها ليس بسبب شدة الحرارة فقط ولكن الرياح الشمسية حولها شديدة جدا لدرجة انها تقوم بتغيير مسار أي مركبة تقترب من الشمس. شدة جاذبية الشمس جعلت الكواكب في مكانها تدور حولها وتتخذها مركزا للدوران.

مكونات المجموعة الشمسية

وتتكون المجموعة الشمسية من نجم واحد وهو الشمس، ويدور حولها 8 كواكب حيث يدور حولها أكثر من مائة قمر، وعدد لاحصر له من الأجسام الصغيرة كالكويبات والمذنبات. وتوجد جميعها في الوسط بين الكواكب الذي نطلق عليه تجاوزا الفضاء مكونة النظام الشمسي.

ويمكن تقسيم المجموعة الشمسية إلى قسمين :

1- قسم داخلي يحوي على الشمس وكواكب عطارد والزهرة والأرض وقمرها والمريخ .

2- قسم خارجي يحوي على الكواكب الخارجية وهي المشتري وزحل وأورانوس ونبتون وبلوتو.

وبصفة عامة فإن محيط دوران هذه الكواكب حول الشمس بيضاوي تقريبا (أي على شكل قطع ناقص)، ماعدا زحل وبلوتو فمحيط دورانهما دائري تقريبا. كل المحيطات التي تدور فيها الكواكب حول الشمس في مستوي واحد. ويطلق عليها دائرة البروج Ecliptic (ماعدا كوكب بلوتو فهو ينحرف قليلا عن هذا المستوي). وكل هذه الكواكب تدور في إتجاه واحد بإتجاه عكس عقارب الساعة.

وهناك الكويكبات (تصغير كلمة كوكب) Asteroids وهي عبارة عن أجسام صخرية صغيرة داخل النظام الشمسي تدور حول الشمس ولاسيما مابين كوكبي المريخ والمشتري، وفي أماكن أخرى وحول الشمس ذاتها. وهناك ايضا المذنّبات وهي عبارة عن أجسام جليدية تأتي من خارج المجموعة الشمسية أو تخرج منها. ومداراتها طويلة جدا ومنتشرة بطريقة غير منتظمة و مبعثرة. وبعض الكويكبات لايمكن تفرقتها عن المذنبات مثل خيرون Chiron.

وهناك الأقمار التابعة للكواكب التي تدور حول كوكبها الخاص بها كما يفعل قمر الأرض. ومحيط دورانها في مستوي دوران الكواكب وأحجامها مختلفة. وهناك أقمار عديدة أكبر من كوكب بلوتو. و قمران أكبر من كوكب عطارد. وهناك أقمار تصطاد المذنبات والتي تحدث بها فوهات وندوب وحفر تدل على ذلك.

ولأن الأرض تابعها قمر واحد وكوكب بلوتو يتبعه كوكب شارون الوحيد. لهذا يطلق على كوكبي الأرض وبلوتو كواكب مزدوجة.

تاريخ رصد المجموعة الشمسية

كان الفلكيون القدماء مشغولين بمحيط الفضاء منذ آلاف السنين. فلاحظوا نقطا مضيئة تتجول بين النجوم في السماء فأطلقوا عليها الكواكب السيارة . وأطلقوا عليها أسماء رومانية هي :

* Jupiter(المشتري) ومعناه ملك الآلهة .
* Mars( المريخ) ومعناه إله الحرب .
* Mercury(عطارد) ومعناه بالرومانية رسول الآلهة .
* Venus(الزهرة ) ومعناها بالرومانية إله الحب والجمال .
* Saturn (زحل) ومعناه أبو جوبتر وإله الزراعة .

وقد لاحظ الفلكيون القدماء الكويكبات و الشهب التي لها ذيل متوهج وهي تتهاوي . وأطلق عليها العرب النجمة أم ذيل .

