تحقيق مسبار
الأرض وما عليها من حياة، ومما تتكون من طبقات، وما تحمله من أجسام، تتصدر اهتمام العلماء والباحثين الذين خرجوا منها، لتصبح أكثر الأجسام تميزًا في الكون. فمنها بدأت الحياة، وإليها تعود في مشهد غير مسبوق ولا مثيل له من قبل.
في هذا المقال، سنتحدث عن المجموعة الشمسية، وعن المعنى الحقيقي لمصطلح كوكب. كما سنتحدث عن الأرض وسنجيب على سؤال هل الأرض كوكب؟
المجموعة الشمسية
تسمى أيضًا بالنظام الشمسي، وهي منظومة تتكون من الشمس وما يدور حولها من كواكب ومذنَّبات وكويكبات ونيازك وأجرام سماوية. وتعتبر الشمس أكبر وأهم الأجرام السماوية في المجموعة الشمسية كونها تحتل نسبة ٩٩ بالمئة من كتلة النظام بأكمله، ثم يأتي بعدها الكواكب.
الكواكب
قد يبدو سهلًا نظريًا تعريف كلمة كوكب، لكنه في الحقيقة أمر صعب ومُحيّر لكثير من علماء الفلك، حيث تم اعتبار كوكب بلوتو في وقت ما على أنه كوكب. لكن بعد دراسات عميقة تبين أنه كوكب قزم كإيريس وسيريس.
لذلك، اتخذ الاتحاد الدولي الفلكي (IAU) تعريفًا لمصطلح كوكب في النظام الشمسي والمتمثل بكونه جرمًا سماويًا يدور حول الشمس وله شكل يسمى بالهيدروستاتيكي لاحتوائه على جاذبية كافية تُجبره على اتخاذه الشكل الكروي، وهو كبير بالشكل الذي يجعل بمقدور جاذبيته إزالة ومنع أي أجسام ذات أحجام مماثلة بأن تكون بالقرب من مداره حول الشمس.
إن عدد الكواكب التي تدور حول الشمس في النظام الشمسي ثمانية، وتنقسم إلى كواكب داخلية صخرية كعطارد، الزهرة، الأرض، والمريخ. وكواكب خارجية منها الغازية العملاقة كالمشتري، زخل، والجليدية العملاقة كأورانوس، ونبتون. ولكل كوكب حجمه وخصائصه التي تميزه عن غيره من الكواكب الأخرى.
كما وليس بمقدور الكواكب القدرة على عملية الاندماج النووي، وهي عملية دمج جزيئات صغيرة تسمى الذرات لإنتاج الطاقة. لذلك، فهي لا تُنتج ضوئها الخاص، بل تعتمد على الطاقة والحرارة التي تصلها من النجم الآخر كالشمس، وتتألق مع الضوء المنعكس منه.
هل الأرض كوكب؟
صحيح، تعتبر الأرض أحد كواكب النظام الشمسي الثمانية، تدور حول النجم المعروف والمسمى بالشمس. وهي ثالث الكواكب بُعدًا عن الشمس، وخامس أكبر كواكب المجموعة الشمسية من حيث الكتلة والحجم. كما يعتبر كوكب الأرض أيضًا أكبر الكواكب الصخرية المتبقية بالإضافة إلى عطارد والمريخ والزهرة.
كوكب الأرض
الكوكب الوحيد الذي لم يُسمّى على اسم إله يوناني أو روماني، بل جاءت تسميته من الإنجليزية والرومانية القديمة. كما تتميّز الأرض بكونها الكوكب الوحيد الصالح للحياة في الكون حتى هذه اللحظة. يدور على بعد 93 مليون ميلًا من الشمس، وهذا ما يمنحه درجة الحرارة المناسبة لكل من الماء والكائنات التي تعيش على سطحه.
تشير التقديرات إلى أن الأرض قد تشكلت منذ حوالي 4.5 مليار سنة أي ما يقارب من ثلث عمر الكون من خلال تراكم السديم الشمسي. وتدور الأرض حول الشمس كل 365.25 يوًما، وهي ما تعرف بالسنة الأرضية، والتي تتشكل فيها فصول السنة الأربعة، الصيف، الخريف، الشتاء، والربيع. ولكي تحافظ التقويمات على اتساقها مع هذا المدار، تتم إضافة يوم واحد كل 4 سنوات، لتعرف هذه السنة بالسنة الكبيسة. كما تدور الأرض حول محورها كل 23.9 ساعة مشكِّلةً ما يعرف بالليل والنهار.
وينقسم سطح الأرض إلى سبع كتل قارية: آسيا وأفريقيا وأوروبا وأستراليا وأمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية والقارة القطبية الجنوبية. يحيط بهذه القارات أربعة مسطحات مائية رئيسية: المحيط الهادئ، المحيط الهندي، المحيط الأطلسي، والمحيط المتجمد الشمالي. إذ تشكل اليابسة نسبة 30% من سطح كوكب الأرض، ويشكّل الماء 70% منه.
طبقات كوكب الأرض
لكوكب الأرض طبقات جيولوجية رئيسية جعلت منه مقرًا للعيش على سطحه، يتمحور أهمها فيما يلي:
- نواة داخلية في المركز: يعتبر قلب الأرض صلبًا كونه يحتوي على أكبر كثافة من بين جميع كواكب النظام الشمسي، بالإضافة إلى وجود قوى الجاذبية. ويكثر في قلب الأرض الحديد والنيكل، كما ترتفع فيه درجات الحرارة لتصل إلى 9.800 فهرنهايت.
