مع سلسله النظام الشمسى الكامل ,, سلسله متجدده شامله
سنتدحث معكم ان شاء الله فى هذه السلسله عن كل مايتعلق بالنظام الشمسى باستفاضه كامله وبشمول كل الاجزاء متضمنه الكويكبات والمذنبات والأقمار وبشكل عام وخاص وأرجو من الله ان ينول الموضوع على اعجابكم >> الموضوع مقسم الى ستة أجزاء ستكون بين يديكم فى ستة موضوعات أضعها تباعا ان شاء الله ... ونبدأ بسم الله الرحمن الرحيم
الشـــــــــــــــمـــس
نجم متوسط الحجم ودرجة الحرارة في مجرة درب التبانة. وتعد الشمس النجم المركزي الذي يتبع له نظامنا من الكواكب بما فيها الأرض، ويبلغ متوسط بعد مركز الأرض عن مركز الشمس وحدة فلكية واحدة تقارب 150 مليون كم. والأرض على هذا البعد المتوسط تستقبل كمية مناسبة من الطاقة والحرارة تساعد على المحافظة على بقاء الحياة على الأرض.
وتعد الشمس التي تنتمي إلى الصنف الطيفي G من النجوم المتوسطة الحجم وتبلغ درجة حرارتها السطحية قرابة 6000 كلفن ولونها أصفر.
أهم المعلومات عن الشمس.
* عمر الشمس: 4.5 مليار سنة
* متوسط البعد عن الأرض: 149.6 × 10^6كم
* متوسط البعد عن مركز مجرة درب التبانة: 2.5 ×10^17كم
* دورة الشمس حول مركز المجرة: 2.26 × 10^8كم
* سرعة الشمس في مدارها حول مركز المجرة: 217 كم/س
* قطر الشمس: 1.392 × 10^6كم
* مساحة الشمس السطحية: 6.09 × 10^12كم2
* كتلة الشمس: 1.989 × 10^30كم
* كثافة الشمس: 1.408 غم/سم3
* جاذبية سطح الشمس: م/ث2
* سرعة الإفلات من سطح الشمس: 617.54 كم/س
* درجة الحرارة السطحية: 5780 كلفن
* درجة حرارة مركز الشمس: حوالي 13.6 مليون كلفن
* قدرة الشمس الضيائية: 3.827 × 10^26واط
* دورة الشمس المحورية عند خط الاستواء: 25 يوم و9 ساعات و 7 دقيقة و13 ثانية
* سرعة الدوران حول محورها: 7174 كم/س
يعدّ كوكب عطارد من أقرب الكواكب إلى الشمس . رآه قدماء الإغريقيين كجرم لامع بعيد الغروب ودعوه على اسم الإله هيرمس، ورأوه أيضاً قبيل الشروق كجرم لامع وأطلقوا عليه اسم الإله أبولو، ظناً منهم أنهما جرمان مختلفان ومرت فترة طويلة قبل أن يدركوا أنهما جرم واحد وأطلقوا عليه اسم رسول الآلهة عطارد لأنه قريب من الشمس. عطارد الذي يدور في كنف أمه الشمس في مدار داخلي بالنسبة لراصد من الأرض لا يرتفع كثيراً في السماء فهو يرى دائماً في الأفق وما هي إلا فترة قصيرة حتى يغرب. ولهذا فإن الكثير من الفلكيين لم يتمكنوا من رصده بالعين المجردة. ولا يمكن كذلك رصد هذا الكوكب على خلفية مظلمة في السماء لأنه يغرب سريعاً بعد الشمس. ولكن يعمد العلماء لدراسته عن طريق رصده أثناء ساعات النهار باستخدام مقارب كبيرة. إذ يكون الكوكب مرتفعاً عن الأفق وكذلك الشمس تكون مرتفعة عن الأفق أيضاً.
استكشاف الكوكب عطارد:
كثيراً ما كنت أشعر بالأسف لإهمال العلماء هذا الكوكب حتى أن البعض دعاه الكوكب المنسي، فمنذ أن مرت مركبة الفضاء غير المأهولة مارينر- 10 Mariner 10 بالقرب من الكوكب بين عامي 1974-1975 ، لم يتم إرسال أي مركبة نحوه منذ ذلك الحين، وحتى إطلاق المركبة الجديدة الرسول Messenger عام 2004 من ناسا لتتوجه نحو هذا الكوكب وتصله عام 2011 لتبدأ مرحلة الدراسة الجديدة للكوكب . وقد تم إطلاق المركبة مارينر- 10 في 13/11/1973 من قاعدة كاب كانفيرال في رحلة لاستكشاف الكواكب الداخلية وكان هدف الرحلة هو زيارة كوكب الزهرة ثم تنطلق المركبة لتأخذ لها مداراً حول الشمس حيث تعبر وهي في حضيضها الشمسي من أمام كوكب عطارد، أما وهي في الأوج فتكون في مدار يقع بين الأرض والزهرة . وقد عبرت بالقرب منه ثلاث مرات فقط وكان أول عبور في 29/3/1974 ثم في 21/9/1974 وكان العبور الثالث والأخير في 16/3/1975 وفي هذه العبورات كانت قريبة من الكوكب واستطاعت أن ترسل لنا كماً هائلاً من الصور الرائعة لسطح هذا الكوكب.
وكانت المركبة قد وضعت في مدار حول الشمس بحيث تقطع مسافة المدار في 176 يوم لتعاود المرور حول الكوكب كل ستة أشهر تقريباً. ولكنها كانت تعبر من أمام الكوكب في نفس المنطقة في كل مرة، فلم تغطي كاميرات هذه الرحلة أكثر من 45% من مساحة سطح الكوكب. وبعد هذه الدورة فقد الاتصال مع هذه المركبة في 24/3/1975 وبقيت في مدارها حول الشمس دون المقدرة للوصول إليها أو إعادتها للحياة ثانية.
مدار الكوكب عطارد:
هذا الكوكب الصغير الذي لا يتجاوز قطره 4879 كلم أكبر من قمرنا الأرضي بقليل يدور بعيداً عن الشمس بمسافة 58 مليون كلم بالمتوسط ( 0.38 وحدة فلكية) في مدار إهليلجي يكون فيه في الحضيض على بعد 46 مليون كلم، وفي الأوج على بعد يقارب 70 مليون كلم. فنرى أن الكوكب يقترب كثيراً من الشمس وهو في الحضيض حيث تزداد سرعته ويتباطأ وهو في الأوج. وهذا المدار يشذ قليلاً عن مدارات الكواكب الأخرى والتي تدور على مستوى استواء الشمس (دائرة البروج) تقريباً. حيث يميل مدار الكوكب عن هذا المستوى بمعدل سبع درجات ولا يشابهه في هذا الشذوذ المداري إلا الكوكب القزم بلوتو. وتبلغ أقصى مسافة يبعدها الكوكب عن الأرض حوالي 219 مليون كلم وأدنى مسافة حوالي92 مليون كلم. وبسبب قربه الشديد من الشمس فإن أكبر درجة استطالة له في السماء تتراوح بين 28 درجة حيث يمكن رؤية الكوكب قبيل الشروق في الأفق الشرقي، حيث يكون الكوكب في أبعد مسافة له عن الشمس من الجهة الغربية ويكون عندها في الأوج وتدعى أقصى استطالة غربية، و18 درجة حيث يمكن رؤية الكوكب بعيد الغروب في الأفق الغربي ،حيث يكون الكوكب في أبعد مسافة له عن الشمس من الجهة الشرقية ويكون عندها في الحضيض وتدعى أقصى استطالة شرقية.
ولأن مدار هذا الكوكب داخلي بالنسبة للأرض فقد يحدث أن يمر الكوكب من أمام قرص الشمس أثناء دورانه وهو ما يعرف بالعبورTransit. وتم رصد أول عبور للكوكب من أمام قرص الشمس في 7/11/1631 م من قبل العالم كبلر. ومن متابعة مواعيد عبور الكوكب أمام قرص الشمس ورصدها حتى الوقت الحاضر تم ملاحظة أن هذه العملية تحدث فقط في شهري مايو ونوفمبر. وعبور نوفمبر يحدث في فترات تتراوح كل 7، 13، 33 سنة، أما عبور مايو فيحدث كل 13، و33 سنة، وآخر ثلاث عبورات كانت في الأعوام 1999، 2003، 2006 م.
ويكون عبور شهر مايو عندما يكون الكوكب في الأوج البعيد عن الشمس أما عبور شهر نوفمبر فيكون الكوكب في الحضيض أي قريب من الشمس ( وهي الحالة الأكثر حدوثاً إذ تحدث بنسبة 3:7 ) ولكن ما يميز العبور أمام الشمس في شهر مايو أنه أطول إذ يستمر الكوكب في السير أمام قرص الشمس لمدة تسع ساعات، يمكن خلالها مراقبة الكوكب يتحرك أمام قرص الشمس كبقعة داكنة وهو يدور من الغرب إلى الشرق في مداره.
يستغرق الكوكب عطارد 88 يوماً أرضياً ليدور حول الشمس دورة واحدة (0.24 سنة أرضية).أما دورته اليومية حول محوره فإن لها تاريخ قبل إرسال المجس مارينز 10 لهذا الكوكب .حيث كانت أول دراسة للكوكب باستخدام المقراب من قبل ويليام هيرتشل في القرن الثامن عشر. ثم قام العالم شيباريللي Schiaparelli بوضع أول خارطة له من الدراسة بين عام 1881 إلى عام 1889، حيث رصد بقع داكنة على سطحه واستمر في رؤية هذه البقع ورصد حركتها ، وقد عزى سبب رؤية نفس التضاريس إلى أن الكوكب يدير نفس الوجه للأرض وهو في الحضيض فوجد أن دورة الكوكب حول نفسه مساوية لدورته حول الشمس Synchronous rotate حيث أنه يدير للشمس نفس الوجه دائماً وللأرض نفس الوجه دائماً. وهو يستغرق في دورته حول الشمس زمن مقداره 88 يوم أرضي وبذلك يكون له وجه دائماً نهاراً مقابل الشمس والنصف الآخر ليلاً في الجهة المقابلة للشمس. و بقي الحال كذلك حتى عام 1962 حين قام العالم هاورد و زملائه في متيشغان بدراسة الأشعة الحمراء المنعكسة عن الجانب المظلم المقابل للأرض و وجد أنه ادفأ من أن يكون في ليل دائم و عليه فإن الكوكب لابد وأن يدور حول الشمس بحيث تسقط الشمس على جميع أوجهه بالترتيب ليل ونهار.