وكان القدماء يعتقدون أن الأرض مركز الكون. وكل النجوم بما فيها الشمس تدور حولها . لكن كوبرنيقوس (Copernicus) في القرن 16 أثبت بما لايدع مجالا للشك أن الأرض والكواكب في مجموعتنا الشمسية تدور في محيطاتها حول الشمس . ولم يصدقه علماء الفلك حتي جاء إسحاق نيوتن ووضع قوانين الحركة .

قد تبدو الأرض لنا أنها مكان جميل وكبير. بينما كوكب المشتري أثقل منها 317 مرة و كوكب زحل يكبرها وزنا 95 مرة. ورغم كبر هذه الكواكب نجد أن الشمس تضم وحدها 99,98% من كتلة المجموعة الشمسية لشدة جاذبيتها. والشمس تكبر عن الأرض حوالي 109 مرة في الحجم. وبعد إختراع التلسكوب (المقراب) أكتشفت ثلاثة كواكب في المجموعة الشمسية وهي كوكب أورانوس (عام 1781) وكوكب نبتون (عام 1864) وكوكب بلوتو (عام 1930). كما إكتشفت آلاف من الأجسام الصغيرة الحجم كالمذنبات والكويكبات.

ويطلق علي الأربعة كواكب القريبة من الشمس ( عطارد والزهرة والأرض والمريخ ) بالكواكب الأرضية لأحتواء سطحها على قشرة صخرية وهذه الكواكب الأربعة الصخرية والتي يطلق عليها الكواكب الأربعة الأرضية صغيرة نسبيا وهي مكونة من نفس المواد الموجودة فوق الأرض. الكواكب الأربعة فيما وراء مدار المريخ وهي المشتري وزحل وأورانوس ونبتون يطلق عليها الكواكب العملاقة الغازية لأحتوائها على عناصر غازية في أغلب تكوينها ولا وجود للقشرة الصخرية الشبيهة بالأرض. تصنف الكواكب أيضا حسب خواصها الطبيعية. فالكواكب الأربعة الأرضية عطارد والزهرة والأرض والمريخ يطلق عليها الكواكب الشبيهة بالأرض أو الكواكب الداخلية لأن مداراتها داخل مدار الأرض حول الشمس. وهي ثقيلة وصغيرة الحجم وصخرية القشرة وجامدة وفي قلبها مصهورات معدنية ماعدا عطارد فجوه غازي يتسرب منه العناصر الخفيفة لضعف قوة جاذبيته. على عكس الكواكب العملاقة الغازية التي تقع وراء مدار الأرض والتي يطلق عليها الكواكب البرجيسيّة Jovian Planets – حيث إن أحجامها وكتلها كبيرة لكن كثافتها قليلة – يعتبر كوكب المشتري أثقل الكواكب مجتمعة، فكتلته أثقل من الأرض 318 مرة وحجمه أكبر من حجمها 1300 مرة مما جعل كثافته أقل وتعادل ربع كثافة الأرض. كوكب زحل كتلته تعادل 95 مرة وزن الأرض وكثافته أقل من كثافة الماء التي تعادل 1 جم/ سم3. فالكواكب الغازية العملاقة جوها كثيف ويتكون من الهيدروجين ومركباته والهيليوم. تتكون هذه الكواكب من غازات وسوائل وليس فيها ماء ولها حلقات حولها وأقمار عديدة. هذه الحلقات مكونة من غازات الهدروجين والهيليوم وجليد الماء وأمونيا وميثان وأول أكسيد الكربون.

أبعد الكواكب التسعة كوكب بلوتو وهو أصغرهم ولكنه مغطى بالجليد الصلب بنسبة أكبر من الكواكب الأرضية الأربعة. وهو يوجد على حافة المنظومة الشمسية. يصنفه الكثيرون مذنبا كبيرا وليس كوكبا؛ لأن مكوناته أشبه بمكونات المذنب الذي يتكون عادة من جليد وصخور ولكن مداره يختلف تماما عن مدارات المذنبات وبقية الكواكب.

