المنظومة الشمسية

2013 أطلس الكون

مور ، السير باتريك مور

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علم الفلك

المنظومة الشمسية

المنظومة الشمسية هي الجزء الوحيد من الكون الذي يمكن أن نستكشفه باستخدام المركبات الفضائية التي يمكننا بناؤها اليوم. تتكون المجموعة من نجم واحد (الشمس) وثمانية كواكب (والتي تقع الأرض في الترتيب الثالث من حيث القرب من الشمس)، وأجسام أدنى من ذلك كالتوابع، الكويكبات، المذنبات والنيازك.

وتعتبر الشمس نجما عاديا (بل إن الفلكيين ينزلونها إلى مرتبة النجم القزم)، لكنها المتحكم الأكبر في المنظومة الشمسية التي تنير كل أعضائها بانعكاس ضوء الشمس عليها. ويعتقد أن الكواكب تكونت بتجميع مادتها من سحابة من المواد أحاطت بالشمس اليافعة. نعرف أن عمر الأرض يبلغ 4.6 بليون سنة وبالتأكيد فإن المنظومة الشمسية أقدم من ذلك. وتسهل رؤية أن المنظومة الشمسية مقسمة إلى قسمين منفصلين، إذ توجد أربع كواكب صخرية وهي عطارد، الزهرة، الأرض والمريخ، وبعد ذلك يوجد سرب من أجسام أصغر بكثير هي الكويكبات، يتلوها أربعة عمالقة وهي المشتري، زحل، أورانوس و نبتون، ثم بعد نبتون يوجد سرب آخر من الأجسام الثانوية وهو حزام كويبر (تخليدا لذكرى الفلكي الهولندي جيرار كويبر Gerard Juiper والذي طرح فكرة وجودها). كان أول ما اكتشف من كائنات حزام كويبر هو بلوتو عام 1930، وتم تصنيفه في البداية ككوكب لكننا الآن نعرف أنه ليس حتى أكبر أجسام السرب. بعض هذه الأجسام تقع على مسافات بعيدة فعلى سبيل المثال تصل دورة سدنا إلى 12،300 سنة، وفي الأوج يبتعد عن الشمس بمسافة 900 وحدة فلكية (AU).

تكونت الكواكب الأربعة الداخلية بالقرب من الشمس لذا فقد طردت غازاتها الخفيفة بعيدا، تاركة فقط لبها الصخري. أما الكواكب العملاقة والتي تكونت في بيئات أبعد وأبرد فقد احتفظت بغازاتها الخفيفة (الهيدروجين غالبا) وكبرت حتى وصلت إلى أحجام مهولة. يبلغ حجم المشتري- أكبر الكواكب بفارق كبير- 1319 ضعف حجم الأرض وتفوق كتلته مجموع كل الكواكب الأخرى في المنظومة الشمسية!

للأرض تابع واحد وهو قمرنا العزيز، وهو أقرب الأجسام الطبيعية في السماء إلينا (باستثناء الجسيمات السيارة). لدى المريخ قمران وللمشتري أكثر من 60 قمرا ومثل ذلك لزحل، ولأورانوس 27 قمرا و لنبتون 13 قمرا، ورغم ذلك فإن معظمها صغيرة جدا وكانت في الأغلب كويكبات سابقة. توجد فقط 4 أقمار (3 من أقمار المشتري، وقمر لزحل ) أكبر من القمر .

أما المذنبات فحتى وإن كانت مشهدا مثيرا في بعض الأحيان )مثل المذنب هيل-بوب الذي ظهر 1997( لكنها ذات كتلة صغيرة جدا. وتعتبر النواة -التي توصف بأنها كرة ثلج مغبرة- هي الجزء المادي الوحيد من المذنب. وعندما يقترب المذنب من الشمس يبدأ الثلج بالتبخر ويظهر للمذنب رأس غازي يسمى بالذؤابة وذيل طويل .وللمذنبات الساطعة مدار شديد الانحراف عن المركز ولذا فهي لا تعود إلى الجزء الداخلي من المنظومة الشمسية لفترات تمتد إلى قرون عديدة كما أننا لا نستطيع التنبؤ بمجيئها. يوجد العديد من المذنبات قصيرة الفترة والتي تعود بانتظام لكن جميعها باهتة، فكلما مر مذنب بقرب الشمس نسبيا يفقد كمية معينة من مادته ولذلك فإن المذنبات قصيرة الفترة قد استهلكت معظم مادتها.

عندما يتحرك المذنب يترك وراءه ذيلا غباريا. إذا انجرفت الأرض داخل أحد هذه الذيول فإن جزيئات الغبار تتراكم وتدخل غلافها الجوي حيث تشتعل في طبقات الجو العليا مسببة الأشعة المضيئة التي نسميها بالشهب. أما الأجسام الأكبر التي تنجو أثناء السقوط إلى الأرض تسمى بالنيازك، وهي تأتي من حزام الكويكبات وليست مرتبطة بالمذنبات أو الشهب.

إلى أي مدى تمتد المنظومة الشمسية؟ ليس هذا سؤالا تسهل الإجابة عليه فمن الممكن أن يكون هناك كوكب آخر من بعد نبتون وحزام الكويكبات، كما أن العلماء يظنون أن المذنبات تأتي من سحابة ثلجية تدور حول الشمس على بعد سنة أو سنتين ضوئيتين- لكن لا يمكن التأكد من ذلك. يقع أقرب نجم لنا بعد الشمس على بعد 4 سنوات ضوئية، لذا فإننا لو قلنا أن آخر المنظومة الشمسية يقع على بعد سنتين ضوئيتين فلن نكون بعيدين جدا عن الواقع.