- اللب الخارجي: هي طبقة سائلة تتكون من النيكل والحديد، وهي المسؤولة عن خاصية المغناطيسية الأرضية.
- القشرة: وهي ما تعرف بالقشرة الأرضية، تعتبر جزءًا من الأرض، قد ترتفع لتكون على شكل جبال شاهقة، وقد تنخفض لتشكل الأغوار. ومنها ما يعرف بالقشرة القارية والقشرة المحيطية.
ما هو الغلاف الجوي؟
الغلافُ الجويّ هو مجموعة أو مزيج من الغازات التي تحيط بكوكب الأرض معظمها من النيتروجين والأوكسجين، وهما الغازان الأكثر شيوعًا، إضافةً إلى غاز ثنائي أوكسيد الكربون والعديد من الغازات الأخرى. ويقسّم الغلاف الجوي لكوكب الأرض إلى العديد من الطبقات.
تقدّر سماكة الغلاف الجوي للأرض حوالي 300 ميل (480 كيلومترًا)، لكن معظمه يقع في نطاق 10 أميال (16 كيلومترًا) من السطح. حيث ينخفض ضغط الهواء كلما زاد الارتفاع، فبينما يكون الضغط الجوي على مستوى سطح البحر يساوي 1 كيلوجرام لكل سم2، فإنه ينخفض إلى 0.7 كيلوجرام لكل سم2 عند ارتفاع 10 أميال، وفي هذا الارتفاع يصعب التنفس نتيجة انخفاض كثافة جزيئات الغاز في الغلاف الجوي.
ويُعتبر كوكَب الأرض هو الكوكب الوحيد في مجموعته الشمسية الذي لديه غلاف جوي يُؤمن الحياة، فهو إضافة إلى توفير الأوكسجين الذي تحتاجه أغلب الكائنات، فإنه يؤمن الحماية من الإشعاعات المنبعثة من الشمس والانفجارات الحارة، كما أنه يدفئ سطح الكوكب بحوالي 33 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت) عبر تأثير الاحتباس الحراري، كما أنه يمنع التفاوت الكبير بدرجات الحرارة بين الليل والنهار. أما بقية الكواكب فإن لدى كل منها غلافه الجوي لكن لا توجد في أي منها بنية طبقية أو نسبة غازات مشابهة.
مكونات الغلاف الجويّ لكوكب الأرض
يتكون الغلافُ الجويّ للأرض من خليط من الغازات المختلفة، حيث يتكون الهواء من النيتروجين بنسبة تقدّر بحوالي 78%، بينما تقدر نسبة الأوكسجين بحوالي 21%، وتشكّل الغازات الًاخرى نسبة أقل من 1% من الغلاف الجوي، ومن هذه الغازات ثنائي أوكسيد الكربون وغاز النيون وغاز الميثان.
كما يتضمّن الغلاف الجوي أيضًا بُخار الماء والعديد من الجُسيمات الصغيرة من المواد الصلبة والسائلة العائمة في الغلاف الجوي مثل الغبار والجراثيم والرماد البركاني والدخان وحبوب اللقاح وغيرها الكثير، ويُطلق العلماء على هذه الجسيمات اسم "الهباء"، حتى أنه وُجد بعض الحياة الميكروبية في طبقات الغلاف الجوي أعالي الغيوم.
طبقات الغلاف الجوي للأرض
كلما ارتفعنا عن سطح البحر تقلّ كثافة الغلاف الجوي ويقل ضغطه، لذلك لا يوجد نهاية أو قمة محددة للغلاف الجوي، حيث أنه تقل الكثافة تدريجيًا حتى تصبح هناك آثار ضئيلة للغاية ولكن يمكن قياسها لغازات الغلاف الجوي على ارتفاع مئات الكيلومترات فوق سطح الأرض، لذلك يُعتبر نطاق الارتفاعات التي تتراوح بين 100 و120 كيلومترًا (75 ميلًا) هو الحد الفاصل بين الغلاف الجوي والفضاء لأغراض عديدة، حيث يُصبح الهواء رقيقًا جدًا عندها.
ويتم تقسيم الغلاف الجوي للأرض من الناحية العلمية إلى عدة طبقات لكل منها درجات حرارة وضغوط وظواهر تميزها عن الطبقات الأخرى، وهي:
- التروبوسفير: وهي الطبقة الدنيا التي نعيش فيها وتوجد فيها معظم السحب والظواهر الجوية، وتتركز فيها غالبية كتلة غازات الغلاف الجوي بنسبة تتجاوز 75% منه. وتتفاوت سماكتها حيث يمكن أن تكون سماكتها بين 7 كيلومترات وحتى 15 كيلومترًا من السطح (5 إلى 10 أميال)، وتكون أثخَن عند خطّ الاستواء بينما تَرِقّ كثيرًا عند القطبين. كما تنخفض فيها درجة الحرارة كلما زاد الارتفاع، وأيضًا وُجد أن أغلب كميات بخار الماء والغبار والرماد الموجودة في الغلاف الجوي تتركز في هذه الطبقة.
- الستراتوسفير: وهي الطبقة التي تلي طبقة التروبوسفير، حيث تمتد من "التروبوبوز" وهي أعلى طبقة في التروبوسفير إلى ارتفاع 50 كيلومترًا عن السطح (30 ميلًا)، ويزداد فيها كثافة غاز الأوزون مما يشكل طبقة الأوزون التي تمتص بعض الإشعاع الشمسي الوارد، مما يحمي الحياة على الأرض من أضرار الأشعة فوق البنفسجية. كما أن ذلك يسبب زيادة درجة الحرارة كلما زاد الارتفاع في هذه الطبقة. وتحلق الطائرات النفاثة في طبقة الستراتوسفير.