وفي العام 1965 كان التأكيد القاطع على عدم تساوي اليوم و السنة على الكوكب بعد أن قام العالمان بيتنجلPettengill و دايس Dyce في بورتوريكو باستخدام المقراب الراديوي لدراسة عطارد. حيث تم إرسال موجات ذات تردد معلوم إلى الكوكب و اصطدمت به و ارتدت عن سطحه باتجاه المصدر أي الأرض واستقبلت بواسطة التلسكوب الراديوي نفسه فاعتبر مستقبلا للموجات بعد عشر دقائق من كونه مرسلاً لها. وعند دراسة الموجات المرتدة وجد أن الكوكب يدور حول نفسه وليس ثابتاً مقابلاً للشمس بوجه واحد كما كان يعتقد. فاذا افترضنا أن الكوكب ثابت ويواجه الشمس بوجه واحد دائماً سيكون طول الموجة المرتدة مساوية لطول الموجة المنبعثة من الأرض . أما إذا كان الكوكب يتحرك و يغير اتجاه نحو الشمس في تعاقب فان الأمواج المرتدة نحو الأرض ستختلف حسب الجزء المرتدة عنه اعتمادا على ظاهرة دوبلر . فالموجة المرتدة عن الجزء الذي يتحرك مقتربا باتجاه الأرض يكون ترددها عالي (طول الموجة اقل ) و يكون الأنزياح نحو الأزرق أم الجزء الذي يتحرك مبتعدا عن الأرض فإن تردد الموجة المرتدة عنه سيكون منخفض (طول الموجة اكبر) و يعتبر انزياح نحو الأحمر. وكانت النتائج لدراسة الأمواج المرتدة فعلا عن الكوكب مطابقة للتوقع الأخير . وبتطبيق العلاقات الرياضية على هذه النتائج كانت مدة دوران الكوكب حول نفسه تساوي58.7 يوماً و هو دوران بطيء جداً ،فإذا عطارد يدور حول محوره كاملاً أمام الشمس ويحدث عليه تعاقب الليل و النهار .ويدور حول محوره مثل الأرض من الغرب إلى الشرق، فتشرق الشمس على أرض عطارد من الشرق ثم تغرب من الغرب. لقد انتبه العالم الإيطالي جوسيب كولمبوGuiseppe Colombo إلى أن هذه الدورة اليومية للكوكب حول محوره في 59 يوم تعادل تقريباً ثلثي دورته السنوية حول الشمس في 88 يوم أي عندما يدور الكوكب حول نفسه ثلاث دورات كاملة يكون قد دار حول الشمس دورتين كاملتين ببساطة كل ثلاث أيام عطاردية تعادل سنتين عطارديتين و بهذا يكون التناغم في دورة عطارد السنوية إلى اليومية بنسبة 3:2 . وهناك حركة ثالثة غريبة لهذا الكوكب و هي اليوم الشمسي ويمثل الزمن منذ شروق الشمس إلى شروقها ثانية على نفس الموقع من الكوكب وهي تعادل سنتين من سنوات عطارد أو 176 يوم أرضي. وعزا العلماء سبب هذا التناغم إلى؛ مدار الكوكب الإهليلجي العالي الشذوذية المركزية e= 0.21 وبالتالي يغيّر من سرعته في مداره. وأيضاً إلى بطئ دورة الكوكب حول نفسه بفعل قوة جذب الشمس القوية وأيضاً لعدم وجود أي أقمار تابعة له ساعد على هذا البطء.
الحرارة والجو على عطارد:
يدور كوكب عطارد وهو قائم في مداره حول الشمس بحيث يكون نصف الكوكب تماماً مقابلاً للشمس في النهار والنصف الآخر تماماً في الليل، ولهذا يحدث على سطحه تباين حراري هائل ليس له مثيل بين الكواكب في المجموعة الشمسية. ففي النهار تكون أشعة الشمس ساطعة ومباشرة عليه فترفع درجة الحرارة على هذا الجانب إلى حوالي 700 درجة كلفن (427 ْْ س) وعندما يدور ليصبح هذا الوجه في الطرف البعيد عن الشمس يدخل في ظلام حالك وبرودة شديدة لتصل درجة حرارة سطحه إلى 100 ْ كلفن ( -183 ْ س) مما يجعل التباين كبير حيث يصل إلى حوالي 600 ْ كلفن ما بين الليل المتجمد القارص البرودة وبين النهار الملتهب الحارق.
ويعزى سبب هذا التباين الشديد في الحرارة السطحية على كوكب عطارد إلى غياب الغلاف الجوي غياباً شبه تام إذ يعتبر عطارد مفرغا من الغازات، وكان العلماء يعمدون إلى عدة وسائل ليتمكنوا من دراسة وجود أو غياب الغلاف الجوي،أولها بمراقبة تكون أي شكل من أشكال الغيوم أو الضباب الطافي على سطح الكوكب ،وثانيها التحليل الطيفي خلال النهار لتوضيح إمكانية امتصاص الضوء من قبل مكونات الغلاف الجوي ،وثالثها دراسة انعكاس الأشعة على سطح النجوم المارة بالقرب من الكوكب أو أثناء حدوث الاستتار.ولكن أي من هذه الدراسات لم يعطي أي نتيجة إيجابية أو دلالة على وجود أي شكل من أشكال الغلاف الجوي عليه.
وقد لجأ العلماء إلى طريقة رابعة باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية على الجانب المظلم من الكوكب ورصد الضوء المنبعث من مكونات الغلاف الجوي بما يشبه الشفق القطبي Aurora على الأرض. ولم تحدد هذه الطريقة أي نتائج عن الغلاف الجوي.وعند اقتراب المركبة مارينر 10 من الكوكب استطاعت تحسس مكونات رقيقة جداً لا تلبث أن تغيّر تركيزها وهي غازات الهيدروجين الهيليوم الصوديوم والبوتاسيوم ويعتقد أن سبب وجود الهيدروجين والهيليوم هو حمل الرياح الشمسية لها فيكون مصدرها بذلك الشمس.أما الصوديوم والبوتاسيوم فمصدرها من سطح الكوكب وقد يكون بفعل الرياح الشمسية على صخور الكوكب حيث تصطدم بها بشدو وتؤدي إلى حت واقتلاع هذه الذرات وبثها في تراكيز خفيفة جداً حول الكوكب.ويعتقد البعض الآخر من العلماء هو ضربات النيازك على سطح الكوكب. وأي كان مصدرها فإن غياب الغلاف الجوي يجعل الضغط الجوي منخفضاً جداً لدرجة العدم وقدر بأنه يبلغ 2 × 10-10 مليبار وبالتالي يعتبر الجو شبه مفرغ كما أسلفنا. وقد تكون الجاذبية لهذا الكوكب والتي تقدر ب 0.4 من الجاذبية الأرضية عاملاً لغياب الغلاف الجوي إذ لا تستطيع هذه الجاذبية الضعيفة الاحتفاظ بالغازات حول الكوكب.ولعدم وجود غازات تحيط به على شكل غلاف فإن الانعكاسية (ألبيدو) لسطحه تكون قليلة جداً = 0.1 ولكنه يظهر لامعاً لقربه من الشمس.
تضاريس سطح كوكب عطارد:
عندما اقتربت المركبة مارينر 10 برحلتها الوحيدة للكوكب عطارد، وقامت ببث مجموعة من الصور دهش الجميع لشدة الشبه بين هذا الكوكب والقمر الأرضي ويعود سبب هذا التشابه الشديد بين الجرمين إلى وجود هذا الكم الهائل من الفوهات مختلفة الأقطار ولكنها تشابه الكثير مما يدل على أن عمر عطارد والقمر لشك متساويان من حيث تاريخ الأحداث الجيولوجية لسطحها. أول فوهة تم رصدها هي فوهة (كويبر) وقد تم تصوير العديد من أشكال التضاريس فتم رصد أراضي منبسطة ومرتفعات و أودية و منحدرات وخنادق و سلاسل من التلالscarps تمتد على السطح و تقطع بعض الفوهات ،مما يدل على أنها حدثت بعد الانتهاء من وابل الاصطدامات النيزكية التي حدثت على سطح الكوكب قديماً. وقد تكون بعض التضاريس قد ظهرت بسبب تبرد سطح الكوكب السريع و تجمد قشرته مثل التجاعيد. ومن أشهر معالم السطح قطبان حاران تصل فيهما درجة الحرارة إلى أعلى ارتفاع، يقع في القطب الأول أشهر فوهة وهي حوض كالوريس Caloris التي يقدر عمرها بـ 4 آلاف مليون سنة ويعتقد أن سبب تكونها هو اصطدام ضخم حصل على سطح الكوكب في هذه المنطقة ودعيت بهذا الاسم لتعني الحرارة Calorie حيث الحرارة إلى أقصى درجاتها =430 ْ س حين يكون هذا الحوض في الحضيض و مقابل الشمس مباشرة. أما في الجهة المقابلة للحوض مباشرة من الجهة الأخرى منطقة ذات مرتفعات و تضاريس شاذة غير منتظمة تغطي 360 ألف كلم2 من مساحة الكوكب وتتألف من أودية و تلال و جبال تصل إلى 2 كلم في الارتفاع و تدعى الأرض الغريبة weird terrain والتي يعتقد أن الموجات الناتجة عن الاصطدام المسبب لفوهة كالوريس هي السبب في تكوين هذه المنطقة على الجهة المقابلة .
ومن الجدير بالذكر أن مارينر- 10 لم تستطيع تصوير سوى نصف فوهة كالوريس وذلك لوقوعها على الخط الفاصل بين الليل و النهار فتم تصوير الجزء الواقع في النهار فقط ومنها تم الاستنتاج أن قطر هذه الفوهة =1300 كلم محاطة بسلسلة من المرتفعات التي تتراوح بين 1-2 كلم في ارتفاعها وقد تم تسمية التضاريس بأسماء العديد من المشاهير. يتميز سطح عطارد ببعض المميزات والتي لا توجد على القمر تحتاج إلى دراسة جيولوجية متعمقة مثل ملاحظة أن المقذوفات من الفوهات الصدمية لا تتناثر بعيدة عن الفوهة مقارنة مع القمر بسبب جاذبية الكوكب و التي تساوي رغم ضالتها ضعف جاذبية القمر، و كذلك المناطق المرتفعة تعتبر اقل انخفاضا من مرتفعات القمر لنفس السبب. يوجد على سطح عطارد مظهر يتالف من سلسة من التلال الملتوية و تمتد لمسافة500كلم يصل بعضها إلى ارتفاع 3 كلم تميز سطحه عن القمر. ويتميز السطح بوجود بعض الفوهات المتداخلة و مناطق ذات كم هائل من الفوهات الصغيرة و يبدو السطح عندها خشن الملامح. ولوحظ عدم وجود صفائح قاريةPlate tectonics على عطارد مشابهة بالقمر و لعل تسمية الكوكب باسم الكوكب الممل يعود للتشابه الكبير بينه و بين القمر الأرضي. وجد من الدراسات إن صخور الكوكب تحتوي على تيتانيوم وحديد بنسب اقل من صخور القمر و إنها من نوع الصخور البازلتية. و في عام 1991 تم التقاط صور راديوية للكوكب ووجد من الدراسات أثناء تحليلها دلالات على وجود صفائح من جليد الماء في منطقة القطب الشمالي للكوكب في منطقة تقع في ظل بعض الفوهات و لم تصل إليها كاميرات المركبة مارنير10 . الكتلة الكثافة والتركيب: من أحد النواتج الهامة للمركبة مارينر-10 هو حساب كتلة الكوكب عطارد إذ تعذر حسابها من الأرض لصغر حجمه إذ يبلغ قطره 4879 كلم و كذلك لعدم وجود أقمار تابعة. ولكن مارينر-10 استطاعت حساب كتلته و كانت تساوي 3.302 ×10 23 كغم وهي كتلة كبيرة بالنسبة إلى حجمه الصغير(0.06 من كتلة الأرض). وبالتالي هو كوكب ثقيل جدا (حيث انه أكبر من القمر بقليل لكن له أربع أضعاف وزنه). لا شك و أن كثافة الكوكب الكبيرة تصل إلى 5.43 غم/ سم3 (قريبة جدا من كثافة الأرض) تدل على وجود نسبة كبيرة من الحديد في نواته بل تشكل الجزء الأكبر من تركيبه . وتم التوقع بان تكون النواة الحديدية تشكل 3600 كلم من قطر الكوكب (أي ما يعادل 80% من نواته ) تقريباً3/4 الحجم. وهذه النواة الحديدية محاطة بطبقة رقيقة من الصخور تصل إلى 600كلم في سمكها. ولعل هذا سبب تسمية الكوكب عطارد بالكوكب الحديدي.
