الأجسام في المنظومة الشمسية
الكواكب السيارة
لكل كوكب سيّار يوجد نوعان أساسيان من الحركة – كل واحد منها يدور حول نفسه وفي الوقت نفسه يدور أيضًا حول الشمس. دورة واحدة للكوكب السيار حول نفسه (محوره) ينتج عنها يوم (نهار + ليل) ودورة الكوكب السيار الواحدة حول الشمس ينتج عنها سنة. لكل كوكب من الكواكب السيارة التي تدور حول الشمس طول يوم (نهار + ليل) مختلف وطول سنة مختلف.
الكواكب السيارة تتحرك طوال الوقت في نفس المسارات وذلك بسبب التوازن القائم بين قوّتين: قوة جاذبية الشمس التي تجذب الكواكب السيارة إلى الشمس (" إلى الداخل") وقوة دفع دوران الكواكب التي تشدّها بعيدا عن الشمس (إلى الخارج"). قوة جاذبية الكواكب السيارة نفسها هي التي تجعل أقمارها التابعة لها – أقمار وحلقات – تدور حولها في مسارات دورانها.
جميع الأجرام السماوية التي تدور حول الشمس – الكواكب السيارة، الأقمار التابعة، الكويكبات والمذنبات – لا تنبعث منها الأضواء – إنما تعكس أشعة الشمس التي تقع عليها.
الكواكب السيارة التي تدور حول الشمس تنقسم إلى ثلاث مجموعات:
الكواكب السيارة الصخرية (الأرضية): كوكب عطارد (ميركوري) وكوكب الزهرة (ڤينوس) وكوكب الأرض (الكرة الأرضية) وكوكب المريخ (مارس).
هذه الكواكب السيارة الأربعة هي الأقرب إلى الشمس – أبعدها عن الشمس هو المرّيخ الواقع على بعد 220 مليون كلم عن الشمس. الصفات المشتركة بين هذه الكواكب الأربعة هي: تركيبها صخريّ (شبيه بتركيب الكرة الأرضية)، وهي صغيرة نسبيا بالمقارنة مع الكواكب الغازية البعيدة عن الشمس، ولها القليل من الأقمار التابعة أو أنه لا يوجد لها أقمار تابعة كما لا توجد لها إطلاقًا حلقات من شظايا الصخور التي تدور حولها. لسطح هذه الكواكب تضاريس مؤلّفة من صخور من أنواع مختلفة، حولها يوجد غلاف غازي – وهو طبقة مكوّنة من غازات مختلفة تتطوّر فيها أحوال جوية مختلفة. لجميع هذه الكواكب توجد كتلة صغيرة نسبيًّا وبناء عليها قوة جاذبية ضعيفة.
الكوكب السيار عُطارد (ميركوري) – وهو أصغر الكواكب وأقربها إلى الشمس، تظهر على سطحه الصخري الوهدات، والصخور ذات الرؤوس الحادّة وهاويات سحيقة (عميقة جدًّا). بسبب قوة جاذبية الشمس الكبيرة سرعة دورانه حول نفسه بطيئة، واليوم (نهار + ليل) عليه طويل جدًّا وهو يعادل 59 يومًا من أيام الكرة الأرضية تقريبًا. أما دورانه حول الشمس فهو سريع جدًّا حيث أنه يُتم دورة كاملة خلال 88 يوما تقريبًا هي طول السنة عليه. بسبب سرعته هذه يسمونه في اللغات الأجنبية ميركوري على اسم رسول الآلهة. خلال النهار (و هو طويل جدًّا) تسود الكوكب حرارة عالية جدًّا وخلال الليل (الطويل جدًّا أيضًا) تهبط درجة الحرارة عليه لتصل إلى حوالي °C200 تحت الصفر. كتلة عطارد صغيرة وجاذبيته قليلة لدرجة انه لم تبق حوله غازات ولم يتكون غلاف غازي هذا هو سبب عدم وجود ظواهر الأحوال الجوية وسماؤه سوداء دائما.