- الميزوسفير: وهي الطبقة التي تمتد من الجزء العلوي من طبقة الستراتوسفير الذي يسمي الستراتوبوز إلى ارتفاع 85 كيلومترًا عن سطح الأرض. وفي هذه الطبقة تقل درجة الحرارة مع الارتفاع، حيث تكون درجات الحرارة أبرد في الجزء العلوي منه إذا تصل إلى -90 درجة مئوية (-130 فهرنهايت) لأنه لا توجد جزيئات هواء تقريبًا لامتصاص الطاقة الحرارية. وعلى الرغم من أن الغلاف الجوي يكون رقيقًا جدًا في هذه الارتفاعات، لكن كثافته تكون كافية لتسبب احتراق النيازك. كما يتغير لون السماء في هذه الطبقة من اللون الأزرق إلى الأسود نظرًا لوجود عدد قليل جدًا من الجزيئات التي ينكسر الضوء منها هناك.
- الغلاف الحراري: وهي أوسع طبقة في الغلاف الجوي وتمتد من "الميزوبوز" وهو الجزء العلوي من طبقة الميزوسفير إلى ارتفاع 600 كيلومترًا عن سطح الأرض (372 ميل). وتمتص هذه الطبقة الكثير من الإشعاعات الضارة الواردة من الشمس، وفيها ترتفع درجة الحرارة كلما زاد الارتفاع، إذا يجعل الإشعاع الشمسي الأجزاء العليا من طبقة الغلاف الحراري شديدة الحرارة، وتقدر الحرارة هناك بحوالي 2000 درجة مئوية (3600 فهرنهايت).
- إكزوسفير: وهي الطبقة العلوية التي تشكل الغلاف الخارجي للأرض، تقل فيها كثافة الغازات تدريجيًا حتى تندمج بالفضاء الخارجي، إذ أن جزيئات الغازات تهرب إلى الفضاء الخارجي نظرًا لضعف الجاذبية الأرضية على هذه الارتفاعات.
الأغلفة الجوية للكواكب الأخرى
جميع الكواكب في مجموعتنا الشمسية لديها غلاف جوي خاص بها، حتى أن بعض الأقمار التي تدور حول بعض الكواكب لديها أغلفة جوية، ويتمتع كل غلاف جوي منها بصفات فريدة تميزه. فمثلًا، الغلاف الجوي لكوكب عطارد رقيق جدًا وقليل الكثافة حتى أنه قريب جدًا من فراغ الفضاء، بينما تكون الأغلفة الجوية في الكواكب الأربعة العملاقة (المشتري، وزحل، ونبتون، وأورانوس) عميقة وسميكة جدًا، أما الكواكب الصخرية الصغيرة (الزهرة، والمريخ) فإن لها أغلفة جوية أرق نسبيًا.
ويتميز قمر "تيتان" وهو أحد أقمار كوكب زحل بأن له غلافًا جويًا يسبب ضغطًا جويًا أعلى من الضغط الجوي على سطح كوكب الأرض، أما بقية الأقمار في المجموعة الشمسية فإن أغلفتها الجوية عادة ما تكون رقيقة جدًا.
أما الكوكب القزم بلوتو فإن لديه غلاف جوي رقيق موسمي يحتوي على النيتروجين والميثان وأول أوكسيد الكربون، كما أن الكوكب القزم سيريس لديه غلاف جوي رقيق قد يحتوي على بخار الماء.
الكواكب الشمسية
يعتقدُ كثيرٌ من الناس أن تعريفَ الكواكب الشمسية هو فقط أجرامٌ سماوية تدورُ حول الشمس في مدارات مختلفة، لكن في الحقيقة فإن هذا التعريف ليس دقيقًا كفاية، بل هناك العديد من المحددات ليتم تصنيف أي جسم في الفضاء على أنه كوكب أو غير ذلك وفق الاتحاد الفلكي الدولي.
عَرَف البشر منذ القدم خمسةً من الكواكب الشمسية التي تدور حول الشمس، وهي عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل، حيث أن هذه الكواكب الشمسية الخمسة كانت مضيئة بما يكفي لتتم رؤيتها وتتبُع مسارها بالعين المجردة. وفي العصر الحديث بدءًا من القرن السادس عشر، وبعد اكتشاف التلسكوب، أدرَك العلماء تمامًا أن الكواكب الشمسية تدورُ حول الشمس بما فيها الأرض، وأن القمرَ ليس كوكبًا، كما تم اكتشاف كواكبَ أخرى هي أورانوس الذي ينسب اكتشافه إلى العالم ويليام هيرشل في العام 1781، ونبتون الذي ينسب اكتشافه إلى عالم الفلك الألماني يوهان جوتفريد جالي الذي شاهده لأول مرة بواسطة التلسكوب عام 1846.
كما تم اكتشاف بلوتو في العام 1930 وتم تصنيفه على أنه كوكب حتى العام 2006، حيث تم تغيير تصنيفه إلى كوكب قزم نظرًا لاكتشاف عدة كواكب قزمة مماثلة له من حيث الخصائص جعل العلماء يفكرون في إعادة تعريف ما هو الكوكب، وعليه أصدر الاتحاد الفلكي الدولي قرارًا بإعادة تصنيف الأجرام السماوية في المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس إلى عدة فئات.
