الموضوع: الكواكب السيارة

[ALIGN=CENTER][TABLE1="width:95%;border:4px ridge crimson;"][CELL="filter:;"][ALIGN=center]بسم الله الرحمن الرحيم
مقدمة :
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 " ويكيديا " ، هي:
1- 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.
2- الكواكب السّيّارة: وهي ثمانية كواكب، وهي على التوالي حسب بعدها عن الشمس: عطارد - الزهرة - الأرض - المريخ - المشتري - زحل - أورانس - نبتون .
3- السّيّارات القميئة كـبلوتو و سدنة.
• الأقمار أو السّواتل : الأقمار أو التوابع الطبيعية وهي أجسام مختلفة الاحجام ولها مدار حول كوكب.
• السواتل: وهي أجسام صغيرة صنعها وأطلقها الأنسان وتدور حول الكواكب وخصوصاً الأرض.
• مخلفات فضائية صناعية: وهي بقايا أو حطام أقمار صناعية ومركبات ومحطات فصائية من صنع البشر، وهذه منتشرة بالغلاف الجوي حول كوكب الأرض.
• غبار و جسيمات صغيرة أخرى تدور في مدار الكواكب.
• 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.
4- 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.
5- 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.






و سنختص في هذا البحث بالحديث عن الكواكب السيارة كأحد عناصر النظام الشمسي :
نبذة تاريخية :
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.



















الفصل الأول
مقدمة










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 قمراً للمشتري و 50 قمراً 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.
ولكل من الكواكب الثمانية اقمار إلا عطارد والزهرة. في النظام الشمسي أيضا ما يسما حزام كويبر (ومنها كواوار) وسحابة اورت خارج بلوتو وهي كويكبات جليدية.

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 الجو 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 إنه 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.




















الفصل الثانى
نظريات نشأة الكواكب السياره








نشأة الكواكب
تعددت النظريات العلمية والفلسفية حول نشأة الكواكب وقاربت العشرين نظرية منها ما بنيت على مبدأ محض الصدفة ومنها ما بني على المعلومات المتوفرة لدى قائلها إلى أن ظهرت نظرية التكاثف وهذه النظرية احتلت المركز المرموق في صدارة هذه النظريات حيث تفادت أمر الصدفة أو الأمور والمشاكل التي تعرضت لها غيرها من النظريات لذا نتحدث عنها بشيء من التفصيل : ـ
1- إن كتلة سديمية ضخمة من الغبار الذي كان يغلف كل ذرة فيه غازات متجمدة والذي كان نصف قطر كل ذرة من ذراته لا يزيد طوله على 3×10-5 أيّ تلك الذرات الغبارية , كانت على درجة كبيرة من الدقة والصغر
وكانت تلك الكتلة السديمية مزودة بقوة الدوران حول نفسها متخذة شكل دوامة كبيرة وبنتيجة ذلك الدوران السريع اخذت الجسيمات الغبارية المغلفة بالغازات المتجمدة والموجودة في مركز تلك الدوامة السديمية , بالتكاثف والالتحام مع بعضها عن طريق التصادم المرن وهو التصادم الذي يؤدي إلى التحام الأجسام المتصادمة ببعضها بدلاً من تهشمها وتناثرها , عندما يكون التصادم عنيفاً ، وقد أدى التحام تلك الذرات السديمية مع بعضها إلى تشكيل نواة كروية ، كانت تدور حول نفسها ، كما كانت تدور معها الذرات السديمية المحيطة بها ، ومع تضخم حجم تلك النواة كانت قوة الجذب فيها تزداد مما جعل ذلك السديم ملتحماً بها محولاً إياها إلى كرة ضخمة ، وقد أدت شدة الضغط الذي احده جرم تلك الكرة على باطنها إلى ارتفاع الحرارة في نواتها إلى درجة كبيرة وعندما وصلت تلك الحرارة إلى مقدار 18 مليون درجة مئوية ظهرت التفاعلات النووية في تلك النواة ، وكان ذلك إيذاناً بتحول تلك الكرة إلى جرم ملتهب شديد الحرارة ، ساطع النور اطلقنا عليه فيما بعد اسم الشمس، والتي لا تزال تلك التفاعلات النووية القائمة فيها حتى اليوم هي سر الحرارة والنور اللذين تمد بهما المجموعة التابعة لها ثم تحول ما تبقى من ذلك السديم والمسمى دبش الشمس إلى 10 كتل تدور حول الشمس وبتكاثف مركبات كل كتلة على شكل كرة ، فيما بعد تحولت كل واحدة منها إلى كوكب له مدار خاص حول الشمس ويخضع لجاذبيتها ، وتختلف احجام الكواكب بسبب اختلاف كمية الغبار الكوني والغازات التي ضمها .
الكويكبات هي بنفس الطريقة السابقة ولكن بسبب قوة جاذبية المشتري بسبب كبر حجمه واكتمال تكونه حال دون تكاثف ذراتها وبقيت على شكل صخور وجلاميد وحصى وأتربة وهي تدور بين مداري المشتري وزحل وقد سلب كوكب المشتري معظم الغازات والغبار التي كانت موجودة بين الكويكبات .

2- و من النظريات الأخري التى تناولت نشأة المجموعة الشمسية نظرية بافون ، كانت ، بييرلابلاس ، تشمبرلين و مولتون ، جينز و جيفريز ، نظرية الازدواج النجمى ، و بعض النظريات الأخري الحديثة .














بعض القوانين الخاصة بكواكب المجموعة الشمسية
قانون بود
يوهان الرت بود عالم فلكي ألماني 1747ـ1826 م ومما جاء في قانونه /
إننا إذا أعطينا للكوكب عطارد وهو أقرب كوكب للشمس رقم ( 00 )علينا أن نعطي الكوكب الذي يليه وهو الزهرة رقم ( 3 ) و أن نعطي للأرض رقم ( 6) وللمريخ رقم ( 12 ) وللكويكبات رقم ( 24 ) وهكذا للكواكب الأخرى زيادة هندسية
وعندما نضيف الرقم (4) إلى الرقم الذي أعطيناه لكل كوكب ونقسم الناتج على (10) فنكون حصلنا على بعد الكوكب عن الشمس مقدراً بالوحدة الفلكية المساوية لبعد الأرض عن الشمس وقدره (149,6 )مليون كيلومتر
وقد كانت نتائج قانون بود قريبة جداً من القياسات الحديثة والاختلافات البسيطة ربما حدثت بسبب عوامل فلكية منها تأثير جاذبية الكواكب بعضها لبعض باستثناء كوكبي بلوتو ونبتون وارجع ذلك إلى سبب الشذوذ الذي يتبعه كوكب بلوتو وتأثير ذلك الشذوذ على نبتون حيث يتقاطع مداره مع مدار نبتون
كما كان لقانون بود دور كبير في اكتشاف الكويكبات انظر لجدول رقم (1)
قوانين كبلر
القانون الأول إن مدارات الكواكب السيارة ليست دائرية بشكل تام كما كانت تقضي قوانين كوبرنيكوس بل هي على شكل قطع ناقص أو اهليليجي وأن الشمس تحتل احدى بؤرتي القطع الناقص
القانون الثاني إن الكواكب السيارة تزداد سرعتها عندما تقترب في مداراتها البيضاوية من الشمس مقارنة بسرعتها في أقسام مداراتها البعيدة عن الشمس
القانون الثالث إن مربع زمن الدورة لأي كوكب يدور حول الشمس يتناسب مع بعده عنها






