نتناول معكم دراسة عن المجموعة الشمسية، حيث خلق الله الكون وأبدع في خلقه نظاما متكاملا يسمح للإنسان بالحياة فيه، فعندما ننظر إلى خلق السماوات والأرض لا يمكن إلا أن نسبح الله ونحمده على فضله.
وخلق الكون ليس مقتصرا على السماء والأرض فقط، بل هناك مفهوم أبعد وهو الفضاء الخارجي، الذي يحتوي على مجرة درب التبانة والتي تحتوي على العديد من الأنظمة الفضائية بما في ذلك النظام الشمسي، والذي يمكن تعريفه بأنه مجموعة من الكواكب والكويكبات والنيازك والمذنبات والأقمار التي تدور حول الشمس، بالإضافة إلى الوسط الكوكبي الذي يتألف من سحابة غازية رقيقة تحتوي على كل المجموعة الشمسية.
الشمس تقع في مركز هذا النظام أو المجموعة الشمسية وتربط جميع أجزائه بجاذبيتها، فهي المصدر المسؤول عن إشعاع الضوء والحرارة التي تجعل الحياة ممكنة على الأرض، وهي أيضا الجرم السماوي الأكبر فيه بكتلة تصل إلى 99.8% من إجمالي كتلة المجموعة الشمسية.
سنقدم معلومات مفصلة عن المجموعة الشمسية، المعروفة أيضا بالنظام الشمسي وبالإنجليزية (Solar System). إنه نظام نجمي يتضمن كافة أشكال الحياة، وهو مكون من الشمس والغلاف الشمسي المحيط بها والذي يتكون من فقاعة مغناطيسية هائلة تحتوي على معظم الأجرام المعروفة بالنظام الشمسي وتشمل الحقل المغناطيسي للشمس والرياح الشمسية.
كما أن جميع الأجرام السماوية مرتبطة بالشمس بالجاذبية داخل هذا النظام، بما في ذلك الكواكب الثمانية مع جميع أقمارها، بالإضافة إلى الكواكب الثلاث الصغيرة المكتشفة حتى الآن ومن بينها بلوتو إلى جانب الأقمار الأربعة المعروفة والأجرام الصغيرة الأخرى التي تزيد عددها على مليار وتم تصنيفها ككويكبات أو مذنبات أو نيازك، وتعتبر الشمس مركز المجموعة الشمسية وسنتحدث عنها بالتفصيل في الموسوعة.
بحث عن المجموعة الشمسية
استخدم رواد الفضاء مصطلح الكوكب في القديم لوصف الأجرام السماوية السبعة التي كانت مرئية بوضوح قبل اختراع التلسكوب الفضائي، وتشمل الشمس والقمر التابع للأرض وعطارد والزهرة والمريخ والمشترى وزحل.
ثم تم إطلاق اسم كوكب على الأجسام الضخمة التي تدور حول الشمس ليتم إضافة كل من كوكب أورانوس، نبتون، بلوتو إلى المجموعة الشمسية.
ثم تم استبعاد كوكب بلوتو من المجموعة الشمسية بسبب خصائصه الطبيعية المتميزة عن بقية الكواكب في النظام الشمسي، حيث وضع الاتحاد الفلكي الدولي عددا من الشروط التي يجب أن يتوافر فيها الجرم السماوي ليصنف ككوكب ضمن كواكب المجموعة الشمسية، وتلك الشروط هي:
- أن يدور الكوكب في مدار ثابت حول الشمس.
- يجب أن يكون الجرم ذو كتلة كبيرة بما يكفي لإزالة الحطام الصخري والجليدي من مداره.
- أن يكون الجسم قد تشكل بفضل جاذبيته الخاصة بشكل دائري أو بيضاوي.
لم يتحقق كوكب بلوتو من الشرط الأول، حيث لا يدور حول الشمس بشكل ثابت بل يدور جزئيا حول حزام كايبر.
لذلك فإن كواكب المجموعة الشمسية المعترف بها حاليا ضمن النظام الشمسي هي:
- الكواكب الأربعة الأقرب إلى الشمس والتي تسمى الكواكب الأرضية هي عطارد والزهرة والأرض والمريخ.
- الكواكب الأكثر بعدا عن الشمس والتي تسمى الكواكب العملاقة هي: المشترى، زحل، أورانوس، نبتون .
- وبين الكواكب الأقرب والأبعد توجد العديد من الأجسام الصغيرة التي تسمى الكواكب القزمة أو الكويكبات.
صفات كواكب المجموعة الشمسية
- يعتبر كوكب عطارد أصغر كواكب المجموعة الشمسية، بينما يعتبر كوكب المشترى أكبر كواكب المجموعة الشمسية.