كما أن هذه الكواكب الأرضية يطلق عليها الكواكب السفلية أو الكواكب الداخلية، لأن مداراتها تقع بين الأرض والشمس، بينما الكواكب العملاقة الغازية يطلق عليها الكواكب العليا لأن مداراتها خلف مدار الأرض. والكواكب الأرضبة الأربعة عطارد والزهرة والأرض والمريخ تشبه الأرض في أحجامها ومكوناتها الكيماوية وكثافتها. ولكن فترة دورانها حول نفسها متباينة. فبينما نجد المريخ والأرض يدور كل منهما حول نفسه دورة كاملة كل 24ساعة نجد الزهرة تدور حول نفسها في 249 يوم.

الكواكب البعيدة العملاقة

والكواكب العملاقة الغازية كالمشتري وزحل وأورانوس ونبتون نجدها أكبر حجما من الكواكب الأرضية وغلافها الجوي سميك وغازي. وكثافتها أقل ومدة دورانها حول نفسها تتراوح مابين 10ساعات للمشتري و15ساعة لنبتون. يتسبب هذا الدوران السريع في تفلطح القطبين بنسبة 2% -10% مما يجعل الكوكب بيضاويا.

كل الكواكب وبعض الأقمار لها جو محيط بها. فكوكب الأرض جوها المحيط بها يتكون أساسا من الأوكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون. وكوكب الزهرة جوه به نسبة عالية وكثيفة من غاز ثاني أكسيد الكربون وآثار من الغاز السام ثاني أكسيد الكبريت مما يصعب الحياة به. بينما جو كوكب المريخ به غاز ثاني أكسيد الكربون بنسبة قليلة. لكن كواكب زحل وأورانوس ونبتون ففيهم نسبة عالية من غازي الهيدروجين والهليوم.

يترقرق جو عندما يقترب بلوتو من الشمس لكنه يتجمد وينكمش ويسلك سلوك المذنب في دورانه عندما يبتعد عنها في مداره.

لو قدًر لك وزرت كوكبا من الكواكب التسعة فإن عمرك ووزنك سيختلف فوقه. لأن لكل كوكب جاذبيته الخاصة وسنينه وأيامه التي تختلف مدتها من كوكب لآخر. كما أنه يختلف في ضغطه الجوي وطول مداره حول الشمس وجاذبيته وحرارته ومكونات جوه وكثافته.

أقمار المجموعة الشمسية

ويوجد أكثر من 300 قمر تدور حول كواكبها المختلفة في مجموعتنا الشمسية وهي تتراوح في حجمها بين أجسام أكبر من قمرنا إلى أجسام صغيرة وكثير من هذه الأقمار قد إكتشفتها المركبات الكوكبية الفضائية وصورتها.

بعضها لها جو محيط كقمر تيتان حول زحل وأخرى جوها عبارة عن مجالات مغناطيسية كقمر جينميد حول كوكب المشتري والذي يعتبر من أكثر الأقمار نشاطا بركانيا في المجموعة الشمسية.

سطح القمر أوروبا حول كوكب المشتري متجمد بينما قمره جينميد يشهد كما يبدو في الصور حركة في الصفائح الجليدية بسطحه. بعض الأقمار حول الكواكب عبارة عن مذنبات أسرتها جاذبية الكوكب نفسه وأعتبرت أقمارا تابعة لكواكبها كقمري فوبوس وديموس حول المريخ، وأقمار عدة حول كوكب المشتري وقمر فوب حول كوكب زحل وأقمار كوكب أورانوس الجديدة وقمر كوكب نبتون نيريد.

منذ عام 1610م، وحتى عام 1977م، كان يظن أن كوكب زحل هو الكوكب الوحيد الذي له حلقات حوله. ولكن حاليا نعرف أن الكواكب (المشتري وأورانوس ونبتون) لها نظام حلقي بالإضافة إلى كوكب زحل الذي هو أكبر الكواكب الحلقية. مكونات هذه الحلقات تختلف في الحجم من الغبار والصخور والقطع الثلجية. وأبرز ما يلاحظ لحلقات كوكب زحل وجود الحلقات الممتدة حوله على شكل حزام من الصخور وأعداد هائلة من الأقمار الصغيرة التي تدور حول الكوكب، وتبلغ كثافة الحلقات بضعة كيلومترات لكنها تمتد على مدار الكوكب مئات الألوف من الكيلومترات، وهي تشبه دائرة صحن كبير جدا مكون من آلاف التوابع الطبيعية|الأقمار]] الصغيرة.