الكوكب نصف قطره/كم نسبة تفلطحه بعده عن الشمس حسب قانون بود / وحدة فلكية بعده عن الشمس حسب القياسات الفلكية / وحدة فلكية
عطارد 2439 00 0,40 0,39
الزهرة 6052 00 0,70 0,72
الأرض 6378 0,003 1 1
المريخ 3397 0,009 1,60 1,52
الكويكبات ؟ ؟ 2,8 ـــــــ
المشتري 71398 0,061 5,2 5,2
زحل 60000 0,098 10 9,54
اورانوس 25400 0,060 19,60 19,19
نبتون 24300 0,021 38.8 30,07
بلوتو 2500 ؟ 77,2 39,5
جدول (1) تطبيق لقانون بود
























الفصل الثالث
الكـواكـب الـداخـليـة






سنتحدث في هذا الفصل عن الكواكب الداخلية
1- عطارد Mercury :
يعتبر أصغر الكواكب حجماً و أقربه الى الشمس بحيث يبلغ أقصي بعد له عن الشمس 69 مليون كم و أدني بعد له منها 45 مليون كم ، و يمتاز بضوئه و حرارته القوية نظراً لقربه من الشمس ، و لذلك لا تستطيع رؤيته إلا بعد غروب الشمس أو قبل شروقها ، و يبلغ قطره حوالي 5000 كم ، كما تبلغ أعلى درجة حرارة له حوالي 770º ف ( 410 º م ). و يتم دورته حول الشمس في 88 يوم من أيام الأرض بسرعة تبلغ حوالي 48 كم / ثانية ، و دورته حول نفسه بطيئة حتى أن يومه أطول من سنته و أي نقطة علي خط استوائه تستقبل الشمس 90 يوماً متتالية ، و من ثميسوده الظلام 90 يوماً أخري ، و تهبط درجة حرارة الليل إلي – 185 º م ، و عطارد غير مغلق بغلاف جوى كالغلاف الجوي الذى يحيط الكرة الأرضية و لهذا فإنه لا يوجد أي مظهر من مظاهر الحياة فوق سطحه ، كما أنه يغطى سطح عطارد فجوات أو حفر تشبه تلك الفجوات الموجودة فوق سطح القمر و إن كان قربه من الشمس أحال دون رؤية سطحه بوضوح و تحديد معالمه .
2- الزهرة venus :

يقع بين عطاردو الأرض و لذلك فهو اقرب الكواكب إلي الأرض ، و له غلاف غازى متماسك لا يمكن اختراقه و دراسته و تحديد مدة دورانه حول نفسه بسهولة و تتقارب الزهرة في حجمها من الأرض كما تتشابه معها في دائرية المدار و من ثم تعتبر تؤماً للأرض ، و يبلغ سنة الزهرة حوالي 525 يوماً و سرعتها في مدارها حول الشمس 35 كم / ثانية ، كما يبلغ قطرها 12400 كم ، و درجة حرارتها مرتفعة فهي عند خط الإستواء تبلغ نحو 570 º م و من المحتمل أنها لا تهبط عن ذلك كثيراً عند قطبه نظراً لأن الحرارة يسهل توصيلها بواسطة هذا الجو الكثيف ، و في مثل هذه الحرارة المرتفعة يسهل أن ينصهر الرصاص و القصدير و الزنك ، كما يمكن أن يتبخر عدد من المركبات الكيميائية .
كشفت المعلومات التي أرسلت بواسطة سفينة الفضاء الأمريكية مازينز 5 Mariner 5 في أكتوبر 1967 م علي وجود سلاسل جبلية تمتد علي سطح الزهرة يطلق علي أحدها جبال ألفا Alpha و يصل طولها إلي 2400 ميل و تمتد في اتجاه عام من الشمال إلي الجنوب ، هذا إلي جانب سلاسل جبلية أخري . كما استنتج من خلال الصور التى التقطتها هذه السفن عن وجود فوهات بركانية تغطى سطح الزهرة يتراوح قطرها بين 1/2 كم إلي 120 كم و إن قشرته السطحية تشبه قشرة الأرض .
و كوكب الزهرة لا يصلح لحياة أى كائن من الكائنات الحية عليه لعدم وجود مقومات الحياة عليه و خاصة عدم وجود مياه في حالتها السائلة التى تعتبر أساس حياة أى كائن حى .


3- الأرض Earth :

و هى إحدى الكواكب الصغيرة ، و يقع فلكها بين فلكى الزهرة و المريخ ، و لكنه أقرب إلى فلك الزهرة ، و يبلغ متوسط بعده عن الشمس 149 مليون كم ، و هى تتم دورتها حولها في ¼365 يوم ، أما دورتها حول نفسها فتتمها في 24 ساعة ، و إن دورانها في فلكها حول الشمس هو المسئول عن تعاقب الليل و النهار كما أن موقعها المناسب من الشمس هو الذى جعلها أصلح الكواكب لظهور الحياة و تطورها ، فهى ليست قريبة منها بدرجة تؤدى إلى اشتداد حرارتها ، أو بعيدة عنها بدرجة تؤدى إلى اشتداد برودتها بشكل يحول دون ظهور الحياة . كما أن دورانها حول نفسها بسرعة معقولة قد ترتب عليه توزيع الحرارة و الضوء علي سطحها بصورة تسمح بالحياة و النشاط فوق معظم أجزائها ، إلا في نطاقات محدودة عند القطبين . و يعتبر الغلاف الجوى و الغلاف المائي للأرض كذلك من المميزات الرئيسية التى تميزها عن بقية الكواكب السيارة ، و التى تجعلها صالحة للحياة .
4- المريخ Mars :
هو الكوكب الأحمر ، و يري في السماء في لون أحمر كلون الشفق و ذلك لكثافة الغاز المحيط . و يمتاز قطباه بشدة لمعانهما ، ويعتقد ان ذلك ناشئ من كثرة تراكم الثلوج عليهما التى تنمو و تتسع و تتضاءل و تنكمش بتغير الفصول ، و اعتبر بعض الفلكيين أن موجة الظلام التى تشاهد في فصل الربيع ما هى إلا نبات ينمو مع تيار رطب يأتى من أقاليمه القطبية ، كما شوهدت خطوط غائرة مستقيمة اعتقد انها قنوات مائية قامت بشقها كائنات حية عاقلة ذكية . و إن كان في السنوات القليلة الماضية بعد إرسال عديد من سفن الفضاء إلي المريخ تغيرت الصورة و النظرة إلي كوكب المريخ و سرعان ما تبددت هذه الخيالات ، و طفت علي السطح الحقائق العلمية التى أكدتها سفن الفضاء و هى أن هذه الخطوط المستقيمة و الغائرة فوق سطح المريخ ما هى إلا خطوط انكسارية و فواصل أو كثبان رملية طويلة . كما اتضح من الصورة الفضائية و تحليل الإشعاع الطيفى لهذه الصور أن كوكب المريخ يختلف عن الأرض فجو المريخ يتكون من ثانى أوكسيد الكربون ، و إن كثافته و ضغطه يعادلان نحو 1 % من الضغط الجوى للأرض ، و نتيجة لذلك فإن الماء إذا وجدت علي سطح المريخ فإنه يتبخر في الحال ، و يبدو سطح المريخ حار و أكثر جفافاً من أية صحراء قاحلة و مع هذا فإن البعض يعتقد بوجود ماء في صورة جليد دائم أسفل السطح بعدة مليمترات .
و توضح صور الأقمار الفضائية وجود فوهات تشبه الموجودة فوق سطح القمر و يرجع تكوينها إلي اصطدام بعض الكتل الصخرية بسطح كوكب المريخ .
يبعد المريخ عن الشمس بحوالي 228 مليون كم و يدور حول الشمس في 687 يوماً و يدور حول نفسه مرة كل 7 ساعات و 40 دقيقة . و يبلغ قطر المريخ 6760 كم و كتله الأرض تساوي تسعة أمثال كتلة المريخ . و تتفاوت درجة حرارته التى تبلغ في وقت الظهيرة عند خط استوائه 26 º م ، لكنها سرعان ما تهبط ليلاً إلي 100 º م تحت الصفر .
يحيط بكوكب المريخ قمران ، يطلق علي القريب منة أى الداخلي " فوبوس " و لا يزيد قطره علي 10 أميال . أما الخارجى فيطلق عليه " ديموس " و يبلغ قطره 5 أميال . و يختلف فوبوس عن ديموس في أنه يبزغ من الغرب ، أما ديموس فيشرق من الشرق ، و يتم فوبوس دورته حول المريخ كل 24 ساعة و ذلك لقربه من المريخ حيث إنه لا يبعد أكثر من ( 4000 ميل ) فقط عنه . بينما يتم ديموس دورته في ثلاثين ساعة و يبعد عن المريخ بمقدار ( 9000 ميل ) و يتضح من زمن دوران هذين القمرين أن نوبوس يدور حول المريخ ثلاث مرات في اليوم بينما ديموس مرة واحدة في اليوم ، و ينتج عن دوران الأول ظواهر غريبة منها يمر أثناء دورانه فىالأوجه التى يمر فيها القمر من هلال إلي بدر .

