[نور]

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 كوبرنيكوس 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 نيوتن ووضع قوانين الحركة .وقد تبدو الأرض لنا أنها مكان جميل وكبير . بينما كوكب المشتري أثقل منها 317 مرة و كوكب زحل يكبرها وزنا 95مرة . ورغم كبر هذه الكواكب نجد 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 . هي 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. والأربعة كواكب 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.

وتصنف 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 ويعتبر كوكب المشتري أثقل الكواكب مجتمعة، فكتلته أثقل من الأرض 318مرة وحجمه أكبر من حجمها 1300مرة مما جعل كثافته أقل وتعادل ربع كثافة الأرض.

وكوكب زحل كتلته تعادل 95مرة وزن الأرض وكثافته أقل من كثافة الماء التي تعادل 1 جم/ سم3. فالكواكب الغازية العملاقة جوها كثيف ويتكون من الهيدروجين ومركباته والهيليوم. وتتكون هذه الكواكب من غازات وسوائل وليس فيها ماء. ولها حلقات حولها وأقمار عديدة. وهذه الحلقات مكونة من غازات الهدروجين والهيليوم وجليد ماء وأمونيا وميثان وأول أكسيد الكربون.

وكوكب بلوتو نجده يوجد على حافة المنظومة الشمسية. و 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. وأبعد الكوا كب التسعة كوكب بلوتو وهو أصغرهم ولكنه مغط بالجليد الصلب بنسبة أكبر من الكواكب الأرضية الأربعة مع العلم بانه تم تجريد بلوتو من لقبة الكوكبى كما قلنا من قبل .


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 . وهذا الدوران السريع يتسبب في تفلطح القطبين بنسبة 2% -10%مما يجعل الكوكب بيضاويا.


وتقريبا كل كوكب 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 فيها نسبة عالية من غازي الهيدروجين والهليوم. وعندما يقترب كوكب بلوتو من الشمس يترقرق جوه وعندما يبتعد عنها في مداره ويتجمد وينكمش ويسلك سلوك المذنب في دورانه. ولو زرت كوكبا من الكواكب التسعة سيختلف عمرك ووزنك 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. وبعضها لها جو محيط كقمر تيتان حول زحل. وأخرى جوها عبارة عن مجالات مغناطيسية كقمر جينميد حول كوكب المشتري. ويعتبر من أكثر الأقمار نشاطا بركانيا في المجموعة الشمسية. و سطح القمر أوربا حول كوكب المشتري متجمد بينما قمره جينميد يشهد كما يبدو في الصور حركة في الصفائح الجليدية بسطحه. وبعض 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.

فمنذ عام 1610م، وحتى عام 1977م، كان يظن أن كوكب زحل هو الكوكب الوحبد الذي له حلقات حوله. ولكن حاليا نعرف أن الكواكب (المشتري وأورانوس ونبتون) لها نظام حلقي بالإضافة إلى كوكب زحل الذي هو أكبر الكواكب الحلقية. ومكونات 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 الأقمار الصغيرة. ومعظم الكواكب لها مجالات مغناطيسية تمتد في الفضاء حول كل كوكب وهذه المجالات تدور مع دوران الكوكب نفسه لتكنس معها الجسيمات المشحونة حوله. والشمس 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 نيبتون، وأقترح أن هناك ركام وبقايا من النظام الشمسي ما تزال هناك.


هذه الفكرة تعززت بإدراك العلماء بأن 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.

والى لقاء آخر باذن الله