ويعتقد بعض الفلكين أن قشرته الصخرية كانت أكبر لكن بفعل اصطدام قد حدث أثناء دورة حياة هذا الكوكب -الحافل بالأحداث- أطاح بجزء كبير من قشرته وبقي منه نواة حديدية محاطة بقشرية من الصخور الرقيقة. وليس هذا فحسب، بل لعل هذا ما يفسر مدار الكوكب الشاذ المائل 7 ْعن خط دائرة البروج. وحتى يُحدث هذا الاصطدام هذه النتيجة يجب أن يكون الجرم الذي قام بالاصطدام ذا كتلة تعادل0.2 من كتلة الكوكب و سرعة تصادم تعادل 20 كلم/ث. ويعتقد العلماء أن عطارد كوكب ميت من الناحية الجيولوجية منذ أكثر من أربعة بليون سنة مثل القمر تماماً. الحقل المغناطيسي : من النتائج المفاجئة لدراسات نتائج المركبة مارينر-10 اكتشاف إشارات إيجابية لمجسات الحقل المغناطيسي المحمولة على المركبة. فقد كانت المركبة تحمل أجهزة للكشف عن أي أثر للحقل المغناطيسي للكوكب و كم كان هذا الناتج مدهشاً. فمن المعتقد أن الكوكب و لصغر حجمه قد تجمد بسرعة و بردت نواه الحديدية وتصلبت منذ زمن بعيد و لا تستطيع أن تعمل عمل دينامو وتكون مصدر هذه القوة المغناطيسية التي تعادل 1/100من قوة مجال الأرض المغناطيسي. ومن العلم أن الكوكب يحتاج إلى نواة منصهرة و سرعة دوران كافية لإحداث حقل مغناطيسي. وجد أن لكوكب عطارد حقل مغناطيسي مشابه للمجال المغناطيسي الأرضي أي أن البوصلة على سطحه تنحرف إبرتها نحو القطب الشمالي الجغرافي و أن هذا المجال قوي بما فيه الكفاية ليحرف الرياح الشمسية. و قد وجد أن محور هذا المجال المغناطيسي ينحرف قليلاً عن محور دوران الكوكب حول نفسه. هذه النتائج كانت مفاجئة لأنه إذا علمت أنه ليس للقمر، والزهرة، والمريخ أي مجال مغناطيسي فنستطيع القول أن كوكب عطارد فريد من هذه الخاصية لذلك لا بد لنا من تفسير مصدر هذه القوة. وأول استنتاج توصل إليه العلماء أن نواة هذا الكوكب لا تزال منصهرة وليست متصلبة، ولكن! الكوكب بطيء جداً في دورته حول نفسه بحيث لا تكفي هذه السرعة لتوليد هذه القوة المغناطيسية. فهاهو كوكب الزهرة الأكيد أن نواته سائلة ولكن ليس له حقل مغناطيسي بسبب بطئ دورانه حول محوره. مصدر هذا الحقل لاشك أنه لا يزال غامضاً و غير معروف و نحتاج إلى تفسير مقنع.
الجزء الثانى >> سلسله النظام الشمسى الكامل ,, سلسله متجدده شامله
الزهــــــــــــــــــرة
]
كوكب الزُهَرة هو ثاني الكواكب بعداً عن الشمس ومن أكثر الأجرام السماوية شدة إضاءة بعد الشمس و القمر. الزُهَرة من الكواكب المعروفة قبل التاريخ وقد عبَدَه العرب في الجاهلية وسموه العزة في حين سموا الشمس اللات. وكان كوكب الزُهَرة يشاهد في الصباح قبيل الشروق فدعي نجم الصباح. ويشاهد في المساء بعد الغروب ودعي نجم المساء كما حدث مع عطارد. واستمر الأمر هكذا حتى القرن السادس قبل الميلاد حيث توضحت الصورة في الأذهان وعرف أنه جرم واحد. ودعي على اسم آلهة الحب والخصوبة الإغريقية ودعاه الرومان باسم فينوس آلهة الجمال. وعند البابليون عرف باسم آلهة النعيم عشتار، أما الصينين القدامى فدعوه الكوكب الأبيض الجميل. .
مدار الكوكب:
يدور كوكب الزُهَرة حول الشمس في مدار يتصف بأنه دائري تقريباً لأن شذوذية المركز عنده تساوي 0.007 وهذا يعني أن الفرق بين بعده عن الشمس في الأوج لا يختلف كثيراً عن بعده في الحضيض والفرق بين البعدين فقط 1.5 مليون كلم. أما بعده عن الشمس في المتوسط فيبلغ 108 مليون كلم (0.72 وحدة فلكية). ويقطع مدار الزُهَرة مستوى دائرة البروج ( مستوى دوران الأرض حول الشمس) في نقطتين تعبران أمام الشمس مرتين في العام هما عقدة الصعود في شهر كانون الأول وعقدة الهبوط في شهر حزيران.
وإذا حدث أن وقعت إحدى هاتين العقدتين في حالة الاقتران الداخلي أي أن تكون الشمس والزُهَرة والأرض على استقامة واحدة تحدث ظاهرة العبور. وتتكرر ظاهرة الاقتران الداخلي مرة واحدة كل 584 يوماً ولكن لأن مدار كوكب الزُهَرة يميل 3.4ْ عن دائرة البروج يجعل عملية العبور Venus Transit أمام قرص الشمس نادرة جداً. لأن الكوكب يمر فوق أو تحت دائرة البروج فلا يمر أمام قرص الشمس. وحالات العبور تحدث في الأسبوع الأول من حزيران أو حوالي العاشر من كانون أول بسبب مرور الكوكب في العقدتين بهذه التواريخ. وتتكرر ظاهرة العبور لكوكب الزُهَرة من أمام قرص الشمس بشكل دوري 8 سنوات ،121.5 سنة ،8 سنوات ، 105.5 سنة وهكذا.
وأول من توقع حالات عبور الزُهَرة أمام قرص الشمس هو جوهانز كلبر عام 1627 إذ قال بأن الزُهَرة وعطارد سيعبران من أمام قرص الشمس في عام 1631 ولكنه توفي قبل الحدث،وتم رصد عبور عطارد بتاريخ 11/1631 ولم يتمكن الفلكيين من رصد عبور الزُهَرة آنذاك.أما عبور عام 1639 فقد رصده إنجليزيان هاويا فلك هما Crabtree و Horrocks. تلاه عبور عام 1761 ثم عام 1769 ثم عام 1874 وعام 1882 مما يجعل ظاهرة العبور لكوكب الزُهَرة حدثت فقط ستة مرات منذ اختراع المقراب ومع العبور الأخير 2004 تصبح سبعة حالات عبور. وكان لظاهرة عبور الزُهَرة أهمية كبرى في تاريخ الفلك إذ اقترح العالم إدموند هالي باستغلال هذه الظاهرة لحساب بعد الأرض عن الشمس بالرصد من مناطق مختلفة واستعمال ظاهرة التزيّح Parallax . ولكن نتائج الأرصاد كانت مخيبة للآمال حينها . ويقال أن الفارابي رصد هذا العبور في عام 910ميلادي من مركز إخستان و يعتقد أن هذه المقولة صحيحة .
والعبور الأخير لكوكب الزُهَرة من أمام قرص الشمس كان يوم 8/6/2004 م حيث رصد آلاف من هواة الفلك في العالم ومنهم أعضاء الجمعية الفلكية الأردنية هذا الحدث النادر الذي لم يحدث منذ 1882 م. وبما أن قرص الشمس الظاهري أكبر بمقدار32 مرة من قرص الزُهَرة الظاهري فإن الراصدين شاهدوا بقعة سوداء على قرص الشمس بكل سهولة باستخدام المناظير الصغيرة وبالطبع بوجود فلتر لحماية العين من الأشعة الشمسية الضارة. وأما العبور التالي فمن المتوقع حدوثه بإذن الله عام 2012م.
والزُهَرة كوكب داخلي بالنسبة للأرض لذا لا يرى على مدى ليلة كاملة كما هو الوضع مع عطارد، ولكن مدة رؤيته أطول لأن أقصى درجة استطالة له تتراوح بين 39ْ إلى 47 ْمما يتيح رؤيته لمدة 3 ساعات كحد أقصى في أحسن الأحوال بعيد الغروب أو قبيل الشروق. ولا يمكن أن للعين أن تخطئه إذ أن رؤيته واضحة جداً بسبب شدة إضاءته، فانعكاسية أشعة الشمس عن سطحه تصل إلى 0.7 مما يعني أن أكثر من 70% من أشعة الشمس الساقطة على سطحه تنعكس عنه فيرى متلألئاً كحبة ألماس في الأفق الشرقي أو الغربي.
كلما صغرت مساحة الجزء المرصود من سطحه زادت شدة إضاءته! من أحدا خصائص الكوكب الغريبة بأنه كلما صغرت مساحة الجزء المضيء من سطح الكوكب بالنسبة للراصد زاد تألق هذا الكوكب فكيف هذا؟ كوكب الزُهَرة كما ذكرنا كوكباً داخلياً بالنسبة للأرض. ولأن مداره شبه دائري حول الشمس فهو يرى بأطوار مختلفة كالقمر تماماً. فيتطور من هلال إلى تربيع إلى بدر وهكذا. وكان العام جاليليو قد رصد هذه الأطوار بواسطة مرقبه عام 1610 م. واعتبر هذه الأطوار دليلاً قويا على صحة نظرية كوبرنيكس بمركزية الشمس .فلا يمكن أن تحدث هذه الأطوار إلا إذا دار الكوكب حول الشمس. و كان العلم أيدموند هالي في عام 1721 أول من لاحظ أن الكوكب تزداد شدة إضاءته وإشراقه عندما يتناقص حجم الجزء المضيء من سطحه.
نحن نعلم أن البدر أكثر سطوعاً من الهلال ولكن هذا لا ينطبق على الزُهَرة فعندما يكون الكوكب بدراً يكون في التقابل الأقصى ( الأرض الشمس الزُهَرة) ويكون عندها الكوكب في الطرف البعيد جداً عن الأرض في مداره ويبعد حينها 1.7 وحدة فلكية (257 مليون كلم ) وبسبب بعده تكون شدة إضاءته قليلة. وعندما يأخذ بالحركة باتجاه الأرض يبدأ قرصه المضيء بالتناقص ولكن مع اقترابه من الأرض تزداد شدة إضاءته حتى يصبح في أقصى استطالة له (الشرقية أو الغربية ) فإنه يكون في مرحلة التربيع. وهكذا تستمر زيادة شدة الإضاءة مع اقترابه من الأرض وبنفس الوقت تقل مساحة الجزء المضيء منه، حتى يصل إلى التقابل الأدنى ( الأرض الزُهَرة الشمس) و يكون في أقرب موقع له من الأرض حيث يبعد 0.28 وحدة فلكية تقريبا وتعادل 41 مليون كلم . وبعد أن يتحرك من الاقتران الأدنى يكون ساطعاً جداً مع أنه في طور الهلال، وكما لاحظنا فإن الزُهَرة من الأجرام التي تقترب من الأرض كثيرا.
تشرق الشمس غربا!
لم أخطئ في كتابة العنوان لأن الشمس التي نعهدها على الأرض تشرق من الشرق وتغرب في الغرب. ولكن ليس هذا هو الحال على كوكب الزُهَرة. استطاع العلماء وباستخدام الموجات الراديوية التي تستطيع اختراق الغيوم وبهدف دراسة سطح الكوكب استطاعوا تحليل الأمواج المرتدة وتفسيرها على ظاهرة دوبلر فوجدوا أن الكوكب يتحرك باتجاه عقارب الساعة أي من الشرق إلى الغرب. بينما الكواكب الأخرى ومثال عليها عطارد كما رأينا سابقا يتحرك من الغرب إلى الشرق عكس عقارب الساعة. وهذا يدل على أن ساكن الزُهَرة، لو استطعنا تخيل وجود حياة عليه- وما أصعب تخيل و جود حياة على الزُهَرة- فإن هذا الإنسان سيرى الشمس تشرق من الغرب وتغرب في الشرق ببطء شديد جدا بسب حركة الكوكب التراجعية. من هذا استنتج العلماء أن الكوكب لابد انه مقلوب رأساً على عقب، وقطبه الشمالي في الأسفل وقطبه الجنوبي في الأعلى ومحور دورانه يميل قرابة 177 ْ عن مستوى تعامد محاور الكوكب مع استواء الشمس (خط البروج).