هل يمكن أن توجد حياة علي المريخ ؟
المريخ هو الكوكب الرابع بعداً عن الشمس ، و الجار الثانى للأرض . و هو يلمع في السماء ليلاً بضوء محمر . و منذ الأزمنة الغابرة ، و الفلكيون يسمونة الكوكب الأحمر ، و يتسائلون هل به حياة ؟ و رغم أنه نصف حجم الأرض فقط ،إلا أن يومه يزيد 37.5 دقيقة فقط عن زمن يوم الأرض ،و ذلك لأنه يدور حول محوره ببطء عن الأرض . و لأن محوره مائل مثل الأرض ، فإن به فصول شتاء و صيف . و لكن غلافة الجوي رقبق ، و يتكون معظمة من ثاني أكسيد الكربون . و سطحه دائماً تحت درجة التجميد .
و بعثتا الفايكنج المرسلتان عام 1976 قد بينتا أن سبب لونه الأحمر يرجع إلي أكسيد الحديد ( الصدأ ) علي سطحه ، و لم تعثرا علي أي مظاهر للحياة .
تركيب المريخ مشابه للأرض . و تنقل الثورات البركانية الصخور المنصهرة من الوشاح إلي القشرة.
من أكبر البراكين في المجموعة الشمسية هو جبل أوليمبوس في المريخ ، فقطره 300 ميل ، و ارتفاعه 15 ميلاً . و تم اكتشافه بواسطة مارينر 9 عام 1971 . و هو واحد من أربعة براكين مريخية ضخمة ، كل منها ضعف قطر و ضعف ارتفاع الجزيرة البركانية الأرضية هاواي . و تري كلها هامدة اليوم و قد تكونت جوانبها الناعمة رقيقة الإنحدار علي مدار مئات الملايين من السنين بواسطة الحمم الساخنة سريعة الإنسياب .





























الفصل الرابع
الـكـواكب الخـارجـيـة







تخلف هذه الكواكب عن الكواكب الداخلية من عدة نواح ، فهي أضخم منها حجماً ، و خصوصاً المشتري ثم زحل ، و هما أكبر الكواكب علي الإطلاق . و هى مكونة من مواد خفيفة لا تزيد كثافتها كثيراً عن كثافة الماء ، و جميعها شديدة البرودة جداً بسبب بعدها عن الشمس . و باستثناء بلوتو الذى لا يعرف تركيبه حتى الآن فإن الكواكب الأخرى ، و هي المشترى و زحل و أورانوس و نبتون متشابهة في التركيب ، فكل منها يتكون من نواة صخرية يحيط بها غلاف سميك من الجليد و يغلفه غلاف غازى يتكون في جملته من النوشادر ( الأمونيا ) و الميثين ، و فيما يلي وصف لكل كوكب من هذه الكواكب .
4- المشترى Juplter :

المشتري ، هو خامس الكواكب ، و أول الكواكب الغازية . و هو عملاق المجموعة الشمسية فيبلغ حجمه 1318 مرة حجم الأرض ، لأنه أكثر من ضعف كتلة باقي الكواكب الثماني الأخري مجتمعة . و يتكون 99 % منه من غازى الهيليوم و الهيدروجين الخفيفين ، و الـ 1 % الباقية معظمها لب صخري في حجم الأرض . و لهذا الكوكب الضخم أقصر يوم في المجموعة الشمسية ، فهو يدور حول محوره مرة كل 10 ساعات ، و هو بذلك أسرع كواكب المجموعة الشمسية و يبلغ قطره 139760 كم و يبلغ محيطه (400000 كم ) ، و بهذه الأبعاد فإنه يمكن أن يطلق عليه شبه نجم ، و يكتسب هذا النجم العملاق نسبة قليلة من الطاقة الشمسية التى تقدر بحوالي ( 1/27 ) من الإشعاع الشمسي الذى يصل الأرض نظراً لبعده الكبير عن الشمس و قوة جاذبيته المرتفعة ( مرتين و نصف مرة قدر جاذبية الأرض ) قد منعت الغازات الأصلية من الهروب منه و تتراوح درجة حرارته بين – 130 º م عند الهوامش الخارجية إلي ( 12000 º م ) عند مركزه الباطنى ، و يكشف التحليل الطيفي للأشعة الصادره عن المشترى أن غاز الميثان ، و هو غاز البرك ، و غاز النشادر و الهيدروجين و الهيليوم يكونا سحبه ، و تصل كثافة المشترى إلي 1.33 من كثافة الماء .
و ينفرد كوكب المشترى دون الكواكب الأخري بوجود بقع حمراء عظيمة الإتساع تأخذ الشكل البيضاوى يصل طولها إلي أكثر من ( 20000 كم ) أي قدر قطر الأرض ثلاث مرات ، و يصل عرضها إلي ( 8000 ميل ) و هي تقع في نصفه الجنوبي ، و تظهر و كأنها طافية بين السحب و يختلف لون تلك البقعة من فترة لأخري فتارة تكون حمراء كالطوب الأحمر ، و تارة تكون قرنفلية اللون .
و قد احتار الفلكيون في أمر هذه البقعة عندما شوهدت لأول مرة منذ 300 سنة ، و لكن الفلكيين الآن يعرفون أنها ترجع إلي تيارات و رياح شديدة و مستقرة لمئات السنين ، و لكن لا يعرف أحد كيف بدأت .
الغلاف الجوي بالمشري في حركة مستقرة . ففي الطبقات العليا ، الغازات متعددة الألوان تظهر انظمة الرياح في شرائط و حلزونيات مضللة . و في الطبقات السفلي، تدور أحزمة من الغازات الصاعدة و الهابطة في اتجاهات متضادة حول الكواكب ، و تمر ببعضها البعض دون أن تتصادم . و البقعة الحمراء الكبري ( وسط ، و يسار ) هي عاصفة عاتية ثارت بين تيارين صاعدين . و يرجع لونها إلي مادة كيميائية صعدت من الغلاف الجوى السفلي و أصبحت حمراء في ضوء الشمس .



