يتكون النظام الشمسي من الشمس وكل مايدور حولها من أجسام، بما في ذلك الكواكب، والأقمار، والنيازك، والمذنبات. والأرض الكوكب الذي نعيش فيه هو ثالث الكواكب بعداً عن الشمس. ويعتبر النظام الشمسي من أحد أنظمة الكواكب، وهي أنظمة تحتوي على نجوم تدور حولها كواكب سيارة وأجسام أخرى ويعزو العلماء تكون هذه الأنظمة لما يسمى بالانفجار الكبير.
أجرام النظام الشمسي
هناك العديد من الأجسام التي توجد في النظام الشمسي وتصنف إلى عدة تصنيفات مختلفة، بعض تلك التصنيفات أقل وضوحاً من غيرها. الأجسام حسب تصنيف الموسوعة، هي:
• نجمة واحدة: وهي الشمس. وهي واحدة من أكثر من 200 مليار نجمة في مجرتنا درب التبانة، وتحتل الشمس مركز نظامنا الشمسي، وتكون 99.86% من كتلته.
• الكواكب السّيّارة: وهي ثمانية كواكب، وهي على التوالي حسب بعدها عن الشمس: عطارد - الزهرة - الأرض - المريخ - المشتري - زحل - أورانس - نبتون .
• السّيّارات القميئة كبلوتو و سدنة.
o الأقمار أو السّواتل : الأقمار أو التوابع الطبيعية وهي أجسام مختلفة الاحجام ولها مدار حول كوكب.
o السواتل: وهي أجسام صغيرة صنعها وأطلقها الأنسان وتدور حول الكواكب وخصوصاً الأرض.
o مخلفات فضائية صناعية، وهي بقايا أو حطام أقمار صناعية ومركبات ومحطات فصائية من صنع البشر، وهذه منتشرة بالغلاف الجوي حول كوكب الأرض.
o غبار و جسيمات صغيرة أخرى تدور في مدار الكواكب.
o الكويكبات: وهي الأجسام التي تكونت منها الكواكب، وهي عبارة عن أجسام أصغر من حجم الكوكب تكونت في بداية تكون النظام الشمسي وهي غير موجودة الآن بشكل واضح. ويستخدم المصطلح أحياناً للأشارة للنيازك والمذنبات أو الجسيمات التي قطرها أقل من 10كم.
• النيازك: ملايين من الأجسام الصخرية مختلفة الأشكال والأحجام تدور في مدار حول الشمس بين مداري المريخ والمشتري، وتتواجد على طول مدارها وبذلك تشكل ما يشبه الحزام ولهذا سمي هذا المدار بحزام الكويكبات.
• المذنبات: وهي أجسام تدور حول الشمس في مدارات إهليليجيّة الشكل يصل بعضها إلى ما بعد حدود نظامنا الشمسي وعند اقتراب أحدها من الشمس يتسامى الجليد الذي يكسوه متحوّلا مباشرة إلى بخار مخلفا سحابة على شكل ذنب.
مدار النظام الشمسي في المجرة
النظام الشمسي هو جزء من مجرتنا مجرة درب التبانة، وهي مجرة حلزونية تحتوي على أكثر من 200 بليون نجم. والنظام الشمسي الذي يحوي شمسنا مع كواكبها وملحقاتها من أقمار ومذنبات وغيرها، يدور حول مركز المجرة وهي مجرة الطريق اللبني أو ما يسمى بدرب التبانة، وهي بمجموعها تجري حول مركز (المجموعة المحلية) الذي يحوي عدة مجرات مع مجرتنا.
يقع النظام الشمسي لنجم الشمس عند أحد الأذرع اللولبية لمجرة درب التبانة ويبعد حوالي 30000 سنة ضوئية عن مركز المجرة.
المنظومة الشمسية
كان يطلق الإغريق على الشمس Helios. والرومان كانوا يطلقون عليها Sol. وكان بداية تكوين المنظومة الشمسية Solar System منذ 4.6 بليون سنة كسحابة غازية دوارة. ومع الوقت بردت السحابة وتجمعت محتوياتها لتكون أجساما كبيرة مكونة الكواكب الأولية وما تبقى من مواد تكونت المذنبات والأجسام الفضائية التي تتجول في صمت بين المجموعة الشمسية. و عندما اذن الخالق للكواكب ان تتكون بعد 100 مليون سنة سخنت كرة الغاز وسط السحابة بشدة وأنفجرت إنفجارا نوويا شديدا (وهو المسمى بالانفجار العظيم أو ال Big Bang) لتتولدالشمس كنجم أشبه بأي نجم له سيرة حياة نهايتها الموت. وتعتبر الشمس نجم من بلايين بلايين النجوم في الكون. ولأن الانسان خلقه الله من تراب الارض فإن كل مايحتويه جسمك من عناصر كيميائية إبتداء من الكالسيوم في عظامك حتى الزنك في شعرك قد تكونت في قلوب النجوم المستعرة طوال 12 بليون سنة.