في كل يوم يمر عام! لا زلت أتحدث عن غرائب مدار كوكب الزُهَرة. فالساكن الذي يصعب تخيله على هذا الكوكب في كل يوم يمر عليه يكبر عاماً. نحن نعلم أن اليوم ينتج بسبب دوران الكوكب حول محوره دورة واحدة، وبسبب دوران الكوكب البطيء جداً حول محوره وفي الواقع هو أبطأ الكواكب في الدوران حول نفسه فإنه يحتاج إلى زمن مقداره 243 يوماً ليتم دورة واحدة حول محوره لينتج اليوم وهذه الفترة هي أطول يوم كوكبي بالنسبة لكواكب المجموعة الشمسية حتى أنها أطول من السنة لكوكب الزُهَرة!!! كوكب الزُهَرة يحتاج إلى 225 يوماً ليتم دورة واحدة في مداره حول الشمس . وعليه فالكوكب ينهي دورة واحدة في مداره حول الشمس وينتهي العام ولم ينهي يوم واحد في دورانه حول نفسه بعد! كوكب بدون حقل مغناطيسي! هذا الكوكب يمتلك بعض الصفات الغريبة وغير المألوفة بالنسبة لنا مقارنة مع الأرض فالكوكب مقلوب رأساً على عقب، وتشرق الشمس عليه من الغرب وتغرب في الشرق. واليوم عليه أطول من السنة بسبب بطئه الشديد في الدوران حول نفسه. وعندما اقتربت المركبات غير المأهولة من الكوكب حاملة عليها المجسات لحساب قوة الحقل المغناطيسي له، فوجئ العلماء أن الكوكب لا يملك حقلاً مغناطيسياً بمعنى الكلمة وأن القوة المغناطيسية التي تلمسوها لا تكاد تتجاوز واحد بالألف من قوة مجال الأرض المغناطيسي.
فإذا علمنا أن كوكبي الأرض والزُهَرة متشابهان في الكثير من الخصائص- حتى أن البعض يعتبرهما كوكبان توأمان- ويمكن دراسة هذا التشابه في الجدول المجاور:
من دراسة التشابهات الكبيرة بين الكوكبين ونقلاً على أن الأرض لها حقل مغناطيس قوي ولها نواة سائلة تعمل عمل الدينامو كانت المفاجأة في عدم وجود حقل مغناطيسي لكوكب الزُهَرة. وقد رجح العلماء أن تكون سرعة دوران الكوكب البطيئة جداً والتي تجعل من العسير على هذه النواة السائلة أن تدور وتعمل عمل الدينامو لتوليد حقل مغناطيسي هي السبب المقنع لتفسير غياب الحقل المغناطيسي على كوكب الزُهَرة.
جنة أم جحيم؟
كما رأينا أعلاه فان الزُهَرة يعد توأم الأرض وهو الساطع المشرق المتلألئ، وعندما تم رصد الغيوم التى تغلف سطح الكوكب بدأ الاعتقاد بأنه لابد من وجود حياة ومياه ومحيطات وغابات تحت هذا الستار الدافئ من الغيوم. وأطلق البعض لخياله العنان لتصور الحياة الهانئة على هذا الكوكب الدافئ القريب من الشمس ،وشبه الكوكب بالفردوس بغاباته و عيون الماء الدافئة والجو المعتدل طوال العام وألهبت هذه التصورات خيال الأدباء والفنانين وأصبحت موضوع كثير من اللوحات والرسومات. وبسب عدم قدرة الإنسان في تلك الفترة وباستخدام المراقب الأرضية من دراسة سطحه أسهب الجميع في التخيلات. وكم كانت المفاجئة- وهذه الكلمة ليست غريبة عندما نتحدث عن الزُهَرة- عندما تمت دراسة كوكب الزُهَرة عن كثب وباستخدام المركبات غير المأهولة والتي بدأت من روسيا في سلسلة مركبات فينيرا Veneraإذ كانت أول رحلة إلى الزُهَرة فينيرا-1 بتاريخ 12/2/1961 . وتلتها سلسلة مركبات مارينر الأمريكية وكانت أول رحلة مارينر-1 بتاريخ 7/1967 و تلا كل منها عدد كبير من الرحلات مثل بيونيرPioneer Venus 1&2 وذلك في العام 1978 واستمر عمل هذه المركبة حتى عام 1992. ثم كان إطلاق مسبار مجلان Magellan probe الذي بدأ ببث صور ومعلومات عن الكوكب عام 1990 ودخلت هذه المركبة طبقات الغلاف الجوي السميك للكوكب وبدأت ببث المعلومات الحديثة عام 1994 ثم اصطدمت بسطح الكوكب وانتهت رحلتها بعد بث معلومات غاية في الأهمية. ومن نتائج هذه الرحلات كانت المفاجأة.وجد كوكباً مجهولاً ،حاراً جداً ،جافاً جداً ولعل أفضل تشبيه له هو مقلاة فارغة وضعت على النار مدة طويلة فالغيوم المتراكمة والضغط الجوي المرتفع جدا . وأينما توجهت تواجه نفس الظروف! فليس هناك اختلاف بين منطقة الليل أو منطقة النهار وبين منطقة الاستواء أو منطقة الأقطاب فالجو دائما خانق الحرارة و جاف جداً و أيما تشبيه سيكون أفضل من كلمة الجحيم. كوكب الدفيئة
درست المسابير الفضائية الغلاف السميك لكوكب الزُهَرة والممتد إلى حوالي مسافات كبيرة فوق سطح الأرض ويشكل ضغطاً على سطح الزُهَرة يعادل 90مرة أكثر من الضغط الجوي على سطح الأرض. ولتشبيه ذلك تخيّل أنك على عمق 1000متر في قاع المحيط بدون واقي من ضغط الماء .هكذا هو حال الضغط المرتفع على سطح الزُهَرة . مع ارتفاع الضغط الشديد ترتفع الحرارة بشكل كبير وكلما انخفضنا من أعالي الغيوم باتجاه سطح الكوكب زادت درجات الحرارة ارتفاعاً لتصل إلى قرابة 750 ْ كلفن (400-460 ْ س). كل هذا بسبب طبقة الغيوم السميكة جداً والتي تحيط بالكوكب! ومن خلال دراسة انعكاسية جزيئاتها العالية وجد أنها غيوم تحوي قطرات من حمض الكبريت وهذا هو سبب لونها الأصفر الشاحب. فالأمطار على سطح هذا الكوكب أمطار حمضية ولكن هذه القطرات المتساقطة نحو أرض الكوكب تعود وتتبخر قبل أن تصل السطح بفعل كميات الحرارة الهائلة. يرجع مصدر هذا الغازات مثل الكبريت وثاني أكسيد الكبريت إلى البراكين على سطح الكوكب، التي بثتها، وحدث بعد ذلك تفاعلات كيميائية حرارية بينها في طبقات الغيوم الحارة وتفاعلات ضوئية أدت إلى تراكم الحمض. هذا الجو السميك المحيط بالزُهَرة يتركب في معظمة من غاز ثاني أكسيد الكربون حيث يصل تركيزه إلى 97% ومن النيتروجين بنسبة 3% وهذا الغازات تعمل عمل غازات الدفيئة فعند سقوط أشعة الشمس على الكوكب فإنها تخترق الغيوم لتصل إلى السطح ثم تنعكس عن السطح، ولكن الغازات في الجو تقوم بامتصاص جزء من الأشعة تحت الحمراء المنعكسة وترد الجزء الباقي إلى السطح ثانية وهكذا تحجز الحرارة في الداخل. وهكذا يستمر امتصاص الطاقة ويستمر ارتفاع درجة الحرارة . حتى أصبحت الحرارة على كوكب الزُهَرة من أعلى درجات الحرارة بين أفراد المجموعة الشمسية !وليس كما يظن البعض أن عطارد هو الأعلى درجة حرارة لأنه الأقرب إلى الشمس. وذلك لان الزُهَرة وعلى أي بقعة من أرض هذا الكوكب ليلاً كانت أم نهاراً قطبية أم استوائية الحرارة مرتفعة فلا فرق بين أي جزئ في أي وقت من حيث الحرارة المرتفعة. وأوضحت الدراسات التي تمت للكوكب باستخدام الأشعة فوق البنفسجية وجود عواصف ورياح شديدة تتحرك بسرعة كبيرة تصل إلى 350كم/ساعة من الشرق إلى الغرب في الأطراف العليا من الغلاف بحيث تقطع سطح الكوكب في أربعة أيام. وكلما انخفضا نحو سطح الكوكب تقل سرعة الغيوم لتصل إلى 3-18كم/ساعة على ارتفاع 10كم،وعلى ارتفاع 7كم تختفي الغيوم تماما.
ومن الجدير ذكره أنه في العام 1978 تم قياس تضاعف لنسبة حمض الكبريت في جو الزُهَرة يصل إلى خمسين مرة من مستوى قياسه الأول مما دل العلماء على احتمال حدوث ثوران على سطح الكوكب.
تركيب الكوكب :
استطاعت المجسات التي أرسلت إلى الكوكب أن تخبرنا عن تركيب الكوكب. ومن أهم هذه التراكيب هو تركيب الغلاف الجوي . حيث قسمت المعلومات الواردة عن الكوكب غلافه الجوي إلى ثلاث طبقات رئيسية من الغيوم الكبريتية وهي : الطبقة العليا والخارجية تتميز بوجود قطرات صغيرة وكثيرة من حمض الكبريت، أسفل منها توجد الطبقة الوسطى وتتميز بقطرات أكبر حجماً وأقل عدداً من حمض الكبريت ،ثم طبقة دنيا كثيفة وتتميز بقطراتها الأكبر حجماً ، أسفل منها توجد ضبابية تصل إلى ارتفاع 40 كلم عن سطح الكوكب، وبعدها وعند اقترابنا من السطح وعلى ارتفاع 30 كلم يبدأ الجو الجاف جداً والحرارة المرتفعة جداً فلا يمكن أن يبقى شيئاً دون تبخر حتى نصل إلى سطح الكوكب الحارق في حرارته المرتفعة والذي يعتقد أن تركيبه الداخلي يشبه الأرض كثيراً.
التضاريس السطحية:
الخرائط الموجدة بين أيدينا عن سطح الكوكب الزُهَرة هي خرائط رادارية وصور المركبات التي حطت على سطحه ،فلم تستطع عين الإنسان رؤية سطح الكوكب مباشرة. الكوكب في معظمه أملس وحوالي 10% منه عبارة عن مرتفعات يصل بعضها حوالي 11 كلم. ومن أشهر القارات منطقة قارة عشتارIshtar terra في الجزء الشمالي من الكوكب ومساحتها تعادل مساحة قارة استراليا (2900كلم بالقطر) ، وتظهر في هذه القارة هضبة مرتفعة تدعىLakshmi planum تصل إلى 1500كلم في عرضها ومحاطة بسلسلة جبلية متفاوتة في ارتفاعها وتحتوي على أكبر مرتفع هو مرتفع ماكسويل Maxwell Montes يصل إلى 11 كلم في الجهة الشرقية وبعرض قاعدة يقارب 700 كلم(ومن الطريف ذكره أن هذا هو الموقع الوحيد الذي تم تسميته على اسم مذكر وهو العالم جيمس كليرك ماكسويل وعدا عن هذا الاسم جميع المواقع الأخرى دعيت على اسم الآلهة المؤنثة وبطلات الأساطير أو أسماء نساء شهيرات من التاريخ) .وهي تحتوي أيضا على فوهة ضخمة قطرها 100كلم و تدعى كليوباترا Cleopatra والتي أكدت رحلة مجلان من الصور التي بثتها عنها أنها فوهة بركانية. المرتفع الآخر المتميز على سطح الكوكب هو قارة أفروديتterra Aphrodite جنوبي دائرة استواء الكوكب، يقدر العلماء مساحتها بمساحة إفريقيا وهي أكبر من قارة عشتار. ويبدو واضحا من معالمها وجود مرتفعات شرقية ومرتفعات غربية يقسمها انخفاض عمقه 3 4 كلم وطوله 1000 كلم ويمثل وادٍ سحيق يدعى Diana chasma. كان يعتقد أن السبب في وجود هذا الوادي هو تحرك صفائح هذا الكوكب بشكل شبيه بحركة الصفائح على الأرض ولكن رحلة مجلان إلى الكوكب أوضحت عدم وجود أي ظاهرة لتزحزح الصفائح في قشرة الكوكب.