معظم الكواكب لها مجالات مغناطيسية تمتد في الفضاء حول كل كوكب وهذه المجالات تدور مع دوران الكوكب نفسه لتكنس معها الجسيمات المشحونة حوله. الشمس لها أيضا مجالها المغناطيسي حولها والذي يجذب كل المجموعة الشمسية نحوها.

وتبين مؤخرا إن جميع كواكب مجموعتنا الشمسية لها أقمار عدا كوكبي عطارد والزهرة.

حزام كيوبر

في عام 1951 إقترح الفلكي جيرارد كيوبر Gerard Kuiper أن المذنبات المنتظمة ذوات القترة القصيرة لابد إنها قدمت من منطقة أو مكان ما بعد الكوكب نبتون، وأقترح أن هناك ركام وبقايا من النظام الشمسي ما تزال هناك.

هذه الفكرة تعززت بإدراك العلماء بأنه ولابد من تواجد مجموعة منفصلة من المذنبات (اطلق عليها مسمى عائلة المشتري) هذه المجموعة تتصرف بنحو مختلف عن تلك المذنبات التي تأتي من المسافات البعيدة جدا لغيمة أورت Oort، كما إنها تدور حول الشمس في فترة زمنية أقل من عشرون عاما (مقابل 200 مليون عاما لما في سحابة اورت)، وبسبب أن مداراتهم تقع قرب مدار الأرض حول الشمس، وبالإضافة إلى أن كل تلك المذنّبات تدور حول الشمس وفي نفس الإتجاه مثل باقي كواكب المجموعة الشمسية.

وتأكدت فرضية كيوبر في أوائل الثمانينات عندما أستخدم الحاسوب في أعمال محاكاة تكون النظام الشمسي، وطبقا لهذه المحاكاة فإن هناك قرص من الحطام يمكن أن يتشكل طبيعيا حول حافة النظام الشمسي، وطبقا لهذه المحاكاة فإن الكواكب تتكتل بسرعة في المنطقة الداخلية من المحيط النجمي للشمس، والحطام المتبقي سوف يبعد ويتجمع بتأثير جاذبية الشمس، وبذلك فإن المنطقة التي ما بعد نبتون (آخر العمالقة الغازية) يجب أن تكون هي حقل الحطام للأجسام المبعثرة والمتجمدة التي لم تلتئم لتشكيل كواكب.

وظل حزام كيوبر نظرية صحيحة نظريا دون وجود دليل مادي يدعمها حتى عام 1992 عند تم كشف جسم يبلغ قطره 240 كيلومتر ( سمى 1992QB1 ) في منطقة الحزام المشكوك فيها، وتبع ذلك إكتشاف عدة أجسام بأحجام مماثلة لتؤكد وجود هذا الحزام، وبسرعة أصبحت النظرية حقيقة علمية.

لهذا فإن حزام كيوبر هو منطقة في الفضاء على هيئة قرص تقع بعد مدار نبتون وعلى بعد حوالي 50 وحدة فلكية، وتحتوي على الآلاف من الأجسام المتجمدة الصغيرة، وهو يعتبر مصدر مذنبات الفترة القصيرة.

ويعتبر حزام كيوبر مهما لدراسة النظام الشمسي حيث إن يحتمل أن أجسام حزام كيوبر هي بقايا بدائية جدا من المراحل المبكرة لتكون النظام الشمسي، وكما يعتقد على نحو واسع بأنه مصدر مذنبات الفترة القصيرة، ويعتبر كمخزن لهذه الأجسام.

ويعتقد بعض العلماء بأن تريتون وبلوتو مع قمره كارون مجرد أمثلة لأجسام من هذا الحزام، وكان أول جسم من حزام كيوبر إكتشف في عام 1992.