لايستطيع الانسان ان يباشر التعامل مع الكواكب لاستحالة الوصول اليها (في الوقت الحالي). لكن الضوء والذي يقطع بلايين السنين ليصلنا من النجوم للأرض يعطينا مؤشرا عن حجم النجوم ووزنها ومكوناتها عناصرها الكيماوية وعمرها من خلال ضوئها الوافد الينا.
لاحظ الأقدمون حركات الكواكب التي كانت ترى في السماء بالليل. ووجدوا أن بعض الكواكب بخلاف الشمس وغيرها من النجوم لا ينبعث منها الضوء مباشرة وذلك لأنها تسطع حيث تعكس كالمرايا ضوء الشمس.
تعتبر الشمس نجم في مركز النظام الشمسي ويدور حولها كل كواكب المجموعة الشمسية. درجة حرارة سطح هذه الكرة النارية المتوهجة على الدوام هو 5500 درجة مئوية تقريبا أما قلبها فتصل درجة حرارته إلى 15.6 مليون درجة مئوية. حجم الشمس أكبر من حجم الأرض لدرجة يمكنها أن تستوعب أكثر من مليون أرض بداخلها. تدور الشمس حول نفسها دورانا مغزليا حول محورها المركزي كما يحدث في الكواكب التي تدور حولها. ولكن هذا الدوران ليس بالسهولة أو الإنسيابية التي تدور بها الأرض حول نفسها. تقع أنشطة البقع الشمسية فوق الشمس عندما تتقاطع غازاتها معها أثناء الدوران. ولا تدور الشمس حول نفسها دورانا إنسيابيا لأن الشمس ليست كتلة صلبة. لهذا فإن غازات القطبين الشمسيين تدور بسرعات متفاوتة بالنسبة للغازات حول خط الإستواء على سطحها. مما يجعل الحقول المغناطيسية بهما تنحرف, وهذا يسبب إنحرافات مغناطيسية تظهر كبقع شمسية داكنة فوق سطح الشمس.
وهذا التعقيد في الحقل المغناطيسي شديد بدرجة تجعله ينكمش ويجعل القطبين الشمالي والجنوبي يتبادلان مكانيهما. تتكرر هذه العملية بصفة مستمرة. ويطلق عليها دورة الشمس Solar Cycle (تستغرق الدورة الكاملة 22 سنة). السفر نحو الشمس مستحيل مهما كانت شدة تحمل المركبات للحرارة العالية. وعدم إستطاعة الوصول إليها ليس بسبب شدة الحرارة فقط ولكن الرياح الشمسية حولها شديدة جدا لدرجة انها تقوم بتغيير مسار أي مركبة تقترب من الشمس. شدة جاذبية الشمس جعلت الكواكب في مكانها تدور حولها وتتخذها مركزا للدوران.
مكونات المجموعة الشمسية
وتتكون المجموعة الشمسية من نجم واحد وهو الشمس، ويدور حولها 8 كواكب حيث يدور حولها أكثر من مائة قمر، وعدد لاحصر له من الأجسام الصغيرة كالكويبات والمذنبات. وتوجد جميعها في الوسط بين الكواكب الذي نطلق عليه تجاوزا الفضاء مكونة النظام الشمسي.
ويمكن تقسيم المجموعة الشمسية إلى قسمين :
1- قسم داخلي يحوي على الشمس وكواكب عطارد والزهرة والأرض وقمرها والمريخ .
2- قسم خارجي يحوي على الكواكب الخارجية وهي المشتري وزحل وأورانوس ونبتون وبلوتو.
وبصفة عامة فإن محيط دوران هذه الكواكب حول الشمس بيضاوي تقريبا (أي على شكل قطع ناقص)، ماعدا زحل وبلوتو فمحيط دورانهما دائري تقريبا. كل المحيطات التي تدور فيها الكواكب حول الشمس في مستوي واحد. ويطلق عليها دائرة البروج Ecliptic (ماعدا كوكب بلوتو فهو ينحرف قليلا عن هذا المستوي). وكل هذه الكواكب تدور في إتجاه واحد بإتجاه عكس عقارب الساعة. وهناك الكويكبات (تصغير كلمة كوكب) Asteroids وهي عبارة عن أجسام صخرية صغيرة داخل النظام الشمسي تدور حول الشمس ولاسيما مابين كوكبي المريخ والمشتري، وفي أماكن أخرى وحول الشمس ذاتها. وهناك ايضا المذنّبات وهي عبارة عن أجسام جليدية تأتي من خارج المجموعة الشمسية أو تخرج منها. ومداراتها طويلة جدا ومنتشرة بطريقة غير منتظمة و مبعثرة. وبعض الكويكبات لايمكن تفرقتها عن المذنبات مثل خيرون Chiron. وهناك الأقمار التابعة للكواكب التي تدور حول كوكبها الخاص بها كما يفعل قمر الأرض. ومحيط دورانها في مستوي دوران الكواكب وأحجامها مختلفة. وهناك أقمار عديدة أكبر من كوكب بلوتو. و قمران أكبر من كوكب عطارد. وهناك أقمار تصطاد المذنبات والتي تحدث بها فوهات وندوب وحفر تدل على ذلك.