وأوضحت الصور أيضا وجود عدد من الفوهات على سطح الكوكب بعضها من النيازك وخاصة تلك التي تمتد على شكل سلسلة من الفوهات وكأن النيازك الضخمة تفتت أثناء سقوطها. وبعضها من البراكين المندفعة على سطح الكوكب. وفي الجزء الشمالي من سطح الكوكب يوجد منطقة فويبي- بيتا Phoebe regio-Beta regio والتي تحتوي على فوهتين شهيرتين هما ريا وثيا.وقد دلت نتائج رحلة مجلان على أن السطح مغطى بانسياب الحمم البركانية Lava وأن الكوكب لا يزال نشطاً بركانياً في عدد من المناطق الحارة.وقد تم ملاحظة أن الفوهات النيزكية على سطح الكوكب كبيرة يصل أكبرها إلى 160 كلم في قطرها وأصغرها تتراوح من 5 إلى 8 كلم في القطر مما يعني غياب الفوهات الصغيرة ويعزى سبب ذلك إلى أن المادة الأصغر حجماً تتأين تأيناً كاملاً في الغلاف الجوي السميك فلا يتبقى من مادتها شئ ليصل إلى سطح الكوكب ويشكل فوهات صغيرة.
لماذا الأرض ليست كالزُهَرة؟
يعتقد العلماء أنه في بداية تكون النظام الشمسي كانت الظروف على الكوكب الزُهَرة والأرض متشابه وكانت الشمس حينها باردة .وعندما اشتدت الحرارة على الشمس ولأن الزُهَرة اقرب إلى الشمس من الأرض -فهي تبعد فقط 108 مليون كلم- بدأت المحيطات بالتبخر و بدأ انحلال CO2 من الصخور الطباشيرية بفعل الحرارة ،وبدأ هذا الغاز بالتراكم في الجو ،وعمل على اصطياد الحرارة تدريجياً. فبدأت الحرارة بالارتفاع وازداد التبخر وازداد تراكم CO2 في الجو وازداد بذلك عمل الدفيئة .وبدأت درجة حرارة الكوكب بالارتفاع . وهكذا حتى تراكمت الغيوم والغازات وأصبح الجو جافاً وحاراً. و لم تستطع الشمس أن تقوم بهذا التأثير على الأرض لبعدها عنها والذي يبلغ بالمتوسط 150 مليون كلم. و الآن السؤال الذي يطرح نفسه لو أخذنا الأرض ووضعناها مكان الزُهَرة يا ترى ما الذي سيحدث؟. أولا ستتضاعف كمية أشعة الشمس الساقطة عليه وستبدأ درجة حرارة الكوكب بالارتفاع ،ثم ستتبخر المياه الموجود في المحيطات، ويزداد وجود CO2 في الجو من الصخور السطحية الطباشيرية بفعل الحرارة ،فيزيد تراكمه من عمل الدفيئة التي تزيد من درجة حرارة الجو الذي يزيد من تراكم CO2في الجو وهكذا ..حتى يصبح الجو جافاً وحاراً. وطالما بدأت هذه السلسة من التفاعلات فلن تتوقف أبدا. لا شك بقدرة الله و حكمته عندما وضع الأرض على هذا البعد المثالي ليحفظ للإنسان جواً مثالياً للحياة. ومن الجدير ذكره أن هذا الكوكب ليس له أقمار تابعة.
الأرض
الأرض هذا الكوكب الوحيد النابض بالحياة بميزات فريدة من نوعها بين أفراد المجموعة الشمسية، والتي سمحت للحياة بأن تتطور على سطحه، ويتمثل بكرة صخرية صلبة كثيفة بل ويعتبر من أكثف الكواكب حيث يصل معدل كثافته إلى 5.5 غم /سم 3 وتبلغ كتلة الأرض 6 X 10 24 كغم، وعليه فإن حجم الأرض يعادل 10 27 سم 3 . هذه الأرض ليست كروية تماماً فهي منبعجة من الوسط فيبلغ نصف قطرها الاستوائي 6378 كلم أما نصف قطرها من الأقطاب فيعادل 6357 كلم. وسبب هذا الاختلاف هو دوران الأرض حول محورها مما يسبب قوة طرد مركزية تدفع بالمادة من عند الاستواء إلى الطرف البعيد مما يؤدي غلى تفلطحها الاستوائي. كوكب الأرض يدور حول نفسه ومحور دورانه يميل بمقدار 23.4 ْ عن العمود القائم على مستوى دائرة البروج وتستغرق ما يقارب 23 ساعة 56 دقيقة 4 ثواني لتدور حول نفسها دورة واحدة لينتج عن هذه الدورة الليل والنهار. وتستغرق قرابة 365.25 يوم لتتم دورة واحدة في مدارها حول الشمس لينتج عن هذه الدورة السنة. وبعد الأرض عن الشمس بالمتوسط هو الوحدة الفلكية والتي تعادل قرابة 150 مليون كلم. وشذوذية مركزية مدار الأرض تعادل e =0.017 .
فمدار الأرض مدار قطع ناقص (إهليلجي) حسب قانون كبلر الأول. ولمن لا يعرف المدار الإهليلجي هذه المعلومة مفيدة؛ فهو ليس كالدائرة له مركز واحد فقط، بل له مركزان (بؤرتان) تقع الشمس في إحدى هاتين البؤرتين. ويمكن رسم هذا المدار كما في الشكل المجاور.
يسمى هذا الشكل؛ الشكل الإهليلجي. وتقع الشمس كما ترى في الرسم التالي في إحدى بؤرتيه. وعندما تكون الأرض في الأوج؛ أي في أبعد نقطة لها عن الشمس كما يظهر من الرسم، فإن بعدها بالكيلومترات يقارب 152 مليون كيلومتراً، وعندما تصبح في الحضيض؛ أي في أقرب نقطة للشمس، تصبح على بعد يقارب 147 مليون كيلومتراً.
هذا البعد المناسب عن الشمس يجعل الأرض تنفرد بدرجة حرارة مناسبة تسمح للماء بالبقاء في الحالة السائلة، وهذا شيء لن نراه على الكواكب الأخرى. فالدارس للأرض يلاحظ أن ثلاثة أخماس سطح الأرض مغطى بسائل الماء، ويشكل 60% من نسبة السطح وتدعى هذه المسطحات المائية بالمحيطات. وما تبقى من 40% من السطح عبارة عن جزء صلب وجاف ويدعى القارات.وصخور هذه القارات أقدم عمراً حيث يقدر عمر الأرض بحوالي 4.2 مليار سنة أما صخور قاع المحيطات فيقدر عمرها بحوالي 200 مليون سنة فقط. وقد وجد أن تركيب صخور القارات قد تكون سليكاتية Silicates وتتشكل بشكل رئيسي من عناصر الأكسجين والسليكون مخلوطاً بعناصر ومعادن أخرى، أو قد تكون بازلتية Basalts وحبيباتها رقيقة جداً. وتقسم صخور القشرة الأرضية بشكل عام إلى ثلاثة أنواع من الصخور الأرضية هي:البركانية Igneous، والمتحولة Metamorphic، والرسوبية Sedimentary.
ويلاحظ الناظر لسطح الأرض بروز بعض قشرتها ليشكل أهم تضاريس الأرض وهي الجبال، والتي قد نجدها على شكل سلاسل جبلية ويبلغ ارتفاع أعلاها في قمة أفرست Everest حوالي 8.85 كيلومتراًً فوق مستوى سطح البحر. وهذه السلاسل ليست صفة لصخور القارة فقط بل نستطيع أن نرى سلاسل جبلية في قيعان المحيطات. ويستطيع الناظر إلى الأرض تمييز وجود قبتين من الجليد تكسوان قطبا الأرض الشمالي والجنوبي, وتمتد رقعتيهما في الشتاء وتقل في الصيف. والمحيطات المجاورة للقطبين الجليديين مياهها متجمدة من شدة البرودة ولكن وبسبب خاصية شذوذ الماء فإن هذا التجمد يكون فقط للطبقة السطحية العليا للماء فقط ولا تتجمد الأعماق. فالماء عكس السوائل الأخرى يتمدد مع البرودة عند التجمد وتقل كثافته فيرتفع للأعلى فلا يتجمد سوى سطح المحيط سامحاً لأشكال الحياة الأخرى بالبقاء حية تحته.
الجزء الثالث >> سلسله النظام الشمسى الكامل ,, سلسله متجدده شامله
الكـويكـبـــــات
حزام الكويكبات Asteroids belt حزام الكويكبات حزام من الأجرام الصغيرة يقع بين مداري المريخ والمشتري يبلغ متوسط بُعد مدار كوكب المريخ 1.5 وحدة فلكية عن الشمس، بينما متوسط بُعد مدار كوكب المشتري يزيد عن خمس وحدات فلكية.
وتساءل العلماء عما يملأ هذا المدار؟
فلا بد من وجود كوكب في هذه المنطقة ولم يتم اكتشافه بعد. فبدأ بحث العلماء في هذا الموقع عن كوكب ولكنهم بدل ذلك وجدوا عشرات الآلاف من الكويكبات الصغيرة في هذا المدار وكان هذا في بداية القرن التاسع عشر عام 1801 بالتحديد. فكان أول الاكتشافات لأكبر هذه الكويكبات وهو الكويكب سيريس، قطره يقارب 1000 كم، على يد الفلكي الإيطالي بيازي، وبعد ذلك التاريخ توالت الاكتشافات لهذه الكويكبات حتى قارب عددها عشرة آلاف كويكب. وبسبب حجمها الصغير سميت الكويكبات أي تصغير كوكب.
وشكل هذه الكويكبات يشبه شكل حبات البطاطا غير منتظمة الشكل،
وأسطحها الصخرية مليئة بالفوهات النيزكية ومن الجدير ذكره أن الكويكب سيرس قد ضم إلى قائمة الكواكب القزمة بعد قرار الاتحاد الفلكي الدولي في اجتماعه في مدينة براغ- آب/ 2006. يعتقد العلماء أن أصل الكويكبات كوكب فشل في الالتحام والتكوّن بسبب وقوعه بين قوتي الجذب العملاقتين في النظام الشمسي وهما جاذبية المشتري من جهة وجاذبية الشمس من جهة أخرى.
وعند دراسة هذه القطع الصخرية والمعدنية وجد أن أصولها تعود إلى عمر النظام الشمسي في معظمها، مما يعني أنها تكونت مع تكون النظام الشمسي وكواكبه قبل 4.6 مليار سنة، وعند تجميع كتل هذه الأجرام وجد أنها تشكل جسماً قطره 1500 كيلومتراً ، أقل من نصف حجم قمرنا الأرضي. يتفاوت حجم هذه الكويكبات بشكل كبير فأكبرها الكويكب سيريس Ceres، وأصغرها لا يتجاوز حجم قطع الحصى الصغيرة.
ويتم إعطاء الكويكبات رقماً متسلسلاً عند اكتشافها، ثم بعد ذلك تتم تسميتها مثلاً سيريس يحمل رقم 1، الكويكب بالاس Pallas يحمل رقم 2 وهكذا. كان حجم هذه القطع أكبر ومع حركتها وتصادمها بعضها بعضا تحطمت إلى قطع أصغر. وقد يكون لبعض هذه الكويكبات أقماراً تدور حولها مثل الكويكب إيدا.
هذه الكويكبات تدور حول نفسها في عدة ساعات، وحول الشمس في مدار إهليلجي كل 3-6 سنوات وتتكون الكويكبات بشكل أساسي من الصخور وهي غنية بالمعادن مثل الحديد وغيره. ويهتم العلماء بدراسة الكويكبات لأنها لا تزال تمثل التكوين الأول للنظام الشمسي فعند دراستها كأنما ندرس التاريخ القديم للكواكب. ويعتقد أن قمرا المريخ فوبوس وديموس من الكويكبات التي تم اقتناصهما بفعل جاذبية الكوكب ليتخذا مداراً حوله.