- هل من الممكن أن يصبح المشري نجماً ؟
يبلغ حجم الشمس 1000 مرة مثل حجم المشتري الذي يعتبر أكبر كواكب المجموعة الشمسية . و يتكون المشترى و الشمس من نفس المواد – معظمها هيدوجين – و قد اختلفت مسارات تطورهما بسبب اختلاف حجميهما فقط . و يقدر العلماء أن مائة مثل من المادة كانت تجعل لب المشترى ساخناً بدرجة كافية لبدء تفاعل نووى حرارى ، و هو الإنفجار الذي يطلق الطاقة الذرية المسببة لقدرة الشمس و النجوم الأخري . و لو كان المشتري نجماً ، لكان تغير موضع المجموعة الشمسية . و لكن المشتري كان صغيراً جداً و أصبح كوكباً.

و للمشتري اثنا عشر قمراً تدور حوله ، و يزيد حجم اثنين منها علي حجم كوكب عطارد و يمكن رؤيتها بسهولة ، و قد استطاع جاليلو أن يكتشف ثلاثة أقمار هما جانيميد و كاليستو و أوربا باستخدام منظاره الشهير ، إلا أنه لم يستطيع أن يكتشف الأقمار الأخري لصغر حجمها .
أما جو المشتري فهو كثيف بارد يحتوى علي غازات قاتلة خانقة لا تصلح لنوع حياة الأرض و لكن هذا لا يمنع و جود أنواع أخري من الحياة .

5- زحل Saturn :
يعتبر كوكب زحل ثاني أكبر الكواكب بعد المشترى ، و هو أجمل الكواكب ، لأنه الكوكب الوحيد الذى تحيطه ثلاث حلقات تكسبه منظراً جميلاً . و زحل كوكب خفيف الوزن تقل كثافته عن كثافه الماء لدرجة أنه يمكن لقطعة منه أن تطفوا فوق الماء ، و يبلغ قطره الإستوائي ( 120700 كم ) و تبلغ كتلته 95 مرة قدر كتلة الأرض ، و يدور حول الشمس مرة كل 29.5 كما يدور حول نفسه كل 10 ساعات و 14 دقيقة ، و يبعد عن الشمس بحوالى 1426 مليون كم .
و يحيط بكوكب زحل غلاف جوى يتألف من غازات الأيدروجين و الهليوم و الميثان ، و هو يمتص جزء من الإشعاع الشمسي ، و تبلغ درجة حرارة جوه حوالي 150 º م تحت الصفر و تحيط بزحل تسعة أقمار علي أبعاد مختلفة .








كيف تكونت حلقات زحل ؟
زحل هو الكوكب السيار السادس ، و يحاط بمجموعة حلقات يصل قطرها إلي 250000 ميل ، كما يصل سمكها في بعض المواضع إلي تسعة أمثال حجم الأرض . و لم يجزم العلماء بسبب حدوث هذه الحلقات و لكنهم يعتقدون أنها تكونت منذ نشأة الكوكب من 4 بلايين سنة . فعندما بدأ زحل يأخذ شكله من سحابة دوارة من الغازات و الغبار ، لم تنجذب بعض دقائق الغبار إلي الكتلة المتكونة ، ربما لأنها كانت خفيفة جداً . و استمرت تدور حول الكوكب ، مثل حتات الكواكب ، حتي يومنا هذا .

هل توجد حياة علي أحد أقمار زحل المسمي تيتان ؟
تيتان هو أكبر أقمار زحل الثمانية عشر ، و هو القمر الوحيد في المجموعة الشمسية الذي له غلاف جوى . و العلماء الذين خططوا لرحلات فويجر عام 1978 ، استهدفوا دراسة إمكانية هذا الغلاف الجوى لدعم الحياة علي هذا القمر . و اعتقد بعضهم أن هواءه يشبه الغلاف الجوى الذى كان موجوداً علي الأرض منذ بدء الحياة من 4 بلايين سنة . ووجد المسبار الفضائي انه خليط من غازات مختلفة ليس بينها بخار ماء ، و أن سطح تيتان الذى تصل درجة حرارته إلي - 289° ف يحتفظ بالماء متجمداً . و لكن غلافة الجوى غنى ببعض الكيماويات التى تساعد الحياة علي الأرض . و قد يتم اكتشاف حياة في قاع بحاره ، حيث تكون درجة الحرارة أعلى
هل يمكن أن تنشأ حياة علي تيتان ؟
أثبتت إحدي التجارب الشهيرة عام 1953 أن شرارات البرق في الهواء كما كان موجوداً علي الأرض منذ 4 بلايين سنة ، تربط جزيئات معينة لتكون أحماضاً أمينية ، و هي البنائية للخلايا الحية . و جو تيتان لا يشبه كثيراً جو الأرض الأولي ، كم أنه أكثر برودة ، و قد كشفت رحلة فويجر عن عدم وجود حياة عليه . و لكن تيتان يحوى المواد اللازمة لتكوين الخلايا الحية ، و يأمل العلماء أن تؤدي التجارب علي تيتان إلى التعرف علي كيفية نشأة الحياة علي الأرض .

7- أورانوس Uranus :
يعتبر الفلكى الألمانى هرشل هو أول من أكتشف هذا الكوكب سنة 1781 م علي الرغم من أنه يمكن رؤيته بالعين المجردة ، و يأخذ كوكب أورانوس اللون الأخضر الباهت مع وجود بعض البقع الداكنة اللون ، و يبلغ قطره حوالي 51250 كم و يبلغ كتلة أورانوس حوالى 15 مرة قدر كتلة الأرض ، و يدور حول الشمس مرة كل 84 سنة أرضية كما يدور حول نفسه كل 10 ساعات و 40 دقيقة ، و يبتعد عن الشمس بحوالى 2869 مليون كم . و تبلغ درجة حرارته حوالي 183 º م تحت الصفر .
و يعتقد أن كوكب أورانوس محاط بغلاف جوى يتالف من الميثان و النوشادر و الهليوم و هى عبارة عن غازات متجمدة ، و يحيط بكوكب أورانوس خمسة أقمار أكبر هذه الأقمار يبلغ قطره حوالي 1600 كم .



لماذا يميل يورانوس علي جانبه ؟
في مجموعتنا الشمسية ، يشير محور دوران معظم الكواكب السيارة – مثل الأرض – إلي القطب الشمالي السماوي تقريباً . و يختلف في ذلك الكوكب السيارالسابع ، يورانوس . فهو يشق طريقة في الفضاء دائراً علي جانبه ، مثل نحلة دوارة ساقطة . و أحد التفسيرات المحتملة لهذا الميل الشاذ ، هو أن يورانوس يكون قد تعرض لصدمة قوية أمالته علي جانبه منذ أمد بعيد ، عندما ارتطم به جسم آخر . ثم تكونت أقمار يورانوس من بقايا هذا التصادم الإنفجاري . و نوضح هذه الخطواط فيما يلي :
1- تصادم عنيف . اصطدم جسم في حجم الأرض بيورانوس منذ وقت طويل . و كانت الصدمة بالقرب من قطبي يورانوس ، فأطاحت به علي جانبه .
2- سحب من الدخانالكثيف ، و أدى هذا التصادم الهائل إلي ميل يورانوس علي جانبه ، و إلي تدمير الجسم المقتحم . فأحاطت بالكوكب سحب من بخار الماء ، و الحتات الصخري .
3- السحب تصبح حلقات . و استقرت السحب المكونة من بخار الماء و الحصى و الغاز و المغلفة ليورانوس تدريجياً في مداراتحول خط استواء يورانوس . و بمضي الوقت أصبح الحتات الدوار حلقات يورانوس و أقماره .
4- يورانوس الآن : اكتشفت فويجر حلقتين ضيقتين بلأضافة للتسع حلقات التى تري من الأرض . كما حددت مواقع 10 أقمار صغري بالإضافة للخمسة أقمار الكبري المعروفة من قبل .

