النظام الشمسي هو مكان غريب توجد به العديد من الكواكب و الأقمار الغامضة و تحدث به العديد من الظواهر التي لا تحدث في عالمنا هذا و التي يكون بعضها لا يمكن تفسيره. فقد إكتشف العلماء براكين تقذف الجليد على بلوتو، بينما يوجد وادي كبير على المريخ قد يكون بحجم الولايات المتحدة الأمريكية. ربما قد يكون هناك كوكب عملاق غير مكتشف حتى الآن في مكان ما خارج نبتون، لذلك عليك دائماً القراءة لمعرفة بعض الحقائق عن الكواكب و الكواكب القزمة و المذنبات و غيرها من الأجسام الموجودة في نظامنا الشمسي.
و لمعرفة معنى مصطلح النظام الشمسي، فهو يقسم إلى كلمتين أولاً مصطلح ” الطاقة الشمسية” و هي ببساطة كلمة تعني الشمس، و ثانياً كلمة النظام و هي مجموعة من الأشياء التي تتفاعل معاً لتكوّن نظام متكامل. و بالتالي فإن المصطلح هذا يعني أن النظام الشمسي هو مجموعة من الأجسام التي تتفاعل مع بعضها البعض، و التفاعل الأساسي لكل مكون من مكونات المجموعة الشمسية يكون في الأساس مع الشمس.
مما يتكون النظام الشمسي ؟
مما يتكون النظام الشمسي ؟
هناك العديد من الأجسام الموجودة في ننظامنا الشمسي، فهو يحتوي على نجم، كواكب، أقمار، كواكب قزمة، مذنبات، كويكبات، غازات و غبار. و ما نعرفه حقاً حتى الآن عن هذا النظام الشمسي الكبير هو أنه يحتوي على:
- نجم واحد و هو الشمس.
- 8 كواكب و هي: عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ، المشتري، زحل، أورانوس، نبتون.
- 5 كواكب قزمة و هي: بلوتو، سيريز، هاوميا، ماك ماك، و إيريس.
- 181 قمر.
- 566,000 كويكب.
- 3,100 مذنب.
و من حيث الكتلة تمثل الشمس حوالي 99.8% من النظام الشمسي، و يمثل كوكب المشتري معظم الكتلة المتبقية.
كيف تتفاعل الأشياء الموجودة في النظام الشمسي ؟
تدور جميع الأجسام الموجودة في نظامنا الشمسي حول الشمس، أي أنها تتحرك و تدور حول الشمس في مسارات إهليجية ” مسارات بيضاوية”. و بالإضافة لذلك فإن مدارات هذه الأجسام تقع تقريباً في نفس المستوى و هذا يسمى المسار الشمسي.
الآلية التي تسبب دوران الأجسام هي واحدة من القوى الأساسية الموجودة في الطبيعة و هي الجاذبية. بينما الميل الطبيعي للأجيام الموجودة في النظام الشمسي تكون لسبب و هو الحفاظ على الإستمرارية في الحركة، فالشمس تمارس قوة ( جاذبية) على كل جسم و بالتالي ينحني المسار المستقيم و يصبح مسار منحني. و بالإضافة لذلك فإن الأجسام الاخرى في النظام الشمسي هائلة بما يكفي لممارسة قوى الجاذبية و التي تكون كافية لتغيير مدار الأجسام الصغيرة. فمثلاً جاذبية الأرض تكون قوية بما يكفي للحفاظ على دوران القمر في مدار حول الأرض.
حجم النظام الشمسي
حجم النظام الشمسي
بالرغم من أن الإعتقاد الشائع لدى معظم الناس هو أن حافة النظام الشمسي هي جزء من مدار بلوتو، إلا أن هذا أبعد ما يكون عن الحقيقة.
فعلى مدار القرن العشرين، لم يكن العلماء العلماء يعتقدون أن حجم النظام الشمسي يمتد إلى ما يقرب من سنتين ضوئيتين فقط – أي ما يعادل 125 ألف ضعف المسافة من الشمس إلى الأرض – و لكن هناك أيضاً العديد من الأجسام الموجودة خلف نبتون.
و يعتقد العلماء الآن أن هناك منطقتين رئيسيتين وراء بلوتو، الأولى هي حزام كويبر و هي منطقة من الكويكبات تشبه حزام الكويكبات بين المريخ و المشتري. و سحابة أورت، و خي منطقة كروية تحتوي على العديد من المذنبات.
كيف يتكون النظام الشمسي ؟
بالرغم من وجود بعض الجدل حول كيفية تكون المجموعة الشمسية، إلا أن المعتقد التالي يبدو أفضل تفسير معروف للكيفية التي تكون بها النظام الشمسي وفقاً لآراء العلماء.