المــريـــــــخ
كوكب المريخ من الكواكب المعروفة منذ القدم وبسبب إضاءته ولونه الأحمر الذي يرى بوضوح في السماء ليلاً أطلق عليه اسم اله الحرب Mars. فاللون الأحمر هو لون الحرب والموت لدى الإغريق. المريخ هو رابع الكواكب بعداً عن الشمس، وسادس الكواكب من حيث الحجم. وأول كوكب يدور في مدار خارج مدار الأرض، وما يتبع ذلك من خصائص تختلف عما رأينا عند دراسة كوكبي عطارد والزهرة؛ مثل إمكانية رصد هذا الكوكب على فترات طويلة في السماء ليلا ً. فهو يقطع السماء من الشرق إلى الغرب. وبما أن مداره خارجي فلا يحدث له عمليات عبور أمام قرص الشمس. ولكن إذا افترضنا وجود ساكن على سطح المريخ فانه يستطيع رؤية الأرض وهي تعبر أمام قرص الشمس ويرى الأرض ترتفع إلى مستوى معين في السماء ولا يرصدها لفترة طويلة في ليل المريخ. والمريخ يبعد عن الشمس 228 مليون كلم (1.52 وحدة فلكية). ومدة دورته حول الشمس أطول لأن حجم المدار أصبح كبيراً الآن، وسنتناول هذه المواضيع في سياق هذا الفصل.
كوكب الخيال العلمي: لقد ألهب هذا الكوكب خيال العلماء والأدباء والفنانين كثيراً، وقضى الجميع فترة طويلة في محاولة مخاطبة سكان المريخ وتصور أشكالهم وصفاتهم وطبيعة حياتهم. حتى أن جائزة عرضت في عام 17/12/1900م من قبل الأرملة الثرية الفرنسية كلارا جوتزمان قيمتها 10 آلاف فرنك للبحث والاتصال مع أية حياة خارج الأرض عدا المريخ! لأنهم كانوا على ثقة تامة بأن المريخ مأهول وزاخر بالحياة. فكثرت القصص والحكايات والروايات والكتابات المختلفة عن سكان المريخ، ونشطت عملية الاتصال مع هؤلاء السكان ولكن دون جدوى حتى أنه في تقابل المريخ 25/8/1924 حيث اقترب المريخ من الأرض وأصبح على بعد 55.78 مليون كم فقط، استجاب الجيش الأمريكي لاقتراح قدمه الفلكي تود Todd وهو وقف كل الإرسال اللاسلكي الذي يرسله الجيش والإصغاء إلى إشارات لاسلكية محتمل أن يرسلها سكان المريخ إلى الأرض. وقد تكررت هذه الظاهرة في تقابل عام 1926م وتقابل عام 1928 م.
والآن لابد وأن نتساءل ما السبب الداعي لكل هذا الاهتمام بالمريخ؟ ولماذا لم نلحظ هذا الاهتمام عند دراسة الكواكب السابقة ؟ عند دراسة المريخ بصورة أولية لاحظ العلماء وجود قبتين جليديتين في شمال وجنوب الكوكب كما هما القطبان الجليديان على الأرض. وأن هاتين القبتين تغيران مساحتهما مع مرور الوقت، فإذا عرفنا أنه تتغير مساحة القطبين الجليديين على الأرض مع تغير الفصول الأربعة، حيث تقل المساحة صيفاً وتزداد شتاءاً. وسبب حدوث الفصول الأربعة على الأرض هو ميلان محور الأرض عن الخط العمودي مع مدارها بمقدار 23.4 ْ أثناء دوران الأرض في مدارها حول الشمس. فلا بد وأن سبب الاختلاف في مساحة الأقطاب على كوكب المريخ على مدار العام يدل على أن فصولاً تحدث على سطحه؛ وهذه الفصول لا تنشأ إلا من ميلان محور الكوكب عن الخط المتعامد على مداره. فلا بد وأن يكون محور الكوكب يظهر ميلاً عن العمود على المدار، وبالفعل وجد أن محوره مائل وأن درجة الميلان هذه تعادل 25.2 ْ وهي قيمة قريبة من ميل محور الأرض. فظن الكثيرين أنه مع تغير الفصول لا بد من وجود حياة.
وقد تمت بعض الأرصاد التي عززت نتائجها مثل هذه الفكرة حيث استطاع بعض الراصدين لسطح الكوكب من رصد بقع داكنة تتفاوت في ألوانها فاعتقدوا بأنها محيطات وقارات كالأرض. وتم رؤية بعض الغيوم البيضاء في مناطق معينة من سطحه. وكذلك تم رصد عواصف رملية متحركة . وعندما درس العالم كريستان هايجنز Christian Huygens الكوكب ورسم له أول خريطة، وجد أن اليوم المريخي يقارب 24 ساعة (في الواقع الرقم الصحيح لليوم المريخي هو 24 ساعة و 37 دقيقة و 22.6 ثانية) فهو قريب جداً من يوم الأرض. ووجود ليل ونهار بنفس طول ليل ونهار الأرض ارتبط بفكر الناس في تلك الفترة بوجود حياة شبيهة بالحياة على الأرض . وعندما تم رصد قمران صغيران يدوران قريباً من الكوكب عند مستوى دائرة الاستواء اعتقد بعض العلماء أنهما قمران صناعيان يدوران حول الكوكب. مثل هذه المشاهدات لابد وأن أثارت الخيال بوجوب وجود حياة مريخية بل وأنه يجب إجراء المحاولات المتكررة للاتصال بهم.
دراسة الكوكب عن كثب :
تشجع العلماء لدراسة هذا الكوكب عن كثب وأنه آن الأوان لتحليق مركبات فضائية نحوه للتعرف عليه. وكانت باكورة هذا النشاط والتي كللت بالنجاح مقارنة مع المركبات الفاشلة التي أطلقت قبلها المركبة مارينر-4 الأمريكية التي أطلقت في 28 تشرين الثاني عام 1964 نحو المريخ واستطاعت أن تبث بعض المعلومات الهامة. منها أن للكوكب غلاف جوي رقيق جداً يتألف من CO2 في أغلبه وضغطه الجوي قليل جداً. ولم تستطيع المجسات التقاط أي أثر لحقل مغناطيسي حول الكوكب وكذلك أوضحت الصور وجود فوهات واضحة متنوعة على سطحه. ثم أطلقت المركبتان مارينر 6 ثم 7 عام 1969 وقدمتا معلومات مشابهة لسابقتهما. وفي عام 1971 وبالتحديد في 30 أيار أطلقت المركبة مارينر 9 وكانت على بعد 1370 كلم من سطح الكوكب . هذه المركبة التي أعطتنا من المعلومات أهمها ومن الصور أبدعها، وأضافت الكثير لما نحتاج معرفته عن المريخ واستمرت بالبث حتى 27/تشرين الأول.
ولكن لا تزال دراسة وجود الحياة على المريخ تحتاج إلى مجسات تهبط على سطح الكوكب وتقوم بالدراسات اللازمة وكان تجسيد هذه الأفكار بإطلاق المركبة التوأم فايكنغ وهي عبارة عن مركبتين متشابهتين V-1و V-2 حيث هبطتا على سطح الكوكب الأولى في 20 تموز 1976 وهي الذكرى السابعة لهبوط الإنسان على سطح القمر، وكان موقع هبوطها في حوض كرايسCryse 22.4 ْ شمالا و47.5 ْغربا. ثم تلاها هبوط المركبة الثانية في 3 أيلول 1976 في موقع يوثوبيا Utopia 47.9 ْشمالاً 225.9 غرباً.وكم كان رائعاً عندما بدأت المركبتان ببث الصور والمعلومات عن سطح الكوكب وتركيب التربة والغلاف الجوي وحرارة السطح وفحص وجود حياة مهما كان نوعها....الخ. وكان موقع المركبتين مواجهاً للأرض لاستلام الرسائل التي كانت تستغرق حوالي 19 دقيقة للوصول إلى الأرض، ثم تبدأ الدراسات على هذه المعلومات مباشرة. ومن هذه الدراسات اتضح لنا عدم وجود أي شكل من أشكال الحياة على سطح هذا الكوكب حتى في أبسط صورها. فخاب أمل الكثيرين الذين تأملوا خيراً بوجود جيران لنا على كوكب المريخ. ولكن لا يزال العزاء أن البحث تم في نقطتين فقط على سطح هذا الكوكب وأن حجم العينات كان ضئيلاً جداً ولعلنا بحثنا في الزمان والمكان غير المناسبان.
جو المريخ :
لقد كانت أول الأخبار عن جو المريخ من سلسلة رحلات مارينر، حيث تم التأكيد على أن للكوكب غلاف الجوي رقيق جداً يصل إلى 0.01 بالنسبة لغلاف الأرض الجوي . يتألف هذا الجو الرقيق من CO2 في أغلبه حيث تصل نسبته إلى 95% من مكوناته. ثم تم تحليل مكونات الجو بواسطة مركبة فايكنغ الأولى لنصل إلى خلاصته عن تركيب الجو وهي كما في الجدول المجاور:
والضغط الجوي على سطح هذا الكوكب يقارب 1/100 من الضغط الجوي على سطح الأرض عند مستوى سطح البحر. وقد تم تلمس كمية ضئيلة جداً من الأوزون يصل تركيزها إلى 0.03 جزئ /مليون جزيء .ولكن هذا التركيز لا يحمي من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. ونلاحظ من الجدول أن نسبة بخار الماء في الجو ضئيلة جداً مما يجعل الجو جافاً. ولكن بسبب برودة سطح الكوكب فإن كمية بخار الماء الضئيلة هذه تكفي لإشباعه. ومع استمرارية انخفاض درجة الحرارة دون درجة الندى تبدأ الغازات وخاصة CO2 بالتكاثف والتجمد والسقوط على سطح الكوكب. وتم رصد عواصف محلية على السطح وهي عبارة عن هبوب رياح قوية تتحرك بسرعة وتكون غيوم غبارية وزوابع تدور على السطح وتنقل التربة من مكان إلى آخر. وهذه الرياح التي تعصف على الكوكب لها كما على الأرض دورة رياح يومية ودورة موسمية. ولها تأثير كبير في عمليات الحت والتجوية على سطح الكوكب .ولأن كثافة الجو 2% من كثافة جو الأرض يجب أن تكون قوة الرياح أكبر بحوالي 7 إلى 8 مرات من قوة الرياح الأرضية حتى تستطيع أن تثير وتحمل الغبار وتكون زوابع .فالرياح الأرضية بسرعة 24 كلم بالساعة تثير هذه العواصف أما على المريخ فنحتاج إلى رياح بسرعة 180كلم بالساعة لتقوم بمثل هذه العواصف.ودعيت هذه التأثير بتأثير عُولس Eo`lian effect نسبة إلى اله الريح عُولس E`olus . ومن الأدلة الواضحة على تأثر عُولس لحركة الرياح هو الكثبان الرملية. حيث تحمل الرياح الرمال من مكان وتلقيها في مكان آخر. فنجد لها امتداداً واضحاً على سطح الكوكب.وعندما تثور كمية من الغبار فإن العاصفة تحافظ على بقائها بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حركية ريحية ،حيث تمتص الطاقة من الإشعاع الشمسي وتسخن الجو وتزيد من سرعة الرياح.فيلف الكوكب دثار مصفر من الزوابع. ولعدم وجود ماء يغسل الغبار من الجو فإنه يبقى عالقاً لعدة أسابيع قبل أن يستقر على السطح ثانية. ومن الغريب أن هذه الرياح تعصف بهدوء ومن دون أصوات فلا ينطبق عليها أصوات العواصف الهادرة الأرضية.