- ويعد كوكب نبتون هو أبعد كواكب المجموعة الشمسية وأكثرها ظلمة وبرودة لانخفاض درجة الحرارة.
- الكوكب الأرض هو الوحيد في المجموعة الشمسية الذي يحتوي على حياة.
- يتميز كوكب الزهرة بغلافه الجوي السميك، الذي يجعله أكثر كواكب المجموعة الشمسية سخونة وحرارة.
- يحيط الكوكب زحل، الكوكب السادس في المجموعة الشمسية، بسبعة حلقات متجمدة تمنحه منظرا جميلا.
يعرف القمر بأنه الجرم الفلكي الذي يدور حول الكوكب أو الكويكب، ويوجد في المجموعة الشمسية حوالي 182 قمرا، ومنها 173 يدور حول كواكب المجموعة الشمسية الثمانية التي سنتعرف عليها بالتفصيل.
الكواكب الأرضية
كوكب عطارد
- كوكب عطارد هو أول كواكب المجموعة الشمسية وأقربها للشمس، حيث يمكن رؤيته بوضوح من دون استخدام الميكروسكوب بسبب قربه من كوكب الأرض. ويعتبر كوكب عطارد الثامن من حيث الكتلة والحجم في النظام الشمسي. واجه علماء الفلك صعوبة كبيرة في بداية رصد كوكب عطارد بسبب قربه الشديد من الشمس.
- لا يدور حول كوكب عطارد أية أقمار
كوكب الزهرة
- يعتبر كوكب الزهرة الكوكب الثاني بالقرب من الشمس، وقد سمي بتوأم الأرض من قبل العلماء بسبب التشابه الكبير في الحجم والكثافة والكتلة والموقع النسبي للشمس. وعندما يظهر في السماء، يكون مشرقا وجميلا لذا سمي “نجمة الصباح” من قبل العلماء.
- لا يدور حول كوكب الزهرة أية أقمار.
كوكب الأرض
- الأرض هي الكوكب الثالث من حيث القرب من الشمس، وهي الكوكب الوحيد الذي تتوفر فيه جميع العوامل الطبيعية الضرورية لحياة الإنسان، والأرض هي كرة مسطحة الشكل وليست كروية تماما.
- يدور حول كوكب الأرض قمر واحد فقط (قمر الأرض)
كوكب المريخ
- يعرف كوكب المريخ أيضا بالكوكب الأحمر، وهو الكوكب الوحيد الذي يمكن رؤية ظواهره الجوية والسطحية من الأرض باستخدام التلسكوبات. يحتل المريخ المرتبة الرابعة في المسافة عن الشمس والمرتبة السابعة في الكتلة والحجم. يتميز المريخ بلونه الأحمر الناتج عن وجود الغبار الحديدي الأحمر على سطحه.
- يدور حول كوكب المريخ قمران هما فوبوس وديموس
الكواكب العملاقة
كوكب المشترى
- يعد كوكب المشترى هو أضخم الكواكب في المجموعة الشمسية، وهو الخامس من حيث قربه من الشمس، ويتألق هذا الكوكب بشكل كبير في السماء، فهو من ألمع الأجرام السماوية ليلا بعد قمر الأرض وكوكب الزهرة، ويحوي كوكب المشترى على مصدر داخلي للحرارة ينتج طاقة حرارية تفوق ما يستقبله الكوكب بأكمله من الشمس، كما أنه لا يحوي سوى عنصري الهيليوم والهيدروجين.
- يدور حول كوكب المشترى 67 قمراً .
كوكب زحل
- زحل هو الكوكب السادس في المجموعة الشمسية من حيث القرب من الشمس. وما يميزه بشكل كبير هو الحلقات السبعة الصلبة التي تحيط به. وهذا يعطيه منظرا جميلا في وسط الكواكب. ويعتبر زحل الكوكب الثاني من حيث الحجم والكتلة في المجموعة الشمسية بعد المشترى. وهو الكوكب الأكثر سطوعا في المجموعة الشمسية. وكان جاليليو أول عالم فلك إيطالي يتمكن من مشاهدة كوكب زحل بواسطة التلسكوب في عام 1610م.
- يدور حول مدار كوكب زحل 62 قمر.
لون كوكب زحل
- يعرف علماء الفلك أن كوكب زحل متعدد الألوان حيث يتراوح بين اللونين البني والأحمر، مع وجود أجزاء مظلمة، إلى جانب وجود طبقات بيضاء من الجليد.
- يعود تواجد اللون الأحمر في الكوكب إلى وجود الصخور الكثيرة عليه وظهور الغيوم النادرة على سطح كوكب زحل.
حلقات وأقمار كوكب زحل
- يحيط كوكب زحل بسبع حلقات سمكها رقيقة تصل إلى 10 أمتار، وتختلف سرعاتها أثناء الدوران.