8- نبتون Neptune :
يعتبر كوكب نبتون تؤم لاورانوس و كان يعتقد قديماً أنه جزءاً أو تابع حتى استطاع الفلكيان ارمز الإنجليزى و لفريية الفرنسي من رصد موقع هذا الكوكب عام 1846 م ، و يبدو لونه أخضر مشوباً بزرقة و يصل طول قطره حوالي ( 50000 كم ) أي قدر قطر الأرض أربع مرات تقريباً . و يبعد عن الشمس بحوالي 4505 ملايين كم تقريباً ، و يدور حول الشمس مرة كل 165 ستة و حول نفسه في 15 ساعة و 40 دقيقة ، و له قمران .
يتضح من التحليل الطيفي لأشعة كوكب نبتون وجود غاز الميثان في غلافه الجوى ، و نظراً لبعده عن الأرض لم يتمكن الفلكيون من دراسة طبيعته ، و هي لا شك طبيعة متجمدة و لا تصلح لأى نوع من أنواع الحياة التى نعرفها .
و قد التقطت كاميرات مرقت فويجر آلاف الصور للكوكب السيار الثامن و قمرة الأكبر تريتون الذى يبلغ 3/4 حجم قمر الأرض . و قد أرسل هذه الصور إلي الأرض من بعض 2.7 بليون ميل ، قبل إنهاء مهمته و الإختفاء في الفضاء الخارجي . و قد أظهرت بيانات فويجر أن نبتون هو أكثر كواكب المجموعة الشمسية رياحاً بعواصفه العملاقة . و اكتشف المسبار الفضائي سحباً بيضاء من الميثان ، و أربع حلقات رفيعة ، و ستة أقمار صغيرة بالإضافة لقمرية تريتون و نريبدى اللذين كانا معروفين . و لكن المفاجأة الحقيقية كانت تريتون الذى بينته الصور بدون فوهات بركانية أو حفر و لكن أديميه سطح مجعد . و سمى الفلكيون أحد المناطق أرض الكنتالوب لشدة شبهها بقشرة هذه الفاكهة . و ربما كان الأكثر إثارة أن له براكين نشطة رغمأنه أبرد السطوح ( - 390° ف ) في المجموعة الشمسية

9- بلوتو Pluto :
تعتبر الحلقة الأخيرة في سلسلة كواكب المجموعة الشمسية و الذى اكتشفه كلايدنومبو C.W.Tombaugh علي عام 1930 م ، و يبعد عن الشمس بحوالي 5874 مليون كم ، و يتراوح قطره بين ( 6500 و 8500 كم ) و يدور حول الشمس مرة كل 248 سنة أرضية كما يدور حول نفسه مرة كل 6.4 يوم أرضي ، و بلوتو كوكب يميل إلي اللون الأصفر و هو كوكب متجمد بارد جداً لذلك يصعب وجود أي نوع من الحياة المعروفة علي سطحه و الدراسات قليلة عن هذا الكوكب نظراً لبعده الشديد عن الأرض لذلك لم يعرف عنه شئ إلي الآن.

10- سيدنا Sedna :
وهو الذي اعان علماء وكالة ناسا عن اكتسافة رسميا يوم الاثنين الرابع من اكتوبر 2004 هو يبعد عن الارض بحوالي 10 بايون كم وتشير التفاصيل المبدئية إلي انه مكون من صخور و جليد ، فما يبلغ قطرة حوالي 2000 كيلو متر ، أي اصغر من كوكب بلوتو وجاء اكتشاف الكوكب بواسطة فريق من العلماء من معهد كاليفورنيا للتقنية ، في إطار برنامج امتد لثلاثة أعوام لاستكشاف النظام الشمسي الخارجي وباستخدام (8) تليسكوب الفضاء العالمي الطاقة سبيرر وقد اكتشف علماء أن الجسم الفضاء سيدنا الذي يعد أبعد الاجسام الفضائية في مجموعتناالشمسية عن الشمس ليس له قمر .
وقد كان يعتقد العلماء ان السرعة البطيئة التي يدور بها الكوكب ترجع الي تأثير جاذبية جسم صغير يدور حول سيدنا .
لكنهم حسموا الامر الان واكتشفوا أنه لا لايوجد اية اجسام تدور حول سيدنا ، لكن الاكتشاف الجديد قد يقدم تفسيرات بشأن أصل الحسام الفضائية وتطورها علي حافة المجموعة الشمسبة .
يذكر أن كافة الاجسام الفضائية الاخري الصغيرة والصلبة في النظام الشمسي بما فيها المذنبات والكويكبات تكمل دوره واحده حول نفسها في ساعات معدودة .
ووجة علماء الفضاء تليسكوب الفضاء العملاق هابل صوب الجسم الفضائي الجديد فور اكتشلفة للبحث عن قمر تابع له .
وقد كان هابل مفيدا في هذا الغرض خاصة وأن الصور التي كانت تلتقطها التليسكوبات الأرضية للجسم الفضائي كانت غير واضحة لاضطراب الغلاف الجوي للأرض .
وقد حددت الصور التي التقطها هابل حجم سيدنا تقربيا والذي يبلغ محيطة ثلاثة ارباع محيط كوكب بلوتو او ما يعادل 1600كم وعلي الرغم من الصور المجعدة التي التقطها هابل لسيدنا التي بدت كمحاولة لرؤية كره قدم علي بعد 1500كم إلا ان التليسكوب لم يستطع سد أغوار سطح سيدنا الغامض .
وقد كان العالم مايكل براون احد علماء معهد كاليفورنيا يتوقع أن يظهر القمر التابع لسيدنا كنقطة صغيرة في الصورة التي التقطها هابل . ولكن الجسم لم الجسم لم يظهر في الصورة لكنة قد تكون هناك فرصة ضئيلة في وجود القمر خلف سيدنا او أمامه مباشرة الأمر الذي يجعل من المتعذر رؤيته بصورة منفصله . وحسبت سرعة دورانة حول نفسة من خلال مراقبة التغيرات الدوراية لانعكاس الضوء عن سطح الجسم الفضائي واظهرت انعكاسات الاشعة الضوئية أن الجسم الفضائي يدور حول نفسة في فتره تزيد عن العشرين يوما لكنها لا تتعدي الخمسين يوما . وبذلك فأن سيدنا يعتبر ابطا حسم فضائي يدور حول نفسه في المجموعة الشمسية بعد الزهرة وعطارد . (9)