تعريف الكوكب
يعود أصل كلمة كوكب باللغة الإنجليزية "Planet" إلى الكلمة اليونانية "planētes"، والتي تعني المتجولون، وهي الأضواء المتحركة في السماء فقط. لكنّ الاكتشافات العلمية الحديثة دفعت العلماء للتفكير بتعريف جديد يعكسُ الفهم الحاليّ للكواكب الشمسية باستخدام المعلومات العلمية المتاحة حاليًا، لذا قرّر الاتحاد الفلكي الدولي في شهر آب (أغسطس) عام 2006 أن الكواكب والأجسام الأخرى في نظامنا الشمسي (باستثناء الأقمار الصناعية) يمكن تصنيفها إلى ثلاث فئات متمايزة وفق ما يلي:
1- الكوكب:
وهو جرم سماوي:
- يدور في مدار حول الشمس.
- لديه كتلة كافية لجاذبيته الذاتية للتغلب على قوى الجسم الجامدة بحيث يتخذ شكل توازن هيدروستاتيكي (شبه كروي).
- أن يكون جوار مساره نظيفًا من الأجرام، مما يعني أن كتلته يجب أن تكون كبيرة بما يكفي لإزالة الجاذبية الصخرية والجليدية من محيطه المداري.
2- الكوكب القزم:
وهو جرم سماوي:
- يدور في مدار حول الشمس.
- لديه كتلة كافية لجاذبيته الذاتية للتغلب على قوى الجسم الجامدة بحيث يتخذ شكل توازن هيدروستاتيكي (شبه كروي).
- لا يكون جوار مساره نظيفًا من الأجرام، أي أنه لا يسيطر على محيطه الفضائي كما يفعل الكوكب.
3- الأجسام الأخرى: وهي جميع الأجسام الأخرى التي تدور حول الشمس باستثناء الأقمار الصناعية، ويشار إليها مجتمعة باسم "الأجسام الصغيرة للنظام الشمسي".
الكواكب في المجموعة الشمسية
بناءً على تصنيف الاتحاد الفلكي الدولي الصادر عام 2006، فإن المجموعة الشمسية حتى الآن تتألف من ثمانية كواكب شمسية تحقق التعريف القياسي، أربعة منها صخرية هي عطارد والزهرة والأرض والمريخ، والكوكبان الغازيّان الكبار المشتري وزحل، وعمالقة الجليد أورانوس ونبتون، وهي كما يلي:
- كوكب عطارد:
هو أقرب الكواكب الشمسية إلى الشمس والأصغر في نظامنا الشمسي، حيث أنه أكبر قليلًا فقط من قمر كوكب الأرض. ويُتمّ دورته حولَ الشمس خلال 88 يومًا أرضيًا، وهو ليسَ الكوكب الأكثر سخونة رغم قربه من الشمس. ومن على سطح كوكب عطارد تبدو الشمس أكبر بثلاث مرات من حجمها المرئي على سطح الأرض، كما أن سطوع الشمس سيكون أقوى بحوالي 7 مرات منها على الأرض.
- كوكب الزهرة:
هو ثاني كوكب من الشمس، ويعد أقرب الكواكب الشمسية إلى الأرض من ناحية المسافة والحجم والكثافة، حيث يطلق عليه أحيانًا توأم الأرض، لكن هذا المصطلح ليس علميًا نظرًا للفروقات الكبيرة بين العالَمين. ويُعتبر كوكب الزهرة الكوكب الأكثر حرارة نظرًا لغلافه الجوي السميك المصنوع من سُحب حامض الكبريتيك. وكوكب الزهرة هو الكوكب الشمسي الوحيد الذي يدور بعكس اتجاه الكواكب الأخرى.
- كوكب الأرض:
كوكبنا هو الكوكب الثالث بالترتيب من الشمس، وهي خامس أكبر الكواكب الشمسية حجمًا، وهي الكوكب الوحيد في نظامنا الشمسي الذي يحتوي على مياه سائلة، والمكان الوحيد حتى الآن الذي نعرف أنه يسكنه كائنات حية.
- المريخ:
هو رابع كوكب بالترتيب من الشمس، ويتكون سطحه من عالم متغير وجوٍّ صحراوي وبه عدة مواسم، إضافةً إلى الأغطية الجليدية القطبية والأخاديد والبراكين المنقرضة، مما يدل على نشاط سابق في الماضي أكبر مما هو عليه الآن.
- المشتري:
هو أكبر كواكب المجموعة الشمسية، حتى أن كتلته تقدر بأكثر من ضعف كتلة جميع الكواكب الأخرى، ولديه خطوط دوامات هي عبارة سحب باردة وعاصفة من الغازات. كما يظهرُ عليه بقعةٌ حمراء هي عبارة عن عاصفة عملاقة أكبر من الأرض ومندلعة منذ مئات السنين، وللكوكب مجال مغناطيسي قوي وله 75 قمرًا.
- زحل:
وهو كوكب غازي يُعتبر ثاني أكبر الكواكب الشمسية وسادسُ كوكب من الشمس، إذ أنه عبارة عن كرة ضخمة من الهيدروجين والهيليوم في الغالب، ويتميز بوجود حلقات معقدة ومذهلة من قطع من الجليد والصخور، حيث يُعتبر كوكبًا حلقيًا كما هو حال أورانوس والمشتري ونبتون.
- أورانوس:
كوكب جليدي عملاق حجمه أكبر بأربع مرات تقريبًا من كوكب الأرض، وهو أول كوكب يتم العثور عليه باستخدام التلسكوب. وهو كوكب حلقي أيضًا يحتوي على 27 قمرًا معروفًا، كما أنه يُعرف باسم "الكوكب الجانبي" لأنه يدور على جانبه.
