المجموعة الشمسية: كل ما يهمك

المجموعة الشمسية مفهوم يُطلق على الشمس والأجسام التي تدور حولها، والتي تتكون من 8 كواكب يدور حولها حوالي 210 أقمار، بالإضافة إلى عدد لا يُحصى من الكويكبات والمذنبات والأجسام الجليدية، كما تحتوي المجموعة الشمسية على مساحات شاسعة من الغبار الكوني والسُدم، وتقع الشمس في مركز النظام الشمسي، وتؤثر جاذبيتها على جميع الأجسام من حولها، ومن الجدير بالذكر أن تاريخ اكتشاف المجموعة الشمسية يعود إلى عصر النهضة، ويُنسب إلى عالم الرياضيات والفيلسوف الفرنسي رينيه ديكارت 1596م -1650م.^[١][٢]

تشكل المجموعة الشمسية

يُعد التنبؤ بكيفية تشكيل النظام الشمسي لدى علماء الفلك تحديًا مثيرًا للاهتمام؛ إذ يُعتقد أن تراكم المواد الصلبة سمح بتشكل الكواكب الصخرية في المجموعة الشمسية، في حين أن انفجار غازات الشمس الفتية في أطرافها الخارجية يُعد السبب في تشكل الكواكب الغازية الضخمة في المجموعة، وفيما يلي أهم ما يتعلق بكيفية تشكل المجموعة الشمسية:^[٣][٤]

• الكيفية والنشأة: أدى الضغط الكبير في جاذبية السديم الكوني إلى ولادة الشمس منذ أكثر من 4.5 مليار عام؛ إذ انهارت هذه السحابة من الغبار والغازات تحت تأثير جاذبيتها مشكلةً بذلك النجوم الشابة التي تُعرف باسم النجوم الأولية، كما استمرت الجاذبية في تحطيم المادة على جسم الشمس الوليدة لتكون منها قرصًا من المواد الأولية التي تكونت منها الكواكب، ثم بدأت الشمس تطلق رياحها الشمسية التي حافظت على الكواكب من حولها لتشكل بذلك نظامًا كونيًا بات يُعرف بالنظام الشمسي.
• المدة: استغرق تكون المجموعة الشمسية حوالي 100 مليون سنة، وهي فترة زمنية قد تبدو كأنها طويلة، لكنها في التوقيت الفلكي تكاد تكون كطرفة عين.

مكونات وأجزاء المجموعة الشمسية

فيما يلي بعض مكونات النظام الشمسي:

• الشمس: تُعتبر الشمس أكبر جسم داخل النظام الشمسي؛ إذ تشكل نسبة 99% من كتلة المجموعة الشمسية؛ لذا فهي مركز النظام الشمسي الذي تدور حوله مكونات المجموعة الشمسية، ورغم ضخامة الشمس، إلا أنها ليست كبيرة مثل الأنواع الأخرى من النجوم؛ إذ تصنف على أنها نجم قزم، وتوصف على أنها نجم قزم أصفر وكرة ساخنة ملتهبة بفعل الغازات المتوهجة.^[٥][٦]
• الكواكب: يُعرف الكوكب بأنه جسم معتم يدور حول الشمس أو نجم آخر، ويعكس أشعة النجم الذي يدور حوله في مدار معين، ويدور في المجموعة الشمسية 8 كواكب، وهي بالترتيب حسب المسافة التي تفصلها عن الشمس: عطارد، والزهرة، والأرض، والمريخ، والمشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون.^[٥][٧]
• الكواكب القزمة: وأشهرها الكوكب السابق بلوتو، إذ تم إدراج الكوكب القزم بلوتو رسميًا بين الكواكب منذ اكتشافه في عام 1930م، وكان الكوكب رقم 9 والأبعد عن الشمس، إلا أنه في عام 2006م تم تصنيفه على أنه أكبر كوكب قزم معروف في النظام الشمسي، ويتكون من 70% من الصخور و30% من الجليد، ويعد أيضًا واحدًا من أكبر الأجسام المعروفة في منطقة حزام كايبر.^[٥][٨]
• الأجرام السماوية الأخرى: فيما يلي بعض هذه الأجرام:^[٩][٨]
• حزام الكويكبات: يعد موطنًا للأجسام الصغيرة المتفاوتة بالحجم والتي تُعرف بالكويكبات والمذنبات، وهي بقايا عملية بناء الكواكب في النظام الشمسي الداخلي والخارجي، والتي يُمكن أن تتصادم مع الكواكب وتسبب دمارًا كبيرًا، كما في حالة الكويكب الذي اصدم بالأرض ويُعتقد أنه السبب في انقراض أعداد مهولة من الديناصورات وغيرها في نهاية العصر الطباشيري قبل 65 مليون سنة، أما الاصطدامات الأكثر شيوعًا فتكون مع الأجرام الأصغر حجمًا، وتصل إلى سطح الكوكب على شكل نيازك.
• منطقة حزام كايبر: وهي منطقة غامضة خارج مدار نبتون -أبعد كوكب في المجموعة الشمسية-، ويُعتقد أنها مأهولة بمئات الآلاف من الأجسام الصخرية والجليدية التي يزيد قطر كل منها عن 100 كيلومتر، وعدد يصل إلى أكثر من تريليون من المذنبات.
• غبار النظام الشمسي: تعود في أصل نشأتها إلى تكون النظام الشمسي، وهي عبارة عن جسيمات دقيقة، بالإضافة إلى النيازك الدقيقة التي يكون حجمها أقل من 10 ملم، وتتكون أيضا نتيجة الاصطدامات المتبادلة بين الكواكب، كما يُعتبر السديم الشمسي مصدرًا للغبار.^[١٠][١١]

