الكوكب هو جسم سماوي يدور في مدار حول نجم مثل الشمس، ويتميز بكتلة كافية وقوة جذب قادرة على التغلب على قوى الأجسام الصلبة، مما يمكّنه من تحقيق توازن هيدروستاتيكي.
مقدمة حول الكواكب وطبيعتها
- في هذه المقالة، سنستكشف الكواكب في المجموعة الشمسية، بالإضافة إلى المعتقدات القديمة التي كانت سائدة بين الإغريق حول الكواكب.
- كان يُعتقد أن الشمس والقمر هما كواكب، جنبًا إلى جنب مع عطارد، الزهرة، المريخ، المشتري، وزحل.
- كما كان هناك اعتقاد قديم بأن الأرض تقع في مركز الكون وأن جميع الأجرام السماوية تدور حولها.
- هذا الاعتقاد لم يكن مقبولاً علميًا حتى جاء عالم الفلك نيكولاس كوبرنيكوس في القرن السادس عشر وأعاد تأكيده.
- نجح الفلكيون في القرن السابع عشر في إثبات أن الشمس هي الجسم الذي تدور حوله الأرض وباقي الكواكب، وأن القمر ليس كوكبًا، وذلك من خلال استخدام التلسكوب.
تعريف الكوكب
- الكوكب هو جرم سماوي يدور حول نجم أو بقايا نجم، ويكون كبيرًا بما يكفي ليكتسب شكلًا قريبًا من الدائر بفعل جاذبيته.
- ومع ذلك، لا يكون ضخماً بما يكفي ليدعم الاندماج النووي، ويجب أن يكون مداره خاليًا من الكواكب الزائفة أو الكويكبات.
- تعود كلمة “كوكب” إلى العصور القديمة وكانت مرتبطة بالعديد من الجوانب التاريخية والعلمية والخرافية والدينية، حيث اعتبرت العديد من الحضارات القديمة الكواكب رموزًا مقدسة.
- لا يزال بعض الأشخاص في عصرنا الحالي يؤمنون بعلم التنجيم الذي يعتمد على تأثير حركة الكواكب على حياة البشر، رغم الرفض العلمي لهذه المعتقدات.
- تغيرت المفاهيم المتعلقة بالكواكب بشكل جذري مع التقدم العلمي في العصر الحديث وانضمام مجموعة من الأفكار الجديدة.
- حتى الآن، لا يوجد تعريف موحد للكوكب، فقد أقر الاتحاد الفلكي الدولي في عام 2006 تعريفًا رسميًا للكواكب في المجموعة الشمسية.
تعريف الكوكب
- لاقى هذا التعريف ترحيبًا وانتقادات في الوقت نفسه، ولا يزال محل جدل بين بعض العلماء.
- انتشر اعتقاد بطليموس بأن الأرض هي مركز الكون وأن الكواكب تدور حولها في مدار دائري.
- على الرغم من تكرار طرح فكرة مركزية الشمس، لم تُثبت علميًا إلا في القرن السابع عشر.
- هذا ما أظهره العالم الإيطالي جاليليو عندما رصد المجموعة الشمسية باستخدام التلسكوب الذي اخترعه.
- أثبت العالم الألماني يوهانس كيبلر بعد دراسة دقيقة لبيانات الرصد أن مدارات الكواكب بيضاوية وليست دائرية.
- مع تقدم الأدوات الرصدية، اكتشف الفلكيون أن جميع الكواكب، بما في ذلك الأرض، تدور حول محاورها.
- لكن مع ميل طفيف، وبعضها يتميز بخصائص مشتركة، مثل تكوّن الجليد في القطبين وتغير الفصول.
- مع بداية عصر الفضاء، فحص العلماء عينات من التربة من الكواكب بواسطة المسبار الفضائي.
- وأثبتوا وجود خصائص مشتركة بين الأرض وبقية الكواكب.
- تشمل هذه الخصائص وجود نشاط بركاني، أعاصير، وتغيرات في قشرة الأرض تؤدي لتشكيل القارات والجبال.