الماء على المريخ:
ارتبطت تصورات العلماء الدارسين لهذا الكوكب بوجود شبكات المياه على سطحه. حتى أن الخرائط الأولية التي قاموا برسمها تضمنت وجود مثل هذه الشبكات. فكان الاعتقاد السائد بوجود ماء يجري على سطح كوكب المريخ. وقد قام العالم جيوفاني شيباريللي Giovanni Schiaparelli بتقديم خارطة عكف على إعدادها منذ عام 1877 واستغل ظاهرة التقابل عام 1879 ثم أعلنها عام 1881 أدهش فيها الجميع لأنها توضح القنوات المائية على سطح المريخ والتي أسماها Canali ووضع عليها 62 اسماً معظمها أسماء أسطورية ومنها أسماء عربية كالليطاني والفرات والنيل وغيرها. أما برسيفال لويل Percival Lowell وهو دبلوماسي ثري ترك السياسة واتخذ الفلك هواية وبنى مرصداً في ايرزونا لرصد المريخ وكان ممن آمنوا بحضارة المريخ، فقد أقنع عامة الناس بأن القنوات التي ترى بوضوح هي قنوات ري تمد الكوكب بالماء من منطقة الأقطاب.وكل هذا بالطبع أوهام ! ولكن بعد اقتراب المركبات غير المأهولة من الكوكب والهبوط على سطحه تأكد الجميع بعدم وجود ماء سائل الآن، ولكن هناك علامات لا يمكن الإغفال عنها تدل على أن الماء كان يجري على سطحه في الأزمنة الغابرة. وهذه الأشكال عبارة عن مجاري انهار و أخاديد جافة تبدو بوضوح. تدل على أنه ولا بد أن هذه المياه قد قامت بعملية حت للأودية وهي المسؤولة عن هذه الأشكال التي تشبه مجاري الأنهار، منابعها ،ومصابها على الأرض. وقد بدأت هذه الدلالات مع صور مارينر لسطح الكوكب ولكن أين ذهب هذا الماء الآن؟
يعتبر القطبان مستودع الماء على المريخ. ولكن في الشتاء وكما ذكرنا يتكاثف غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو ويتجمد ويهطل على سطح الكوكب ويساهم في زيادة حجم القبة الجليدية حيث تصل إلى 30% من حجم نصف الكوكب عند كل قطب. وفي الصيف المريخي يتناقص حجم القباب إلى 1% .ويعتقد أن القطب الشمالي للكوكب يتألف من جليد ماء يتصعد مع حرارة الصيف إلى الجو ويساهم في وجود نسبة من بخار الماء في مكونات الجو .ولكن أين الجزء الأكبر من هذه المياه؟ لا بد وأنها مخزونة تحت التربة أو قد يكون الماء محجوزاً في طبقات متجمدة متراكمة مثل القطب الجنوبي للأرض وهو ما يدعى ( بالجمد السرمدي )Permafrost أي تراكم طبقات متجلدة من الماء يصل سمكها إلى حوالي 1 كلم. فمن المتوقع أن يكون معظم الماء موجود في الأقطاب على شكل هذا الجمد أو قد يكون تحت التربة . من أين أتت هذه المياه؟ وأين ذهبت ؟ لا يزال لغزاً يستدعي البحث عن حله. ومع كل هذا الحديث عن المياه المتدفقة على سطح الكوكب سابقاً إلا أن سطح الكوكب الآن جافاً تماماً. وهناك بعض الأشكال السطحية التي تفسر وجود الماء سابقاً، مثل أشكال بعض الفوهات الغريبة والتي تدل على أنه لا بد من وجود جليد ماء عند تكونها لتفسير سبب غرابة شكلها. فالفوهات ذات القطر الكبير تختلف عن تلك الموجودة على عطارد والقمر فإن الاصطدامات عملت على توليد حرارة أدت إلى انصهار الجليد المتجمد في أرض الكوكب وهذه المياه لعبت دور المزلّق للحطام الناتج وانساب حول الفوهة على شكل موجات حتى جفت وتيبست أو بردت وتجمدت ويمكن رؤية آثار الانسياب السائل حول الفوهة.
وقد تمت دراسة صور تحتوي على أشكال تدل على مجاري مياه فيضية أي اندفاعات أو فيضانات مفاجئة أدت إلى تشكيل بعض التضاريس مثل تشكيل جزيرة الدمعة Tear-drop shaped Island والتي يقدر عمرها بثلاث بلايين سنة وتدل على أن الاندفاعات من المرتفعات الجنوبية إلى الأراضي الشمالية. إن الكوكب يحتاج إلى دراسة مستفيضة للإجابة على الكثير من التساؤلات ومن أهمها موضوع الماء على المريخ . فغلافه الجوي خفيف وضغطه الجوي قليل مما يؤكد على عدم وجود ماء سائل الآن، ولعله قبل أربعة بلايين سنة كان له جو كثيف ودافئ جعل احتمال الماء السائل ممكن ثم حدث تغير مناخي أدى إلى تجمد هذه الأنهار الجارية. ثم لسبب ما ارتفعت درجة الحرارة وانصهر الجليد مشكلاً اندفاعات هائلة أدت إلى تكون بعض الأشكال على السطح كما وصفنا ،ثم أصبح المريخ مرة ثانية جافاً ومتجمداً والله تعالى أعلم بما حدث.
أقطاب المريخ:
مهما تحدثنا عن أقطاب المريخ نجد دائماً مواضيع جديدة لإضافتها. فكما قلنا سابقاً إن الأقطاب جليدية أغلبها قد يكون من غاز ثاني أكسيد الكربون وتبدي هذه الأقطاب اختلافات في مساحتها حسب الفصول. تتألف الأقطاب من منطقتين منطقة دائمة التجمد residual caps ومنطقة تتعرض للتجمد والانصهار مما يجعل الظروف عليها متغيرة seasonal caps تحتل الأولى مساحة أقل ولكنها أكثر لمعاناً وتمتد في القطب الجنوبي إلى 350 كلم ودرجة حرارتها تصل إلى 150 درجة كلفن (-120 ْ س ) وفي القطب الشمالي تمتد هذه المنطقة إلى 1000 كلم ودرجة حرارتها تتجاوز 200 درجة كلفن( -70 ْ س) ويعتقد أنها تتألف من جليد ماء وهذا سبب تواجد بخار الماء بنسبة أكبر فوق القطب الشمالي صيفاً.لذا فمن المرجح أن القطب الشمالي مستودع المياه. ولكن ما يثير التساؤل الآن لماذا القطب الشمالي أدفأ بحوالي 50 ْ ؟ يعتقد أن السبب يعود إلى ثوران العواصف في القطب الجنوبي صيفاً وتمتد فترة حدوثها إلى زمن مقداره ربع سنة مريخية. وتندفع العواصف الغبارية من الجنوب إلى الشمال،حيث تمتص الحرارة بفعل حركتها كما ذكرنا وتدفأ الجو، فترتفع الحرارة في الشمال أكثر ولعل هذا هو سبب تواجد الكثبان الرملية بوضوح في النصف الشمالي للمريخ. وقد أكدت المركب مارينر- 9 على وجود مثل هذه العواصف الغبارية التي توّشح الجزء الشمالي للكوكب واستطاعت فقط رصد أربعة نقاط داكنة برزت فوق العاصفة سنتعرف عليها لاحقاً
تضاريس سطح المريخ :
كثيرا ما تحدث مكتشفي هذا الكوكب عن تضاريسه وعن طبيعة سطحه حتى انهم تصوروا إحدى الصور المرسلة عن سطح الكوكب على شكل منحوتات صخرية وأهرامات ولكن تبين فيما بعد أنها بفعل عوامل الحت والتعرية على سطح الكوكب .أول ما أرسل من معلومات عن سطح الكوكب كانت بواسطة ماريز-9 التي بثت صورة الكوكب موشحاً بعاصفة غبارية تخفي جميع المعالم عدا أربع نقاط داكنة، وفيما بعد هدأت العاصفة وبدأت الصورة تتوضح عن سطح الكوكب فصورت كما رأينا سابقا مجاري الأنهار الجافة,الأودية, الصدوع ,الفوهات البركانية وغيرها . ومن ثم أخذت المركبتان التوأم فايكنغ ببث المعلومات عن السطح كل واحدة حسب موقعها، وكانت محصلة هذه الدراسات تمييز الاختلاف بين نصفي الكوكب الشمالي والجنوبي من حيث التضاريس . فقد كان النصف الجنوبي للكوكب ذا فوهات أقدم عمراً وأكثر عدداً وأكثر ارتفاعاً ويحتوي على أعمق حوضين هماHellas وArgyre. وقدر العلماء عمر الأحداث على هذا الجزء بحوالي أربعه ملايين سنة. أما النصف الشمالي للكوكب فقد كان أراضٍ مستوية بعدد أقل من الفوهات البركانية ومناطق منخفضة وحديثة العمر. وقدر العلماء عمر أحداثه بثلاثة بلايين سنة .
وكما بثت المركبة مارينر 9 صورة لأشهر أودية المريخ ومن أكبر الأودية في النظام الشمسي الذي دعي على اسم المركبة بوادي مارينر Valley Mariner بلغ طوله 4500كلم وعرضه 600كلم وعمقه يصل إلى 7كلم تحت السطح، وهذا الوادي مرتبط بمنطقة النتوءات التي تدعى نتوءات ثارسيس Tharsis bulges التي صورتها المركبة على شكل أربعة نقاط داكنة. عرف فيما بعد أنها قمم مرتفعات تفوق مرتفعات افرست الأرضية بثلاث مرات تقريباً لذلك ظهرت هذه القمم وكأنها نقاط داكنة برزت فوق العاصفة.والسبب كما فسر العلماء في حدوث هذا الوادي هو تصدع تكتوني في قشرة الكوكب أدى إلى تغيير التضاريس نتح عنه هذا المعلم الواضح في منطقة استواء الكواكب.وهو من أكبر الأودية المعروفة على سطح كواكب النظام الشمسي كافة. ولا يمكن أن يكون من عمل الإنسان أو بفعل مجرى الأنهار فالسبب الأكثر قبولاً لتكون هذا الوادي هو تصدع القشرة المريخية . أما النتوءات الأربعة الشهيرة فهي عبارة عن جبال بركانية وأشهر هذه الجبال البركانية على المريخ والمتميزة بقممها المرتفعة جدا هو جبل أوليمبوس Olympus Mons. وهو أعل الجبال البركانية في النظام الشمسي قاطبة ويقدر ارتفاعه بحوالي 25كلم عن المستويات المحيطية به، وعرضه عند القاعدة 700كلم، وقطر فوهته عند القمة 80كلم. ويعتبر هذا جبل بركاني ضخم جداً مقارنة مع أكبر بركان أرضي بركان Mauna Loa في هاواي والذي يبلغ ارتفاعه 9كلم وعرضه 120كلم عند القاعدة. ويأتي بعده ثلاث قمم أخرى أصغر قليلاً وأقل ارتفاعاً تقع على مستوى واحد. وتدفق الحمم البركانية منها يشكل منظراً مشابهاً لبراكين الأرض. وهذه القمم الثلاث هي: Mount Ascraeus , mount Pavonis ,mount Arsia
والسؤال هنا لماذا كانت مرتفعات المريخ بمثل هذه الضخامة؟ يعتقد العلماء السبب في ذلك له علاقة بسماكة قشرة المريخ ،فهو كوكب صغير حجمه أصغر من الأرض فبرد بسرعة وتكون له جزء يابس أكثر سمك من الأرض، فكان أقوى من أن يتصدع على شكل صفائح. وهذا أعطاه فرصة أطول للتطور . وعندما ثارت البراكين كانت قوة اندفاعها كافية لتصدع هذه القشرة السميكة .ولأن جاذبية الكوكب قليلة (0.4 من الجاذبية الأرضية) قل وزن هذه الاندفاعات وبالتالي زاد اندفاعها وارتفاعها للأعلى حتى شكلت هذه القمم الشاهقة. وبناء على هذه الجاذبية يصل ارتفاع الجبال إلى حوالي 2.5 ضعف من ارتفاع الجبال الأرضية. أما الأرض فهي أكبر حجما فكانت قشرتها قليلة السمك، وتصدعت إلى صفائح تميزت بظهور سلاسل جبلية بركانية صغيرة وكثيرة العدد مثل سلسله جبال هاواي البركانية وهي سلسله من الجزر البركانية في المحيط الهادئ وغيرها. ولان الجاذبية على الأرض أكبر كان اندفاع الحمم وتراكمها قليل. ولم توجد أية إثباتات على أن البراكين المريخية لا تزال نشطة, مع أن بعض العلماء يعتقد انه لا يزال يحدث ثوران فيها ولكن لم يتم تصويره في أي من المركبات السابقة . هناك أيضا فوهات نيزكية عديدة على سطح المريخ وقمراه. وتختلف هذه الفوهات عند مقارنتها مع فوهات القمر وعطارد اختلافاً واضحاً. وذلك حسب ما ذكرنا سابقاً أن الاندفاعات كانت سائلة القوام وامتدت إلى جوانب الفوهات قبل تصلبها . وأيضا لعل عوامل التجوية تأخذ دورها في تغيير أشكال هذه الفوهات أو طمرها بالكثبان الرملية المنتشرة على سطح هذا الكوكب حيث لا تظهر مثل عوامل التعرية هذه على القمر وعطارد. عندما هبطت المركبة فايكنغ وأرسلت أول صورة قريبة لسطح الكوكب كان رائعاً أن نرى السماء وردية اللون وصخور الكوكب وردية وحمراء وكانت تختلف اختلافاً واضحاً عن صورة القمر الذي بدى بصخوره وسماءه داكناً رمادياً. وكان من أهم المهمات التي كلفت بها فايكنغ هي تحليل التربة. وفي منطقة المركبة فايكنغ 1 بدى سطح الكوكب مكسواً بطبقة من الليمونيت وهي أكسيد الحديد المائي بأبسط صوره (الصدأ) وهو كما نعرف جميعاً أحمر اللون.