كوكب الزهرة (ڤينوس) – وهو الكوكب السيار الثاني في بعده عن الشمس. كتلته اكبر من كتلة عطارد وكذلك جاذبيته اقوى. لذلك فان الغازات التي تبخرت من سطحه بسبب درجة الحرارة العالية بقيت محصورة في غلافه الغزي ولم تتشكل على سطحه بحار او محيطات. كما هو الحال في مياه البحار والمحيطات على سطح الارض، تتم اذابة ثاني اكسيد الكربون من الغلاف الغازي ليشكل احد مركبات الصخور الجيرية التي تتكون في في الماء. بسبب عدم وجود بحار وحيطات على سطح الزهرة يبقى كل ثاني اكسيد الكربون داخل الغلاف الغازي وهكذا يتكوم حول الكوكب السيار غلاف غازي كثيف وثقيل يتكون في غالبيته العظمى من ثاني أكسيد الكربون كما يحتوي على أحماض سامّة. الغلاف الغازي لكوكب الزهرة يعمل مثل الدفيئة ويحول دون انخفاض درجة حرارة الكوكب لذلك فإنّ سطح الزهرة حارّ مثل أتون ملتهب معدّل درجة حرارة سطحه هي حوالي – °C460 !! يمكننا من الكرة الأرضية مشاهدة كوكب الزهرة في ساعات الصباح الباكر وقبل غروب الشمس أو في المساء بعد الغروب بقليل.
الأرض – ألا وهي الكرة الأرضية. وهي الكوكب الثالث في بعده عن الشمس ولن نتوسع في الحديث عنها الآن وهنا.
المرّيخ (مارس) – وهو الكوكب السيار الأكثر شبَهًا بالأرض – صحيح أن حجم المريخ هو نصف حجم الكرة الأرضية ولكنه صخري مثلها، وطول اليوم (نهار + ليل) عليه شبيه بطول اليوم على الكرة الأرضية أما سنته فهي أطول قليلا. كما أن مبنى المريخ ومركباته شبيهان بمبنى ومركبات الكرة الأرضية – النواة غنية جدًّا بالحديد والوشاح / الدِّثار ( غلاف اللبّ الأرضي) والقشرة مكونتان من الصخور والمعادن. قوة جاذبية المريخ تعادل 40% من قوة الجاذبية على سطح الكرة الأرضية ولذلك فإنّ غلافه الغازي غير كثيف. وهو يحتوي على كميات قليلة من الغازات – ثاني أكسيد الكربون، والقليل من النتروجين والأرچون (غاز نادر). لكن الغلاف الغازي للمريخ خالٍ من الأكسجين. بسبب قرب المريخ من الكرة الأرضية وبسبب الشبه بينهما فإنّ الكوكب السيار– المريخ – اعتبر في الماضي وما زال يعتبر حاليًّا هدفًا رئيسيًّا لأبحاث الفضاء – منذ سنة 1964 عندما أرسلت سفينة الفضاء مارينر 1 لأول مرة لتصوير سطح المريخ وحتى يومنا هذا، أرسلت إليه سفن فضاء متطورة هبطت على سطحه كما أرسلت مركبات نزلت وسارت على سطحه وصوّرت وأجرت قياسات وأخذت عيّنات من تربته وأثْرت بذلك معلوماتنا عن المريخ. يعتقد غالبية علماء الفضاء بأنّه تحت سطح أرض المريخ توجد مياه متجمّدة.
الكواكب السيارة الغازية: المشتري (جوبيتر)، أورانوس، زحل (ساتورن)، نبتون، (أما بلوتو فقد أُخرج مؤخّرًا من قائمة الكواكب السيارة وهو مًُصنّف اليوم ككوكب سيار قزم).
هذه الكواكب السيارة الأربعة بعيدة عن الشمس نسبيًّا إذا ما قورنت بالكواكب الصخرية. أقرب هذه الكواكب إلى الشمس هو زُحل (ساتورن) وهو يقع على بعد 780 مليون كلم عنها. الصفات المشتركة بين الكواكب السيارة الغازية هي: تركيبها في الأساس غازيّ، وهي كبيرة جدًّا، وتحيط بها أقمار تابعة كثيرة بالإضافة إلى حلقات شظايا الصخور (حول زحل، أورانوس ونبتون). بما أن هذه الكواكب مكونة من غاز فلا توجد على سطحها تضاريس أو صخور. في أجزائها الداخلية يكون الغاز مضغوطا أكثر وسائلا أكثر فأكثر. الغلاف الغازي لهذه الكواكب الغازية سميك جدًّا وكتلتها عظيمة وقوة جاذبيتها عالية جدًّا جدًّا.