- منذ حوالي 4.6 بليون سنة أثرت قوة على سحابة من الغبار و الغازات. ( و لقد إفترض بعض العلماء أن هذه القوة كانت بسبب إنجار نجمي قريب).
- و نتيجة لهذا الإضطراب و الطاقة التي دخلت على السحابة، بدأت السحابة في التحرك.
- و بمجرد أن بدأت الحركة بدأت السحابة بالإنهيار على نفسها بسبب جاذبيتها.
- و أثناء عملية الإنهيار هذه بدأت السحابة تدور و تسخن.
- و مع إستمرار السحابة في الإنهيار، إستمرت درجة حرارة السحابة في الإرتفاع و أصبح دورانها أسرع بكثير. و نتيجة لذلك بدأت السحابة في أن تتسطح و تأخذ شكل قرص و كانت معظم كتلتها تقع في مركزها.
- و في مرحلة ما أصبح الضغط و درجة الحرارة كبيران جداً في مركز السحابة حيث بدأ الإندماج النووي. و عندها بدأ مولد الشمس.
- و بعد ولادة الشمس، بدأت الغازات و الغبار في الذهاب بعيداً عن مركز القرص لتبرد و تتكثف إلى جسيمات صغيرة.
- و مع تكون المزيد و المزيد من الجسيمات، بدأت الجسيمات في التصادم بعضها ببعض و الإلتصاق معاً، مما أدى لتكون الجزيئات الكبيرة مثل الجلمود و الصخور.
- مثلما تصطدم الجزيئات الصغيرة معاً، فإن جسيمات جلمود الصخور تصطدم و تتحد معاً، و تعرف هذه الأجسام الأكبر بإسم أشباه الكواكب.
- ثم في النهاية تتحد أشباه الكواكب معاً لتشكيل أجنة الكواكب. و بالرغم من ذلك فإن أجنة الكواكب على عكس الجسيمات الصغيرة و الصخور و أشباه الكواكب، كانت ضخمة بما يكفي لتمارس قوى جاذبية كبيرة على الأجسام المحيطة بها. و بالتالي بدلاً من الإصطدامات العشوائية بين الأجسام في الفضاء، فإن أجنة الكواكب بدأت في سحب الأجسام الموجودة في المنطقة المحيطة بها.
- و عندما يتم سحب كل المواد في المنطقة المحيطة بأجنة الكواكب، يولد الكوكب.
- جميع المواد الهامة الأخرى الموجودة في النظام الشمسي و التي لم تتجمع لتكون الشمس أو الكواكب تتكثف لتشكل الأقمار أو الكويكبات أو المذنبات.
- و مع مرور الوقت، إستقرت مدارات الكواكب و الأجسام الاخرى في النظام الشمسي الذي نعرفه اليوم.
بعض الحقائق التي لا تعرفها عن النظام الشمسي
- أورانوس يميل على جانبه
يبدو أن أورانوس هو كرة زرقاء رائعة من النظرة الأولى، و لكن هذا الكوكب العملاق الغازي يبدو غريب جداً عند الفحص الدقيق. أولاً يدور الكوكب على جانبه لأسباب لم يكتشفها العلماء تماماً. و لكن التفسير الأكثر إحتمالاً هو أنه خضع لإصطدام واحد أو أكثر في الماضي القديم. و على أي حال، فإن الميل يجعل أورانوس كوكب فريد بين كواكب النظام الشمسي.
و يحتوي أورانوس أيضاً على حلقات ضعيفة، و تم تأكيدها عندما مر الكوكب أمام نجم ( من منظور الأرض) في عام 1977، و بينما يضيء ضوء النجم على نحو متكرر، أدرك علماء الفلك أن هناك أكثر من مجرد كوكب يعرقل ضوء النجوم. و في الآونة الأخيرة رصد علماء الفلك عواصف في الغلاف الجوي لأورانوس بعد عدة سنوات من إقترابه من الشمس عندما كان الجو أكثر سخونة.
- قمر المشتري ” أي أو” له فوهة بركانية شاهقة
بالنسبة لأولئك الذين إعتادوا على أن قمر الأرض غير نشط نسبياً، فقد يكون منظر قمر ” أي أو” الفوضوي مفاجئاً لهم. يحتوي قمر المشتري على المئات من البراكين و يعتبر القمر الأكثر نشاطاً في المجموعة الشمسية، حيث يرسل أعمدة تصل إلى 250 ميل في الغلاف الجوي. و قد لاحظت بعض مراكب الفضاء ثوران هذا القمر. و قد ألقت مركبة الفضاء ” نيو هوايزون” الموجودة على كوكب بلوتو لمحة عن إنفجار ” أي أو” عندما مرت في عام 2007.