- نبتون:
كوكب جليدي عملاق ترتيبه الثامن والأبعد عن الشمس في نظامنا الشمسي إذ أنه الكوكب الشمسي الوحيد الذي لا يُمكن رؤيته بالعين المجردة، وهو أول كوكب تنبأت به الرياضيات قبل اكتشافه، كما أنه دورته حول الشمس كل 165 عامًا أرضيًا.
ويوجد أيضًا في المجموعة الشمسية خمسة "كواكب قزمة" هي سيريس، بلوتو، إريس، ميكميك، وهاوميا.
الكوكب التاسع أو الكوكب X
يقترح بعض الباحثين احتمال وجود كوكب تاسع تقدر كتلته بعشرة أضعاف كتلة كوكب الأرض، ويدور حول الشمس بين 300 و1000 مرة أبعد من كوكب الأرض، حيث لم يشاهد العلماء هذا الكوكب لكن استنتجوا وجوده من خلال تأثيره الجاذبي على الأجسام الأخرى في حزام كايبر. كما أن هناك وجهة نظر أخرى تقترح أن يكون الجسم ليس كوكبًا، بل ثقبًا أسودًا بدائيًا تشكل من اضطراب الجاذبية بعد أقل من ثانية من الانفجار العظيم، لكن حجمه الصغير جدًا يجعل من الصعب رؤيته.
يتكون النظام الشمسي من كم كوكب؟
يتكون النظام الشمسي من العديد من الأجرام السماوية التي تدور حول نجمها الذي هو الشمس، ويصنف الاتحاد الفلكي الدولي هذه الأجرام السماوية إلى ثلاثة أنواع هي الكواكب والكواكب القزمة والأجسام الصغيرة للنظام الشمسي.
وفي العصور القديمة لاحظ الناس وجود نجوم مضيئة متحركة كان يعتقد أنها تدور حول الأرض المركزية، وتمت تسميتها باسم المتجولون باليونانية، والتي اشتقت منها كلمة كوكب باللغة الإنجليزية، لذلك اعتبروا أن النظام الشمسي يتكون من سبعة كواكب هي الشمس والقمر وعطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل. ولاحقًا تبين للعلماء أن الشمس هي مركز المجموعة الشمسية، وأن الكواكب بما فيها الأرض التي نعيش عليه يدورون حولها، وأن القمر ليس كوكبًا بل هو جرم يدور حول كوكب الأرض ويسمى قمرًا، وبالتالي أصبح عدد الكواكب المعروفة هو ستة فقط مع احتساب كوكب الأرض.
وبعد اختراع التلسكوب في القرن السادس عشر، اكتشف العلماء المزيد الكواكب، فتم اكتشاف الكوكب السابع وهو كوكب أورانوس في أواخر القرن الثامن عشر، ثم تبعه اكتشاف الكوكب الثامن كوكب نبتون في بداية القرن التاسع عشر.
وفي العام 1930 اكتشف العلماء كوكبًا تاسعًا هو بلوتو، الكوكب الصغير الذي يدور في حزام كيبلر وهي منطقة على حافة النظام الشمسي موطن الصخور الجليدية المتبقية من ولادة النظام الشمسي. كما تم اكتشاف عدة أجرام تشابه الكواكب وبلوتو ببعض الخصائص وتختلف معها في خصائص أخرى، لذلك قرر الاتحاد الفلكي الدولي إعادة تعريف وتصنيف الكواكب والأجرام السماوية في النظام الشمسي وفق معايير جديدة مستندة إلى المعطيات العلمية الجديدة إلى كواكب وكواكب قزمة وأجسام صغيرة، وقد تم تصنيف بلوتو حينها على أنه كوكب قزم وخسر بذلك لقب الكوكب التاسع الذي رافقه لمدة 76 عامًا منذ اكتشافه وحتى العام 2006.
ويعتقد البعض باحتمال وجود كوكب إضافي يسمى اليوم الكوكب التاسع أو الكوكب X، حيث سمي بالكوكب العاشر سابقًا نظرًا لأن بلوتو كان هو الكوكب التاسع.
ولم ير العلماء الكوكب التاسع لكن استنتجوا وجوده من خلال تأثيره الجاذبي على الأجسام الأخرى في حزام كايبر، كما اقترح علماء آخرون أن الكتلة الجاذبة هذه قد تكون ثقبًا أسودًا بدائيًا، لكن حجمه الصغير جدًا يجعل من الصعب رؤيته، والثقوب السوداء البدائية تشكلت من اضطراب الجاذبية بعد أقل من ثانية من الانفجار العظيم، وهي تختلف عن الثقوب السوداء التقليدية التي تتشكل من انهيار النجوم العملاقة.
وبناء على الاتحاد الفلكي الدولي فإنه من المُثبت حتى الآن أنه تتكون المجموعة الشمسية من ثمانية كواكب هي عطارد والزهرة والأرض والمريخ والمشتري وزحل وأورانوس،ونبتون. كما يوجد خمسة كواكب قزمة هي سيريس وبلوتو وإريس وميكميك وهاوميا.
أسماء الكواكب
تعود التسميات المعتمدة عالميًا إلى الأصل الروماني، حيث منح الرومان أسماء الآلهة والإلهات على الكواكب الخمسة المعروفة حينها والتي كان بالإمكان رؤيتها بالعين المجردة. كما تم اعتماد نفس المنهجية بعد اكتشاف الكواكب الجديدة مثل أورانوس ونبتون وبلوتو على اعتباره كوكبًا حينها. أما عند العرب فقد كان لديهم تسميات مختلفة عن الأسماء الرومانية وما زلنا نستخدم هذه الأسماء حتى اليوم بشكل رسمي للكواكب الخمسة المعروفة قديمًا وذلك كما يلي:
- كوكب عطارد (Mercury): تمت تسميته ميركوري على اسم رسول الآلهة الرومانية سريع الحركة، حيث يقوم برحلة كاملة حول الشمس في 88 يومًا أرضيًا فقط. كما أن العرب أطلقوا عليه اسم عطارد لأنه سريع الحركة، ولا يستمر على حال، ويسمونه في المغرب العربي الكاتب.
