خصائص كواكب المجموعة الشمسية

خصائص كواكب المجموعة الشمسية

تتكوّن المجموعة الشمسية من ثمانية كواكب؛ هي: عطارد، والزُّهرة، والأرض، والمريخ، والمُشتري، وزُحل، ونبتون، وأورانوس، وفيما يأتي أهم الخصائص التي تتعلّق بتلك الكواكب:

الخصائص المتعلّقة بالمدارات

تدور الكواكب حول الشمس، وفيما يأتي بعض الظواهر ذات العلاقة بحركة الكواكب:

• فترة التناوب: تشير فترة الدوران أو فترة التناوب إلى الوقت الذي يستغرقه الكوكب ليكمل دورة كاملة واحدة حول محوره بالمقارنة أو بالنسبة للنجوم والأجرام السماويّة الثابتة. ويبيّن الجدول الآتي فترة التناوب لكواكب المجموعة الشمسية:

• طول اليوم: يشير طول اليوم أو اليوم إلى متوسط عدد الساعات التي تستغرقها الشمس للانتقال من موضعها في نقطة ما على خط الاستواء أو نفس خط الطول ورجوعها إلى نفس النقطة التي انطلقت منها. ويبيّن الجدول الآتي طول اليوم لكواكب المجموعة الشمسية:

• البعد عن الشمس: تسمى أيضاً نصف المحور الرئيسي، وهي متوسط المسافة الواصلة بين الشمس والكوكب، وبما أنّ الكواكب تدور حول الشمس في مداراتٍ بيضويّةٍ، لذا يوجد نقطة على المدار يكون فيها الكوكب أقرب ما يُمكن إلى الشمس تسمى الحضيض الشمسيّ، ونقطة يكون فيها الكوكب أبعد ما يكون عن الشمس تسمى الأوج الشمسيّ، ويُشير متوسط المسافة من الشمس إلى منتصف المسافة الواقعة بين تلك النقطتين، ويتم تعريفها بالوحدة الفلكية “AU” وهو للأرض يساوي 1 AU أي 1 وحدة فلكية. ويبيّن الجدول الآتي المسافة بين كواكب المجموعة الشمسية والشمس:

وجود الأقمار

تدور جميع الكواكب حول الشمس، وتمتلك بعضها أقماراً ككوكب الأرض، والمريخ، ويصل عدد الأقمار إلى ما يزيد عن 200 قمر موزعة على الكواكب، إذ تتصدر الكواكب العملاقة كالمشتري، وزحل العدد الأكبر من الأقمار ليصل عددها المؤكد على وجودها ووالتي تمّت تسميتها إلى 53 قمراً لكل منهما، ومن جهة أخرى فإن بعض الكواكب الأرضيّة أو الصخريّة ليس لديها أقمار مثل عُطارد والزُهرة، وما تجدر الإشارة إليه اختلاف الأقمار في أشكالها وأنواعها وأحجامها، وامتلاك بعضها غلافاً جوياً ومحيطات خفيّة، وبعضها بلا هواء، وفيما يأتي وصف مختصر لبعض أقمار الكواكب:

• قمر الأرض: للأرض قمر طبيعي واحد، وهو يساعد على استمرار الحياة على كوكب الأرض بسبب قوة الاستقرار الناتجة عنه.
• أقمار المريخ: لكوكب المريخ قمران صغيران يدوران حوله، أحدهما يسمى فوبوس وهو يتششقق ببطء مع الوقت.
• أقمار المشتري: يوجد عدّة أقمار تتدفّق حول كوكب المشتري، كقمر أوروبا الجليدي.
• أقمار زحل: يوجد عدّة أقمار تدور حول كوكب زحل على شكل حلقاتٍ، وأحد تلك الأقمار حجمه يساوي حجم الكوكب نفسه.
• أقمار اورانوس: لكوكب أورانوس عدّة أقمار سُميت على اسم شخصيات أدبية.
• أقمار نبتون: لكوكب نبتون عدّة أقمار ومنها ترايتون الجليدي ذو حزام كويبر.

يوضح الجدول الآتي عدد الأقمار التي تدور حول كلِّ كوكبٍ من كواكب المجموعة الشمسية:

وجود الحلقات الكوكبيّة

يضم النظام الشمسيّ أربعة كواكب تمتلك حلقات -تتكون من الغبار الكونيّ- تدور حولها، وتلك الكواكب تسمى الكواكب الغازية؛ وهي المشتري، وزحل، وأورانس، ونبتون، إذ يُعد كوكب زحل الكوكب الذي لديه أكثر عدد من الحلقات حوله، والتي تمَّ اكتشافها منذ وقتٍ طويلٍ، في حين أنّ الكواكب الغازية الأخرى تمَّ الكشف عن وجود حلقات حولها في سبعينيات من القرن الماضي، وتتميّز الحلقات حول كلٍّ من كوكب نبتون، وأورانوس، والمشتري بأنّها باهتة اللون وأقل عدداً وأصغر بكثير من حلقات كوكب زحل.