تأتي ثورات ” أي أو” من الجاذبية الهائلة التي يتعرض لها القمر و الذي يقع في بئر جاذبية المشتري. ترتخي دواخل القمر بينما يدور أقرب إلى أو أبعد عن الكوكب، مما يولد طاقة كافية للنشاط البركاني. و مازال العلماءء يحاولون معرفة كيف تنتشر الحرارة بداخل قمر ” أي أو” ، مما يجعل من الصعب التنبؤ بمكان وجود البراكين بإستخدام النماذج العلمية فقط.
- المريخ لديه أكبر بركان نعرفه حتى الآن
بينما يبدو المريخ هادئاً الآن، فإننا نعرف أن شيئاً ما حدث و تسبب في تكوين بركان عملاق. و هذا يشمل أوليمبوس مونس أكبر بركان تم إكتشافه في النظام الشمسي. و يبلغ قطر هذا البركان 374 ميل ( 602 كيلومتر) و الذي يمكن مقارنته بحجم ولاية أريزونا. و يبلغ إرتفاعه 16 ميل ( 25 كيلومتر) أو 3 أضعاف إرتفاع جبل إفرست و هو ألى قمة جبل على سطح كوكب الأرض.
و يمكن للبراكين الموجودة على سطح المريخ أن تنمو إلى هذا الحجم الهائل لأن الجاذبية أضعف بكثير على كوكب المريخ مقارنة بجاذبية الأرض. و لكن كيف تكونت هذه البراكين في البداية؟ هذا شيء غير معروف جيداً. و هناك جدل حول ما إذا كان لدى المريخ نظام تكتوني صفائحي و ما إذا كان نشطاً أم لا.
- المريخ أيضاً لديه أطول وادي معروف حتى الآن
إذا كنت تعتقد أن جراند كانيون و ادي كبير، فإنه لا شيء مقارنة بفاليس مارينيريز. يبلغ طول هذا الوادي الهائل 2500 ميل ( 4000 كيلومتر)، أكثر من 10 أضعاف طول وادي جراند كانيون على الأرض. و لم يظهر فاليس مارينيريز في سفينة الفضاء المبكرة التي طارت فوق أجزاء اخرى من الكوكب ولكن تم رصدها أخيراً من قبل بعثة رسم الخرائط العالمية مارينيرز في عام 1971. و يبدو فاليس مارينيريز بطول الولايات المتحدة الأمريكية.
إن عدم وجود صفائح نشطة على المريخ يجعل من الصعب معرفة كيف تشكل هذا الوادي. حتى أن بعض العلماء يعتقدون ان سلسلة من البراكين على الجانب الآخر من الكوكب و المعروفة بإسم ثارسيس ريدج قامت بثني القشرة من الجانب المعاكس للمريخ، و بالتالي تكون فاليس مارينيرز. و لكن مازالت هناك حاجة لمزيد من الدراسات عن قرب لمعرفة المزيد، و لكن لا يمكنك إرسال مركبة إلى هناك بسهولة.
- كوكب الزهرة له رياح قوية للغاية
كوكب الزهرة هو كوكب جهنمي له درجة حرارة عالية، و له بيئة مرتفعة الضغط. و دامت عشرة مركبات فضائية من فينيرا المدعومة بشدة من الإتحاد السوفيتي بضع دقائق على سحه عندما هبطت هناك في السبعينيات.
ولكن حتى فوق سطحه، فإن هذا الكوكب له بيئة غريبة. وجد العلماء أن رياحه العالية تتدفق أسرع 50 مرة من سرعة دوران الكوكب. قامت المركبة الفضائية الأوروبية فينوس إكسبرس ( التي تدور حول الكوكب في الفترة بين عامي 2006-2014) بتعقب الرياح على مدى فترات طويلة و إكتشفت التغيرات الدورية. و وجد ايضاً أن الرياح كانت تبجو أقوى بمرور الوقت.
- ماء الجليد موجود في كل مكان
كان ماء الجليد يعتبر في يوم من الأيام مادى نادرة في الفضاء، ولكننا نعلم الآن أننا لم نكن نبحث عنها في الأماكن الصحيحة. في الواقع، ماء الجليد موجود في جميع أنحاء النظام الشمسي. الجليد هو عنصر شائع موجود في المذنبات و الكويكبات. لكننا نعلم أن الثلج ليس كله متشابه. فمثلاً كشف الفحص الدقيق للمذنب “67 بي شوريموف – جراسيمينكو” و الذي قامت به المركبة الفضائية روزيتا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية عن نوع مختلف من ماء الجليد عما هو موجود على سطح الأرض.