- منذ عام 1992، مع اكتشاف العديد من الكواكب خارج المجموعة الشمسية، أدرك العلماء أن جميع الكواكب في مجرة درب التبانة تشترك في خصائص عديدة مع الأرض.
- تنقسم الكواكب عمومًا إلى نوعين رئيسيين: الكواكب العملاقة المكونة من غازات منخفضة الكثافة، والكواكب الصغيرة ذات الطبيعة الصخرية مثل كوكب الأرض.
- بحسب تعريفات الاتحاد الفلكي الدولي، تتكون المجموعة الشمسية من ثمانية كواكب مرتبة حسب بعدها عن الشمس: عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ، ثم الكواكب الغازية العملاقة: المشتري، زحل، أورانوس، ونبتون.
- تحتوي المجموعة الشمسية أيضًا على خمسة كواكب قزمة هي: سيريس وبلوتو (الذي كان يُعتبر سابقًا الكوكب التاسع)، وميكميك، وهاوميا، وإيريس، وتدور حول كل منها قمر واحد أو أكثر باستثناء عطارد، الزهرة، سيريس وميكميك.
الكواكب الصالحة للحياة
سنستكشف الكواكب المحتمل أن تكون صالحة للسكن، وهي الكواكب المشابهة للأرض التي توفر مياهًا سائلة بشكل وفير، وتعرف “بالكواكب المائية”.
تؤثر الشمس على طبيعة سطح الكواكب، حيث تتجمد المياه على سطح أي كوكب بعيد عن الشمس، بينما تتبخر بشكل كبير في الكواكب القريبة منها.
استنتج العلماء أن الكواكب الأرضية، التي تتكون غالبًا من الصحاري وتحتوي على كمية قليلة من المياه، لديها أماكن أكثر ملاءمة للسكن.
تتميز الكواكب الأرضية بأن المناطق المدارية فيها تطلق الموجات ذات الطول الموجي الكبير بمعدلات أعلى من باقي المناطق، نظرًا لعدم تشبع الهواء فيها.
تصنيف الكواكب
تتوزع الكواكب الثمانية المعترف بها في النظام الشمسي كالتالي: الكواكب الأربعة الأولى (عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ) تُعرف بالكواكب الأرضية.
أما الكواكب (المشتري، زحل، أورانوس، نبتون) فتُسمى الكواكب العملاقة، بينما يُعتبر كل من كوكب بلوتو وكوكب إيريس كواكب قزمة. إليك تعريف بسيط لكل منها.
الكواكب الأرضية
كوكب عطارد
- يُعتبر كوكب عطارد أقرب الكواكب إلى الشمس وأصغرها، مما يجعل رؤيته صعبة من الأرض بسبب قربه وصغر حجمه.
- اكتُشف عطارد في العصر السومري قبل 5000 عام، لكن لم يتمكن العلماء من تحديد طبيعة سطحه أو طول يومه حتى أُطلق قمر استكشاف في عام 2004 وأصبح في مداره عام 2011.
- أجروا مسحًا كاملًا لسطح كوكب عطارد قبل الاصطدام بالكوكب.
كوكب الزهرة
- يأتي كوكب الزهرة في المرتبة الثانية من حيث المسافة عن الشمس، وهو أقرب كوكب إلى الأرض وأشدها سطوعًا في السماء، كما يمكن رؤيته من الأرض عند شروق الشمس أو غروبها.
كوكب الأرض
- الأرض هي الكوكب الثالث في ترتيب المسافة عن الشمس والخامس من حيث الحجم والكتلة، ويعود لونها المميز إلى وجود الماء بوفرة.
- يتكون سطح الأرض من سبع قارات هي: أفريقيا، القارة القطبية الجنوبية، آسيا، أستراليا، أوروبا، أمريكا الشمالية، وأمريكا الجنوبية.
- تحيط بهذه القارات أربعة محيطات رئيسية: المحيط القطبي، المحيط الأطلسي، المحيط الهندي، والمحيط الهادئ.
- ينقسم الغلاف الجوي إلى قسمين: غلاف خارجي وداخلي، بينما يمثل القشرة الأرضية الغلاف الصخري، وتملأ المحيطات الأماكن المنخفضة في القشرة.
