النظام الشمسي: شرح الكواكب وتكوينها
كوكبنا الأرض جزء من نظام شمسي يتكون من ثمانية كواكب تدور حول نجم عملاق ناري نسميه الشمس. لآلاف السنين، لاحظ علماء الفلك الذين يدرسون النظام الشمسي أن هذه الكواكب تتحرك عبر السماء بطريقة يمكن التنبؤ بها. كما لاحظوا أن بعضها يتحرك أسرع من غيره - ويبدو أن بعضها يتحرك للخلف.
كيف تشكل نظامنا الشمسي
بدأ النظام الشمسي من سحابة غاز وغبار، ثم مر بسلسلة طويلة من الانهيار والتراكم والتمايز حتى ظهرت الكواكب بأشكالها المختلفة.
مراحل تشكل النظام الشمسي
انهيار السديم الشمسي
قبل نحو 4.6 مليار سنة انهارت سحابة ضخمة من الغاز والغبار تحت تأثير الجاذبية، ربما بعد دفعة من مستعر أعظم قريب.
تكوّن الشمس الأولية
في المركز تشكل نجم أولي وازدادت حرارته وكثافته مع استمرار تجمع المادة حوله.
تراكم الأجسام الصغيرة
التصقت حبيبات الغبار واصطدمت لتشكّل كواكب مصغرة، ثم اندمجت هذه الأجسام لتكوين كواكب أولية أكبر.
تمايز البنية الداخلية
مع ازدياد الحرارة، غاصت المواد الأثقل إلى النوى وارتفعت المواد الأخف إلى السطح، فظهرت الكواكب الصخرية الداخلية.
تكوّن العمالقة الغازية والجليدية
في المناطق الأبعد والأبرد بقي الغاز والجليد، ما سمح بتشكل المشتري وزحل ثم أورانوس ونبتون.
قراءة مقترحة
وضع الشمس في سياقها
الشمس (وهي بالمناسبة نجم متوسط
الحجم) أكبر من أي كوكب في نظامنا الشمسي. يبلغ قطرها 1,392,000 كيلومتر (864,949 ميلًا). يبلغ قطر الأرض 12,756 كيلومترًا (7,926 ميلًا) فقط، مما يعني أن الشمس تتسع لأكثر من مليون كوكب بحجم الأرض. تُنتج الكتلة الضخمة للشمس قوة جذب هائلة تُبقي جميع كواكب النظام الشمسي في مداراتها. حتى الكوكب القزم بلوتو (الذي كان سابقًا الكوكب التاسع تمامًا)، والذي يبعد ستة مليارات كيلومتر (3,728,227,153 ميلًا)، يبقى في مداره بفضل الشمس.
أكثر من مليون أرض
حجم الشمس كبير إلى درجة أنها تتسع لأكثر من مليون كوكب بحجم الأرض، وهو ما يوضح هيمنتها على النظام الشمسي.
الكواكب في نظامنا الشمسي
كل كوكب في نظامنا الشمسي فريد من نوعه، لكن جميعها تشترك في بعض الخصائص. على سبيل المثال، لكل كوكب قطب شمالي وقطب جنوبي. تقع هاتان النقطتان في مركز الكوكب عند طرفيه. محور الكوكب هو خط وهمي يمر عبر مركز الكوكب ويربط بين القطبين الشمالي والجنوبي. يُسمى الخط الوهمي الذي يحيط بالكوكب في منتصفه (مثل خصرك) خط استوائه. يدور كل كوكب حول محوره، بينما تدور بعض الكواكب بسرعة وبعضها ببطء. تُعرف فترة دوران الكوكب حول محوره بالوقت الذي يستغرقه. يدور كل كوكب في نظامنا الشمسي حول محوره أيضًا حول الشمس. تُعرف سنة الكوكب بالوقت الذي يستغرقه لإتمام دورة كاملة حول الشمس. يُسمى المسار الذي يتبعه الكوكب حول الشمس بمداره. يقسم حزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري نظامنا الشمسي إلى نظام شمسي داخلي ونظام شمسي خارجي. إليك نبذة عن كل كوكب من الكواكب الثمانية، مرتبة حسب بعده عن الشمس.