ولأن الأرض تابعها قمر واحد وكوكب بلوتو يتبعه كوكب شارون الوحيد. لهذا يطلق على كوكبي الأرض وبلوتو كواكب مزدوجة.
الكواكب البعيدة
الكواكب العملاقة الغازية كالمشتري وزحل وأورانوس ونبتون نجدها أكبر حجما من الكواكب الأرضية وغلافها الجوي سميك وغازي. وكثافتها أقل ومدة دورانها حول نفسها تتراوح مابين 10ساعات للمشتري و15ساعة لنبتون. يتسبب هذا الدوران السريع في تفلطح القطبين بنسبة 2% -10% مما يجعل الكوكب بيضاويا.
كل الكواكب وبعض الأقمار لها جو محيط بها. فكوكب الأرض جوها المحيط بها يتكون أساسا من الأوكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون. وكوكب الزهرة جوه به نسبة عالية وكثيفة من غاز ثاني أكسيد الكربون وآثار من الغاز السام ثاني أكسيد الكبريت مما يصعب الحياة به. بينما جو كوكب المريخ به غاز ثاني أكسيد الكربون بنسبة قليلة. لكن كواكب زحل وأورانوس ونبتون ففيهم نسبة عالية من غازي الهيدروجين والهليوم.
يترقرق جو عندما يقترب بلوتو من الشمس لكنه يتجمد وينكمش ويسلك سلوك المذنب في دورانه عندما يبتعد عنها في مداره.
لو قدًر لك وزرت كوكبا من الكواكب التسعة فإن عمرك ووزنك سيختلف فوقه. لأن لكل كوكب جاذبيته الخاصة وسنينه وأيامه التي تختلف مدتها من كوكب لآخر. كما أنه يختلف في ضغطه الجوي وطول مداره حول الشمس وجاذبيته وحرارته ومكونات جوه وكثافته.
أقمار المجموعة الشمسية
ويوجد أكثر من 300 قمر تدور حول كواكبها المختلفة في مجموعتنا الشمسية وهي تتراوح في حجمها بين أجسام أكبر من قمرنا إلى أجسام صغيرة وكثير من هذه الأقمار قد إكتشفتها المركبات الكوكبية الفضائية وصورتها.
بعضها لها جو محيط كقمر تيتان حول زحل وأخرى جوها عبارة عن مجالات مغناطيسية كقمر جينميد حول كوكب المشتري والذي يعتبر من أكثر الأقمار نشاطا بركانيا في المجموعة الشمسية.
سطح القمر أوروبا حول كوكب المشتري متجمد بينما قمره جينميد يشهد كما يبدو في الصور حركة في الصفائح الجليدية بسطحه. بعض الأقمار حول الكواكب عبارة عن مذنبات أسرتها جاذبية الكوكب نفسه وأعتبرت أقمارا تابعة لكواكبها كقمري فوبوس وديموس حول المريخ، وأقمار عدة حول كوكب المشتري وقمر فوب حول كوكب زحل وأقمار كوكب أورانوس الجديدة وقمر كوكب نبتون نيريد.
منذ عام 1610م، وحتى عام 1977م، كان يظن أن كوكب زحل هو الكوكب الوحيد الذي له حلقات حوله. ولكن حاليا نعرف أن الكواكب (المشتري وأورانوس ونبتون) لها نظام حلقي بالإضافة إلى كوكب زحل الذي هو أكبر الكواكب الحلقية. مكونات هذه الحلقات تختلف في الحجم من الغبار والصخور والقطع الثلجية. وأبرز ما يلاحظ لحلقات كوكب زحل وجود الحلقات الممتدة حوله على شكل حزام من الصخور وأعداد هائلة من الأقمار الصغيرة التي تدور حول الكوكب، وتبلغ كثافة الحلقات بضعة كيلومترات لكنها تمتد على مدار الكوكب مئات الألوف من الكيلومترات، وهي تشبه دائرة صحن كبير جدا مكون من آلاف التوابع الطبيعية للأقمار الصغيرة.
معظم الكواكب لها مجالات مغناطيسية تمتد في الفضاء حول كل كوكب وهذه المجالات تدور مع دوران الكوكب نفسه لتكنس معها الجسيمات المشحونة حوله. الشمس لها أيضا مجالها المغناطيسي حولها والذي يجذب كل المجموعة الشمسية نحوها.
وتبين مؤخرا إن جميع كواكب مجموعتنا الشمسية لها أقمار عدا كوكبي عطارد والزهرة.
منقول للفائدة