- تتسم باللون الأبيض وتبعد عنها بحوالي 280 ألف كيلومتر، ويرجع سبب تكوينها إلى قوة جاذبية الكوكب.
- تتألف الأقمار من مجموعة صغيرة من الصخور المحاطة بالغبار، وتختلف الصخور حسب الحجم والشكل.
- تعد الحلقة D هي الأقرب إلى كوكب زحل، بالعكس تماما للحلقة E التي هي الأبعد عن مدار الكوكب.
- يوجد العديد من الأقمار حول كوكب زحل، حيث يصل عددها إلى 53 قمرا، ومؤخرا تم ذكر وجود 29 قمرا آخرين ولكن لا تزال الأبحاث جارية عليهم حتى الآن.
- تعد قمر تيتان أكبر أقمار كوكب زحل، ويتألف غلافه الجوي من غاز النيتروجين والميثان، وذكرت بعض الدراسات أن لقمر تيتان سحبا تسبب هطول الأمطار وتؤدي إلى اختلافات في درجات الحرارة والطقس، بالإضافة إلى وجود براكين جليدية.
كوكب أورانوس
- يعد كوكب أورانوس الكوكب السابع من حيث قربه من الشمس في المجموعة الشمسية، وتم اكتشافه لأول مرة في عام 1781م باستخدام التلسكوب، ويتميز أورانوس بلونه الأخضر الممزوج بالأزرق الذي يعطيه منظرا رائعا، ويعود ذلك إلى وجود غاز الميثان في الغلاف الجوي الخاص به الذي يمتص الأطوال الموجية الحمراء لأشعة الشمس.
- يدور حول كوكب أورانوس 27 قمر.
كوكب نبتون
- كوكب نبتون هو الكوكب الثامن والأخير في المجموعة الشمسية بعد استبعاد كوكب بلوتو، ولا يمكن رؤيته إلا بواسطة التلسكوب بسبب بعده عن الأرض، وهو ثالث أكبر كوكب في المجموعة الشمسية من حيث الكتلة والحجم.
- يدور حول كوكب نبتون 14 قمر.
كيفية نشأة المجموعة الشمسية
- بدأت المجموعة الشمسية في التكون منذ حوالي 4.5 مليار سنة، ويعود السبب في ذلك إلى انهيار سحابة ضخمة وكثيفة مكونة من الغازات والغبار، وكان يعتقد أن انهيار تلك السحابة نتج عن انفجار نجم قريب يعرف بالمستعر الأعظم.
- نتيجة الانهيار، تشكل السديم الشمسي وهو قرص دوار. تجذب الجاذبية الأشياء نحو السديم، مما يؤدي في النهاية إلى ضغط شديد في المركز ودمج ذرات الهيدروجين لإنتاج الهيليوم وإطلاق كمية ضخمة من الطاقة التي تشكل الشمس.
- حدث هذا عندما اجتمعت المواد المتباعدة في السديم لتشكل كتلة ضخمة تصطدم مع بعضها البعض وتشكل أجساما أكبر حجما من كتلتها الأصلية، بعضها أصبح كبيرا بما يكفي ليكون كوكبا مستقلا يعرف بالكواكب، والبقية تكون أجزاء صغيرة تشكل حزام الكويكبات، وأجزاء أخرى تشكل الكويكبات والمذنبات والنيازك والأقمار الغير منتظمة الصغيرة.
حجم المجموعة الشمسية
- النظام الشمسي ليس مقتصرا على مدارات الثمانية كواكب المعروفة فحسب، بل يمتد إلى أبعد من ذلك، حيث يحتوي على حزام كايبر الذي يقع خلف مدار كوكب نبتون ويتكون من العديد من الأجرام الجليدية الصغيرة التي أصغر حجما من كوكب بلوتو القزم، وما يليه هو سحابة أورت المعروفة (Oort cloud)، والتي تتواجد على شكل قشرة عملاقة كروية تحيط بالنظام الشمسي. حتى الآن، لم يتم رصد هذه السحابة بشكل مباشر، ولكن العلماء قادرون على التنبؤ بوجودها بناء على عدة نماذج رياضية والمذنبات التي تم رصدها.
- تكون الفقاعة المغناطيسية التي تشكل الغلاف الشمسي نتيجة الرياح الشمسية، وهي تتألف من تيارات من الغازات المشحونة بالكهرباء التي تنبع من الشمس في جميع الاتجاهات. يطلق على هذه الفقاعة اسم Termination Shock وتحدث عندما تتعرض لضغط من الغازات بين النجوم. تقع هذه الصدمة النهائية على بعد 80-100 وحدة فلكية.