أنظمة المجموعة الشمسية

تتكون المجموعة الشمسية من نظامين داخلي وخارجي يقسمان كواكبها الثمانية إلى مجموعتين على أساس الكثافة، وتحتوي كل مجموعة فيها على 4 كواكب، وذلك على النحو التالي:^[٩][٤]

• النظام الشمسي الداخلي: تسمى الكواكب الداخلية الأربعة: عطارد، والزهرة، والأرض والمريخ بالكواكب الأرضية، وذلك لأن أسطحها صلبة وصخرية، كما تبلغ كثافة تراكيبها أكثر من 3 غرام/ سم مكعب، قد يوحي الاسم "الكواكب الأرضية" بتشابه يجمع بينها وبين كوكب الأرض إلى حد ما؛ إلا أنه لدى كل من الكوكب الأربعة بيئات مختلفة إلى حد كبير، بينما تتكون في الغالب من معادن ثقيلة مثل الحديد والنيكل، وليس لها أقمار، أو لدى بعضها أقمار قليلة.
• النظام الشمسي الخارجي: تسمى أيضًا بالكواكب العملاقة، وهي المشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون، وهي كواكب عملاقة ذات كثافة أقل من 2 غرام/ سم مكعب، كما تتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم كما في كوكبي المشتري وزحل، أو من الجليد والصخور والهيدروجين والهيليوم كما في كوكبي أورانوس ونبتون، ولدى بعض هذه الكواكب حلقات، والكثير من الأقمار.

كواكب المجموعة الشمسية

تتكون المجموعة الشمسية من 8 كواكب على النحو التالي:^[٤]

• كوكب عطارد: يعتبر عطارد أصغر كوكب في النظام الشمسي والأقرب إلى الشمس، ويدور حول نفسه ببطء؛ إذ يستغرق 59 يومًا أرضيًا، أما بالنسبة إلى الوقت الذي يستغرقه الدوران حول الشمس فيبلغ 88 يومًا أرضيًا، كما لا يمتلك كوكب عطارد أية أقمار، ولكن له غلاف جوي ضعيف هش يحتوي على الأكسجين، والصوديوم، والهيدروجين، والهيليوم، والبوتاسيوم.
• كوكب الزهرة: هو ثاني أقرب كوكب إلى الشمس، ويستغرق دورانه حول نفسه 243 يومًا أرضيًا، بينما يدور حول الشمس مرة كل 225 يومًا أرضيًا، وغلافه الجوي سميك ويحتوي على ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين، والكوكب ليس له حلقات أو أقمار، كما كان كوكب الزهرة في يوم من الأيام كوكبًا توأمًا للأرض، حتى اكتشف علماء الفلك درجة حرارة سطحه البالغة 480 درجة مئوية، أي درجة انصهار الرصاص.
• كوكب الأرض: أو كما يُعرف باسم كوكب الحياة، إذ تُغطي الماء 71% من سطحه، ويحتوي غلافه الجوي على النيتروجين والأكسجين، ويدور حول نفسه مرة واحدة كل يوم واحد أرضي، أي ما يعادل 24 ساعة، ومرة حول الشمس كل 365 يومًا، وله قمر واحد، كما لا يوجد لدى كوكب الأرض حلقات حوله، وتدور العديد من المركبات الفضائية، والأقمار الصناعية حول الأرض لتأمين الاتصالات، ومعلومات الطقس، وغيرها من الخدمات.^[٤][١٢]
• كوكب المريخ: أو كما يُطلق عليه توأم الأرض، يعود ذلك إلى الدراسات المكثفة التي يخضع لها الكوكب التي تُظهر علامات تدفق المياه السائلة على سطحه في الماضي القديم، بالإضافة إلى أن يوم المريخ أطول قليلاً من 24 ساعة أرضية، ويستغرق الكوكب حوالي 687 يومًا من أيام الأرض للدوران حول الشمس، إلا أن غلافه الجوي عبارة عن مزيج هش من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والأرجون، وله قمران صغيران هما فوبوس وديموس، وليس له أي حلقات.
• كوكب المشتري: كوكب المشتري هو أكبر كوكب في نظامنا الشمسي، ويمتاز بسرعته الكبيرة في الدوران حول نفسه؛ إذ يدور حول نفسه مرة كل 10 ساعات أرضية، بينما يستغرق دورانه مرة حول الشمس 12 سنة أرضية، ويتكون غلافه الجوي السميك في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، ويقدر حجم نواته بحجم كوكب الأرض تقريبًا، كما يحتوي الكوكب على عشرات الأقمار وبعض الحلقات الباهتة وبقعة حمراء كبيرة، والتي يُعتقد أنها عاصفة مستعرة حدثت منذ 400 عام على الأقل، ويُمكن رؤيتها من خلال التلسكوبات.
• كوكب زحل: يشتهر كوكب زحل بحلقاته السبع المقسمة والمحددة جيدًا، بالإضافة إلى فجوات بينها، كما يمتلك الكوكب عشرات الأقمار التي تدور حوله، ويتكون غلافه الجوي في الغالب من غازي الهيدروجين والهيليوم، كما يدور الكوكب حول نفسه بسرعة كبيرة تصل إلى 10.7 ساعات، بينما يستغرق 29 سنة أرضية ليدور مرة واحدة حول الشمس.
• كوكب أورانوس: تم اكتشافه لأول مرة في عام 1781م من قبل ويليام هيرشل، ويستغرق دورانه حول نفسه مدة 17 ساعة، بينما يستغرق دورانه حول الشمس مدة تصل إلى 84 سنة أرضية، ويحتوي على الماء، والميثان، والأمونيا، والهيدروجين، والهيليوم الذين يحيطون بنواة صخرية، ولديه عشرات الأقمار ونظام حلقات خافت.
• كوكب نبتون: الكوكب الثامن والأبعد عن الشمس، ويحتوي على الماء، والأمونيا، والميثان، والهيدروجين، والهيليوم، ويملك نواة يقدر حجمها بحجم كوكب الأرض، ولديه أكثر من 12 قمرًا، و6 حلقات.