وكانت هذه الصخور بأشكالها المتنوعة تتكون من المواد التالية في كلا الموقعين: الحديد،الكالسيوم،السيليكون، تيتانيوم، ألمنيوم، مغنيسيوم،كبريت ،بوتاسيوم أكسيد الحديد وأكسيد السيليكون. ولم تحتوي التربة على أي شكل من أشكال الجزيئات العضوية حتى من العينات التي تم أخذها من تحت الصخور ظناً منهم أن هذه الصخور قد تشكل واقي من الأشعة فوق البنفسجية التي أدت إلى تدمير أشكال الحياة ومع هذا جاءت النتائج سلبية في كلا الموقعين أيضاً. ومن الصور الحديثة التي تم بثها صورة من العربة سبريت Spirit/ 2004 الصور المجاورة.
هوية الكوكب:
إن الدارس لهذا الكوكب يؤخذ في الأفكار التي تدور حول الكوكب والحياة عليه والمياه ومجاري الأنهار والأقطاب وغير ذلك مما مر معنا حتى أنه يكاد ينسى التعريف العام بالكوكب أو تحديد صفاته البديهية أو هوية الكوكب ولكن لا بد من ذكر هذه الأمور حتى لو جاءت متأخرة هذا الكوكب .للكوكب قطر استوائي يبلغ 6794 كلم مما يعادل 0.53 من قطر الأرض. ومن خلال تطبيق القوانين حسبت كتلة المريخ ووجد أنها تساوي 6.4×10 23 كغم. ومن معرفة الحجم والكتلة نستطيع حساب كثافة الكوكب والتي وجدت بأنها تساوي 3.9 غم /سم3 . للكوكب مجال مغناطيسي ضعيف جداً ويعادل 0.001 من مجال الأرض.ويتوقع العلماء أن نواته غير حديدية أو غير سائلة أو الاثنين معا.
مدار الكوكب:
المريخ كما قدمنا هو رابع الكواكب بعداً عن الشمس. وأول كوكب له مدار خارج مدار الأرض ويبعد عن الشمس حوالي 228 مليون كلم بالمتوسط. شذوذية مركزيته e = 0.093 وهي كبيرة نسبياً، مما يدل على أن مداره إهليلجي بشكل واضح حيث يكون وهو في الحضيض على بعد 206 مليون كلم عن الشمس وعند وصوله إلى الأوج يصبح على بعد 249 مليون كلم عن الشمس.فنرى فرقاً واضحاً في البعدين وهذا يؤدي إلى تباين كمية أشعة الشمس الساقطة على سطحه بنسبة تصل إلى 45% بين الأوج والحضيض،أي بفارق 30 ْ س وما يتبع ذلك من تغيرات في مناخ الكوكب بين الموقعين.ودرجة الحرارة تتراوح على السطح بين الشتاء والصيف -144 ْس إلى 27 ْس أما في المتوسط فإن درجة الحرارة تقدر بحوالي 23 ْ إلى -55 ْ س.
ويقطع الكوكب هذا المدار في زمن يعادل 687 يوم أرضي، وأثناء دورانه في مداره هذا تحدث له عدد من الظواهر. سنتعرف على بعضها في الأسطر اللاحقة. التقابل (اقتران الاستقبال ) Opposition: تحدث هذه الظاهرة عندما يكون الكوكب في الحضيض ويصطف المريخ والأرض والشمس على استقامة واحدة، الأرض في الوسط. وتتكرر هذه الظاهرة الفلكية مرة كل 780 يوماً، وحينها تكون المسافة بين المريخ والأرض أقل ما يمكن، ولكنها لا تتساوى في التقابلات المختلفة وذلك لأن مدار المريخ حول الشمس مفلطح إهليلجي وليس دائرياً كما هو الحال تقريباً مع مدار الأرض. وعليه فإن المسافة في التقابل تتراوح بين 55 مليون كم عندما يكون المريخ في الحضيض والأرض في الأوج، و102 مليون كيلومترا والمريخ في الأوج والأرض في الحضيض. وآخر هذه التقابلات كان بتاريخ 28 /آب/2003 ولكن أقرب مسافة بين الكوكبين كانت بتاريخ 27/8/2003 حيث وصل بعد الكوكب إلى حوالي 55.758.006 كلم فقط عن الأرض. وكانت شدة إضاءة الكوكب الظاهري حينها بقدر 2.9 والقطر الظاهري 25.1 ثانية قوسية، وهذا الحجم مناسب جداً لرصد سطح الكوكب بالتلسكوبات. وظاهرة التقابل هذه هامة لوكالات الفضاء لأنها تستغل القرب في المسافة من أجل إطلاق مركبات فضائية باتجاه الكوكب من أجل استكشافه. والصورة التالية تبين دورية حدوث التقابل كل سنتين وشهرين تقريباً. وبالمقابل عند حدوث الاقتران حيث تقع الشمس بين المريخ والأرض فإن قرص الكوكب الظاهري يتناقص إلى 4 ثواني قوسية فقط ويكون على بعد حوالي 400 مليون كلم . والشكل ( ) يوضح الفرق بين ظاهرتي التقابل والاقتران . وبشكل عام فإن المريخ يبدو في السماء مضيئاً بلون أحمر بسبب تضمن تربته لأكاسيد الحديد، وهو أقل لمعاناً من كوكب الزهرة والسبب في ذلك يعود إلى أن انعكاسية سطحه والبالغة 0.15 أقل من انعكاسية سطح الزهرة والبالغة 0.7 . أما السبب الثاني لقلة إضاءته هو حجمه الذي يعادل 30% من حجم الأرض القريبة من حجم كوكب الزهرة فهو أصغر بكثير وانعكاسية سطحه أقل بكثير. يدور المريخ حول محوره كما عرفنا سابقاً بمدة تعادل 24.6 ساعة أرضية شبيه بيوم الأرض.
قمرا المريخ:
قمرا المريخ فوبوس وديموس، اكتشفهما الفلكي Asaph Hall في تقابل 1877 م. وكما هي صفات الكواكب الداخلية الأرضية قليلة الأقمار فالمريخ له قمران ولكن للأسف قمراه صغيران جداً ويجب اعتبارهما قميران . وهذان القمران فوبوس وديموس حجمهما صغير جداً، وشكلهما غير منتظم، ويدوران على مستوى استواء الكوكب وقريبان منه جداً، وهما قليلا الكثافة حوالي2 غم /سم 3 ، وهما داكنا السطح كثيرا الفوهات النيزكية. القمر فوبوس Phobos ودعيّ على اسم أحد الأحصنة التي تجر عربة اله الحرب الإغريقي وتعني الخوف.عمر هذا القمر يقدر بحوالي 4.1 مليون سنة. أبعاده 28 كلم طولاً وعشرين كلم عرضاً ويتميز بوجود فوهة كبيرة تصل إلى 10 كلم تدعى Stickney. يدور حول المريخ على بعد 9378 كلم من مركز المريخ في مدار دائري يدير فيه للمريخ نفس الوجه دائماً. ديموس Deimos دعيّ على اسم الحصان الثاني الذي يجر عربة اله الحرب لإغريقي ويعني الرعب. هذا القمر أصغر قليلاً من سابقه أبعاده 16 كلم طولاً و 10 كلم عرضاً .ويحتوي سطح الكوكب على فوهة كبيرة يصل قطرها إلى 2 كلم. يدور هذا القمر على بعد 23459 كلم من نصف قطر الكوكب وهو القمر الخارجي. وأيضاً في مدار دائري معطياً نفس الوجه دائماً للمريخ. يدور حول الكوكب كل 31 ساعة.
يعتقد العلماء أنهما كويكبان أسرهما المريخ عند اقترابهما منه واصبحا قمرين يدوران حوله.
رحلات استكشاف المريخ:
1- من أحد مشاريع ناسا لاستكشاف المريخ كانت رحلة Mars Path Finder والتي تعتبر قليلة الكلفة نسبياً. هذه المركبة تم إطلاقها بنجاح على صاروخ دلتا-2 Delta II من قاعدة كاب كانفيرال بتاريخ 4/12/1996 .وحملت هذه المركبة معها العربة المتحركة والتي دعيت باسم (سوجورنر) Sojourner. بتاريخ 4/7/1997 هبطت هذه المركبة بسلام على سطح كوكب المريخ في منطقة وادي آريس Ares valley ( 19.5 ْشمالاً ، 32.8ْ غرباً) .وبعد هبوطها دعيت هذه المركبة باسم "محطة تخليد ذكرى كارل سيغان" Carl Sagan Memorial Station. وبتاريخ 6/7 تم إطلاق العربة المتحركة سوجورنر على السطح وبدأت باستكشاف سطح المريخ. واستمرت هذه العربة بإرسال كميات وافرة من المعلومات حتى تاريخ 27/9/1997 وربما يكون سبب فقد الاتصال تلف في البطارية لهذه المركبة بسبب انخفاض الحرارة على سطح الكوكب في منطقة الهبوط. 2- ومن المركبات الحديثة جداً مركبتا التوأم سبريت وأبورتونتي التابعتان لمشروع عربات استكشاف الفضاء MER:Mars Exploration Rovers . وهما عربتا فضاء توأمان: - سبيريت Spirit: أطلقت في 10 حزيران (يونيو) 2003 وصلت المريخ يوم 3 كانون الثاني (يناير) 2004 - أوبورتونيتيOpportunity : أطلقت في 7 تموز (يوليو) 2003 ستصل المريخ يوم 24 كانون الثاني (يناير) 2004 الهدف الرئيسي من هذا المشروع: البحث عن مياه بكافة أشكالها الممكنة على سطح المريخ.
ثم كانت الرحله الاخيره للمسبار الفضائى فونيكس...
هذا الموقع يستخدم ملفات تعريف الارتباط (الكوكيز ) للمساعدة في تخصيص المحتوى وتخصيص تجربتك والحفاظ على تسجيل دخولك إذا قمت بالتسجيل.
من خلال الاستمرار في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