و مع ذلك فقد تم رصد ماء الجليد في جميع أنحاء النظام الشمسي. فهي موجودة في فوهات مظللة بشكل دائم على سطح عطارد و القمر، و ذلك بالرغم من أننا لا نعرف ما إذا كان هناك ما يكفي لدعم تكوين المستعمرات في تلك الأماكن أم لا. كما أن المريخ يحتوي على ثلج في أقطابه و على الأرجح تحت غبار السطح. حتى الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي تحتوي على الثلج ” مثل قمر المشتري أوروبا، و قمر زحل إنسيلادوس، و حتى الكوكب القزم سيريس”.
- لقد زارت المركبات الفضائية كل الكواكب تقريباً
عمليات إستكشاف الفضاء دامت لأكثر من 60 عاماً، وقد حالفنا الحظ للحصول على صور قريبة لعشرات الأجرام السماوية. و الأهم من ذلك أننا أرسلنا مركبات فضائية إلى جميع الكواكب تقريباً – عطارد، الزهرة، المريخ، المشتري، زحل، أورانوي، نبتون، بالإضافة إلى كوكبان قزمان هما بلوتو و سيريس.
و قامت ناسا بإرسال مركبة الفضاء الأكبر فوياجر التؤام والتي تركت الأرض في عام 1977 و مازالت تنقل بيانات من وراء النظام الشمسي في الفضاء بين النجوم. و قام فوياجر بزيارة المشتري و زحل و أورانوس و نبتون.
يمكن أن تكون هناك حياة في مكان ما في النظام الشمسي
حتى الآن لم يجد العلماء أي دليل على وجود حياة في مكان آخر في النظام الشمسي. و لكن عندما نكتشف المزيد عن الميكروبات التي تعيش في الفتحات البركانية تحت الماء أو في البيئات المتجمدة، فإن هذا يفتح المجال للمزيد من الإحتمالات بأن تكون هناك حياة على كواكب اخرى. الحياة الميكروبية قد تكون ممكنة في النظام الشمسي.
و يعتقد العلماء أن هناك حياة ميكروبية على سطح كوكب المريخ، لذلك فإن العلماء يتخذون بعض الإحتياطات الخاصة لتعقيم المركبات الفضائية قبل إرسالها إلى هناك. و هذا ليس المكان الوحيد، فبوجود العديد من الأقمار الجليدية المنتشرة في النظام الشمسي، من الممكن وجود بعض الميكروبات في مكان ما في محيطات قمر أوروبا الخاص بكوكب المشتري، أو ربما تحت جليد قمر إنسلادوس الخاص بكوكب زحل.
عطارد ما زال يتقلص
عطارد ما زال يتقلص
لسنوات عديدة إعتقد العلماء أن الأرض هي الكوكب الوحيد الذي له نشاط تكتونياً في النظام الشمسي. و قد تغير ذلك بعد أن قامت مركبة الفضاء ” الرسول” بفحص تربة عطارد و البيئة الخاصة به عندما قامت بأول مهمة مدارية في عطارد، و رسم خرائط لكامل الكوكب بدقة عالية و إلقاء نظرة على المعالم الموجودة على سطحه.
في عام 2016 كشفت بيانات من الرسول ( التي قد تحطمت في عطارد في عام 2015 كما كان مخطط لها) عن أشكال التضاريس التي تشبه الجرف و تعرف بإسم خدوش العيوب. و لأن هذه الخدوش صغيرة نسبياً، فإن العلماء على يقين من أنهم لم يخلقوا منذ زمن بعيد و أن الكوكب لا يزال يتقلص بعد 4.5 مليار سنة من تكون النظام الشمسي.
- هناك جبال على سطح بلوتو
بلوتو هو كوكب صغير على حافة النظام الشمسي، لذلك كان يُعتقد في البداية أن الكوكب القزم له بيئة خاصة إلى حد ما. و قد تغير ذلك عندما حلقت المركبة الفضائية نيو هورايزون التابعة اناسا هناك عام 2015، فأرسلت الصور التي غيرت نظرتنا إلى بلوتو للأبد.
و من بين هذه الإكتشافات المذهلة كانت الجبال الجليدية التي يبلغ إرتفاعها 11,000 قدم ( 3,300 متر) ، و هذا يشير إلى أن بلوتو كان نشطاً جيولوجياً منذ أقل من 100 مليون عام. و لكن النشاط الجيولوجي يتطلب طاقة، و مصدر هذه الطاقة داخل بلوتو مازال لغزاً. فالشمس بعيدة جداً عن بلوتو لتوليد حرارة كافية للنشاط الجيولوجي، و لا توجد كواكب كبيرة قريبة من بلوتو يمكنها أن تسبب مثل هذه الإضطرابات بالجاذبية.