المشتري (جوبيتر) – وهو أكبر الكواكب السيارة الغازية في المنظومة الشمسية (لو أردنا أن نملأ المشتري بكرات مثل الكرة الأرضية لاحتجنا إلى 1,400 كرة أرضية لملئه!!) المشتري مكوّن في الأساس من الغاز – حوالي 75% هيدروجين وحوالي 25% هليوم، أي أنّه يشبه الشمس في تركيبه. الطبقة العليا هي الغلاف الغازي وهي مكونة من الهيدروجين والهليوم وتحتها غلاف خارجي مكون هو الآخر من الهيدروجين والهليوم في حالة السيولة. وكلما تعمقنا في باطن المشتري يزداد الضغط ودرجة الحرارة وفي الغلاف الداخلي يتحول الهيدروجين إلى سائل. من المحتمل انه توجد في مركز المشتري نواة صخرية صلبة صغيرة في حجمها تحتوي على ما يبدو على الحديد والنيكل. الغلاف الغازي للمشتري عاصف وفي جميع الصور التي التقطت للمشتري تظهر خطوط وأحزمة وبقع ملونة. هذه هي الغيوم المكوَّنة من كتل جليدية وقطرات من مركبات مختلفة بألوان حمراء – صفراء. في الغلاف الغازي للمشتري تهبّ رياح قوية كما تحدث طوال الوقت ودون توقف دوّامات وعواصف برقية.
تحيط بالمشتري أقمار تابعة كثيرة – حوالي 63 قمرًا تمّ اكتشافها حتى اليوم. من بين الأقمار الأربعة الكبيرة التي تدور حول المشتري وأكثرها إثارة للاهتمام القمر أوروبا وذلك لأنه تحت الطبقة الجليدية السميكة التي تغطي سطحه يوجد على ما يبدو محيط يميل لونه إلى الحُمرة والمكون على ما يبدو من ماء سائل مخلوط بالوحل.
زُحَل (ساتورن) – يتكون كوكب زحل من الهيدروجين والهليوم وفي مركزه توجد على ما يبدو نواة صخرية غنية بالحديد. توجد حول النواة طبقة من الهيدروجين المضغوط وبعد هذه الطبقة تأتي طبقة غلاف غازي وجهها الخارجي لونه برتقاليّ تظهر عليها قطاعات من الغيوم. زحل مُفلطح الشكل أي إهليجي أي انه بيضوي أكثر منه دائري. تحيط بزحل منظومة من آلاف من الحلقات الدقيقة التي تحتوي على كتل جليدية صغيرة وربما احتوت أيضًا على حجارة. سمك كل حلقة لا يزيد عن كيلومتر واحد. يخمّن العلماء بأنّ مصدر جزيئات الحلقات هو من أحد الأقمار أو الكويكبات الذي اقترب كثيرًا من زحل وتفتّت إلى شظايا بسبب قوة جاذبية الكوكب السيّار. لزحل توجد عشرات الأقمار المكونة من الصخور والجليد. أكثر هذه الأقمار إثارة للاهتمام هو القمر طيطان الذي تغطي وجهه طبقة من الغبار البرتقالي المكوّن من مركبات عضوية – محيط عملاق مكون من هيدروكربونات مختلفة (مركبات من الهيدروجين والكربون)، غلافه الغازي يحتوي على نتروجين بالإضافة إلى القليل من غازات أخرى. يعتقد بعض الباحثين (علماء الفضاء) بأنّه بسبب احتواء الغلاف الجوي للقمر طيطان على كربون ونتروجين وهيدروجين فإنه من المحتمل أنه تتوفر على سطحه ظروف ملائمة لوجود أنواع بسيطة من الحياة التي تعتمد على المواد في حالة السيولة مثل غاز الميثان (غاز الميثان مكون من كربون وهيدروجين).
أورانوس – لوجه الكوكب السيّار أورانوس يوجد لون أخضر – سماوي حوله توجد حلقات سوداء وحوالي 15 قمرًا. وهو كذلك مكون في الأساس من جليد وغازات متجمدة وفي مركزه توجد على ما يبدو نواة صخرية. الغلاف الجوي لأورانوس سميك جدًّا – سمكها – 8,000 كلم وهو يحتوي في الأساس على هيدروجين والقليل من الهيليوم والميثان الذي يكسب أورانوس لونه الأخضر – السماوي.
