حركة الكواكب حول الشمس
تدور جميع الكواكب الموجودة في النظام الشمسي في مدارات ثابتة بيضاوية الشكل حول الشمس، حيث توجد الشمس في إحدى بؤرتي أو مركزي الشكل البيضاوي، وهي تتبع في حركتها مبادئ الميكانيكا السماوية (بالإنجليزية: Celestial Mechanics)، والتي تعرف بمبادئ حركة الكواكب الخاصة بيوهانس كيبلر، وهو عالم رياضيات وفلكي ألماني، حيث تصف هذه المبادئ مدارات الكواكب حول الشمس، وتقدم الأساس العلمي لفهم حركة الكواكب في النظام الشمسي.[١]
تدور الكواكب الداخلية الأربعة وهي عطارد، والزهرة، والأرض، والمريخ، في مدارات قصيرة نسبيًا حول الشمس، في حين تدور الكواكب الخارجية، والتي تشمل كلًا من المشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون، في مدارات أكثر امتدادًا وطولًا حول الشمس، وذلك بسبب بعدها الأكبر عن الشمس.[١]
مبادئ حركة الكواكب حول الشمس ليوهانس كيبلر
تتبع الكواكب في حركتها حول الشمس مبادئ فلكية ثابتة، وضعها العالم الألماني يوهانس كيبلر، وهي عبارة عن ثلاثة قوانين، وفيما يأتي توضيح مبسط لها:[٢][٣][١]
القانون الأول لكيبلر
يعرف القانون الأول لكيبلر أيضًا باسم قانون المدارات، وهو ينص على أن جميع الكواكب تدور حول الشمس في مدارات بيضاوية الشكل، حيث تكون الشمس موجودة في إحدى بؤرتي أو مركزي الشكل البيضاوي، علمًا بأن المسافة بين مركزي المدار البيضاوي تكون ثابتة لكل كوكب، وهذا يعني أن مدار كل كوكب حول الشمس هو قطع ناقص؛ حيث إن الشمس تقع في بؤرة القطع الناقص المداري، وهذا يدل أيضًا على أن المسافة بين الشمس والكوكب تتغير بشكل مستمر أثناء دورانه حولها في مداره.
القانون الثاني لكيبلر
يعرف القانون الثاني لكيبلر أيضًا باسم قانون المساحات، وهو ينص على أن الخط الذي يصل بين كل كوكب والشمس يقطع مساحات متساوية خلال فترات زمنية متساوية، ويمكن القول بصورة أبسط، أن الكوكب يتحرك بسرعة أكبر عندما يكون أقرب إلى الشمس (نقطة أقرب نقطة للشمس)، ويتحرك ببطء أكثر عندما يكون أبعد عنها (نقطة أبعد نقطة عن الشمس)، وذلك لكي يغطي المساحة نفسها خلال فترات زمنية متساوية.
هذا يعني أن سرعة الكوكب في مداراتها تتغير، أي أنها لا تتحرك بسرعةٍ ثابتة، إذ تكون سرعة الكواكب أكبر ما يمكن عندما تكون قريبة من الشمس، أي عندما تكون في منطقة الحضيض، وأقل ما يمكن عندما تكون أبعد ما يكون عن الشمس أي عندما تكون في منطقة الأوج.
القانون الثالث لكيبلر
يعرف القانون الثالث لكيبلر أيضًا باسم قانون الفترات، وهو ينص على أن مربع فترة الدوران المداري للكوكب يتناسب طرديًا مع مكعب نصف المحور الرئيسي لمداره، هذا يعني أنه كلما ازداد بعد الكوكب عن الشمس، كلما ازدادت فترة دورانه حولها، على سبيل المثال، يحتاج كوكب عطارد الذي يعد أقرب الكواكب إلى الشمس إلى 88 يومًا فقط ليكمل دورة واحدة حول الشمس، في حين يستغرق كوكب الأرض الأبعد عن الشمس من عطارد؛ 365 يومًا ليكمل دورة واحدة حولها.
المراجع
- ^ أ ب ت "All the planets move around the sun in a", byjus, Retrieved 23/7/2023. Edited.
- ↑ "Kepler’s laws of planetary motion", britannica, Retrieved 23/7/2023. Edited.
- ↑ "Kepler's Laws", hyperphysics, Retrieved 23/7/2023. Edited.