الكويكبات :
والكويكبات أيضا من أفراد النظام الشمسي . وهي قطع كبيرة من الصخر تدور حول الشمس وعلى الأخص بين مداري المريخ والمشتري .و تسير هذه الكويكبات حول الشمس في نفس الإتجاه الذى تسير به الكواكب السيارة ( من الغرب الى الشرق )، و هى ذات أشكال غير منتظمة (لا تتّصف بالكروية). و يتراوح قطرها بين بضع مئات الكيلومترات إلى بضع أمتار فقط (و هي الأكثر عددا). وتختلف مكوّنات هذه الكويكبات من كويكب إلى آخر. فبعضها معدني و هو بالتّالي صلب للغاية، بينما البعض الآخر صخري و قابل للتّفتّت إثر ارتطامه بكويكب آخر مثلا. ومجموع كتل هذه الكويكبات كلّها لا تتعدّى كتلة القمر. وقد اكتشف أكبرها " سيروس " عام 1801 علي يد الفلكى الإيطالي بياذى و هو من أكبر الكويكبات و أكثرها لمعاناً ويبلغ قطره 630 كيلومترا و هو عبارة عن جزيرة صخرية كثيرة النتوءات ، ثم توالى كشف عدد أخر منها الاس Allas و عرضه 48 كم و جونو Juno و قطره 192 كم و فيستا Vesta و قطره 384 كم و من المعتقد أنه يوجد حالياً من الكويكبات ما مقداره ( 30000 كويكب ) التى لا يزيد قطرها عن كم واحد ، و يتحكم في حركة بعض هذه الكويكبات كوكب المشترى نظراً لكبر حجمه كما لو كانت أقماراً تابعة له وفي الحقيقة، كلّ الكويكبات لا تتبع تماما مدار منتظما بين المرّيخ و المشتري. فالكثير منها يقترب من الشّمس أكثر من كوكب عطارد، و البعض الآخر يبتعد من الشّمس أكثر من بلوتو. و بالتّالي، فالعديد من هذه الكويكبات يقطع مدار الأرض، و هو يشكّل تهديدا مستمرّا على كوكبنا. فسقوط كويكب صغير (قطر ذو بضعة أمتار فقط) على سطح الأرض يمكن أن يلحق دمارا هائلا بمدينة من مدن الأرض. أمّا إن كان قطره يساوي أو يزيد عن الكيلومتر، فهذا قد يؤدّي إلى كارثة عظيمة... لكّن احتمال وقوع حادث كهذا ضعيف في الواقع، كما يوجد هناك العديد من التّجارب الرّصدية في العالم الّتي تحاول اكتشاف و مراقبة أكبر عدد ممكن من الكواكب السّيارة، و بالتّحديد تلك الّتي يمكن أن تلاقي كوكب الأرض في شكل شهب .
و أصل الكويكبات لا يزال مجهولا في الوقت الرّاهن، رغم أنّ الكثير من العلماء يظنّ أنّ الكواكب السيّارة نتجت عن انشطار كوكب بين المرّيخ و المشتري. وقد يكون هذا الانشطار ناجما عن استحالة تكوين كوكب ثابت في مكان قريب من المشتري. فكوكب المشتري أكبر كواكب المجموعة الشّمسية، و هو يؤثّر بقوة جاذبية عظيمة على كلّ ما يحيط به.
، و لكن العالم توم جيريلس يعتقد بأن هذه الكويكبات ما هى إلا حجارة بناء للنظام الكونى ، و يرى أنها جزء من السديم أو السحابة الترابية الهائلة التى منها حسب رايه قد تكاثفت الشمس و الكواكب منذ مايقرب من 5 مليار سنة فهى غبار اندمج ببعضه .
أما المذنبات فهي أجسام تدور حول الشمس في أفلاك مفرطة الإهليلجية عادة . وهذا يعني أنها تقطع مرارا عبر مسارات الكواكب . وعند اقترابها من الشمس تمتد أذنابها وراءها إلى ملايين الكيلومترات وتكتسب تألقا وإشرافا . يدور حول الشمس أيضا قطع صغيرة من الصخر ربما كانت بقايا مذنبات، فإذا دخلت هذه القطع جو الأرض تحترق الصغيرة منها، وهي المعروفة بالنيازك، محدثة خطوطا لامعة من الضوء تدعى الشهب . أما الكبيرة منها، وتعرف بالرجم، فيصل بعضها إلى الأرض محدثا فجوات متباينة الحجم .

جداول للكواكب السيارة في النظام الشمسي


جدول [ ا ]

الكوكب بعده عن الشمس بملايين الكيلومتر بعده عن الشمس بالوحدات الفلكية ميل مداره على مستوى مدارالارض الدورة اليومية hلمحورية الدورة السنوية حول الشمس جاذبيته بالنسبة لجاذبية الأرض السنة بالتوقيت الأرضي اليوم بالتوقيت الأرضي
عطارد 57,9 0,387 7° 88 يوم 88 يوم 0,378 88 يوم 59 يوم
الزهرة 108,2 0،723 3,24° 243يوم 225يوم 0،894 225 يوم 244 يوم
الأرض 149,6 1 - 23ساعة،56 دقيقة،4ثوان 365يوم وربع 1 365 يوم و ربع اليوم 23 ساعة و 56 دقيقة
المريخ 227,9 1,523 1,51° 24ساعة،37 دقيقة ،23ثانية 687 يوم 0,379 687 يوم 24 ساعة و 37 دقيقة
المشتري 778,3 5,203 1,19° 9 ساعات ،50 دقيقة 11سنة,317 يوم, 13ساعة ,12دقيقة 2,54 12 سنة 9 ساعات و 50 دقيقة
زحل 1427 9,539 2,29° 10 ساعات ، 14 دقيقة 29سنة،171يوم، 13ساعة،12دقيقة 1,07 29 سنة و نصف السنة 10 ساعات و 14 دقيقة
اورانوس 2871 19,191 0,48° 10ساعات ، 49 دقيقة 84سنة ،25يوم ،13ساعة،12دقيقة 0,919 84 سنة 10 ساعات و 49 دقيقة
نبتون 4497,1 30,04 1,46° 15 ساعة 164سنة،299يوم، 7ساعات،12دقيقة 1,19 165 سنة 15 ساعة و 48 دقيقة
بلوتو 5913,5 39,529 17,19° 150 ساعة أي 6ايام،6ساعات 248سنة،193يوم، 10ساعات،48دقيقة ؟ 248 سنة و نصف السنة 6 أيام و نصف اليوم



هذا جدول يصف الكواكب السّيّارة(كل الأرقام نسبة للأرض):

جدول [ 2 ]

اسم الكوكب قطره كتلته بعده عن الشمس طول سنته طول يومه عدد أقماره
عطارد
0.382 0.06 0.38 0.241 58.6 -
الزهرة
0.949 0.82 0.72 0.615 -243 -
الأرض
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1
المريخ
0.53 0.11 1.52 1.88 1.03 2
المشتري
11.2 318 5.20 11.86 0.414 12
زحل
9.41 95 9.54 29.46 0.426 10
أورانس
3.98 14.6 19.22 84.01 0.718 5
نبتون
3.81 17.2 30.06 164.79 0.671 2
بلوتو
5914.18 كم، - 2300 164.8 - -





