الكواكب الأرضية
تضم المنطقة الداخلية أربعة كواكب صخرية تختلف في ظروفها، لكنها تشترك في السطح الصلب والقرب النسبي من الشمس.
ملامح الكواكب الأرضية
عطارد
أصغر كواكب النظام الشمسي ويدور في أقرب مدار إلى الشمس.
الزهرة
يتميز بغلاف جوي سميك وسام يجعله الكوكب الأكثر حرارة.
الأرض
الكوكب الوحيد المعروف القادر على دعم الحياة بفضل غلافه الجوي والماء السائل ومجاله المغناطيسي.
المريخ
يمتلك غلافًا جويًا رقيقًا وسطحًا جافًا وقاحلًا.
الكواكب العملاقة
تنقسم الكواكب الخارجية إلى عمالقة غازية وعمالقة جليدية، وتتميّز جميعها بالأغلفة الجوية السميكة والحلقات وكثرة الأقمار.
مقارنة بين الكواكب العملاقة
| الكوكب | النوع | أبرز سمة |
|---|---|---|
| المشتري | عملاق غازي | أكبر كوكب في النظام الشمسي |
| زحل | عملاق غازي | يشتهر بحلقاته البارزة وكثرة أقماره |
| أورانوس | عملاق جليدي | يميل بزاوية كبيرة تجعل خط استوائه شبه عمودي على مداره |
| نبتون | عملاق جليدي | لا يُرى بالعين المجردة في سماء الليل |
بفضل بيانات تلسكوب هابل الفضائي، نعلم أن الكواكب الغازية العملاقة ليست حكرًا على نظامنا الشمسي؛ فبعض الكواكب الخارجية خارج نظامنا تتميز أيضًا بخصائص مماثلة.
الكواكب القزمة (بما فيها بلوتو)
مع أننا نميل إلى التفكير فقط في الشمس والكواكب عند التفكير في نظامنا الشمسي، إلا أن هناك العديد من أنواع الأجرام السماوية الأخرى التي تدور حول الشمس إلى جانب الأرض وأخواتها الكواكب. تشمل هذه الأجرام السماوية الأخرى الأقمار (وبعض هذه الأقمار له أقمار)، والمذنبات، والنيازك، والكويكبات، والغبار الفضائي، والكواكب القزمة التي أثارت جدلاً واسعاً. في عام 2005، اكتشف العلماء جسماً نائياً من الصخور والجليد، أطلقوا عليه لاحقاً اسم إيريس. وأثار كونه مشابهاً لبلوتو في الحجم وأبعد عن الشمس تساؤلات وجودية حول ماهية الكوكب تحديداً. هل كان إيريس الكوكب العاشر في نظامنا الشمسي؟ إن لم يكن كذلك، فلماذا يُعتبر بلوتو كوكباً بينما لا يُعتبر إيريس كذلك؟
ما وراء نظامنا الشمسي
بعد مدار نبتون، يقع حزام كايبر، الذي يضم أجسامًا جليدية مثل بلوتو وأجسامًا أخرى في حزام كايبر. يمتد النظام الشمسي إلى ما وراء الكواكب، حيث تُمثل أجسام مثل سحابة أورت، وهي مجموعة هائلة من الأجسام الجليدية، حدوده الخارجية. بعد ذلك، نصل إلى الغلاف الشمسي، الذي يُمثل الحد الفاصل بين نظامنا الشمسي والفضاء بين النجوم، وهي المنطقة بين النجوم التي لا تحتوي إلا على عدد قليل من جزيئات الغاز وجزيئات الغبار لكل سنتيمتر مكعب.