وطبقا للدراسات فيتوقع وجود ما يزيد عن مئة ألف جسم في هذا الحزام يتعدى قطرها الخمسون كيلومتر علاوة على بلايين المذنبات التي تدور هناك، وقدر العلماء كتلة الحزام بعشر مرات كتلة الأرض. والحزام يتكون من جزء داخلي على بعد حوالي 50 وحدة فلكية وجزء ثان خارجي تتوزع أجسامه على بعد 100 وحدة فلكية.

لماذا تدور الكواكب والنجوم ؟

حقيقة الكواكب والنجوم تتكون من تجمعات مكثفة ومنكمشة من سحب هائلة من الغازات والغبار بين النجوم. وهذه المواد في هذه السحب في حركة دائمة حتى السحب نفسها في حركة لتدور نحو تجمع جاذبية المجرة. نتيجة لهذه الحركة تبدو السحابة عندما نراها من نقطة قرب مركزها وهي تسير ببطء. هذا الدوران يمكن وصفه بأنه عزم زاوي Angular Momentum وهو مقياس ثابت لحركة هذه الأجسام الفضائية ولا يتغير. وهذا الثبات في العزم الزاوي يشرح لنا كيف أن الراقصين على الجليد يدورون بحركة سربعة مغزلية فوقه عندما يضم الراقص ذراعيه ليكونا على مقربة من محور حركة دوران الجسم وكلما إقترب الذراعان زادت السرعة مع الإحتفاظ بشدة العزم الزاوي. عندما يبسط الراقص ذراعيه تقل السرعة كنتيجة نهائية للحركة المغزلية. هذا نجده واضحا في لعبة (المغزل)التي يلعبها الأطفال. هذا الدوران المغزلي لسحابة داخل مجموعة نجمية يجعلها تتقلص على ذاتها وتحمل معها جزءا من العزم الزاوي الأصلي. هذه السحب الدوارة تنبسط مكونة أقراصا تتجمع أجسامها وتتكثف لتكون النجوم الكواكب الدوارة. ولاشك أن لكل كوكب سنته ويومه. واليوم يحدد مدته الفترة التي يدور فيها الكوكب حول نفسه. فالأرض تدور حول نفسها مرة كل 24 ساعة حتى هذا اليوم. فيومها يعادل 24 ساعة. والسنة لكل كوكب تعادل عدد الأيام التي يدور فيها الكوكب دورة كاملة في مداره حول الشمس. لهذا فالأرض سنتها تعادل 365 يوما وربع يوم .

لماذا مدارت الكواكب حول الشمس منتظمة؟ ولماذا تقع في نفس المستوى؟ ولماذا تدور في نفس الإتجاه في مدارات تقريبا دائرية؟ كل هذا سببه قوة جاذبية الشمس وهي القوة السائدة في المجموعة الشمسية. وتعتبر الوحدة القياسية(Astronomical Unit) ،(AU)، هي الوحدة الفلكية التي يقاس بها المسافة بين الكوكب والشمس. والوحدة الفلكية الواحدة(1AU) هي متوسط المسافة بين الأرض والشمس. فبينما كوكب عطارد يبعد عن الشمس 0.39 AU نجد كوكب بلوتو يبعد عنها39 AU. لهذا نجد سنة عطارد تعادل 88 يوما أرضيا لقربها من الشمس وسنة كوكب بلوتو تعادل248 يوما أرضيا يدوران فيها دورة كاملة حول الشمس. وبينما نجد الأرض تدور في محورها حول نفسها دورة كاملة كل 24 ساعة نجد كوكب المشتري يدور حول نفسه في أقل من 10 ساعات أرضية بينما كوكب الزهرة يدور حول نفسه مرة كل 243 يوما أرضياحيث يدور من الشرق للغرب .

مصادر

http://www.tasabeeh.com/falak/2/System.htm

http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%…B3%D9%8A%D8%A9

http://www.falak.ae/m7.htm