الفصل الخامس

استكشاف الأجرام الفضائية













مقدمة :
في العقود التي تلت إطلاق القمر الصناعي الأول تحقق تقدم هائل في رصد كثير من أنواع الإشعاعات من الشمس وفهم تأثيراتها على الأرض، وطبيعة القمر والكواكب وتاريخ تطورها، وكان هناك كثير من الاكتشافات ذات الأهمية الأساسية في علم الفلك النجمي Stellar Astronomy، وأصبحت كل الأجرام في المجموعة الشمسية، وفي الوسط الموجود ما بين الكواكب في متناول تقنيات الاستشعار عن بعد.
وقد أرسلت مجسات إلى كواكب عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل، وسوف يرسل بعضها أيضا بيانات عن كوكبي "أورانوس" و"نبتون"، ثم أرسلت المركبة "بيونير- 10" Pioneer-10 إلى الفضاء، وهي تبتعد عن الشمس بأكثر مما يبعد كوكب "بلوتو".
وتابع العلماء أنباء اصطدام المذنب "شوميكر- ليفي" بكوكب المشتري، واكتشاف صخرة نيزكية في القطب الجنوبي أصلها من المريخ، وبها آثار لحياة باكتيرية بدائية، وهبوط المركبة "باثفايندر" Pathfinder على المريخ وإنزالها على سطحه العربة الآلية "سوجورنر"، وما صاحب ذلك من نقل صور دقيقة لتضاريس المريخ مباشرة إلى المشاهدين على سطح الأرض في الرابع من يوليه 1997م، والإعلان عن كشف كوكب يحتمل أن يمر قريباً جداً من الأرض، أو يصطدم بها في عام 2028م.

1. أنشطة القرن الحادي والعشرين الميلادي لاستكشاف الأجرام الفضائية
ستركز الأنشطة الفضائية في القرن الحالي على استكشاف المجموعة الشمسية ودراسة الظواهر الكونية والبحث عن إجابات لأسئلة مبدئية عن نشأة الكون ومصيره، وعن الحياة وتطورها، واحتمالات وجودها في أماكن أخرى من الكون، وهذا النوع من النشاط يحيط به دائما جدل واسع بسبب تكلفته الباهظة عندما يخرج عن إطاره الفكري إلى مجال التطبيق العملي.
وسوف يركز البرنامج الفضائي الدولي خلال القرن الحالي على إقامة مستوطنة بشرية على سطح القمر، فقد عاد الاهتمام مرة أخرى بالقمر بعد أن توقف استكشافه بنهاية مشروع "أبوللو" الذي حقق هبوط الإنسان على سطحه أكثر من مرة.
فأرسل الأمريكيون المركبة "مستكشف القمر" Luner Prospector التي تدور حول القمر، لتحدد بصورة دقيقة، عن طريق أجهزتها، وجود الماء من عدمه في المنطقة القطبية منه، والمركبات الفضائية تحاول أن تجمع كل شيء عن بيئة القمر: درجة الحرارة، التربة، الرياح الشمسية، الأشعة الكونية.
وسيستمر نشاط استكشاف كوكب المريخ، استكمالاً لما تم عندما أرسلت وكالة "ناسا" في أواخر السبعينيات من القرن العشرين سلسلة رحلات "فايكنج"، لتهبط على سطحه وتختبر التربة للبحث عن أثر للحياة، وكانت النتائج سلبية. وهناك اعتقاد بأن الماء قد وجد على سطحه لفترة ما من تاريخه، وكذلك توافرت الطاقة الشمسية والعناصر اللازمة لتكوين مواد عضوية، مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين والهيدروجين، بالإضافة إلى وجود طقس، وبيئة مستقرة، لاحتضان الحياة والمحافظة عليها.

2. دور المحطات الفضائية في استكشاف الأجرام الفضائية
تتصور اللجنة القومية الأمريكية للفضاء عندما تكون المحطة الفضائية الدولية في مدارها، عدداً من الخيارات لإنشاء ما تسميه "البنية الأساسية اللازمة لاستكشاف المجموعة الشمسية الداخلية واحتلالها".
وتتضمن هذه الخيارات بناء ثلاث محطات فضائية أخرى: واحدة في مدار عال حول الأرض، وأخرى في مدار حول القمر، وثالثة في مدار حول كوكب المريخ، ووضع محطات فضائية أخرى في مدارات حول مجموعة الأرض والقمر، أو مجموعة الأرض والمريخ، للعمل "حافلات" بعيدة المدى، للتنقل بين الأرض والقمر، أو بين الكواكب، وبناء مركبات عديدة لنقل رواد الفضاء، جيئة وذهاباً، بين المحطات الفضائية المختلفة والقمر والكواكب.
3. استخدام المنطاد في استكشاف الأجرام الفضائية
إن ما تعلمه العلماء من المشاريع التي تمت حتى الآن، مثل مشروع المنطاد المستمر، قد يستفاد منه، يوماً ما، في ارتياد العوالم الأخرى. فهناك ستة كواكب لها أغلفة جوية من شأنها أن تتيح للمناطيد التحليق فيها وهي: الزهرة، والمشتري، وزحل، وأورانوس، ونيبتون، وتيتان وهو أحد أقمار زحل. إلا أن كل واحد من هذه الأجواء يمثل تحدياً مختلفاً عن التحدي الذي يمثله جو الأرض.
ويأمل الباحثون في حقل الفضاء بأن توفر المناطيد منصات رخيصة التكلفة، لاستكشاف تلك الأجواء من أجل معرفة تركيباتها ودوراتها، ومراقبة سطوح كواكبها بواسطة أجهزة استشعار عن بعد، كما يأملون باستخدام المنطاد كمنصة لإطلاق طائرات موجهة بدون طيار، بما فيها طائرات مهيأة لأخذ عينات من سطوح الكواكب. وبالطبع فإن من الممكن إحضار هذه العينات إلى الأرض لتحليلها تحليلا مفصلاً.
4. استكشاف المريخ بواسطة المنطاد
ربما يوفر جو المريخ فرصة لوضع التطويرات الأخيرة في تقنية المناطيد موضع التنفيذ في المستقبل القريب، لأن الكثافة الجوية عند مستوى سطح البحر في المريخ تماثل تقريبا الكثافة الجوية عند سطح البحر على الأرض. وهذا يعني أن المنطاد الذي سيعمل على ارتفاع بضعة كم فوق سطح المريخ لابد أن يكون منطادا ستراتوسفيرياً، مديد التحليق، من فئة مناطيد الضغط الفائق التي يمكن إبقاؤها محلقة عدة أشهر.
ومما لا شك فيه أن مركبة مقامة على سطح كوكب يمكنها أن تجوب جزءاً من سطح هذا الكوكب، أما المنطاد فإنه مهيأ للانتقال مسافات أبعد والقيام بمشاهدات أكثر بكثير. ومع أنه ليس بإمكان المناطيد حمل مستشعرات تستطيع تغطية الكوكب كله، كتلك التي يحملها القمر الصناعي، إلا أنها تستطيع التقاط صور أفضل بكثير لسطح الكوكب، من شأنها أن تتيح للعلماء مراقبة عوامل في منتهى الأهمية، مثل المغناطيسية، والمياه الجوفية.
وتعاونت فرنسا وروسيا في مشروع لإرسال منطاد إلى المريخ في محاولة طموحة لالتقاط صور لسطحه، وجمع عينات كيميائية، وإجراء قياسات فيزيائية على هذا السطح بواسطة حبل إرشاد يتم إنزاله عليه، ولكن المشروع ألغي بسبب المشكلات المالية التي كانت روسيا تعانيها.
ومع ذلك، بدأت وكالة "ناسا" بعد ذلك بعامين العمل على تحقيق تقنيات جديدة، برزت الحاجة إليها من أجل نقل منطاد أصغر أو منطاد "روبوتي" Robot إلى المريخ، معتمدة في ذلك على دراسات كانت وكالة الفضاء الفرنسية قد أجرتها. وقد نجحت وكالة "ناسا" في التوصل إلى نظام نفخ هوائي خفيف الكتلة، وفي ربيع عام 1999م بدأت سلسلة اختبارات له في طبقة الستراتوسفير.
5. استكشاف كوكب الزهرة
أما كوكب الزهرة، أقرب الكواكب إلى الأرض، وتساوي كتلته 82 في المائة من كتلة كوكب الأرض، والمحاط بغلاف جوي أشد حرارة وأكثر كثافة من الغلاف الجوي للأرض، فقد تم استكشافه بالفعل بواسطة المناطيد.
ففي عام 1985م وضع الاتحاد السوفييتي السابق، بالتعاون مع فرنسا والولايات المتحدة، منطادين على ارتفاع 54 كم فوق سطح الزهرة، حيث عملا نحو 48 ساعة، وقطعا نصف المسافة حول الكوكب.
وقد حصل العلماء، عن طريق أجهزة مقامة على المنطادين، على معلومات تؤكد أن هناك رياحاً قوية تهب على ارتفاعات عالية فوق سطح الزهرة، كما تمكنوا من قياس درجة حرارة جو الكوكب وقيم الضغط الجوي على سطحه. وتولت وكالة "ناسا" في هذا المشروع مهمة التنسيق بين محطات المتابعة الأرضية للمنطاد، التي كانت تتابع المنطادين، لتحديد أماكن وجودهما، وسرعتهما.
أ. مشكلات استكشاف كوكب الزهرة
بسبب كثافة جو الزهرة، لأنها محاطة بغلاف جوى سميك، فليس بالإمكان رؤية الكوكب من الفضاء إلا بموجات الراديو وبأطوال موجية Wavelengths معينة. كما أن درجة الحرارة عند سطح الزهرة، وكثافة جوها، هما من الارتفاع والشدة بحيث لا تستطيع المركبات الفضائية العمل على ذلك السطح أكثر من بضع ساعات. ونتيجة لذلك، فقد يكون المنطاد هو أحد الخيارات المتاحة أمام العلماء لاستكشاف سطح ذلك الكوكب.
والفكرة العامة لتحقيق هذا الهدف تتصور مشروعاً لنقل منطاد كي يحلق في أعالي جو الزهرة ويرسل عدة مستشعرات صغيرة إلى سطح الكوكب للحصول على صور عالية الوضوح ومعلومات عن التحليل الطيفي، من شأنها أن تساعد العلماء على حل ألغاز تطور الكوكب. وتنفيذ هذه الفكرة أمر ممكن حتى بالتقنية الموجودة حالياً.
ب. مشروع إرسال مركبة إلى كوكب الزهرة
هناك تفكير في تنفيذ مهمة أكثر طموحاً، تتمثل في إرسال مركبة بإمكانها أن تقوم برحلات قصيرة متكررة من الغلاف الجوي العلوي البارد لكوكب الزهرة إلى سطح الكوكب، حيث تبلغ درجة الحرارة 460 درجة مئوية. وبعد أن تأخذ المركبة عينات، تعود مجدداً إلى الطبقة العليا للغلاف الجوي لكي تبرد الأدوات والأجهزة الإلكترونية التي تحملها.
وقد طوّرت" ناسا" بالفعل بعض الوسائل الأساسية لتحقيق هذه المهمة، وهي المعدات التي بإمكانها تحمل درجات حرارة سطح الكوكب العالية وسحب حمض الكبريتيك.
ج. استخدام مناطيد الحرارة العالية
يعكف فريقان، أحدهما في "ناسا" والآخر في وكالة الفضاء الأوروبية، على دراسة مشروع لجلب عينات من سطح الزهرة إلى الأرض. ويتفق الفريقان على أن مناطيد الحرارة العالية ستؤدي دورا رئيسيا في هذا المشروع، إذ قد تستخدم في رفع عينات من الصخور والتربة إلى ارتفاع يبلغ نحو 60 كم، حيث يكون جو الكوكب رقيقا بما يكفي لكي تنطلق من هذه المناطيد صواريخ تنقل العينات إلى سفينة فضائية تتولى العودة بها إلى الأرض.