حقائق حول المجموعة الشمسية

حجم وحركة المجموعة الشمسية

فيما يلي أهم الحقائق فيما يتعلق بحجم المجموعة الشمسية:^[١٣][١٤]

• يُمكن تحديد حجم النظام الشمسي من خلال الغلاف الشمسي، وهي الطبقة التي تضغط فيها الرياح الشمسية والوسط النجمي على بعضهما البعض بضغط متساوٍ، إذ تكون الرياح الشمسية كثيفة بالقرب من الشمس، وهو ما يتيح لها ممارسة ضغط كبير، وإجبار الوسط النجمي منخفض الكثافة على الخروج، كما تقل كثافة الرياح الشمسية كلما زادت المسافة بعيدًا عن الشمس، وبالتالي يقل ضغطها أيضًا، حتى يصبح الضغط الذي تمارسه الرياح الشمسية صغيرًا بما يكفي لمطابقة الضغط الذي يمارسه الوسط النجمي.
• يبلغ مقدار نصف قطر النظام الشمسي 39.5 وحدة فلكية، أي أن قطرها كاملًا يبلغ 79 وحدة فلكية، كما أن المسافة بين المجموعة الشمسية وأقرب نجم لها تعادل حجمها 3440 مرة.
• تتحرك المجموعة الشمسية عبر مجرة درب التبانة بزاوية 60 درجة تقريبًا بين مستوى المجرة والمستوى المداري للكواكب، كما تتحرك الشمس صعودًا وهبوطًا للداخل والخارج ضمن نطاق المجرة.

أقرب النجوم للمجموعة الشمسية

فيما يلي أقرب النجوم إلى المجموعة الشمسية:^[١٥]

• نجم قنطور الأقرب: أقرب النجوم للأرض بعد الشمس، إذ يبعد عن الأرض مسافة 4.2 سنة ضوئية.^[١٦]
• نجم السهم: ويُعرف باسم نجم برنارد، وهو ثاني أقرب نجم إلى الشمس، يبعد مسافة 5.9 سنة ضوئية عن الأرض، اكتسب اسمه من العالم الأمريكي إدوارد إيمرسون برنارد الذي اكتشفه عام 1916م.^[١٧]

معلومات أخرى عن المجموعة الشمسية

فيما يلي بعض المعلومات المتعلقة بالمجموعة الشمسية:^[٦][٨]

• يؤثر الارتباط والتفاعل بين الأرض والشمس على تيارات المحيطات والطقس والمناخ على كوكب الأرض، بالإضافة إلى تعاقب الليل والنهار والمظاهر الطبيعية المرتبطة به كالشفق عند الشروق والغروب، وهي علاقة تربط الأرض بالشمس دون غيرها من النجوم المشابهة للشمس والتي يصل عددها إلى مليارات النجوم المنتشرة في مجرة التبانة.
• اقترحت مجموعة علمية تضم أعضاء في مهمة نيو هورايزون في عام 2017 م تعريفًا يقوم على اعتبار الأجسام المستديرة في الفضاء والأصغر حجمًا من النجوم كوكب، مما يجعل عدد الكواكب في نظامنا الشمسي يتوسع من 8 كواكب إلى 100 كوكب.