نبتون – وهو أصغر كوكب سيار في مجموعة الكواكب الغازية وهو كذلك أبعدها عن الشمس، وهو محاط بـ 4 حلقات وبـ 8 أقمار وبـ 5 أقمار أخرى صغيرة وبعيدة. تركيبة نبتون شبيهة بتركيبة أورانوس ولوجهه لون سماوي (أزرق فاتح) نتيجة لوجود غاز الميثان في غلافه الغازي. سطح الكوكب نبتون بارد جدًّا وتهبّ عليه رياح شديدة. الغيوم في الغلاف الجوي لنبتون مرتبة في خطوط وقد اكتشفت فيها بقع كبيرة للدوامات التي تحدث نتيجة للعواصف التي تهب في الغلاف الغازي.
الكواكب السيارة القزميّة (الصغيرة): أجرام سماوية صغيرة من مجموعة الكواكب السيارة التي تدور حول الشمس، شكلها كرويّ تقريبًا وهي ليست أقمار أو حلقات شظايا صخرية تابعة لكواكب سيارة. جزء من الكواكب السيارة القزميّة موجودة في حزام الكويكبات مثل الكوكب السيار القزميّ كاريس وقسم آخر بعيد أكثر مثل بلوتو (الذي اعتبر منذ تم اكتشافه كوكبًا سيّارًا ولكن مكانته تغيّرت بسبب التعريفات الجديدة للكواكب السيارة القزميّة).
الكواكب السيارة – معطيات
اسم الكوكب السيار
معدل بعده عن الشمس (بملايين الكلم)
غلاف غازي
متوسط درجة حرارته
طول دورته حول نفسه (طول اليوم)
طول دورته حول الشمس (طول السنة)
نوع المادة التي يتكوّن منها الكوكب السيار
عطارد (ميركوري)
58
تقريبًا
لا يوجد
117 درجة مئوية
59 يومًا أرضيًّا
88 يومًا أرضيًّا
صخريّ
الزُّهرة (فينوس)
108 تقريبًا
في الأساس ثاني أكسيد الكربون
460 درجة مئوية
117 يومًا أرضيًّا
225 يومًا أرضيًّا
صخريّ
الأرض
149.5
نتروجين، أكسجين، ثاني أكسيد الكربون
حوالي 15 درجة مئوية
24 ساعة
365.25 يومًا
صخريّ
المريخ (مارس)
227.93
غير كثيف، في الأساس ثاني أكسيد الكربون خالٍ من الأكسجين
55 – درجة مئوية
24 ساعة وَ 37 دقيقة
687 يومًا أرضيًّا
صخريّ
المشتري (جوبيتر)
778
في الأساس هيدروجين وهيليوم
150 - درجة مئوية
9 ساعات وَ 50 دقيقة
11.8 سنة أرضيّة
غازيّ
زُحَل (ساتورن)
1,429
في الأساس ماء وأمونيا (مركب من النتروجين والهيدروجين)
180 – درجة مئوية
10 ساعات وَ 40 دقيقة
29.424 سنة أرضيّة
غازيّ
أورانوس
2,875
يحتوي في الأساس على هيدروجين وهليوم
215 – درجة مئوية
17 ساعة وَ 14 دقيقة
83.75 سنة أرضيّة
جليد وماء وغازات متجمّدة
نبتون
4,504.45
يحتوي في الأساس على هيدروجين وهليوم
213 – درجة مئوية
16 ساعة وَ 7 دقائق
163.72 سنة أرضيّة
جليد وماء وغازات متجمّدة
اسم الكوكب السيار
القطر عند خط الاستواء
أقمار
حلقات
قوة الجاذبية
ماء
للتوسع في الانترنت
عطارد (ميركوري)
4,878
لا
توجد
لا توجد
3/8 جاذبية الكرة الأرضية
عطارد – مقال
الزُّهرة (فينوس)
12,100
لا توجد
لا توجد
9/10 جاذبية الكرة الأرضية
الزهرة – مقال
الأرض
12,756
1
لا توجد
9.8 م / ثانية2
موجود
المريخ (مارس)
6,794
2
لا توجد
حوالي ثلث جاذبية الكرة الأرضية
من المحتمل وجود مياه متجمدة بكميات قليلة تحت السطح
المريخ – مقال
المشتري (جوبيتر)
142,984
حوالي 60 قمرا
موجودة
2.54 أضعاف جاذبية الكرة الأرضية
الجليد المتجمّد هو المركّب الأساسي لغالبية الأقمار مع احتمال وجود ماء في حالة السيولة في القمر أوروبا.