طبيعة السطح

يمكن تقسيم الكواكب وفقاً لطبيعة السطح المكوّن لها إلى مجموعتين؛ وهما:

• الكواكب الأرضيّة: تشبه الكواكب الأرضيّة أو الصخريّة في تركيبها كوكب الأرض، فهي تتكوّن من المعادن والصخور، وعددٍ من الصفات الطوبولوجيّة كالبراكين، والحفر، والوديان، كما أنّ مركزها يتكون من المعادن الثقيلة المنصهرة، ومن ناحية أُخرى تحتوي الكواكب الأرضيّة على عددٍ قليلٍ من الأقمار التي تدور حولها، ويحتوي النظام الشمسيّ على أربعة كواكب صخريّة وهي الكواكب الأقرب إلى الشمس، وهي عطارد، والزهرة، والأرض، والمريخ.
• الكواكب العملاقة: تتكوّن معظم الكواكب العملاقة من الغازات كالهيليوم والنيتروجين، بالإضافة لعددٍ من الصخور الصغيرة نسبيّاً، وتضم أربعة كواكب، وهي: المشتري، زحل، أورانوس، ونبتون.

جاذبيّة الكواكب

يمتلك كل كوكب جاذبيّة خاصة به، ويُقاس تسارع الجاذبية على السطح عند خط الاستواء بوحدة متر لكل ثانية مربعة م/ث²، ويؤخَذ بعين الاعتبار تأثير الدوران، ويُعبَّر عن الجاذبية الأرضية على أنها “G”، وبالتالي يتم تحديد جاذبية الكواكب الأخرى بمضاعفات “G”، ولكي يستطيع أي جسم الإفلات من جاذبية كوكبه ينبغي أن يمتلك سرعة ابتدائية تُمكِّنه من الهروب من حقل الجاذبية لأيّ جرمٍ سماويٍّ، والتي تسمى بسرعة الإفلات (بالإنجليزيّة: Escape Velocity). ويبين الجدول التالي مقدار الجاذبية وسرعة الإفلات لكواكب المجموعة الشمسية:

خصائص الغلاف الجوي

تختلف خصائص الغلاف الجوي الذي يحيط بكل كوكب، وفيما يأتي توضيح للأغلفة الجوية المحيطة بكل كوكب:

• عطارد: يحيط بكوكب عطارد غلاف جوي خفيف جداً، مكوَّن من غازي الصوديوم والبوتاسيوم بشكلٍ أساسي.
• الزهرة: يتكوّن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة من غاز ثاني أكسيد الكربون بشكلٍ أساسي، إضافةً لكميات بسيطة من النيتروجين والنيون والهيليوم والأرجون.
• الأرض: يتكوّن غلافه الجوي من الأكسجين والنيتروجين بشكلٍ أساسي، إضافةً إلى عددٍ من الغازات الثانوية وهي الهيليوم، وثاني أكسيد الكربون، والأرجون، الأوزون.
• المريخ: يحيط بالغلاف الجوي المحيط بالمريخ طبقة رقيقة جداً من غاز ثاني أكسيد الكربون بشكلٍ أساسي، بالإضافة إلى الأرجون، والنيتروجين، وكميات صغيرة من الأكسجين وبخار الماء.
• المشتري: يتكوّن غلافه الجوي من الهيدروجين والهيليوم بشكلٍ أساسي، إضافةً لكميات صغيرة جداً من الأمونيا، والماء، والميثان ومركبات الكربون الأخرى.
• زحل: يتكوّن غلافه الجوي من الهيليوم والهيدروجين بشكلٍ أساسي، إضافةً للأمونيا والميثان.
• أورانوس: يتكوّن الغلاف الجوي لكوكب أورانوس من الهيدروجين بشكلٍ أساسي، بالإضافة لكمياتٍ صغيرة من الهيليوم، والميثان، ويبدو بلونٍ أزرق بسبب امتصاص الميثان للأطوال الموجية الأخرى.
• نبتون: يتكوّن الغلاف الجوي لكوكب نبتون من الهيليوم والهيدروجين بشكلٍ أساسي، كما يتكوّن من الميثان بنسبة 2.5 % إلى 3%، والغيوم في غلافه الجوي من بلورات الميثان، وهو يبدو بلونٍ أزرق بسبب امتصاص الميثان للأطوال الموجية الأخرى.