كوكب المريخ (الكوكب الأحمر)
- يحتل كوكب المريخ المرتبة الرابعة من حيث المسافة عن الشمس، وهو الكوكب السابع من حيث الحجم والكتلة، ويتميز بلونه الأحمر الذي يظهر ليلاً بأوج وضوحه.
- يعتبر الكوكب الوحيد الذي يمكن رؤية سطحه وظواهره الجوية من الأرض باستخدام التلسكوب، ويشبه كوكب الأرض إلى حد كبير.
- يمتلك المريخ غيومًا ورياحًا، ويقارب يومه 24 ساعة.
- كما يحتوي على أنماط طقس وبراكين وأخاديد والعديد من الظواهر الأخرى.
- في عام 1996، حلل العلماء قطعة نيازك من كوكب المريخ وتوصلوا إلى وجود حياة ميكروبية قديمة على سطحه.
الكواكب العملاقة
- كوكب المشتري: يُعتبر كوكب المشتري الأكبر في النظام الشمسي والخامس من حيث المسافة عن الشمس.
- هو من بين أكثر الأجسام لمعانًا في الليل بعد القمر والزهرة والمريخ، ويتميز بأقوى مجال مغناطيسي مقارنة ببقية الكواكب.
- يستغرق كوكب المشتري 12 عامًا أرضيًا للقيام بدورة كاملة حول الشمس، ويدور حول نفسه في حوالي 10 ساعات، مما يجعله أسرع من كوكب الأرض.
- كوكب نبتون: هو الكوكب الثامن والأبعد في ترتيب الكواكب العملاقة عن الشمس.
- يُعتبر نبتون من الصعب رؤيته من الأرض بسبب بعده وصغره مقارنةً ببقية الكواكب.
- تم اكتشافه كأحد الكواكب بواسطة التلسكوب، ويدور كوكب نبتون في مدار دائري تقريباً، حيث يُمثل أربعة أضعاف حجم الأرض.
- كوكب زحل: يُعتبر زحل ثاني أكبر كوكب في النظام الشمسي من حيث الكتلة والحجم، والسادس من حيث بعده عن الشمس.
- يمكن رؤيته بسهولة في الليل دون الحاجة إلى تلسكوب، ويُعتبر من أبطأ الكواكب.
الكواكب القزمة والكويكبات
- تعتبر الكواكب القزمة أجسامًا صغيرة نسبيًا تدور حول الشمس، وقد توقفت عن النمو لعدم قدرتها على جذب الأجسام الأصغر المجاورة لها.
- الكواكب القزمة المعروفة تشمل بلوتو وإيريس.
- تم اكتشاف كوكب بلوتو في عام 1930، وكان يُعتبر الكوكب التاسع، لكن مؤخرًا تم تصنيفه ككوكب قزم.
- يعتبر بلوتو أصغر من بعض أقمار الكواكب، ولا يمكن رؤيته بالعين المجردة، ويملك قمرًا يسمى “تشارون”، الذي يُقارب نصف حجم بلوتو.
الكواكب وطبيعتها
- تناولنا في بحثنا خصائص الكواكب والتي تتضمن:
- الكواكب هي أجرام تدور في مدارات محددة حول نجم معين مثل الشمس.
- تمتلك الكواكب كتلة وقوة جذب تمكنها من تحقيق توازن هيدروستاتيكي.
- في الماضي، كان يُعتقد أن الشمس والقمر كواكب مثل بقية الكواكب.
- كان يُعتبر أيضًا أن الأرض هي مركز الكون، ولكن تم قبل أن يعيد نيكولاس كوبرنيكوس التأكيد على أن الشمس هي مركز المجموعة الشمسية.
أنواع الكواكب
الكواكب العملاقة الغازية
- تتميز الكواكب العملاقة الغازية بحجمها الكبير، وهي لا تحتوي على مواد صلبة، ومن بين هذه الكواكب: زحل، أورانوس، ونبتون.
- تُعتبر المشتري وكوكب نبتون وأورانوس كواكب الغاز بشكل فرعي لأنها تحتوي على كميات صغيرة من الصخور.
الكواكب العملاقة الجليدية
- العملاقة الجليدية هي كواكب ضخمة تتكون من مواد غير طيّارة بشكل واضح مثل الهيدروجين والهليوم، مع وجود عناصر جليدية في تكوينها.
- تحتوي على كميات كبيرة من الثلج، وتختلف في ذلك عن العملاقة الغازية، حيث تفتقر إلى الهيدروجين المعدني.
الكواكب الأرضية
- الأرض هي الكوكب الوحيد الذي يمكن للإنسان العيش فيه بفضل توفر عناصر الحياة المختلفة مثل الماء والهواء والطعام.
الكواكب القزمة
- الكواكب القزمة هي أجرام صغيرة تدور حول الشمس أو حول نجم رئيسي آخر، وتظهر بشكل كروي.
الكواكب الكربونية
- تعرف أيضًا بالكواكب الماسية، وتختلف في تكوينها لأنها تتكون بشكل أساسي من الكربون وتفتقر إلى الأكسجين.
الكواكب المارقة
- تُعرف أيضًا بالكواكب اليتيمة، وتتميز بوجودها بعيدًا عن جاذبية النجوم، مما يجعلها تتجول في الفضاء.
- يعتقد العلماء أن جاذبية هذه الكواكب الكبيرة هي التي دفعتها بعيدًا عن مجموعتها.
الكواكب النباضة
- سميت بهذا الاسم لأنها تدور حول النجوم النباضية أو النيوترونية. تم التعرف على أول كوكب نباض في عام 1991، ويعتقد أن هناك نوعين فقط معروفين حاليًا.
المجموعة الشمسية
- نتعرف في سياق بحثنا على مجموعة الشمسية، التي تضم الشمس وجميع الأجرام التي تدور حولها بما في ذلك الكواكب.
- تتضمن المجموعة الشمسية أيضًا أجرامًا أصغر مثل الكواكب القزمة والكويكبات والنيازك والمذنبات.
- تحتوي المجموعة أيضًا على عدد كبير من الأقمار، التي تفوق عددها 150 قمرًا معظمها يدور حول الكواكب العملاقة.
- تعتبر الشمس أكبر الأجرام في المجموعة الشمسية، حيث تمثل 99.9% من كتلتها، وهي مصدر الضوء والحرارة التي تجعل الحياة ممكنة على الأرض.
- تتوزع الكواكب الثمانية في النظام الشمسي في ترتيب يتناسب مع مسافتها من الشمس: عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ (الصخرية)، ثم المشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون (العمالقة الغازية).
- يمكن رؤية عدد من الأجرام في النظام الشمسي بالعين المجردة، باستثناء الشمس والقمر، وتُعتبر الكواكب مثل عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل من بين هذه الأجرام.
- تظهر أحيانًا الكويكبات والمذنبات النادرة،ويمكن رؤية المزيد من الأجرام أثناء استخدام المقراب.
- يعتقد معظم الفلكيين أن النظام الشمسي تشكل قبل 4.6 مليار عام من سحابة ضخمة من الغاز والغبار المعروفة بالسديم الشمسي.
- وفقًا لهذه النظرية، بدأ السديم في الانهيار تحت تأثير جاذبيته، حيث جذبت معظم مادة السديم إلى مركزه، حيث تشكلت الشمس.
- يعتقد أن الجسيمات الناتجة عن بقايا المادة تكدست مع مرور الوقت لتشكل أجسامًا أكبر، بما في ذلك الكواكب، بينما تحولت المواد الأخرى إلى أقمار وكويكبات ومذنبات.
الشمس
- الشمس هي النجم السائد في المجموعة الشمسية، وتمثل أكبر كتلة فيها (تُعادل كتلتها حوالي 332,900 من كتلة الأرض).
- تتمتع الشمس بكثافة وحرارة كافيتين للحفاظ على التفاعلات النووية في نواتها، مما يُحرر كميات كبيرة من الطاقة، في شكل إشعاع.
- تصل ذروتها بين 400 و700 نانومتر، وهذه الحزمة تُعرف بالضوء المرئي.
- تُصنف الشمس كقزم أصفر من النوع G2، ولكن هذا الوصف مضلل مقارنة ببقية النجوم في المجرة، حيث أن الشمس أكبر وأكثر سطوعًا.
- يعتمد هذا التصنيف على تمثيل النجوم في مخطط يعتمد على سطوعهم نتيجة درجة حرارتهم السطحية.
- بشكل عام، تكون النجوم الأكثر سخونة أكثر سطوعًا وتسمى نجوم النسق الأساسي، بينما تكون الشمس على يمين منتصف هذا المخطط.
- النجوم الأكثر حرارة ولمعانًا نادرة. بالمقابل، تُعتبر النجوم الأضعف والأكثر برودة (القزم الأحمر) الأكثر شيوعًا.
- تشكل حوالي 85% من نجوم مجرتنا.
- الشمس لم تفقد وقودها الهيدروجيني بعد، ومن المتوقع أن تزداد سطوعًا مع مرور الوقت.
- يعتقد أنها كانت أقل سطوعًا في مراحل سابقة من تاريخها.
- تُعتبر الشمس غنية بالمعادن، إذ تشكلت في مرحلة متأخرة من تطور الكون، ولذلك تحتوي على عناصر أثقل مثل الكربون والأكسجين.
- تشكل العناصر الأثقل في نواة النجوم القديمة والمتحطمة، وقد تسبب ذلك بأن الجيل الأول من النجوم لم يساهم في إغناء الكون بهذه العناصر.
- تُعد التركيبة الغنية للمعادن في الشمس ضرورية لتكوين الكواكب نظرًا لتشكلها من المعادن، بينما تضخ الشمس بشحنات مشحونة تُعرف بالرياح الشمسية، وينتشر تيار الجسيمات نحو الخارج بسرعة 1.5 مليون كيلومتر في الساعة تقريبًا.
- تشكل غلافًا رقيقًا يمتد خارج النظام الشمسي لمسافة 100 وحدة فلكية على الأقل.
الشمس وخصائصها
- العواصف الجيومغناطيسية مثل الانفجارات الشمسية تُؤثر على الوسط بين الكواكب.
- عندما تتفاعل الرياح الشمسية وتنتشر مع الحقول المغناطيسية الكوكبية، تخلق تجويفًا ضد هذه الأشعة.
- البنية الأكبر التي تُشكل الغلاف الشمسي تتضمن تيارًا دوريًا، نتيجة تفاعل دوران الحقل المغناطيسي الشمسي.
- يحمي الحقل المغناطيسي للأرض الغلاف الجوي من التآكل الناتج عن الرياح الشمسية.
- بينما مع عدم وجود حقل مغناطيسي على المريخ والزهرة، فإن غلافهما الجوي سيفقد بشكل تدريجي قدرته بالرياح الشمسية.
- تُعتبر الاختلافات في وسط بين النجوم عناصر حيوية؛ إذ يتفاوت شدة حقل الشمس المغناطيسي على مر الزمان.
- النظام في وسط الكواكب هو موطن لمنطقتين على الأقل تشبه قرصًا من الدوائر الغبارية البروجية.
- ويُحتمل أن هذه السحابة الغبارية نشأت من تصادم ضمن حزام الكويكبات.
- بينما الثانية تمتد بين 10 إلى 40 وحدة فلكية، ويُعتقد أنها نتاج تصادم في حزام كايبر.
خاتمة حول الكواكب وطبيعتها
- استعرضنا في بند بحثنا معلومات مهمة عن الكواكب.
- كما بحثنا في تفاصيل عن صفاتها والمجموعة الشمسية ومكوناتها والنيازك والكويكبات.
- العالم مليء بالاكتشافات الجديدة، دعونا نتشجع لاكتشاف المزيد، فقد قال الله تعالى:
(سَنُرِيهِمْ آَيَاتِنَا فِي الْآَفَاقِ وَفِي أَنْفُسِهِمْ حَتَّى يَتَبَيَّنَ لَهُمْ أَنَّهُ الْحَقُّ أَوَلَمْ يَكْفِ بِرَبِّكَ أَنَّهُ عَلَى كُلِّ شَيْءٍ شَهِيدٌ) [فصلت: 53].