- حدث أن تمكنت سفينتان فضائيتان تابعتان لوكالة ناسا الفضائية في عام 1977م من تجاوزها، حيث تمكن المسبار الفضائي فوياجر 1 من ذلك في عام 2004م، والمسبار الثاني فوياجر تمكن من ذلك في عام 2007م، وتم التصريح أن هؤلاء المسبارين سيستمرون لآلاف الأعوام دون أن يتمكنوا من الخروج من سحابة أورت.
مكونات المجموعة الشمسية
تنقسم المجموعة الشمسية إلى عدة مكونات، تبدأ من الشمس وتمتد إلى الخارج وفقا للترتيب التالي الذي سنعرضه
الكواكب الداخلية
- تتكون مجموعة الكواكب الشمسية من أربع كواكب داخلية وهي المريخ، الأرض، الزهرة، وعطارد، وتتكون هذه الكواكب بشكل رئيسي من الصخور والحديد، وتتشابه جميعها في الحجم والتركيب مما يجعلها تعرف بالكواكب الأرضية، وقد ذكر أن الأرض تمتلك قمرا واحدا يدور حولها، بينما كوكب المريخ لديه اثنين من الأقمار الطبيعية وهما ديموس وفوبوس.
حزام الكويكبات
- يقع الحزام المعروف أيضا بـ (Asteroid Belt) بين كوكبي المشترى والمريخ، ويقدر عدد الكويكبات فيه بأكثر من 750,000 وقطرها يتجاوز الكيلومتر الواحد، بالإضافة إلى الملايين من الكويكبات الصغيرة الأخرى.
- بالإضافة إلى ذلك، يحتوي هذا الحزام على كوكب قزم يعرف باسم سيريس ويبلغ قطره 950 كم، وتدور جميع الكويكبات تلك في مدارات تجعلها قريبة من الشمس في نقطة محددة، مما يتسبب في حدوث العديد من التصادمات بينها وبين كوكب الأرض وبقية الكواكب الداخلية.
الكواكب الخارجية
- تحتوي الكواكب نبتون، أورانوس، زحل والمشتري على طبقات سميكة من الغازات وتعتبر كبيرة الحجم. وبين تلك الكواكب توجد أربعة عشر قمرا مختلفا في التركيب، سواء كانت صخرية أو جليدية أو بركانية مثلها كما هو الحال مع المشتري.
- تقترب هذه الكواكب في التكوين من الشمس، حيث يتألف معظم كتلتها من غازي الهيليوم والهيدروجين، ولا يوجد لديها سطح صلب تحت الطبقات الغازية، وهذا يؤدي إلى تمييع مكوناتها الداخلية.
حزام كايبر
- حزام كايبر يتألف من كواكب جليدية مثل المذنبات، وخلفه يوجد مدار كوكب نبتون، ويمكن أن يكون كايبر هو ما تبقى من نظامنا الشمسي، حيث أن الأجزاء المتطايرة المتبقية لم تشكل كوكبا بسبب انخفاض كثافة سطح سديم الشمس في موقعها.
القرص المتفرق
- تعتبر أقراص الجرم المتفرق (Scattered Disc) نفسها الأجرام التي تقع بين حزام كايبر، ويصل أدنى مسافة لها من الشمس (حضيضها الشمسي) إلى ما بين 30 و48 وحدة فلكية. ويعتقد أن الجرم المتفرق يشكل فقط 1% من إجمالي أجرام النظام الشمسي في بدايته.
الغلاف الشمسي
- يعرف باسم الهالوسفير (Heliosphere) وهو غلاف يشبه الفقاعات ويتكون من ثلاثة أجزاء، الأول هو صدمة النهاية (Termination Shoc) ويمثل الجزء الداخلي من الغلاف، والثاني هو حافة الغلاف الشمسي (Heliopause) ويمثل الجزء الخارجي من الغلاف.
سحابة أورت
- تتكون هذه السحابة من مجموعة من الكتل الجليدية التي تتكون من حطام فضائي، وهي بحجم الجبال وتدور حول الشمس على مسافة مليون وستمائة ألف سنة ضوئية، وقد اجتاحت سحابة أورت مساحة واسعة في الفضاء تتراوح بين خمسة آلاف وعشرة آلاف وحدة فلكية.
- تم توضيح الوحدة الفلكية بأنها المسافة بين الشمس والأرض التي تبلغ مائة وخمسون كيلومترا، ويمكن أيضا أن نقول أن سحابة أورت تمثل الحدود التي يؤثر فيها الجاذبية الشمسية، حيث تدور جميع الأجسام السماوية بين تلك السحابة والشمس في مداراتها.
للمزيد يمكنك متابعة : –
ما هي كواكب المجموعة الشمسية للاطفال.
المراجع