- كوكب الزهرة (Venus): ولكونه الكوكب الأكثر اشراقًا فقد أطلق الرومان عليه اسم آلهة الحب والجمال فينوس، بينما أطلق العرب عليه اسم الزهرة من كلمة الزاهر؛ أي الأبيض النير من كل شيء.
- كوكب الأرض (Earth): هو الكوكب الوحيد الذي لم ينل اسمًا من أسماء الآلة الرومانية، حيث أن كلمة "إيرث" هي كلمة جرمانية تعني الأرض ببساطة، وفي اللغة العربية تم اعتماد اسم الأرض أيضًا حيث أن أرض الشيء أسفله.
- كوكب المريخ (Mars): يتميز المريخ بلونه الأحمر، مما دفع الرومان إلى تسميته "مارس" باسم إله الحرب لديهم، فاللون الأحمر يرمز عادة إلى الدم والحرب. أما العرب فقد أطلقوا عليه اسم المريخ نظرًا لاحمراره، وهي كلمة مشتقة من شجر المرخ الذي يمكن أن تشتعل غصونه إذا تم حكها، أو من المريخ وهو سهم لا ريش له ولا يستوي حين يتم رمايته، حيث أن كوكب المريخ فيه التواء في مساره ومداره حول الشمس. وفي المغرب يسمى الأحمر.
- كوكب المشتري (Jupiter): تمت تسميته باسم ملك الآلهة الرومانية "جوبيتر" نظرًا لأنه أكبر كوكب في النظام الشمسي. أما العرب فقد أطلقوا عليه اسم المشتري لأن كمن اشترى حسنه وجماله.
- كوكب زُحل (Saturn): سمي على اسم إله الزراعة "ساتورن"، حيث أنه يحتاج 29 عامًا لإتمام دورته حول الأرض، وربما يكون هو السبب أيضًا في تسميته عند العرب إذ يُقال لمن أبطأ سيره بأنه زَحَل، وأيضًا فإن التزحّل يعني التنحي والتباعد، وكوكب زحل هو أبعد كوكب عن مسارات الكواكب الأخرى المكتشفة في العصور القديمة.
- كوكب أورانوس (Uranus): اقترح العالم ويليام هيرشل بعد اكتشافه لكوكب اورانوس في العام 1781 أن يطلق عليه اسم "جورجيوم سيدوس" أو نجم جورج نسبة إلى ملك بريطانيا حينها جورج الثالث. بينما اقترح الفلكي الألماني يوهان بود تسمية الكوكب أورانوس استمرارًا لمنهج تسمية الكواكب بأسماء الآلهة القديمة، حيث أن كلمة "أورانوس" تشير إلى إله السماء اليوناني، لكن الاسم لم يحظ بالقبول الكامل حتى منتصف القرن التاسع عشر.
- كوكب نبتون (Neptune): اكتشف في العام 1846، وكان هناك اقتراح بتسميته باسم "Le Verrier"، لكن فى النهاية تم اعتماد اسم "نبتون" وهو اسم إله البحر الروماني، حيث أن كوكب نبتون يتميز بلونه الأزرق الزاهي.
أما بلوتو الذي يصنف حاليًا كوكبًا قزمًا، فقد تمت تسميته على اسم الإله الروماني للعالم السفلي بلوتو حيث كان تصنيفه كوكبًا.
ويجدر بالذكر أن الاتحاد الفلكي الدولي هو المخول الوحيد اليوم بإعطاء التسميات للكواكب والنجوم والمجرات وجميع الأجرام السماوية، ولا يقدم الاتحاد خدمة تسمية الأجرام بأسماء الناس مقابل مبلغ من المال، في حين تتعمد بعض الشركات الاحتيال على الناس ومنحهم بطاقات بتسمية نجوم أو كواكب بعيدة بأسمائهم لا اعتماد لها لدى الاتحاد الفلكي الدولي بأي شكل من الأشكال.
شكل كوكب الأرض الحقيقي
شكل كوكب الأرض دائري بشكل عام، حيث أن الجاذبية تسحب المادة لتصبح الكتلة الإجمالية على شكل كرة، كما أن دوران الكوكب يسبب تفلطحًا عند قطبيه وانتفاخًا عند خط الإستواء، مما يجعل شكل كوكب الأرض الحقيقي كروي مفلطح. ويبلغ قطر الأرض حوالي 13000 كيلومترًا (حوالي 8000 ميل).
أما إذا أردنا معرفة شكل كوكب الأرض الحقيقي من الفضاء، فإن الكوكب يبدو مثل الرخام الأزرق المزين بدوامات بيضاء، نظرًا لأن المسطحات المائية تغطي 71% من مساحة الكوكب والدوامات البيضاء هي السحب، إضافة إلى بُقع ملونة بالبني والأصفر والأخضر هي اليابسة باختلاف أنواعها، ومناطق بيضاء هي التي يكون فيها ثلج وجليد.