المشتري – مقال
زُحَل (ساتورن)
120,536
حوالي 60 قمرا
موجودة
أكبر بعُشر من جاذبية الكرة الأرضية
في القمر طيطان ميثان سائل وجليد الماء هو المركب الأساسي في غالبية الأقمار الصغيرة
زحل – مقال
أورانوس
51,000
27
موجودة
9/10 جاذبية الكرة الأرضية
جليد الماء هو المركب الأساسي في غالبية الأقمار الصغيرة
أورانوس – مقال
نبتون
49,528
13
موجودة
1.2 أضعاف جاذبية الكرة الأرضية
جليد الماء هو المركب الأساسي في غالبية الأقمار الصغيرة
نبتون – مقال
الأقمار
الأقمار هي أجرام سماوية طبيعية تابعة للكواكب السيارة (للتفريق بينها وبين الأقمار الاصطناعية التي صنعها الإنسان التي تدور حول بعض الكواكب السيارة). تدور هذه الأقمار حول الكواكب السيارة بسبب قوة جاذبية هذه الكواكب السيارة. لكوكبي عطارد والزهرة لا توجد أقمار إطلاقا للكرة الأرضية يوجد قمر واحد. كلما ابتعدنا عن الشمس يزداد عدد الأقمار التي تدور حول الكواكب السيارة. للأقمار التي قطرها أكثر من 100 كم يوجد شكل كروي ولكن توجد هناك أقمار أصغر لا يوجد لها شكل محدّد. قسم من الأقمار الموجودة في المنظومة الشمسية تثير اهتمام الباحثين بشكل خاصّ لأنه يوجد بينها ما تسوده ظروف ربما تتيح المجال لوجود حياة من أي نوع. على القمر أوروبا وهو أحد أقمار الكوكب السيار المشتري توجد علامات تشير، ظاهريًّا، إلى وجود الماء السائل تحت القبة الجليدية السميكة التي تغطي سطحه؛ بينما اكتُشفت على القمر طيطان وهو أحد أقمار الكوكب السيار زحل، أشكال على سطح الأرض يمكن أن تكون قد بلورتها السوائل، سائل الميثان، على ما يبدو.
قمر الكرة الأرضية
قمرنا، الذي يدور حول الكرة الأرضية هو أحد أكبر الأقمار في المنظومة الشمسية. وهو كبير حتى بالنسبة إلى الكرة الأرضية، حتى أن هناك من يسميهما: "الكوكب السيار المزدوج". قطر القمر عند خط الاستواء هو 3,476 كلم وهو يبعد عن الكرة الأرضية – 384,000 كلم.
قوة جاذبية القمر تعادل سُدْس جاذبية الكرة الأرضية وتركيبته صخرية. القمر هو الجِرم السماوي الوحيد الذي داسته قدم إنسان خارج الكرة الأرضية – في 21 من يوليو- تموز سنة 1969 هبطت على سطح القمر المركبة الفضائية أبولو 11 وهي المركبة الأولى التي أنزلت رُوّاد فضاء على سطح القمر. في إطار مشروع ابولو تمّ إرسال 11 مركبة فضائية مع رواد فضاء، في قسم منها خرج الرواد للسير على سطح القمر. مشروع أبولو وفّر للباحثين كمية هائلة من الصور والفحوص، والأهم أنه وفر عيّنات من تربة وصخور سطح القمر تم إحضارها إلى الأرض وفُحصت في مختبرات على سطح الكرة الأرضية. بينت هذه الفحوص أنه في مركز القمر توجد نواة غنية جدًّا بالحديد. حول النواة توجد طبقة من مادة منصهرة وحولها الدثار (الدثار هو الطبقة التي بين النواة والقشرة) المكوّن من مادة صخرية ذات لون غامق. الطبقة الخارجية للقمر (القشرة) مكونة من صخور تركيبها يشبه الصخور التي في قشرة الكرة الأرضية. في المشاهدات التلسكوبية ومن الصور التي التقطتها المركبات الفضائية التي زارت القمر تظهر مناظر وتضاريس شبيهة بما هو موجود على سطح الكرة الأرضية: جبال، أغوار وسهول واسعة. الشيء المميز لتضاريس القمر هو مئات آلاف الوهدات المنتشرة على سطحه التي تكونت اثناء تكون المنظومة الشمسية بسبب إصابتها من قبل الكثير من الشهب. آثار هذه الإصابات بقيت كما هي لأنه لم تحدث عمليات تبلية (مياه ورياح) على القمر خلافا للكرة الأرضية.