6. استكشاف قمر زحل
قمر زحل، تيتان، (اُنظر صورة سطح القمر تيتان)، هو هدف رئيسي لمهام استكشاف الفضاء، لأنه ربما لا يزال يحتفظ بالكيماويات العضوية، التي لم يعثر عليها في أي مكان آخر في المنظومة الشمسية. ونظراً لأن التفاعلات الكيميائية الضوئية في الجو تولد طبقة برتقالية اللون من المواد العضوية، فإن هذه الطبقة هي التي حجبت سطح القمر تيتان عن الرؤية عندما حلقت سفينة الفضاء "فويجر" Voyger قربه في الثمانينيات من القرن العشرين.
والمركبة الفضائية الأمريكية "كاسيني" Cassini، (اُنظر صورة مركبة الفضاء كاسيني)، بدأت رحلتها لاستكشاف "زحل"، لتسقط على أكبر أقماره "تيتان" الكبسولة "هيوجين" Hugen، التي طورتها وكالة الفضاء الأوروبية، وسوف تصل إلى زحل وتدور حوله في يوليه 2004م، كما أن مركبة "مراقب المريخ" Mars Observer وصلت تكلفتها إلى حوالي بليون دولار.
ويعتقد أن في القمر تيتان بحاراً كبيرة من الهيدروكربونات، فضلا عن أرض يابسة، أما غلافه الجوي فيتكون بشكل رئيسي من النيتروجين، وهو أكثر كثافة من جو الأرض بأربع مرات، إلا أنه أشد برداً بكثير. وهنا أيضا يمكن أن تكون المناطيد منصات مثالية للاستكشاف. إذ يمكن أن تنطلق منها مركبات للقيام بنزلات متعددة إلى سطح القمر لالتقاط صور عن قرب، بل حتى لإجراء قياسات موضعية للكيماويات العضوية.
ويرى العلماء أن هذه الكيماويات قد تحمل إجابات عن أسئلة تتعلق بأصل الحياة. وقد تساعد مهمة يقوم بها منطاد في يوم ما على إنزال مركبة للسير فوق سطح تيتان، وإرسال عينات من هذا السطح إلى الأرض.

7. برامج أوروبية ويابانية لاستكشاف الأجرام الفضائية
بالإضافة إلى البرامج الأمريكية والروسية، فإن هناك برامج عديدة لجهات أخرى، فوكالة الفضاء الأوروبية أرسلت أولى مركباتها إلى الفضاء واسمها "جيوتو" Giotto إلى المذنب "هالي".
ويركز البرنامج الياباني على استكشاف القمر بوصفه أقرب الأجرام الفضائية إلى الأرض، وتمتلك اليابان صواريخ الإطلاق طرازات H-1 و H-2 و M-5، وقامت بإرسال المركبتين "سويزي" و"ساكيجيك " لاستكشاف المذنب "هالي"، كما أرسلت المركبة "هايتن" للدوران حول القمر، ثم أرسلت المركبة "جويتل" لاستكشاف النظام الشمسي، وأرسلت المركبة "لونار- أيه" Luner-A للدوران حول القمر وإنزال أجهزة قياس الزلازل على سطحه، جزءاً من برنامجها لاستكشاف القمر.


أرجو أن موضوعي يعجبكم ، و يكون مفيد لكم
كما أرجو الدعاء من كل من يقرا موضوعي[/ALIGN][/CELL][/TABLE1][/ALIGN]