لذلك فإن شكل كوكب الأرض الحقيقي يعتبر مستديرة كروية، حيث أشار اليونانيون إلى ذلك عن طريق قياس الظلال وحساب محيط الأرض وقياس مواقع النجوم لتقدير المسافات والبعد عن الأرض. واليوم تظهر الوسائل العلمية الحديثة باستخدام علم "الجيوديسيا" أن شكل كوكب الأرض الحقيقي هو كرة مستديرة مفلطحة. وعلم الجيوديسيا هو علم قياس شكل الأرض والجاذبية والدوران والذي يُوفّر قياسات دقيقة للأرض باستخدام الأقمار الصناعية وأنظمة تحديد المواقع GPS. كما أن صور الأرض الملتقطة من الفضاء تظهر الشكل الحقيقي لكوكب الأرض وهو كُرة مستديرة مفلطحة.
لكن على الرغم من أن الكوكب كرويٌّ، فإنه ليس كرة مثالية حيث أن دورانه والحركة المتذبذبة والقوى الأخرى تجعل شكل كوكب الأرض يتغير ببطء، حيث يحدث تفلطحًا عند قطبيه وانتفاخًا عند خط الاستواء، مما يجعل الشكل الحقيقي للأرض "كروي مفلطح".
وتعتبر الأرض الكوكب الوحيد حتى الآن الذي اكتشفنا فيه وجود كائنات حية، فهو يتميز بوجود الماء والأوكسجين بنسب محددة ساهمت بنشوء الحياة على الكوكب، إذ يغطي الماء ما يقارب 71% من سطح كوكب الأرض معظمها في المحيطات، كما يتكون حوالي 20% من الغلاف الجوي لكوكب الأرض من الأوكسجين الذي تنتج معظمه النباتات.
تشكل كوكب الأرض
يعتقد العلماء أن تشكل كوكب الأرض كان منذ حوالي 4.6 مليار سنة عندما اندمج النظامُ الشمسي من سحابة عملاقة دوارة من الغاز والغبار تُعرف باسم السديم الشمسي، حيث انهار السديمُ بفعل قوة جاذبيته ودارَ بسرعة ليتشكل على شكل قرص ثم سُحبت معظم المواد الموجودة في هذا القرص باتجاه المركز لتُشكل الشمس، كما اصطدمت جسيمات أخرى داخل القرص والتصقت ببعضها لتشكل أجسامًا أكبر من أي وقت مضى بما في ذلك تشكل كوكب الأرض.
يرجح العلماء أن تشكل كوكب الأرض بدأ على شكل كتلة صخرية غير مائية، حيث أدت المواد المشعة والضغط المتزايد لتوليد حرارة كافية لإذابة باطن الكوكب، الذي بدوره أدى إلى وصول مواد كيميائية للسطح وتَشكُّل الماء وغازات الغلاف الجوي. وتشير الأدلة الحديثة إلى أن قشرة الأرض والمحيطات ربما تشكلت في غضون 200 مليون سنة بعد تشكل كوكب الأرض وحدثت تغيرات كثيرة في شكل كوكب الأرض بفعل الانزياح القاري حتى اليوم.
ويدور الكوكب حول الشمس بمدار إهليلجي كل 365.26 يومًا، ويدور حول نفسه كل حوالي 24 ساعة، وذلك حول خط وهمي بين القطبين الشمالي والجنوبي يسمى المحور يمر عبر لب الأرض، ويميل محور دوران الأرض بالنسبة لمساره حول الشمس بحوالي 23.5 درجة، مما يسبب تغيرات في كمية ضوء الشمس على نصفي الكرة الأرضية بين الفصول المختلفة بحسب موقع الكوكب في مداره حول الشمس، أي أن شكل كوكب الأرض يكون مائلًا قليلًا.
هل النجم أكبر من الأرض؟
يوجد عدد كبير من النجوم يقدر بالمليارات، حيث لا يمكن معرفة عدد النجوم الموجودة فعلًا، لكن في مجرتنا درب التبانة وحدها يقدر العدد بحوالي 300 مليار نجم. والنجومُ هي أجرامٌ سماوية ضخمة ذاتية الإضاءة تَحصُل فيها تفاعلات نووية تُحدِث تشكيلات تتماوج في قلبها مما ينتج الضوء والحرارة، وتتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم.
وتختلف أحجام النجوم كثيرًا، حيث أن البعض منها قد يكون أصغر من الأرض حتى في بعض حالات النجوم النيوترونية، أو قريبة من حجم الأرض كما في بعض حالات النجوم البيضاء القزمة، والغالبية منها أكبر بكثير حيث يكون النجم أكبر من الأرض بأضعاف مضاعفة، وتصل إلى العشرات والمئات من أضعاف الشمس وهي النجم الأكبر من الأرض الذي تدور حوله الأرض.
وتعتبر النجوم اللبناتُ الأساسية في المجرات، وكلها تبعد مسافات كبيرة عن الأرض تقدر بالسنوات الضوئية (المسافة التي يقطعها الضوء في فترة زمنية السنة الأرضية)، وذلك باستثناء الشمس، النجم الوحيد القريب من الأرض والذي يدور حوله كوكبنا.
كما أن النجوم مسؤولة عن تصنيع وتوزيع العناصر الثقيلة مثل الكربون والأوكسجين والنتروجين، وبالتالي فإن خصائص النجوم تكون منعكسة ومرتبطة بشكل كبير مع خصائص الكواكب التي تتشكل حولها وأنظمتها.
تشكّل النجوم
قد تمتد دورة حياة النجم إلى مليارات السنين، حيث أنه كلما كبر حجمه كلما كان عمره أقل بشكل عام، إذ تولد النجوم داخل سحب من الغبار الكوني تسم السدم والسحابة الواحدة تسمى السديم، حيث تؤدي بعض الاضطرابات العميقة والجاذبية داخل السديم إلى ظهور عقد ذات كتلة كافية لتسبب انجذاب الغاز والغُبار تحتَ جاذبيتها مما يسبب انهيار جيوب المادة الكثيفة في السحابة.
تبدأ المادة الموجودة في مركز إحدى هذه الكتل الغازية المتقلصة بالتسخين وتُشكل اللب الساخن والذي سيصبح نجمًا يومًا ما، ويعرف بما يسمى النجم الأولي، وهي تمثل المرحلة الوليدة للنجم، ولا يمكن رؤية النجوم الأولية بسهولة كونها تكون ما تزال محجوبة بالغبار الموجود في السدم.
وتتنبأ النماذج الحاسوبية لعملية تشكل النجوم بأن السديم المنهار قد ينفصل إلى نقطتين أو ثلاث نقاط، مما يفسر اقتران غالبية النجوم في مجرتنا درب التبانة في مجموعات من النجوم.
وبعد مضي ملايين السنين على تشكل النجم الأولي ترتفع درجة الحرارة إلى حوالي 15 مليون درجة مئوية، حيث يبدأ الاندماج النووي ويشتعل اللب وبالتالي تبدأ المرحلة الثانية من عمر النجم، وهي المرحلة التي يتم تصنيف معظم النجوم في مجرتنا بها ويشمل ذلك الشمس، حيث يطلق عليها مرحلة "النسق الأساسي"، وفي هذه المرحلة تكون النجوم في حالة استقرار من ناحية الاندماجات النووية وتحويل الهيدروجين إلى هيليوم وإطلاق الأشعة السينية، مما يؤدي الى انبعاث كميات هائلة من الطاقة تجعل النجم ساخنًا ومضيئًا.
أحجام النجوم
تختلف أحجام النجوم بشكل كبير، فيتراوح ما بين ما يسمى بالنجوم القزمة والتي يكون فيها النجم أكبر من الأرض قليلًا أو يساويها، إلى النجوم العملاقة التي يكون فيها النجم أكبر من الأرض كثيرًا جدًا، فقد يبلغ قطرها أكثر من 1000 ضعف قطر الشمس، حيث يقيس علماء الفلك حجم النجوم مقارنة بنصف قطر شمسنا.
وتصنف النجوم وفق حجمها من الأصغر إلى الأكبر كما يلي:
1- النجوم القزمة، ونذكر منها:
- القزم الأبيض: هو أصغر أنواع النجوم يكون صغيرًا جدًا لدرجة أنه قد يكون أكبر من الأرض بفارق بسيط أو ربما يساويه أو يصغره قليلًا، لكن كتلته تكون قصوى حيث يمكن أن تكون كتلتها قريبة من كتلة الشمس.
- القزم البني: حجمها يبدأ من 15 إلى 80 ضعفًا من حجم كوكب المشتري، وتسمى أحيانًا بالنجوم الفاشلة لكونها ليس لديها كتلة كافية لتصبح نجمًا ساطعًا.
- القزم الأحمر: وهي أكثر أنواع النجوم شيوعًا في مجرتنا، وعادة ما تكون أكبر من الأقزام البيضاء والبنية، أي أثقل من 80 إلى 800 مرة وأكبر من كوكب المشتري، لكنها تكون أصغر من الشمس وهي الأقزام الصفراء.
- القزم الأصفر: تعتبر شمسنا هي قزم أصفر، حيث يتراوح حجمها بين 0.8 و10 أضعاف حجم شمسنا.
2- النجوم الكبيرة
تصنف النجوم الكبيرة من ناحية الحجم إلى نجوم عملاقة ونجوم عملاقة ضخمة ونجوم عملاقة فائقة، ويختلف لون هذه النجوم بناءً على شدة سطوعها وحجم التفاعلات التي تحدث بها. ويوجد العديد من التصنيفات المختلفة للنجوم وفقًا لعدة علماء، فهناك النجم العملاق الأزرق الذي يكون أكبر من القزم الأصفر وأكثر حرارة، والعملاق البرتقالي الذي يتراوح حجمه بين العمالقة الزرقاء والعمالقة الحمراء، والعمالقة الحمراء هي نجوم كتلتها منخفضة في مرحلة متأخرة من عمرها حيث تم احتراق معظم الهيدروجين في قلبها، إضافة إلى العمالقة الزرقاء الضخمة، والعمالقة الزرقاء الفائقة، والعمالقة الحمراء الضخمة، والعمالقة الحمراء الفائقة.
وتوجد تصنيفات أخرى من النجوم منها النجوم العملاقة البيضاء والنجوم العملاقة الصفراء وغيرها، حيث أن بعضها يعتبر حالات خاصة للأنواع الأخرى ونادرة الوجود على الأقل في مجرتنا.
كما يوجد نوع من أنواع النجوم هي النجوم النيوترونية، وهي النوى المنهارة لنجوم كبيرة جدًا، ويتراوح حجمها في مجال كبير، حيث يمكن أن يكون قطرها حوالي 20 ميلًا فقط، ويمكن أن تكون ضخمة جدًا وبالتالي لا يمكن تصنيفها على أنها الأصغر.
وعليه يبدو من الواضح أنه يوجد بعض النجوم وخاصة بعض النجوم النيوترونية أصغر من حجم كوكب الأرض، كما أن بعض النجوم القزمة البيضاء قد يكون حجمها قريبًا من حجم كوكب الأرض، لكن معظم النجوم تعتبر أكبر بمراحل كبيرة من الأرض، حتى أنها قد تكون أكبر من الشمس بأضعاف مضاعفة.
اقرأ/ي أيضًا:
