باختصار ما هو النظام الشمسي. كواكب مجموعتنا الشمسية معك. أنظمة مركزية الأرض والشمس

النظام الشمسي

النظام الشمسي، وهو نظام يشمل الشمس وجميع الأجرام السماوية التي تدور حولها - تسعة كواكب ، وأقمارها وأنظمتها الحلقية ، وآلاف الأستيرويدز والمذنبات ، والنيازك والغبار الكوني. الكواكب الداخلية -هذه كواكب تقع بالقرب من الشمس من الأرض ؛ تسمى الكواكب الأخرى خارجي.تُقاس المسافة الفلكية بالوحدات الفلكية (AU) ، والتي تُعرّف على أنها متوسط ​​المسافة من الأرض إلى الشمس. تقع حدود النظام الشمسي خارج بلوتو ، الذي يدور على مسافة متوسطة من الشمس تبلغ حوالي 39 وحدة فلكية ، بما في ذلك حزام كويبر (100 وحدة فلكية) وسحابة أورت للمذنبات. يتحرك النظام الشمسي ككل في مدار دائري نسبيًا حول مركز GALAXY ، ليكمل دورة كاملة في حوالي 221 مليون سنة. لم تكن أفكار بتوليمي وأرسطو حول الكون المتمركز حول الأرض محل نزاع حتى القرن السادس عشر. ابتكر COPERNICUS أول صورة مركزية للشمس للكون ، والتي دافع عنها جاليليو. استنادًا إلى ملاحظات تايكو براهي ، وصف يوهانس كبلر بدقة المدارات الإهليلجية لجميع الكواكب والشمس ، في إحدى البؤر. تتحرك جميع الكواكب في مداراتها حول الشمس في نفس المستوى تقريبًا (ECLIPTIC) ، على الرغم من أن مدار بلوتو غير متماثل. تتحرك جميع الكواكب في نفس الاتجاه - عكس اتجاه عقارب الساعة ، عند النظر إليها من أعلى من القطب الشمالي للدوران. تدور جميع الكواكب أيضًا حول محاورها ، بينما تدور حول الشمس ؛ تتراوح فترة الدوران حول المحور (في زمن الأرض) من أقل من 10 ساعات (كوكب المشتري) إلى أكثر من 243 يومًا (فينوس). كوكب الزهرة - الكوكب الوحيد ذو الحركة العكسية - يدور من الشرق إلى الغرب. يميل المستوى الاستوائي لكل كوكب بالنسبة إلى مستواه المداري ؛ أصغر ميل (3 درجات) عند المشتري ، وأكبرها عند أورانوس (98 درجة). يميل المستوى الاستوائي للأرض بزاوية 23.5 درجة. يحدد هذا المنحدر وجود الفصول. أثبت إسحاق نيوتن أن جميع الأجسام في النظام الشمسي تخضع لقوة الجاذبية. تتجاوز كتلة الشمس بكثير جميع الأجسام الأخرى في النظام الشمسي ، حيث تمثل 99.9٪ من كتلتها الإجمالية. وبالتالي ، لديها أكبر جاذبية. تتسبب الأجرام السماوية الأخرى في حدوث اختلالات صغيرة في المدارات. يتم تصنيف الكواكب أيضًا وفقًا لسمات فيزيائية أخرى. تسمى الكواكب الداخلية (ميركوري ، الزهرة ، الأرض والمريخ) الكواكب الأرضية.وهي صغيرة نسبيًا وكثيفة وذات قشرة صلبة ولباب معدنية منصهرة. تتكون من مكثفات عالية الحرارة (بشكل أساسي سيليكات الحديد والمعادن). الكواكب العملاقة(كوكب المشتري ، زحل ، أورانوس ونبتون) كبيرة الحجم ، ولكن بكثافة منخفضة نسبيًا. كوكب المشتري أثقل من جميع الكواكب الأخرى مجتمعة. الغلاف الجوي للكواكب من هذا النوع كثيف وغازي. تتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم. بلوتو فريد من نوعه وغير معروف نسبيًا. أصلالنظام الشمسي هو الموضوع الرئيسي للجدل بين العلماء المشاركين في مشاكل نشأة الكون. في نهاية القرن الثامن عشر. طرح بيير لابلاس فرضية السديم.

القاموس الموسوعي العلمي والتقني.

شاهد ما هو "SOLAR SYSTEM" في القواميس الأخرى:

من وجهة نظر الفنانة. لم يتم ملاحظة مقاييس المسافات من الشمس. الخصائص العامة العمر ... ويكيبيديا

النظام الشمسي- نظام من الأجرام السماوية المرتبطة بالجاذبية ، ويتألف من جسم مركزي ضخم - الشمس و 9 كواكب كبيرة تتحرك حولها مع أقمارها الصناعية والعديد من الكواكب الصغيرة والمذنبات والنيازك ... قاموس الجغرافيا

يتكون من النجم المركزي للشمس و 9 كواكب كبيرة تدور حوله ، وأقمارهم والعديد من الكواكب الصغيرة والمذنبات والوسط بين الكواكب ... قاموس موسوعي كبير

يتكون من الشمس والكواكب والأقمار الصناعية والعديد من الكويكبات وشظاياها والمذنبات والوسط بين الكواكب. S. s. تقع بالقرب من المستوى المركزي للمجرة على مسافة تقريبية. 8 كبك من مركزها. السرعة الخطية للدوران S. مع. حول المجرة ... ... موسوعة فيزيائية

مجموعة من الأجرام السماوية تتكون من الشمس والكواكب تدور حولها مع أقمارها ومذنباتها ونيازكها. Samoilov KI قاموس البحرية. M.L .: دار النشر البحري الحكومية التابعة لـ NKVMF لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، 1941 ... قاموس البحرية

وتتكون من الشمس والأجرام السماوية لتسعة كواكب رئيسية تدور حولها (عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري ، زحل ، أورانوس ، نبتون ، بلوتو) بالإضافة إلى كواكب صغيرة من الكويكبات والمذنبات والنيازك. تقع مدارات الكواكب الكبرى ... ... الموسوعة الجيولوجية

النظام الشمسي- النظام الشمسي ، يتكون من الشمس والكواكب وأقمار الكواكب والكويكبات وشظاياها والمذنبات ووسط الكواكب. يبدو أن الحدود الخارجية حوالي 200000 وحدة فلكية من الشمس. عمر النظام الشمسي ... قاموس موسوعي مصور

تتكون من الشمس ، 9 كواكب تدور حولها ، أقمارها الصناعية ، كواكب صغيرة (كويكبات) وشظاياها ومذنباتها ووسط الكواكب. تعتبر الحدود الخارجية للنظام الشمسي هي مجال تأثير الجاذبية للشمس مع نصف قطر حوالي ... ... قاموس موسوعي

تدور الشمس والأجرام السماوية حولها 9 كواكب ، وأكثر من 63 قمرا صناعيا ، وأربع حلقات من الكواكب العملاقة ، وعشرات الآلاف من الكويكبات ، وعدد لا يحصى من النيازك تتراوح أحجامها من الصخور إلى جزيئات الغبار ، فضلا عن ملايين المذنبات. في… … موسوعة كولير

النظام الشمسي- ▲ نظام الكواكب الشمس النظام الشمسي هو نظام كوكبي متمركز حول الشمس. أجسام صغيرة من النظام الشمسي. الكواكب الصغيرة. موكب الكواكب. الكواكب العلوية. macroworld ... قاموس إيديوغرافي للغة الروسية

كتب

• النظام الشمسي ، أ. بيريزنوي. يحتوي الكتاب الثاني من سلسلة "علم الفلك والفيزياء الفلكية" على لمحة عامة عن الحالة الراهنة لدراسة الكواكب والأجسام الصغيرة في النظام الشمسي. النتائج الرئيسية التي تم الحصول عليها في الأرض و ...

محتوى المقال

النظام الشمسي،تدور الشمس والأجرام السماوية حولها - 8 كواكب (تم التعرف على بلوتو على أنه كوكب قزم في عام 2006 في الجمعية السادسة والعشرين للاتحاد الفلكي الدولي.) ، أكثر من 63 قمرا صناعيا ، وأربعة أنظمة من الحلقات في الكواكب العملاقة ، وعشرات الآلاف من الكويكبات ، وعدد لا يحصى من النيازك تتراوح في الحجم من الصخور إلى جزيئات الغبار ، فضلا عن ملايين المذنبات. في الفراغ بينهما تتحرك جزيئات الرياح الشمسية - الإلكترونات والبروتونات. لم يتم استكشاف النظام الشمسي بأكمله بعد: على سبيل المثال ، تم فحص معظم الكواكب وأقمارها الصناعية لفترة وجيزة فقط من مسارات التحليق ، ولم يتم تصوير سوى نصف كرة كوكب عطارد ، ولم تكن هناك رحلات استكشافية إلى بلوتو حتى الآن. ولكن مع ذلك ، بمساعدة التلسكوبات والمسبارات الفضائية ، تم بالفعل جمع الكثير من البيانات المهمة.

تتركز كتلة النظام الشمسي بالكامل تقريبًا (99.87٪) في الشمس. يتجاوز حجم الشمس أيضًا أي كوكب في نظامه بشكل كبير: حتى كوكب المشتري ، الذي يزيد 11 مرة عن الأرض ، له نصف قطر أصغر بعشر مرات من الشمس. الشمس نجم عادي يضيء من تلقاء نفسه بسبب ارتفاع درجة حرارة سطحه. من ناحية أخرى ، تتألق الكواكب بضوء الشمس المنعكس (البياض) لأنها نفسها باردة جدًا. هم في هذا الترتيب من الشمس: عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري ، زحل ، أورانوس ، نبتون ، والكوكب القزم بلوتو. تُقاس المسافات في النظام الشمسي عادةً بوحدات متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس ، وتسمى الوحدة الفلكية (1 AU = 149.6 مليون كيلومتر). على سبيل المثال ، يبلغ متوسط ​​المسافة بين بلوتو والشمس 39 AU ، ولكن في بعض الأحيان يتم إزالته بمقدار 49 AU. من المعروف أن المذنبات تطير بعيدًا عند 50000 وحدة فلكية. المسافة من الأرض إلى أقرب نجم أ Centauri 272،000 AU ، أو 4.3 سنة ضوئية (أي أن الضوء يتحرك بسرعة 299،793 كم / ثانية يقطع هذه المسافة في 4.3 سنة). للمقارنة ، ينتقل الضوء من الشمس إلى الأرض في 8 دقائق ، وإلى بلوتو في 6 ساعات.

تدور الكواكب حول الشمس في مدارات دائرية تقريبًا تقع تقريبًا في نفس المستوى ، في اتجاه عكس عقارب الساعة ، كما تُرى من القطب الشمالي للأرض. يقع مستوى مدار الأرض (مستوى مسير الشمس) بالقرب من المستوى المتوسط ​​لمدارات الكواكب. لذلك ، فإن المسارات المرئية للكواكب والشمس والقمر في السماء تمر بالقرب من خط مسير الشمس ، وهي نفسها دائمًا مرئية على خلفية الأبراج في دائرة الأبراج. تُقاس الميول المدارية من مستوى مسير الشمس. تتوافق زوايا الميل التي تقل عن 90 درجة مع الحركة المدارية الأمامية (عكس اتجاه عقارب الساعة) ، والزوايا الأكبر من 90 درجة تتوافق مع الحركة العكسية. تتحرك جميع الكواكب في النظام الشمسي في الاتجاه الأمامي ؛ يمتلك بلوتو أعلى ميل مداري (17 درجة). تتحرك العديد من المذنبات في الاتجاه المعاكس ، على سبيل المثال الميل المداري لمذنب هالي هو 162 درجة.

من وجهة نظر مراقب أرضي ، تنقسم كواكب النظام الشمسي إلى مجموعتين. يُطلق على عطارد والزهرة ، الأقرب إلى الشمس من الأرض ، الكواكب السفلية (الداخلية) ، وتسمى الكواكب الأبعد (من المريخ إلى بلوتو) بالكواكب العلوية (الخارجية). الكواكب السفلية لها زاوية إزالة محدودة من الشمس: 28 درجة لعطارد و 47 درجة لكوكب الزهرة. عندما يكون هذا الكوكب في أقصى غرب (شرق) الشمس ، يقال إنه في أقصى استطالة غربية (شرق). عندما يُرى كوكب أدنى من الأرض مباشرة أمام الشمس ، يُقال إنه في حالة ارتباط أدنى ؛ عندما يكون خلف الشمس مباشرة - بالتزامن العلوي. مثل القمر ، تمر هذه الكواكب بجميع مراحل الإضاءة بالشمس خلال الفترة المجمعية. ملاحظة- الوقت الذي يعود فيه الكوكب إلى موقعه الأصلي بالنسبة للشمس من وجهة نظر مراقب أرضي. الفترة المدارية الحقيقية للكوكب ( ص) يسمى فلكي. بالنسبة للكواكب السفلية ، ترتبط هذه الفترات بالنسب:

1/ملاحظة = 1/ص – 1/ص

أين صهي الفترة المدارية للأرض. بالنسبة للكواكب العلوية ، هذه النسبة لها شكل مختلف:

1 / ص س= 1 / ف ا- 1 / ص

تتميز الكواكب العلوية بنطاق محدود من الأطوار. أقصى زاوية طور (الشمس - الكوكب - الأرض) هي 47 درجة للمريخ ، و 12 درجة للمشتري ، و 6 درجات لكوكب زحل. عندما يكون الكوكب العلوي مرئيًا خلف الشمس ، يكون مقترنًا ، وعندما يكون في الاتجاه المعاكس للشمس ، يكون في معاكسة. الكوكب الذي لوحظ على مسافة زاوية 90 درجة من الشمس يقع في التربيع (شرقًا أو غربًا).

يمر حزام الكويكبات بين مداري المريخ والمشتري ، ويقسم النظام الكوكبي للشمس إلى مجموعتين. داخلها توجد الكواكب الأرضية (عطارد والزهرة والأرض والمريخ) ، وهي متشابهة في كونها أجسامًا صغيرة وصخرية وكثيفة نوعًا ما: متوسط ​​كثافتها من 3.9 إلى 5.5 جم / سم 3. تدور ببطء نسبيًا حول محاورها ، وتفتقر إلى الحلقات ولديها القليل من الأقمار الصناعية الطبيعية: قمر الأرض وفوبوس المريخ وديموس. خارج حزام الكويكبات توجد الكواكب العملاقة: كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون. تتميز بنصف قطر كبير ، وكثافة منخفضة (0.7-1.8 جم / سم 3) ، وأجواء عميقة غنية بالهيدروجين والهيليوم. كوكب المشتري وزحل وربما عمالقة أخرى ليس لديهم سطح صلب. كلهم يدورون بسرعة ، ولديهم العديد من الأقمار الصناعية ومحاطون بحلقات. يشبه بلوتو الصغير البعيد والأقمار الصناعية الكبيرة للكواكب العملاقة من نواح كثيرة الكواكب الأرضية.

عرف القدماء الكواكب بالعين المجردة ، أي كل داخلي وخارجي حتى زحل. اكتشف V. Herschel أورانوس في عام 1781. تم اكتشاف أول كويكب بواسطة J. Piazzi في عام 1801. وبتحليل الانحرافات في حركة أورانوس ، اكتشف W. Le Verrier و J. في المكان المحسوب تم اكتشافه بواسطة I. Galle في عام 1846. تم اكتشاف أبعد بلوتو في عام 1930 بواسطة K. Tombo نتيجة بحث طويل عن كوكب غير نبتون نظمه P. Lovell. اكتشف جاليليو أربعة أقمار صناعية كبيرة لكوكب المشتري في عام 1610. ومنذ ذلك الحين ، وبمساعدة التلسكوبات والمسابر الفضائية ، تم العثور على العديد من الأقمار الصناعية لجميع الكواكب الخارجية. أثبت H. Huygens في عام 1656 أن زحل محاط بحلقة. تم اكتشاف حلقات أورانوس المظلمة من الأرض في عام 1977 عند رصد تحجب نجم. تم اكتشاف الحلقات الحجرية الشفافة للمشتري في عام 1979 بواسطة مسبار فوييجر 1 بين الكواكب. منذ عام 1983 ، في لحظات احتجاب النجوم ، لوحظت علامات حلقات غير متجانسة بالقرب من نبتون. في عام 1989 تم نقل صورة لهذه الحلقات بواسطة Voyager 2 إلى ZODIAC ؛ مسبار الفضاء السماء السماوية).

شمس

تقع الشمس في مركز النظام الشمسي - نجم واحد نموذجي يبلغ نصف قطره حوالي 700000 كم وكتلته 2 × 10 30 كجم. درجة حرارة السطح المرئي للشمس - الغلاف الضوئي - تقريبًا. 5800 ك. كثافة الغاز في الغلاف الضوئي أقل بآلاف المرات من كثافة الهواء بالقرب من سطح الأرض. تزداد درجة الحرارة والكثافة والضغط داخل الشمس مع العمق لتصل إلى 16 مليون كلفن و 160 جم ​​/ سم 3 و 3.5 × 10 11 بار في المركز على التوالي (يبلغ ضغط الهواء في الغرفة حوالي 1 بار). تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة في قلب الشمس ، يتحول الهيدروجين إلى هيليوم مع إطلاق كمية كبيرة من الحرارة ؛ هذا يمنع الشمس من الانهيار تحت تأثير جاذبيتها. تترك الطاقة المنبعثة في اللب الشمس بشكل أساسي على شكل إشعاع من الغلاف الضوئي بقوة 3.86 × 10 26 وات. بهذه الشدة ، كانت الشمس تنبعث منذ 4.6 مليار سنة ، بعد أن حولت 4٪ من الهيدروجين إلى هيليوم خلال هذا الوقت ؛ في نفس الوقت تحول 0.03٪ من كتلة الشمس إلى طاقة. تشير نماذج التطور النجمي إلى أن الشمس الآن في منتصف حياتها.

لتحديد وفرة العناصر الكيميائية المختلفة على الشمس ، يدرس علماء الفلك خطوط الامتصاص والانبعاث في طيف ضوء الشمس. خطوط الامتصاص هي فجوات مظلمة في الطيف ، مما يشير إلى عدم وجود فوتونات بتردد معين فيها ، يمتصها عنصر كيميائي معين. خطوط الانبعاث ، أو خطوط الانبعاث ، هي الأجزاء الأكثر إشراقًا من الطيف ، مما يشير إلى وجود فائض من الفوتونات المنبعثة من عنصر كيميائي. يشير التردد (الطول الموجي) للخط الطيفي إلى أي ذرة أو جزيء مسؤول عن حدوثه ؛ يشير تباين الخط إلى كمية الضوء التي ينبعث منها أو يمتص ؛ عرض الخط يجعل من الممكن الحكم على درجة حرارته وضغطه.

تتيح دراسة الغلاف الضوئي الرقيق (500 كم) للشمس تقدير التركيب الكيميائي لداخله ، نظرًا لأن المناطق الخارجية للشمس ممزوجة جيدًا بالحمل الحراري ، وأطياف الشمس عالية الجودة ، و العمليات الفيزيائية المسؤولة عنها واضحة تمامًا. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه تم تحديد نصف الخطوط في الطيف الشمسي فقط حتى الآن.

يهيمن الهيدروجين على تكوين الشمس. في المرتبة الثانية يأتي الهيليوم ، والذي يشير اسمه ("هيليوس" باليونانية لـ "الشمس") إلى أنه تم اكتشافه بالطيف الطيفي على الشمس في وقت سابق (1899) منه على الأرض. نظرًا لأن الهيليوم غاز خامل ، فهو متردد للغاية في التفاعل مع الذرات الأخرى كما أنه متردد أيضًا في إظهار نفسه في الطيف الضوئي للشمس - خط واحد فقط ، على الرغم من تمثيل العديد من العناصر الأقل وفرة في طيف الشمس بالعديد خطوط. إليكم تركيب المادة "الشمسية": بالنسبة لمليون ذرة هيدروجين هناك 98000 ذرة هيليوم ، 851 أكسجين ، 398 كربون ، 123 نيون ، 100 نيتروجين ، 47 حديد ، 38 مغنيسيوم ، 35 سيليكون ، 16 كبريت ، 4 أرجون ، 3 الألومنيوم ، وفقًا لذرتين من النيكل والصوديوم والكالسيوم ، بالإضافة إلى القليل من جميع العناصر الأخرى. وبالتالي ، فإن كتلة الشمس تتكون من 71٪ هيدروجين و 28٪ هيليوم. تمثل العناصر المتبقية أكثر بقليل من 1٪. من وجهة نظر علم الكواكب ، من الجدير بالذكر أن بعض كائنات النظام الشمسي لها نفس تكوين الشمس تقريبًا ( انظر أدناهقسم النيازك).

مثلما تغير أحداث الطقس مظهر الغلاف الجوي للكواكب ، يتغير مظهر سطح الشمس أيضًا مع أوقات مميزة تتراوح من ساعات إلى عقود. ومع ذلك ، هناك فرق مهم بين الغلاف الجوي للكواكب والشمس ، وهو أن حركة الغازات على الشمس يتم التحكم فيها من خلال مجالها المغناطيسي القوي. البقع الشمسية هي تلك المناطق من سطح النجم حيث يكون المجال المغناطيسي الرأسي قويًا جدًا (200-3000 جاوس) بحيث يمنع الحركة الأفقية للغاز وبالتالي يمنع الحمل الحراري. نتيجة لذلك ، تنخفض درجة الحرارة في هذه المنطقة بحوالي 1000 كلفن ، ويظهر جزء مركزي مظلم من البقعة - "الظل" ، وتحيط به منطقة انتقالية أكثر سخونة - "شبه الظل". حجم البقعة الشمسية النموذجية أكبر قليلاً من قطر الأرض ؛ هناك مثل هذا المكان لعدة أسابيع. عدد البقع على الشمس إما يزيد أو ينقص مع مدة الدورة من 7 إلى 17 سنة ، بمتوسط ​​11.1 سنة. عادة ، كلما ظهرت نقاط أكثر في الدورة ، كلما كانت الدورة أقصر. ينعكس اتجاه القطبية المغناطيسية للبقع من دورة إلى أخرى ، وبالتالي فإن الدورة الحقيقية لنشاط البقع الشمسية هي 22.2 سنة. في بداية كل دورة ، تظهر البقع الأولى عند خطوط العرض العليا ، كاليفورنيا. 40 درجة ، وتتحول منطقة ولادتهم تدريجيًا إلى خط الاستواء إلى خط عرض تقريبًا. 5 درجات. شمس.

هناك 5 كرات دوارة ضخمة من الهيدروجين والهيليوم في النظام الشمسي: الشمس والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون. في أعماق هذه الأجرام السماوية العملاقة ، التي يتعذر الوصول إليها مباشرة من البحث ، تتركز كل مادة النظام الشمسي تقريبًا. لا يمكننا أيضًا الوصول إلى باطن الأرض ، ولكن من خلال قياس وقت انتشار الموجات الزلزالية (الموجات الصوتية ذات الطول الموجي الطويل) التي تثيرها الزلازل في جسم الكوكب ، قام علماء الزلازل بتجميع خريطة مفصلة لباطن الأرض: لقد تعلموا الأبعاد و كثافات نواة الأرض وغطاءها ، كما تم الحصول على صور ثلاثية الأبعاد باستخدام التصوير المقطعي الزلزالي.صور لوحات متحركة من قشرتها. يمكن تطبيق طرق مماثلة على الشمس ، حيث توجد موجات على سطحها مع فترة تقريبية. 5 دقائق ، بسبب العديد من الاهتزازات الزلزالية المنتشرة في أمعائها. تتم دراسة هذه العمليات بواسطة علم الشمس. على عكس الزلازل ، التي تنتج دفعات قصيرة من الأمواج ، فإن الحمل الحراري القوي في باطن الشمس يخلق ضوضاء زلزالية ثابتة. وجد علماء الهليوسية أنه تحت منطقة الحمل الحراري ، التي تحتل مساحة 14٪ الخارجية من نصف قطر الشمس ، تدور المادة بشكل متزامن لمدة 27 يومًا (لا يوجد شيء معروف حتى الآن عن دوران اللب الشمسي). أعلاه ، في منطقة الحمل الحراري نفسها ، يحدث الدوران بشكل متزامن فقط على طول مخاريط متساوية في خط العرض وأبعد من خط الاستواء ، الأبطأ: تدور المناطق الاستوائية بفترة 25 يومًا (قبل متوسط ​​دوران الشمس) ، و المناطق القطبية - لمدة 36 يومًا (متأخر عن متوسط ​​الدوران). المحاولات الأخيرة لتطبيق الأساليب الزلزالية على الكواكب الغازية العملاقة لم تسفر عن نتائج ، لأن الأدوات ليست قادرة بعد على إصلاح التذبذبات الناتجة.

يوجد فوق الغلاف الضوئي للشمس طبقة رقيقة وساخنة من الغلاف الجوي ، والتي لا يمكن رؤيتها إلا في لحظات نادرة من كسوف الشمس. وهي عبارة عن طبقة كروموسفيرية بسمك عدة آلاف من الكيلومترات ، وقد سميت بهذا الاسم بسبب لونها الأحمر بسبب خط انبعاث الهيدروجين H. تتضاعف درجة الحرارة تقريبًا من الغلاف الضوئي إلى الغلاف الصبغي العلوي ، والذي ، لسبب غير معروف ، يتم إطلاق الطاقة الخارجة من الشمس كحرارة. فوق الكروموسفير ، يتم تسخين الغاز إلى مليون كلفن ، هذه المنطقة ، المسماة بالكورونا ، تمتد لنصف قطر واحد من الشمس. كثافة الغاز في الهالة منخفضة جدًا ، لكن درجة الحرارة مرتفعة جدًا لدرجة أن الإكليل مصدر قوي للأشعة السينية.

تظهر في بعض الأحيان تكوينات عملاقة في الغلاف الجوي للشمس - بروزات بركانية. تبدو وكأنها أقواس ترتفع من الفوتوسفير إلى ارتفاع يصل إلى نصف نصف قطر الشمس. تشير الملاحظات بوضوح إلى أن شكل البروز يتم تحديده بواسطة خطوط المجال المغناطيسي. ظاهرة أخرى مثيرة للاهتمام ونشطة للغاية هي التوهجات الشمسية ، والانبعاثات القوية للطاقة والجزيئات التي تستمر لمدة تصل إلى ساعتين. يصل تدفق الفوتونات الناتج عن مثل هذا التوهج الشمسي إلى الأرض بسرعة الضوء في 8 دقائق ، وتدفق الإلكترونات والبروتونات في عدة أيام. تحدث التوهجات الشمسية في الأماكن التي يتغير فيها اتجاه المجال المغناطيسي بشكل حاد ، بسبب حركة المادة في البقع الشمسية. عادة ما يحدث أقصى نشاط توهج للشمس قبل عام من دورة البقع الشمسية القصوى. هذه القدرة على التنبؤ مهمة للغاية ، لأن موجة من الجسيمات المشحونة المولودة من توهج شمسي قوي يمكن أن تلحق الضرر حتى بالاتصالات الأرضية وشبكات الطاقة ، ناهيك عن رواد الفضاء وتكنولوجيا الفضاء.

تحت ضغط الرياح الشمسية في الوسط بين النجمي حول الشمس ، تشكل كهف عملاق - الغلاف الشمسي. عند حدودها - الغلاف الشمسي - يجب أن تكون هناك موجة صدمة تصطدم فيها الرياح الشمسية مع الغاز البينجمي ويتكثفان ، مما يؤدي إلى ضغط متساوٍ على بعضهما البعض. أربعة مجسات فضائية تقترب الآن من حافة الغلاف الشمسي: بايونير 10 و 11 ، فوييجر 1 و 2. لم يقابلها أي منهم على مسافة 75 وحدة فلكية. من الشمس. إنه سباق دراماتيكي للغاية مع الزمن: توقف Pioneer 10 عن العمل في عام 1998 ، ويحاول الآخرون الوصول إلى الغلاف الشمسي قبل نفاد طاقة بطارياتهم. وفقًا للحسابات ، فإن فوييجر 1 تطير في الاتجاه الذي تهب منه الرياح البينجمية بالضبط ، وبالتالي ستكون أول من يصل إلى الغلاف الشمسي.

الكواكب: الوصف

الزئبق.

من الصعب مراقبة عطارد من الأرض باستخدام التلسكوب: فهو لا يبتعد عن الشمس بزاوية تزيد عن 28 درجة. تمت دراستها باستخدام رادار من الأرض ، وقام مسبار الكواكب Mariner 10 بتصوير نصف سطحه. يدور عطارد حول الشمس في 88 يومًا من أيام الأرض في مدار طويل إلى حد ما على بعد مسافة من الشمس عند الحضيض عند 0.31 وحدة فلكية. وفي الأوج 0.47 a.u. يدور حول المحور لمدة 58.6 يومًا ، تساوي تمامًا ثلثي الفترة المدارية ، لذلك تدور كل نقطة على سطحها نحو الشمس مرة واحدة فقط كل عامين من عطارد ، أي يوم مشمس هناك يستمر سنتين!

من بين الكواكب الرئيسية ، فقط بلوتو أصغر من عطارد. ولكن من حيث متوسط ​​الكثافة ، يحتل عطارد المركز الثاني بعد الأرض. من المحتمل أن يكون له قلب معدني كبير ، والذي يمثل 75٪ من نصف قطر الكوكب (يحتل 50٪ من نصف قطر الأرض). سطح عطارد مشابه لسطح القمر: مظلم وجاف تمامًا ومغطى بالحفر. يبلغ متوسط ​​انعكاس الضوء (البياض) لسطح عطارد حوالي 10٪ ، وهو نفس معدل انعكاس الضوء على سطح القمر. على الأرجح ، سطحه مغطى أيضًا بمواد مكسرة متكلس بالثرى. أكبر تكوين تأثير على عطارد هو حوض كالوريس ، الذي يبلغ مساحته 2000 كيلومترًا ، يشبه البحار القمرية. ومع ذلك ، على عكس القمر ، توجد هياكل غريبة على عطارد - حواف يبلغ ارتفاعها عدة كيلومترات وتمتد لمئات الكيلومترات. ربما تكونت نتيجة ضغط الكوكب أثناء تبريد قلبه المعدني الكبير أو تحت تأثير المد والجزر الشمسي القوي. تبلغ درجة حرارة سطح الكوكب نهارًا حوالي 700 كلفن ، وفي الليل حوالي 100 كلفن ، وفقًا لبيانات الرادار ، قد يقع الجليد في قاع الفوهات القطبية في ظروف الظلام والبرد الأبدي.

الزئبق ليس له غلاف جوي عمليًا - فقط قذيفة هيليوم شديدة التخلخل بكثافة الغلاف الجوي للأرض على ارتفاع 200 كم. على الأرجح ، يتكون الهيليوم أثناء تحلل العناصر المشعة في أحشاء الكوكب. الزئبق لديه مجال مغناطيسي ضعيف ولا توجد أقمار صناعية.

كوكب الزهرة.

هذا هو الكوكب الثاني من الشمس وأقرب كوكب إلى الأرض - ألمع "نجم" في سمائنا ؛ في بعض الأحيان يكون مرئيًا حتى أثناء النهار. تشبه الزهرة الأرض من نواحٍ عديدة: حجمها وكثافتها أقل بنسبة 5٪ فقط من الأرض ؛ على الأرجح ، تشبه أحشاء كوكب الزهرة أحشاء الأرض. سطح كوكب الزهرة مغطى دائمًا بطبقة سميكة من السحب البيضاء المصفرة ، ولكن بمساعدة الرادارات تمت دراسته بشيء من التفصيل. حول المحور ، يدور كوكب الزهرة في الاتجاه المعاكس (في اتجاه عقارب الساعة ، عند النظر إليه من القطب الشمالي) لمدة 243 يومًا من أيام الأرض. الفترة المدارية لها 225 يوما. لذلك ، فإن يوم كوكب الزهرة (من شروق الشمس إلى شروقها التالي) يستمر 116 يومًا من أيام الأرض.

يتكون الغلاف الجوي لكوكب الزهرة أساسًا من ثاني أكسيد الكربون (CO 2) مع كميات صغيرة من النيتروجين (N 2) وبخار الماء (H 2 O). تم العثور على حمض الهيدروكلوريك (HCl) وحمض الهيدروفلوريك (HF) كشوائب صغيرة. الضغط على السطح 90 بار (كما هو الحال في بحار الأرض على عمق 900 م) ؛ تبلغ درجة الحرارة حوالي 750 كلفن على السطح بأكمله ليلاً ونهارًا. سبب ارتفاع درجة الحرارة بالقرب من سطح كوكب الزهرة هو ما لا يُسمى بدقة "تأثير الاحتباس الحراري": تمر أشعة الشمس بسهولة نسبيًا عبر غيوم غلافها الجوي وتسخن سطح الكوكب ، ولكن الأشعة تحت الحمراء الحرارية من السطح نفسه يهرب عبر الغلاف الجوي مرة أخرى إلى الفضاء بصعوبة كبيرة.

تتكون سحب كوكب الزهرة من قطرات مجهرية من حامض الكبريتيك المركز (H 2 SO 4). الطبقة العليا من السحب على بعد 90 كم من السطح ، ودرجة الحرارة هناك تقريبا. 200 ك الطبقة السفلية - لمدة 30 كم ، تكون درجة الحرارة تقريبًا. 430 ك. وحتى أقل ، يكون الجو حارًا جدًا بحيث لا توجد غيوم. بالطبع ، لا يوجد ماء سائل على سطح كوكب الزهرة. يدور الغلاف الجوي لكوكب الزهرة على مستوى الطبقة السحابية العليا في نفس اتجاه سطح الكوكب ، ولكن بشكل أسرع بكثير ، مما يحدث ثورة في 4 أيام ؛ تسمى هذه الظاهرة الاستدارة الفائقة ، ولم يتم العثور على تفسير لها حتى الآن.

نزلت المحطات التلقائية على جانبي كوكب الزهرة ليلاً ونهارًا. خلال النهار ، يضيء سطح الكوكب بأشعة الشمس المتناثرة بنفس الشدة تقريبًا كما هو الحال في يوم ملبد بالغيوم على الأرض. شوهد الكثير من البرق على كوكب الزهرة في الليل. نقلت محطات Venera صورًا لمناطق صغيرة في مواقع الهبوط ، حيث يمكن رؤية الأرض الصخرية. بشكل عام ، تمت دراسة تضاريس كوكب الزهرة من صور الرادار المرسلة من قبل المدارات بايونير-فينيرا (1979) ، فينيرا -15 و -16 (1983) ، وماجلان (1990). أصغر التفاصيل في أفضلها يبلغ حجمها حوالي 100 متر.

على عكس الأرض ، لا توجد لوحات قارية مميزة على كوكب الزهرة ، ولكن هناك العديد من الارتفاعات العالمية ، مثل أرض عشتار بحجم أستراليا. على سطح كوكب الزهرة ، هناك العديد من الحفر النيزكية والقباب البركانية. من الواضح أن قشرة كوكب الزهرة رقيقة ، بحيث تقترب الحمم البركانية المنصهرة من السطح وتصب عليها بسهولة بعد سقوط النيازك. نظرًا لعدم وجود أمطار أو رياح قوية بالقرب من سطح كوكب الزهرة ، يحدث تآكل السطح ببطء شديد ، وتبقى الهياكل الجيولوجية مرئية من الفضاء لمئات الملايين من السنين. لا يُعرف سوى القليل عن الجزء الداخلي من كوكب الزهرة. من المحتمل أن يكون له قلب معدني يشغل نصف قطره. لكن الكوكب لا يحتوي على مجال مغناطيسي بسبب دورانه البطيء للغاية. كوكب الزهرة ليس لديه أقمار صناعية.

أرض.

كوكبنا هو الكوكب الوحيد الذي يُغطى معظم سطحه (75٪) بالمياه السائلة. الأرض هي كوكب نشط وربما الكوكب الوحيد الذي يتم تجديد سطحه بسبب تكتونية الصفائح ، والتي تتجلى في تلال وسط المحيط ، وأقواس الجزر ، وأحزمة الجبال المطوية. توزيع ارتفاعات سطح الأرض الصلب ثنائي النسق: متوسط ​​مستوى قاع المحيط 3900 م تحت مستوى سطح البحر ، والقارات ، في المتوسط ​​، ترتفع فوقها بمقدار 860 م.

تشير البيانات الزلزالية إلى البنية التالية لباطن الأرض: القشرة (30 كم) ، الوشاح (حتى عمق 2900 كم) ، اللب المعدني. ذاب جزء من اللب. يتم إنشاء المجال المغناطيسي الأرضي هناك ، والذي يلتقط الجسيمات المشحونة للرياح الشمسية (البروتونات والإلكترونات) ويشكل حول الأرض منطقتين حلقيتين مملوءتين بها - أحزمة الإشعاع (أحزمة Van Allen) ، المترجمة على ارتفاعات 4000 و 17000 كم من سطح الأرض (GEOMAGNETISM).

هناك مؤشرات على أن مناخ الأرض يتغير في المدى القصير (10000 سنة) والطويل (100 مليون سنة). قد يكون السبب في ذلك هو التغييرات في الحركة المدارية للأرض ، وميل محور الدوران ، وتواتر الانفجارات البركانية. لا يتم استبعاد التقلبات في شدة الإشعاع الشمسي. في عصرنا ، يتأثر المناخ أيضًا بالأنشطة البشرية: انبعاثات الغازات والغبار في الغلاف الجوي تلوث الهواء ؛ تلوث المياه؛ التدهور البيئي). للأرض قمر صناعي - القمر ، الذي لم يتم الكشف عن أصله بعد.

قمر.

القمر هو أحد أكبر الأقمار الصناعية ، ويحتل المرتبة الثانية بعد شارون (قمر بلوتو) فيما يتعلق بكتل القمر الصناعي والكوكب. نصف قطرها 3.7 ، وكتلتها أقل بـ 81 مرة من كتلة الأرض. يبلغ متوسط ​​كثافة القمر 3.34 جم / سم 3 ، مما يشير إلى أنه لا يحتوي على نواة معدنية مهمة. قوة الجاذبية على سطح القمر 6 مرات أقل من الأرض.

يدور القمر حول الأرض في مدار انحراف قدره 0.055. يختلف ميل مستوى مداره إلى مستوى خط استواء الأرض من 18.3 درجة إلى 28.6 درجة ، وفيما يتعلق بمسير الشمس ، من 4 درجات 59 درجة إلى 5 درجات 19 درجة. تتم مزامنة الدوران اليومي والدوران المداري للقمر ، لذلك نرى دائمًا واحدًا فقط من نصفي الكرة الأرضية. صحيح أن الاهتزازات الصغيرة (الاهتزازات) للقمر تجعل من الممكن رؤية حوالي 60٪ من سطحه في غضون شهر. السبب الرئيسي للذبذبات هو أن الدوران اليومي للقمر يحدث بسرعة ثابتة ، بينما يكون الدوران المداري متغيرًا (بسبب الانحراف المركزي للمدار).

لطالما تم تقسيم أجزاء سطح القمر بشكل مشروط إلى "بحرية" و "قارية". يبدو سطح البحار أكثر قتامة ، ويقع في الأسفل وأقل تغطيته بالحفر النيزكية مقارنة بالسطح القاري. تغمر البحار الحمم البازلتية ، وتتكون القارات من صخور أنثوسيتية غنية بالفلسبار. إذا حكمنا من خلال العدد الكبير للحفر ، فإن الأسطح القارية أقدم بكثير من الأسطح البحرية. تسبب القصف النيزكي المكثف في جعل الطبقة العليا من القشرة القمرية مجزأة بدقة ، وحول الأمتار القليلة الخارجية إلى مسحوق يسمى الثرى.

أعاد رواد الفضاء والمسابر الآلية عينات من التربة الصخرية والثرى من القمر. أظهر التحليل أن عمر سطح البحر حوالي 4 مليارات سنة. وبالتالي ، فإن فترة القصف النيزكي المكثف تقع في أول 0.5 مليار سنة بعد تشكل القمر قبل 4.6 مليار سنة. ثم ظل تواتر تأثيرات النيزك وتشكيل فوهة البركان دون تغيير تقريبًا ولا يزال يصل إلى فوهة واحدة قطرها كيلومتر واحد في 10 5 سنوات.

صخور القمر فقيرة في العناصر المتطايرة (H 2 O ، Na ، K ، إلخ) والحديد ، لكنها غنية بالعناصر المقاومة للصهر (Ti ، Ca ، إلخ). فقط في الجزء السفلي من الفوهات القطبية للقمر يمكن أن يكون هناك رواسب من الجليد ، مثل عطارد. القمر ليس له غلاف جوي تقريبًا ولا يوجد دليل على أن التربة القمرية تعرضت على الإطلاق لمياه سائلة. لا توجد مادة عضوية فيه أيضًا - فقط آثار من الكوندريت الكربوني التي سقطت مع النيازك. عدم وجود الماء والهواء ، وكذلك التقلبات الشديدة في درجة حرارة السطح (390 كلفن أثناء النهار و 120 كلفن في الليل) ، تجعل القمر غير صالح للسكنى.

جعلت مقاييس الزلازل التي تم تسليمها إلى القمر من الممكن معرفة شيء ما عن الجزء الداخلي من القمر. غالبًا ما تحدث "زلازل القمر" الضعيفة هناك ، ربما بسبب تأثير المد والجزر على الأرض. القمر متجانس إلى حد ما ، وله قلب صغير كثيف وقشرة يبلغ سمكها حوالي 65 كم مصنوعة من مواد أخف ، مع سحق 10 كيلومترات العليا من القشرة بواسطة النيازك منذ 4 مليارات سنة. يتم توزيع أحواض الصدمات الكبيرة بالتساوي على سطح القمر ، لكن سماكة القشرة على الجانب المرئي من القمر أقل ، لذلك يتركز 70٪ من سطح البحر عليها.

تاريخ سطح القمر معروف بشكل عام: بعد نهاية مرحلة القصف النيزكي المكثف قبل 4 مليارات سنة ، كانت الأمعاء لا تزال ساخنة بما يكفي لنحو مليار سنة ، وتدفقت الحمم البازلتية في البحار. بعد ذلك ، لم يغير وجه القمر الصناعي سوى سقوط نادر من النيازك. لكن أصل القمر لا يزال محل نقاش. يمكن أن تتشكل من تلقاء نفسها ثم تلتقطها الأرض ؛ يمكن أن تكون قد تشكلت مع الأرض كقمر صناعي لها ؛ أخيرًا ، يمكن أن ينفصل عن الأرض خلال فترة التكوين. كان الاحتمال الثاني شائعًا حتى وقت قريب ، ولكن في السنوات الأخيرة ، تم النظر بجدية في فرضية تكوين القمر من المواد التي طردها الأرض الأولية أثناء الاصطدام بجسم سماوي كبير.

المريخ.

يشبه المريخ الأرض ، لكن حجمه يقارب نصف حجمه وله متوسط ​​كثافة أقل قليلاً. لا تختلف فترة الدوران اليومي (24 ساعة و 37 دقيقة) وميل المحور (24 درجة) تقريبًا عن تلك الموجودة على الأرض.

بالنسبة لمراقب أرضي ، يظهر المريخ كنجم ضارب إلى الحمرة ، يتغير سطوعه بشكل ملحوظ ؛ هو الحد الأقصى خلال فترات المواجهات التي تتكرر في ما يزيد قليلاً عن عامين (على سبيل المثال ، في أبريل 1999 ويونيو 2001). يكون المريخ قريبًا وساطعًا بشكل خاص خلال فترات المقاومة الكبيرة التي تحدث إذا مر بالقرب من الحضيض في وقت المقاومة ؛ يحدث هذا كل 15-17 سنة (السنة التالية في أغسطس 2003).

يُظهر التلسكوب الموجود على كوكب المريخ مناطق برتقالية زاهية ومناطق أكثر قتامة تتغير بتناغم مع الفصول. تقع القبعات الثلجية ذات اللون الأبيض الساطع عند القطبين. يرتبط اللون المحمر للكوكب بكمية كبيرة من أكاسيد الحديد (الصدأ) في تربته. ربما يشبه تكوين المناطق المظلمة البازلت الأرضية ، بينما تتكون مناطق الضوء من مواد مشتتة بدقة.

في الأساس ، يتم الحصول على معرفتنا بالمريخ من خلال المحطات الآلية. الأكثر إنتاجية كان اثنان من المركبات المدارية واثنين من مركبات الإنزال من بعثة Viking ، التي هبطت على المريخ في 20 يوليو و 3 سبتمبر 1976 في مناطق كريس (22 درجة شمالًا ، 48 درجة غربًا) ويوتوبيا (48 درجة شمالًا). 226 درجة غربًا) ، مع تشغيل Viking 1 حتى نوفمبر 1982. هبط كلاهما في مناطق مشرقة كلاسيكية وانتهى بهما في صحراء رملية حمراء تتناثر فيها الحجارة الداكنة. في 4 يوليو 1997 ، سلم مسبار المريخ باثفايندر (الولايات المتحدة الأمريكية) أول مركبة ذاتية الدفع إلى وادي آريس (19 درجة شمالاً ، 34 درجة غربًا) التي اكتشفت صخورًا مختلطة ، وربما تحولت بالمياه وخلطت بالرمل والرمل. حصى من الطين ، مما يشير إلى تغيرات قوية في مناخ المريخ ووجود كمية كبيرة من الماء في الماضي.

يتكون الغلاف الجوي المخلخل للمريخ من 95٪ من ثاني أكسيد الكربون و 3٪ نيتروجين. توجد كميات صغيرة من بخار الماء والأكسجين والأرجون. يبلغ متوسط ​​الضغط على السطح 6 ملي بار (أي 0.6٪ من سطح الأرض). في مثل هذا الضغط المنخفض ، لا يمكن أن يكون هناك ماء سائل. يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة اليومية 240 كلفن ، وتصل أقصى درجات الحرارة في الصيف عند خط الاستواء إلى 290 ك.

عند خطوط العرض العليا للمريخ ، تنخفض درجات الحرارة إلى أقل من 150 كلفن في الشتاء ويتجمد ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO 2) ويسقط على السطح كثلج أبيض ، مكونًا الغطاء القطبي. يؤدي التكثيف والتسامي الدوري للقمصان القطبية إلى تقلبات موسمية في الضغط الجوي بنسبة 30٪. بحلول نهاية فصل الشتاء ، تنخفض حدود الغطاء القطبي إلى خط عرض 45 درجة - 50 درجة ، وفي الصيف تترك منطقة صغيرة (قطرها 300 كم في القطب الجنوبي و 1000 كم في الشمال) ، ربما تتكون من المياه الجليد الذي يمكن أن يصل سمكه إلى 1-2 كيلومتر.

أحيانًا تهب رياح قوية على المريخ ، ترفع سحبًا من الرمال الناعمة في الهواء. تحدث عواصف ترابية قوية بشكل خاص في نهاية الربيع في نصف الكرة الجنوبي ، عندما يمر المريخ عبر الحضيض في المدار وتكون حرارة الشمس مرتفعة بشكل خاص. لأسابيع وحتى أشهر ، يصبح الغلاف الجوي معتمًا مع الغبار الأصفر. نقل مدارات الفايكنج صورًا للكثبان الرملية القوية في قاع الفوهات الكبيرة. تعمل رواسب الغبار على تغيير مظهر سطح المريخ من موسم لآخر لدرجة أنه يمكن ملاحظتها حتى من الأرض عند رؤيتها من خلال التلسكوب. في الماضي ، كان يعتقد بعض علماء الفلك أن هذه التغييرات الموسمية في لون السطح هي علامات على الغطاء النباتي على المريخ.

إن جيولوجيا المريخ متنوعة للغاية. مساحات شاسعة من نصف الكرة الجنوبي مغطاة بالحفر القديمة التي خلفتها حقبة القصف النيزكي القديم (قبل 4 مليارات سنة). يغطي جزء كبير من نصف الكرة الشمالي تدفقات الحمم الأصغر سنا. من المثير للاهتمام بشكل خاص Tharsis Upland (10 ° N ، 110 ° W) ، حيث توجد العديد من الجبال البركانية العملاقة. أعلىها - جبل أوليمبوس - يبلغ قطرها عند القاعدة 600 كم وارتفاعها 25 كم. على الرغم من عدم وجود علامات على نشاط بركاني الآن ، إلا أن عمر تدفقات الحمم البركانية لا يتجاوز 100 مليون سنة ، وهو صغير مقارنة بعمر الكوكب البالغ 4.6 مليار سنة.

على الرغم من أن البراكين القديمة تشير إلى النشاط القوي للجزء الداخلي للمريخ ، إلا أنه لا توجد علامات على تكتونية الصفائح: لا توجد أحزمة جبلية مطوية ومؤشرات أخرى على انضغاط القشرة الأرضية. ومع ذلك ، هناك صدوع قوية ، أكبرها - وادي مارينر - يمتد من ثارسيس إلى الشرق لمسافة 4000 كم وعرض أقصى 700 كم وعمق 6 كم.

من أكثر الاكتشافات الجيولوجية إثارة للاهتمام التي تم إجراؤها على أساس الصور الفوتوغرافية من المركبات الفضائية الوديان المتعرجة المتفرعة التي يبلغ طولها مئات الكيلومترات ، تذكرنا بالقنوات الجافة للأنهار الأرضية. يشير هذا إلى مناخ أكثر ملاءمة في الماضي ، عندما كانت درجات الحرارة والضغوط أعلى وكانت الأنهار تتدفق عبر سطح المريخ. صحيح أن موقع الوديان في المناطق الجنوبية المليئة بالحفر في المريخ يشير إلى وجود أنهار على المريخ منذ زمن طويل جدًا ، ربما في أول 0.5 مليار سنة من تطوره. يكمن الماء الآن على السطح كجليد عند الأغطية القطبية وربما تحت السطح كطبقة من التربة الصقيعية.

الهيكل الداخلي للمريخ غير مفهوم بشكل جيد. يشير متوسط ​​كثافته المنخفضة إلى عدم وجود نواة معدنية مهمة ؛ على أي حال ، لا يذوب ، وهو ما ينتج عن عدم وجود مجال مغناطيسي على المريخ. لم يسجل مقياس الزلازل الموجود على كتلة الهبوط لجهاز Viking-2 النشاط الزلزالي للكوكب لمدة عامين من التشغيل (لم يعمل مقياس الزلازل على Viking-1).

للمريخ قمرين صغيرين ، فوبوس وديموس. كلاهما غير منتظم الشكل ، ومغطى بفوهات النيازك ، ومن المحتمل أن يكونا كويكبات استولى عليها الكوكب في الماضي البعيد. يدور فوبوس حول الكوكب في مدار منخفض جدًا ويستمر في الاقتراب من المريخ تحت تأثير المد والجزر ؛ سيتم تدميره لاحقًا بواسطة جاذبية الكوكب.

كوكب المشتري.

أكبر كوكب في المجموعة الشمسية ، كوكب المشتري ، أكبر 11 مرة من الأرض و 318 مرة أكبر منه. يشير متوسط ​​كثافته المنخفضة (1.3 جم / سم 3) إلى تركيبة قريبة من الشمس: فهي تتكون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم. يؤدي الدوران السريع للمشتري حول محوره إلى انضغاطه القطبي بنسبة 6.4٪.

يظهر تلسكوب على المشتري نطاقات سحابة موازية لخط الاستواء. تتخلل مناطق الضوء فيها أحزمة ضاربة إلى الحمرة. من المحتمل أن تكون مناطق الإضاءة عبارة عن مناطق من عمليات التحديث حيث تظهر قمم غيوم الأمونيا ؛ ترتبط الأحزمة المحمرّة بالمواد السفلية ، التي يتم تحديد لونها الساطع بواسطة هيدروسلفات الأمونيوم ، بالإضافة إلى مركبات الفوسفور الأحمر والكبريت والبوليمرات العضوية. بالإضافة إلى الهيدروجين والهيليوم ، تم اكتشاف CH 4 و NH 3 و H 2 O و C 2 H 2 و C 2 H 6 و HCN و CO و CO 2 و PH 3 و GeH 4 بشكل طيفي في الغلاف الجوي للمشتري. درجة الحرارة في قمم سحب النشادر هي 125 كلفن لكنها تزداد بمقدار 2.5 كلفن / كم مع العمق. على عمق 60 كم يجب أن تكون هناك طبقة من السحب المائية.

تختلف سرعات حركة السحب في المناطق والأحزمة المجاورة اختلافًا كبيرًا: على سبيل المثال ، في الحزام الاستوائي ، تتحرك السحب شرقًا بمعدل 100 م / ث أسرع من المناطق المجاورة. يتسبب الاختلاف في السرعات في حدوث اضطراب شديد في حدود المناطق والأحزمة ، مما يجعل شكلها معقدًا للغاية. أحد مظاهر ذلك هو البقع الدوارة البيضاوية ، وأكبرها - البقعة الحمراء العظيمة - اكتشفتها كاسيني منذ أكثر من 300 عام. هذه البقعة (25000-15000 كم) أكبر من قرص الأرض ؛ له هيكل إعصاري حلزوني ويحدث ثورة واحدة حول محوره في 6 أيام. ما تبقى من البقع أصغر ولسبب ما كلها بيضاء.

كوكب المشتري ليس له سطح صلب. تتكون الطبقة العليا من الكوكب التي يبلغ طولها 25٪ من نصف قطرها من الهيدروجين السائل والهيليوم. أدناه ، حيث يتجاوز الضغط 3 ملايين بار ودرجة الحرارة 10000 كلفن ، يمر الهيدروجين إلى الحالة المعدنية. من الممكن أن يوجد بالقرب من مركز الكوكب نواة سائلة من عناصر أثقل بكتلة إجمالية تبلغ حوالي 10 كتل أرضية. في الوسط الضغط حوالي 100 مليون بار ودرجة الحرارة 20-30 ألف كلفن.

تسبب الجزء الداخلي من المعدن السائل والدوران السريع للكوكب في مجال مغناطيسي قوي ، أقوى 15 مرة من مجال الأرض. يمتد الغلاف المغناطيسي الضخم لكوكب المشتري ، بأحزمة إشعاعية قوية ، إلى ما وراء مدارات أقماره الأربعة الكبيرة.

كانت درجة الحرارة في مركز المشتري دائمًا أقل من اللازم لحدوث التفاعلات النووية الحرارية. لكن احتياطيات حرارة المشتري الداخلية ، والتي بقيت من حقبة التكوين ، كبيرة. حتى الآن ، بعد 4.6 مليار سنة ، تنبعث منه نفس كمية الحرارة التي تتلقاها من الشمس ؛ في المليون سنة الأولى من التطور ، كانت القوة الإشعاعية للمشتري أعلى بمقدار 10 4 مرات. نظرًا لأن هذا كان عصر تكوين الأقمار الصناعية الكبيرة للكوكب ، فليس من المستغرب أن يعتمد تكوينها على المسافة إلى المشتري: الأقرب إليهما - Io و Europa - لهما كثافة عالية إلى حد ما (3.5 و 3.0 جم / سم 3) ، والأبعد منها - جانيميد وكاليستو - تحتوي على الكثير من الجليد المائي وبالتالي فهي أقل كثافة (1.9 و 1.8 جم / سم 3).

الأقمار الصناعية.

كوكب المشتري لديه ما لا يقل عن 16 قمرا صناعيا وحلقة ضعيفة: إنه على بعد 53000 كم من طبقة السحب العليا ، ويبلغ عرضه 6000 كم ، ويتكون على ما يبدو من جسيمات صلبة صغيرة ومظلمة للغاية. يُطلق على أكبر أربعة أقمار للمشتري اسم Galilean لأن غاليليو اكتشفها في عام 1610 ؛ بشكل مستقل عنه ، في نفس العام ، اكتشفها عالم الفلك الألماني ماريوس ، الذي أعطاهم أسماءهم الحالية - Io و Europa و Ganymede و Callisto. أصغر الأقمار الصناعية - يوروبا - أصغر قليلاً من القمر ، وجانيميد أكبر من عطارد. كل منهم مرئي من خلال المنظار.

على سطح آيو ، اكتشف فويجرز عدة براكين نشطة تقذف المواد مئات الكيلومترات في الهواء. سطح Io مغطى برواسب الكبريت المحمر والبقع الضوئية لثاني أكسيد الكبريت - نتاج الانفجارات البركانية. في شكل غاز ، يشكل ثاني أكسيد الكبريت جوًا شديد التخلخل من Io. تستمد طاقة النشاط البركاني من تأثير المد والجزر للكوكب على القمر الصناعي. يمر مدار آيو عبر أحزمة إشعاع المشتري ، وقد ثبت منذ فترة طويلة أن القمر الصناعي يتفاعل بقوة مع الغلاف المغناطيسي ، مما يتسبب في انفجارات راديوية فيه. في عام 1973 ، تم اكتشاف طارة من ذرات الصوديوم المضيئة على طول مدار آيو. في وقت لاحق تم العثور على أيونات الكبريت والبوتاسيوم والأكسجين هناك. يتم التخلص من هذه المواد بواسطة البروتونات النشطة للأحزمة الإشعاعية إما مباشرة من سطح أيو ، أو من الأعمدة الغازية للبراكين.

على الرغم من أن تأثير المد والجزر لكوكب المشتري على أوروبا أضعف منه على آيو ، إلا أن الجزء الداخلي منه قد يذوب جزئيًا أيضًا. تظهر الدراسات الطيفية أن يوروبا به جليد مائي على سطحه ، ومن المحتمل أن يكون لونه المحمر بسبب تلوث الكبريت من آيو. يشير الغياب شبه الكامل للحفر الصدمية إلى الشباب الجيولوجي للسطح. تشبه ثنيات وصدوع السطح الجليدي لأوروبا الحقول الجليدية للبحار القطبية للأرض ؛ على الأرجح ، في أوروبا ، هناك ماء سائل تحت طبقة من الجليد.

جانيميد هو أكبر قمر في المجموعة الشمسية. كثافته منخفضة ربما يكون نصف صخرة ونصف جليد. يبدو سطحه غريبًا ويظهر علامات تمدد القشرة الأرضية ، وربما يصاحب عملية التمايز تحت السطحي. مناطق السطح القديم المليء بالفوهات مفصولة بخنادق أصغر يبلغ طولها مئات الكيلومترات وعرضها 1-2 كم وتقع على مسافة 10-20 كم من بعضها البعض. من المحتمل أن يكون هذا الجليد أصغر سناً ، تشكل من تدفق المياه من خلال الشقوق مباشرة بعد التمايز منذ حوالي 4 مليارات سنة.

يشبه Callisto Ganymede ، لكن لا توجد علامات على وجود عيوب على سطحه ؛ كل ذلك قديم جدًا ومليء بالفوهات. سطح كلا القمرين مغطى بالجليد يتخللها صخور من نوع الثرى. ولكن إذا كان الجليد في Ganymede حوالي 50٪ ، فعندئذٍ في Callisto يكون أقل من 20٪. من المحتمل أن يكون تكوين صخور جانيميد وكاليستو مشابهًا لتكوين النيازك الكربونية.

أقمار المشتري ليس لها غلاف جوي ، باستثناء الغاز البركاني SO 2 المخلخ على Io.

من بين عشرات الأقمار الصغيرة لكوكب المشتري ، هناك أربعة أقمار أقرب إلى الكوكب من أقمار الجليل. أكبرها ، أمالثيا ، عبارة عن جسم غير منتظم الشكل محفور (أبعاده 270-166-150 كم). قد يكون سطحه الغامق - شديد الاحمرار - مغطى باللون الرمادي من Io. تنقسم الأقمار الصناعية الصغيرة الخارجية لكوكب المشتري إلى مجموعتين وفقًا لمداراتها: 4 أقرب إلى الكوكب يتجه للأمام (بالنسبة إلى دوران الكوكب) ، و 4 أبعد - في الاتجاه المعاكس. كلها صغيرة ومظلمة ؛ ربما تم القبض عليهم من قبل المشتري من بين كويكبات مجموعة طروادة ( سم. الكويكب).

زحل.

ثاني أكبر كوكب عملاق. هذا كوكب من الهيدروجين والهيليوم ، لكن الوفرة النسبية للهيليوم في زحل أقل من تلك الموجودة في كوكب المشتري. أدناه ومتوسط ​​كثافته. يؤدي الدوران السريع لكوكب زحل إلى انحرافه الكبير (11٪).

في التلسكوب ، لا يبدو قرص زحل مذهلًا مثل كوكب المشتري: له لون برتقالي بني وأحزمة ومناطق واضحة بشكل ضعيف. والسبب هو أن المناطق العليا من الغلاف الجوي تمتلئ بضباب الأمونيا (NH 3). زحل بعيد عن الشمس ، لذا فإن درجة حرارة غلافه الجوي العلوي (90 كلفن) أقل بـ 35 كلفن من كوكب المشتري ، والأمونيا في حالة مكثفة. مع العمق ، تزداد درجة حرارة الغلاف الجوي بمقدار 1.2 ك / كم ، لذا فإن بنية السحب تشبه كوكب المشتري: توجد طبقة من السحب المائية تحت طبقة سحابة هيدروسلفات الأمونيوم. بالإضافة إلى الهيدروجين والهيليوم ، تم اكتشاف CH 4 و NH 3 و C 2 H 2 و C 2 H 6 و C 3 H 4 و C 3 H 8 و PH 3 بشكل طيفي في جو زحل.

من حيث الهيكل الداخلي ، يشبه زحل أيضًا كوكب المشتري ، على الرغم من أنه نظرًا لكتلته الصغيرة ، فإنه يحتوي على ضغط ودرجة حرارة أقل في المركز (75 مليون بار و 10500 كلفن). المجال المغناطيسي لزحل يمكن مقارنته بالمجال المغناطيسي للأرض.

مثل المشتري ، يولد زحل حرارة داخلية ، ضعف ما يتلقاها من الشمس. صحيح أن هذه النسبة أكبر من تلك الخاصة بالمشتري ، لأن زحل ، الذي يقع على بعد ضعف المسافة ، يتلقى حرارة أقل بأربع مرات من الشمس.

حلقات زحل.

زحل محاط بنظام قوي فريد من الحلقات يصل إلى مسافة 2.3 نصف قطر كوكبي. يمكن تمييزها بسهولة عند النظر إليها من خلال التلسكوب ، وعند دراستها من مسافة قريبة ، تظهر تنوعًا استثنائيًا: من حلقة ضخمة بإلى حلقة ضيقة F، من موجات الكثافة الحلزونية إلى "مكابس" ممدودة شعاعيًا غير متوقعة تمامًا اكتشفها فوييجر.

تعكس الجسيمات التي تملأ حلقات زحل الضوء بشكل أفضل بكثير من مادة الحلقات المظلمة لأورانوس ونبتون. تظهر دراستهم في نطاقات طيفية مختلفة أن هذه "كرات ثلجية قذرة" بأبعاد بترتيب المتر. يُرمز إلى الحلقات الكلاسيكية الثلاث لزحل ، بالترتيب من الخارجي إلى الداخلي ، بالحروف أ, بو ج. جرس بكثيفة للغاية: واجهت إشارات الراديو من فوييجر صعوبة في المرور عبرها. فجوة 4000 كيلو متر بين الحلقات أو ب، يسمى تقسيم (أو فجوة) كاسيني ، ليس فارغًا حقًا ، ولكنه يمكن مقارنته من حيث الكثافة بحلقة شاحبة ج، والتي كانت تسمى سابقًا حلقة الكريب. بالقرب من الحافة الخارجية للحلقة أهناك فجوة Encke أقل وضوحًا.

في عام 1859 ، خلص ماكسويل إلى أن حلقات زحل يجب أن تتكون من جسيمات فردية تدور حول الكوكب. في نهاية القرن التاسع عشر تم تأكيد ذلك من خلال الملاحظات الطيفية التي أظهرت أن الأجزاء الداخلية للحلقات تدور أسرع من الأجزاء الخارجية. نظرًا لأن الحلقات تقع في مستوى خط الاستواء للكوكب ، مما يعني أنها تميل إلى المستوى المداري بمقدار 27 درجة ، فإن الأرض تسقط في مستوى الحلقات مرتين خلال 29.5 عامًا ، ونلاحظها على الحافة. في هذه اللحظة ، "تختفي" الحلقات ، مما يثبت ضآلة سمكها - لا يزيد عن بضعة كيلومترات.

أظهرت الصور التفصيلية للحلقات التي التقطتها بايونير 11 (1979) وفوييجر (1980 و 1981) بنية أكثر تعقيدًا مما كان متوقعًا. الحلقات مقسمة إلى مئات من الجنيات الفردية بعرض نموذجي يبلغ عدة مئات من الكيلومترات. حتى في فجوة كاسيني كانت هناك خمس حلقات على الأقل. أظهر تحليل مفصل أن الحلقات غير متجانسة في الحجم وربما في تكوين الجسيمات. ربما يرجع الهيكل المعقد للحلقات إلى تأثير الجاذبية للأقمار الصناعية الصغيرة القريبة منها ، والتي لم تكن مشتبهًا بها من قبل.

ربما الأكثر غرابة هو أنحف حلقة Fاكتشفها بايونير عام 1979 على مسافة 4000 كيلومتر من الحافة الخارجية للحلقة أ. اكتشفت فوييجر 1 أن الخاتم Fملتوية ومضفرة مثل الضفيرة ، لكنها تطير لمدة 9 أشهر. في وقت لاحق ، وجدت فوييجر 2 هيكل الحلقة Fأبسط بكثير: لم تعد "خيوط" المادة متشابكة مع بعضها البعض. يرجع هذا الهيكل وتطوره السريع جزئيًا إلى تأثير قمرين صناعيين صغيرين (بروميثيوس وباندورا) يتحركان عند الحواف الخارجية والداخلية لهذه الحلقة ؛ يطلق عليهم "الحراسة". ومع ذلك ، لا يستبعد وجود أجسام أصغر أو تراكمات مؤقتة للمادة داخل الحلقة نفسها. F.

الأقمار الصناعية.

زحل لديه ما لا يقل عن 18 قمرا. ربما يكون معظمهم جليديًا. البعض لديه مدارات مثيرة جدا للاهتمام. على سبيل المثال ، لدى Janus و Epimetheus نفس نصف القطر المداري تقريبًا. في مدار ديون ، أمامها 60 درجة (يسمى هذا الموضع نقطة لاغرانج الرائدة) ، يتحرك القمر الصناعي الأصغر هيلينا. يصاحب Tethys قمرين صغيرين ، Telesto و Calypso ، في النقاط الأمامية والخلفية لاغرانج في مداره.

تم قياس نصف قطر وكتل سبعة أقمار صناعية لزحل (ميماس ، إنسيلادوس ، تيثيس ، ديون ، ريا ، تيتان ، إيابيتوس) بدقة جيدة. كل منهم جليدي في الغالب. الأصغر منها لها كثافة 1 - 1.4 جم / سم 3 ، وهي قريبة من كثافة الجليد المائي مع خليط أكثر أو أقل من الصخور. ما إذا كانت تحتوي على جليد الميثان والأمونيا لم يتضح بعد. إن الكثافة العالية للتيتانيوم (1.9 جم / سم 3) ناتجة عن كتلته الكبيرة ، والتي تسبب ضغطًا من الداخل. من حيث القطر والكثافة ، تيتان تشبه إلى حد بعيد جانيميد ؛ ربما لديهم نفس الهيكل الداخلي. تيتان هو ثاني أكبر قمر في المجموعة الشمسية ، وهو فريد من نوعه من حيث أنه يتمتع بجو قوي وثابت ، يتكون أساسًا من النيتروجين وكمية صغيرة من الميثان. الضغط على سطحه 1.6 بار ، ودرجة الحرارة 90 كلفن في ظل هذه الظروف ، يمكن أن يكون الميثان السائل على سطح تيتان. تمتلئ الطبقات العليا من الغلاف الجوي حتى ارتفاع 240 كم بالسحب البرتقالية ، والتي تتكون على الأرجح من جزيئات بوليمرات عضوية تم تصنيعها تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية للشمس.

أقمار زحل المتبقية أصغر من أن يكون لها غلاف جوي. أسطحها مغطاة بالجليد ومثيرة للحفر بشكل كبير. فقط على سطح إنسيلادوس يوجد عدد أقل بكثير من الحفر. من المحتمل أن تأثير المد والجزر لزحل يحافظ على أمعائه في حالة منصهرة ، وتؤدي تأثيرات النيزك إلى تدفق المياه وملء الحفر. يعتقد بعض علماء الفلك أن الجسيمات من سطح إنسيلادوس شكلت حلقة واسعة. هتمتد على طول مدارها.

القمر الصناعي Iapetus ممتع للغاية ، حيث يتم تغطية نصف الكرة الخلفي (بالنسبة لاتجاه الحركة المدارية) بالجليد ويعكس 50٪ من الضوء الساقط ، ويكون نصف الكرة الأمامي مظلمًا لدرجة أنه يعكس 5٪ فقط من الضوء ؛ إنه مغطى بشيء مثل مادة النيازك الكربونية. من الممكن أن تكون المادة المقذوفة تحت تأثير تأثيرات النيزك من سطح القمر الصناعي الخارجي لكوكب زحل فيبي تقع على نصف الكرة الأمامي من Iapetus. من حيث المبدأ ، هذا ممكن ، لأن فيبي تتحرك في المدار في الاتجاه المعاكس. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سطح Phoebe مظلم تمامًا ، لكن لا توجد بيانات دقيقة عنه حتى الآن.

أورانوس.

أورانوس هو زبرجد ويبدو عديم الملامح لأن غلافه العلوي مليء بالضباب ، والذي من خلاله لم يتمكن مسبار فوييجر 2 الذي طار بالقرب منه في عام 1986 بالكاد من رؤية بضع سحب. يميل محور الكوكب إلى المحور المداري بمقدار 98.5 درجة ، أي تقع تقريبًا في مستوى المدار. لذلك ، يتحول كل من القطبين مباشرة إلى الشمس لبعض الوقت ، ثم يذهب إلى الظل لمدة نصف عام (42 سنة أرضية).

يحتوي الغلاف الجوي لأورانوس في الغالب على الهيدروجين ، و 12-15٪ هيليوم ، وعدد قليل من الغازات الأخرى. تبلغ درجة حرارة الغلاف الجوي حوالي 50 كلفن ، على الرغم من ارتفاعها في الطبقات العليا المخلوعة إلى 750 كلفن أثناء النهار و 100 كلفن في الليل. إن المجال المغناطيسي لأورانوس أضعف قليلاً من قوة الأرض على السطح ، ويميل محوره إلى محور دوران الكوكب بمقدار 55 درجة. لا يُعرف سوى القليل عن البنية الداخلية للكوكب. من المحتمل أن تمتد الطبقة السحابية إلى عمق 11000 كم ، يتبعها محيط من الماء الساخن بعمق 8000 كم ، وتحتها نواة حجرية منصهرة نصف قطرها 7000 كم.

خواتم.

في عام 1976 ، تم اكتشاف حلقات فريدة من نوعها لأورانوس ، تتكون من حلقات رفيعة منفصلة ، يبلغ سمك أعرضها 100 كيلومتر. تقع الحلقات في نطاق مسافات من 1.5 إلى 2.0 نصف قطر من الكوكب من مركزه. على عكس حلقات زحل ، تتكون حلقات أورانوس من صخور كبيرة داكنة. يُعتقد أن قمرًا صناعيًا صغيرًا ، أو حتى قمرين صناعيين ، يتحرك في كل حلقة ، كما في الحلقة. Fزحل.

الأقمار الصناعية.

تم اكتشاف 20 قمرا لأورانوس. أكبرها - تيتانيا وأوبيرون - بقطر 1500 كم. هناك 3 أخرى أكبر حجمًا ، أكبر من 500 كم ، والباقي صغير جدًا. تشير الأطياف السطحية لخمسة أقمار صناعية كبيرة إلى وجود كمية كبيرة من الجليد المائي. أسطح جميع الأقمار الصناعية مغطاة بالحفر النيزكية.

نبتون.

خارجيا ، يشبه نبتون أورانوس. كما تهيمن نطاقات الميثان والهيدروجين على طيفها. يتجاوز تدفق الحرارة من نبتون بشكل كبير طاقة الحرارة الشمسية الناتجة عنه ، مما يشير إلى وجود مصدر داخلي للطاقة. ربما يتم إطلاق الكثير من الحرارة الداخلية نتيجة للمد والجزر الناجم عن القمر الضخم تريتون ، الذي يدور في الاتجاه المعاكس على مسافة 14.5 نصف قطر كوكبي. اكتشفت فوييجر 2 ، التي حلقت في عام 1989 على مسافة 5000 كيلومتر من الطبقة السحابية ، 6 أقمار صناعية أخرى و 5 حلقات بالقرب من نبتون. تم اكتشاف البقعة المظلمة العظيمة ونظام معقد من التيارات الدوامة في الغلاف الجوي. كشف السطح الوردي لـ Triton عن تفاصيل جيولوجية مذهلة ، بما في ذلك السخانات القوية. تبين أن القمر الصناعي Proteus الذي اكتشفه Voyager هو أكبر من Nereid ، والذي تم اكتشافه من الأرض في عام 1949.

بلوتو.

يمتلك بلوتو مدارًا شديد الاستطالة والميل ؛ عند الحضيض تقترب من الشمس عند 29.6 AU. وتتم إزالته في aphelion عند 49.3 AU. اجتاز بلوتو الحضيض في عام 1989 ؛ من 1979 إلى 1999 كان أقرب إلى الشمس من نبتون. ومع ذلك ، بسبب الميل الكبير لمدار بلوتو ، فإن مساره لا يتقاطع أبدًا مع نبتون. يبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح بلوتو 50 كلفن ، وتتغير من الأوج إلى الحضيض بمقدار 15 كلفن ، وهو ما يمكن ملاحظته تمامًا في درجات الحرارة المنخفضة هذه. على وجه الخصوص ، يؤدي هذا إلى ظهور جو من الميثان المتخلخ خلال فترة مرور الكوكب للحضيض الشمسي ، لكن ضغطه يقل 100000 مرة عن ضغط الغلاف الجوي للأرض. لا يستطيع بلوتو الاحتفاظ بالغلاف الجوي لفترة طويلة لأنه أصغر من القمر.

يستغرق قمر بلوتو شارون 6.4 أيام للدوران بالقرب من الكوكب. يميل مداره بشدة إلى مسير الشمس ، بحيث لا يحدث الكسوف إلا في فترات نادرة لمرور الأرض عبر مستوى مدار شارون. يتغير سطوع بلوتو بانتظام لمدة 6.4 يوم. لذلك ، يدور بلوتو بشكل متزامن مع شارون وله نقاط كبيرة على السطح. بالنسبة إلى حجم الكوكب ، فإن شارون كبير جدًا. غالبًا ما يشار إلى بلوتو شارون على أنه "كوكب مزدوج". في وقت من الأوقات ، كان بلوتو يُعتبر قمرًا صناعيًا "هاربًا" لنبتون ، ولكن بعد اكتشاف شارون ، يبدو هذا غير مرجح.

الكواكب: تحليل مقارن

الهيكل الداخلي.

يمكن تقسيم كائنات النظام الشمسي من حيث هيكلها الداخلي إلى 4 فئات: 1) المذنبات ، 2) الأجسام الصغيرة ، 3) الكواكب الأرضية ، 4) عمالقة الغاز. المذنبات هي أجسام جليدية بسيطة لها تكوين خاص وتاريخ. تشمل فئة الأجسام الصغيرة جميع الأجرام السماوية الأخرى التي يقل نصف قطرها عن 200 كيلومتر: حبيبات الغبار بين الكواكب وجزيئات حلقات الكواكب والأقمار الصناعية الصغيرة ومعظم الكويكبات. أثناء تطور النظام الشمسي ، فقدوا جميعًا الحرارة المنبعثة أثناء التراكم الأولي وتم تبريدهم ، ولم تكن كبيرة بما يكفي لتسخين بسبب التحلل الإشعاعي الذي يحدث فيها. الكواكب من نوع الأرض متنوعة للغاية: من عطارد "الحديد" إلى نظام الجليد الغامض بلوتو شارون. بالإضافة إلى أكبر الكواكب ، تُصنف الشمس أحيانًا على أنها عملاق غازي.

المعلمة الأكثر أهمية التي تحدد تكوين الكوكب هي متوسط ​​الكثافة (الكتلة الكلية مقسومة على الحجم الكلي). تشير قيمته على الفور إلى ماهية الكوكب - "حجر" (سيليكات ، معادن) ، "جليد" (ماء ، أمونيا ، ميثان) أو "غاز" (هيدروجين ، هيليوم). على الرغم من أن سطح عطارد والقمر متشابهان بشكل لافت للنظر ، إلا أن تركيبتهما الداخلية مختلفة تمامًا ، حيث أن متوسط ​​كثافة عطارد أعلى بـ 1.6 مرة من كثافة القمر. في الوقت نفسه ، تكون كتلة الزئبق صغيرة ، مما يعني أن كثافته العالية لا ترجع أساسًا إلى ضغط المادة تحت تأثير الجاذبية ، ولكن إلى تركيبة كيميائية خاصة: يحتوي الزئبق على 60-70٪ من المعادن و 30 - 40٪ من السيليكات بالكتلة. المحتوى المعدني لكل وحدة كتلة من عطارد أعلى بكثير من أي كوكب آخر.

يدور كوكب الزهرة ببطء شديد بحيث لا يقاس انتفاخه الاستوائي إلا بأجزاء من المتر (على الأرض - 21 كم) ولا يمكنه على الإطلاق إخبار أي شيء عن البنية الداخلية للكوكب. يرتبط مجال جاذبيتها بتضاريس السطح ، على عكس الأرض ، حيث "تطفو" القارات. من الممكن أن تكون قارات كوكب الزهرة ثابتة بصلابة الوشاح ، ولكن من الممكن أن يتم الحفاظ على تضاريس كوكب الزهرة ديناميكيًا عن طريق الحمل الحراري القوي في عباءته.

سطح الأرض أصغر بكثير من أسطح الأجسام الأخرى في النظام الشمسي. والسبب في ذلك هو المعالجة المكثفة لمادة القشرة كنتيجة لتكتونية الصفائح. كما أن للتآكل تحت تأثير الماء السائل تأثير ملحوظ. تهيمن الهياكل الحلقية المرتبطة بالحفر أو البراكين على أسطح معظم الكواكب والأقمار ؛ على الأرض ، تسببت حركة الصفائح التكتونية في جعل المرتفعات والمنخفضات الرئيسية خطية. ومن الأمثلة على ذلك سلاسل الجبال التي ترتفع حيث تصطدم صفيحتان ؛ الخنادق المحيطية التي تحدد الأماكن التي تقع فيها إحدى الصفائح تحت الأخرى (مناطق الاندساس) ؛ بالإضافة إلى تلال وسط المحيط في تلك الأماكن التي يتباعد فيها صفيحتان تحت تأثير القشرة الشابة الخارجة من الوشاح (منطقة الانتشار). وبالتالي ، فإن ارتياح سطح الأرض يعكس ديناميكيات باطنه.

تصبح عينات صغيرة من الوشاح العلوي للأرض متاحة للدراسة المختبرية عندما ترتفع إلى السطح كجزء من الصخور النارية. تُعرف شوائب Ultramafic (ultrabasic ، فقيرة في السيليكات وغنية بالمغنيسيوم والحديد) ، وتحتوي على معادن تتشكل فقط عند الضغط العالي (على سبيل المثال ، الماس) ، بالإضافة إلى المعادن المزدوجة التي يمكن أن تتعايش فقط إذا تم تشكيلها عند ضغط مرتفع. جعلت هذه الادراج من الممكن تقدير بدقة كافية تكوين الوشاح العلوي وصولا إلى عمق تقريبا. 200 كم. التركيب المعدني للغطاء العميق غير معروف جيدًا ، نظرًا لعدم وجود بيانات دقيقة عن توزيع درجة الحرارة مع العمق حتى الآن ، ولم يتم إعادة إنتاج المراحل الرئيسية للمعادن العميقة في المختبر. ينقسم لب الأرض إلى خارجي وداخلي. لا ينقل اللب الخارجي الموجات الزلزالية المستعرضة ، لذلك فهو سائل. ومع ذلك ، على عمق 5200 كم ، تبدأ المادة الأساسية مرة أخرى في إجراء موجات عرضية ، ولكن بسرعة منخفضة ؛ هذا يعني أن اللب الداخلي "متجمد" جزئيًا. كثافة اللب أقل من كثافة سائل الحديد والنيكل النقي ، ربما بسبب اختلاط الكبريت.

ربع سطح المريخ تحتلها تل ثارسيس ، الذي ارتفع بمقدار 7 كيلومترات بالنسبة لمتوسط ​​نصف قطر الكوكب. يوجد عليها معظم البراكين ، والتي تنتشر خلالها الحمم البركانية على مسافة طويلة ، وهو أمر نموذجي للصخور المنصهرة الغنية بالحديد. أحد أسباب الحجم الهائل لبراكين المريخ (الأكبر في النظام الشمسي) هو أنه ، على عكس الأرض ، لا يحتوي المريخ على صفائح تتحرك بالنسبة للجيوب الساخنة في الوشاح ، لذلك تستغرق البراكين وقتًا طويلاً لتنمو في مكان واحد. . المريخ ليس له مجال مغناطيسي ولم يتم الكشف عن أي نشاط زلزالي. كان هناك العديد من أكاسيد الحديد في تربتها ، مما يدل على ضعف التمايز بين الداخل.

الدفء الداخلي.

تشع العديد من الكواكب حرارة أكثر مما تتلقاه من الشمس. تعتمد كمية الحرارة المتولدة والمخزنة في أحشاء الكوكب على تاريخه. بالنسبة لكوكب ناشئ ، فإن القصف النيزكي هو المصدر الرئيسي للحرارة ؛ ثم يتم إطلاق الحرارة أثناء التمايز الداخلي ، عندما تستقر المكونات الأكثر كثافة ، مثل الحديد والنيكل ، في اتجاه المركز وتشكل اللب. لا يزال كوكب المشتري وزحل ونبتون (ولكن ليس أورانوس لسبب ما) يشع الحرارة التي خزنوها عندما تشكلوا قبل 4.6 مليار سنة. بالنسبة للكواكب الأرضية ، فإن أحد المصادر المهمة للتدفئة في العصر الحالي هو تحلل العناصر المشعة - اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم - والتي تم تضمينها بكمية صغيرة في تكوين الكوندريت الأصلي (الشمسي). إن تبديد طاقة الحركة في تشوهات المد والجزر - ما يسمى ب "تبديد المد والجزر" - هو المصدر الرئيسي لتسخين Io ويلعب دورًا مهمًا في تطور بعض الكواكب ، والتي تم إبطاء دورانها (على سبيل المثال ، عطارد) المد والجزر.

الحمل الحراري في الوشاح.

إذا تم تسخين السائل بقوة كافية ، يتطور فيه الحمل الحراري ، لأن التوصيل الحراري والإشعاع لا يستطيعان التعامل مع تدفق الحرارة الموفر محليًا. قد يبدو من الغريب أن نقول إن الأجزاء الداخلية للكواكب الأرضية مغطاة بالحمل الحراري ، مثل السائل. ألا نعلم أنه وفقًا للبيانات الزلزالية ، تنتشر الموجات المستعرضة في وشاح الأرض ، وبالتالي فإن الوشاح لا يتكون من صخور سائلة ، بل صخور صلبة؟ لكن لنأخذ المعجون الزجاجي العادي: مع الضغط البطيء يتصرف مثل سائل لزج ، مع ضغط حاد يتصرف كجسم مرن ، ومع تأثيره يتصرف مثل الحجر. هذا يعني أنه من أجل فهم كيفية تصرف المادة ، يجب أن نأخذ في الاعتبار عمليات النطاق الزمني التي تحدث. تمر الموجات الزلزالية المستعرضة عبر أحشاء الأرض في دقائق. على نطاق زمني جيولوجي تم قياسه بملايين السنين ، تتشوه الصخور بشكل بلاستيكي إذا تم تطبيق ضغط كبير عليها باستمرار.

والعجيب أن قشرة الأرض ما زالت مستقيمة عائدة إلى شكلها السابق الذي كان عليه قبل آخر فترة جليدية انتهت قبل 10000 عام. بعد دراسة عمر الشواطئ المرتفعة في الدول الاسكندنافية ، حسب ن. هاسكل في عام 1935 أن لزوجة وشاح الأرض أكبر بمقدار 10 23 مرة من لزوجة الماء السائل. ولكن حتى في الوقت نفسه ، يُظهر التحليل الرياضي أن غطاء الأرض في حالة حمل حراري شديد (يمكن رؤية مثل هذه الحركة لباطن الأرض في فيلم متسارع ، حيث تمر مليون سنة في الثانية). تظهر حسابات مماثلة أن كوكب الزهرة والمريخ ، وبدرجة أقل ، عطارد والقمر ربما يكون لهما أيضًا عباءات الحمل الحراري.

لقد بدأنا للتو في كشف طبيعة الحمل الحراري في الكواكب الغازية العملاقة. من المعروف أن حركات الحمل الحراري تتأثر بشدة بالدوران السريع الموجود في الكواكب العملاقة ، ولكن من الصعب جدًا إجراء دراسة تجريبية للحمل الحراري في كرة دوارة ذات جاذبية مركزية. حتى الآن ، أجريت أكثر التجارب دقة من هذا النوع في الجاذبية الصغرى في مدار قريب من الأرض. أظهرت هذه التجارب ، جنبًا إلى جنب مع الحسابات النظرية والنماذج العددية ، أن الحمل الحراري يحدث في أنابيب ممتدة على طول محور دوران الكوكب ومنحنية وفقًا لكرويته. تسمى هذه الخلايا بالحمل "الموز" بسبب شكلها.

يتراوح ضغط الكواكب الغازية العملاقة من 1 بار على مستوى قمم السحابة إلى حوالي 50 ميغا بار في المركز. لذلك ، يتواجد مكونها الرئيسي - الهيدروجين - على مستويات مختلفة في مراحل مختلفة. عند ضغوط أعلى من 3 ميغا بار ، يصبح الهيدروجين الجزيئي العادي معدنًا سائلًا يشبه الليثيوم. تظهر الحسابات أن كوكب المشتري يتكون أساسًا من الهيدروجين المعدني. ويبدو أن أورانوس ونبتون يمتلكان غطاءً ممتدًا من الماء السائل ، وهو أيضًا موصل جيد.

مجال مغناطيسي.

يحمل المجال المغناطيسي الخارجي للكوكب معلومات مهمة حول حركة باطنه. إنه المجال المغناطيسي الذي يحدد الإطار المرجعي الذي تُقاس فيه سرعة الرياح في الغلاف الجوي الغائم للكوكب العملاق ؛ يشير إلى وجود تدفقات قوية في قلب المعدن السائل للأرض ، ويحدث الاختلاط النشط في عباءات الماء في أورانوس ونبتون. على العكس من ذلك ، فإن عدم وجود مجال مغناطيسي قوي في كوكب الزهرة والمريخ يفرض قيودًا على ديناميكياتهم الداخلية. من بين الكواكب الأرضية ، يمتلك المجال المغناطيسي للأرض شدة بارزة ، مما يشير إلى تأثير دينامو نشط. لا يعني عدم وجود مجال مغناطيسي قوي في كوكب الزهرة أن قلبه قد تصلب: على الأرجح ، يمنع الدوران البطيء للكوكب تأثير الدينامو.

أورانوس ونبتون لهما نفس ثنائيات الأقطاب المغناطيسية مع ميل كبير لمحاور الكواكب وانحراف بالنسبة لمراكزها ؛ يشير هذا إلى أن جاذبيتها تنشأ في الوشاح وليس في النوى. تمتلك أقمار المشتري أيو ، وأوروبا ، وجانيميد مجالاتها المغناطيسية الخاصة بها ، في حين أن كاليستو ليس لديها مجالات مغناطيسية. تم العثور على المغناطيسية المتبقية في القمر.

أَجواء.

الشمس ، وثمانية من الكواكب التسعة ، وثلاثة من ثلاثة وستين قمرا صناعيا لها غلاف جوي. كل جو له تركيبته الكيميائية الخاصة وسلوكه المسمى "الطقس". تنقسم الأجواء إلى مجموعتين: بالنسبة للكواكب الأرضية ، يحدد السطح الكثيف للقارات أو المحيط الظروف عند الحد الأدنى من الغلاف الجوي ، وبالنسبة للعمالقة الغازية ، يكون الغلاف الجوي عمليا بلا قاع.

بالنسبة للكواكب الأرضية ، تتعرض طبقة رقيقة (0.1 كم) من الغلاف الجوي بالقرب من السطح باستمرار للتدفئة أو التبريد منها ، وأثناء الحركة - الاحتكاك والاضطراب (بسبب التضاريس غير المستوية) ؛ تسمى هذه الطبقة الطبقة السطحية أو الحدودية. بالقرب من السطح ، يبدو أن اللزوجة الجزيئية "تلصق" الغلاف الجوي بالأرض ، لذا حتى النسيم الخفيف يخلق تدرج سرعة رأسيًا قويًا يمكن أن يسبب اضطرابًا. يتم التحكم في التغير في درجة حرارة الهواء مع الارتفاع عن طريق عدم استقرار الحمل الحراري ، حيث يتم تسخين الهواء من أسفل من سطح دافئ ، ويصبح أخف وزنًا ويطفو ؛ عندما يرتفع إلى مناطق ذات ضغط منخفض ، فإنه يتمدد ويشع الحرارة في الفضاء ، مما يؤدي إلى تبريده ، وتصبح أكثر كثافة ، ويغرق. نتيجة للحمل الحراري ، يتم إنشاء تدرج حراري عمودي ثابت الحرارة في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي: على سبيل المثال ، في الغلاف الجوي للأرض ، تنخفض درجة حرارة الهواء بارتفاع 6.5 كلفن / كم. هذا الموقف موجود حتى فترة التروبوبوز (اليونانية "التروبو" - الانعطاف ، "الإيقاف المؤقت" - الإنهاء) ، مما يحد من الطبقة السفلى من الغلاف الجوي ، والتي تسمى طبقة التروبوسفير. هنا تحدث التغييرات التي نسميها الطقس. بالقرب من الأرض ، يمر التروبوبوز على ارتفاعات تتراوح بين 8 و 18 كم. عند خط الاستواء يكون أعلى بمقدار 10 كم من القطبين. نظرًا للانخفاض الأسي في الكثافة مع الارتفاع ، فإن 80٪ من كتلة الغلاف الجوي للأرض محصورة في طبقة التروبوسفير. كما أنه يحتوي أيضًا على كل بخار الماء تقريبًا ، وبالتالي الغيوم التي تخلق الطقس.

على كوكب الزهرة ، يمتص ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء ، إلى جانب حامض الكبريتيك وثاني أكسيد الكبريت ، تقريبًا كل الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من السطح. هذا يسبب تأثيرًا قويًا للاحتباس الحراري ، أي يؤدي إلى حقيقة أن درجة حرارة سطح كوكب الزهرة أعلى بمقدار 500 كلفن من درجة حرارة سطحه في الغلاف الجوي الشفاف للأشعة تحت الحمراء. غازات "الدفيئة" الرئيسية على الأرض هي بخار الماء وثاني أكسيد الكربون ، اللذان يرفعان درجة الحرارة بمقدار 30 كلفن على المريخ ، يتسبب ثاني أكسيد الكربون والغبار الجوي في تأثير دفيئة ضعيف يبلغ 5 كلفن فقط. الكبريت من الغلاف الجوي بربطه بالصخور السطحية. الغلاف الجوي السفلي لكوكب الزهرة غني بثاني أكسيد الكبريت ، لذلك توجد طبقة كثيفة من سحب حامض الكبريتيك على ارتفاعات من 50 إلى 80 كم. توجد أيضًا كمية ضئيلة من المواد المحتوية على الكبريت في الغلاف الجوي للأرض ، خاصة بعد الانفجارات البركانية القوية. لم يتم تسجيل الكبريت في الغلاف الجوي للمريخ ، وبالتالي فإن براكينه غير نشطة في العصر الحالي.

على الأرض ، يتغير الانخفاض المستقر في درجة الحرارة مع الارتفاع في طبقة التروبوسفير فوق التروبوبوز إلى زيادة في درجة الحرارة مع الارتفاع. لذلك ، هناك طبقة مستقرة للغاية تسمى الستراتوسفير (طبقة - طبقة عرض ، أرضيات). إن وجود طبقات ضباب رقيقة دائمة والبقاء الطويل للعناصر المشعة من التفجيرات النووية دليل مباشر على عدم وجود اختلاط في الستراتوسفير. في طبقة الستراتوسفير الأرضية ، تستمر درجة الحرارة في الارتفاع مع ارتفاع يصل إلى طبقة الستراتوبوز ، ويمر على ارتفاع تقريبًا. 50 كم. مصدر الحرارة في الستراتوسفير هو التفاعلات الكيميائية الضوئية للأوزون ، والتي يكون تركيزها الأقصى على ارتفاع تقريبًا. 25 كم. يمتص الأوزون الأشعة فوق البنفسجية ، لذلك فإن أقل من 75 كم تقريبًا يتحول إلى حرارة. إن كيمياء الستراتوسفير معقدة. يتكون الأوزون بشكل رئيسي فوق المناطق الاستوائية ، ولكن أعلى تركيز موجود فوق القطبين ؛ يشير هذا إلى أن محتوى الأوزون لا يتأثر بالكيمياء فحسب ، بل يتأثر أيضًا بديناميات الغلاف الجوي. يحتوي المريخ أيضًا على تركيزات أعلى من الأوزون فوق القطبين ، خاصة فوق القطب الشتوي. يحتوي الغلاف الجوي الجاف للمريخ على عدد قليل نسبيًا من جذور الهيدروكسيل (OH) التي تستنفد طبقة الأوزون.

يتم تحديد ملامح درجة حرارة الغلاف الجوي للكواكب العملاقة من الملاحظات الأرضية للغطاءات الكوكبية للنجوم ومن بيانات المسبار ، على وجه الخصوص ، من توهين الإشارات الراديوية عند دخول المسبار إلى الكوكب. يحتوي كل كوكب على تروبوبوز وستراتوسفير ، فوقها يقع الغلاف الحراري والغلاف الجوي والأيونوسفير. درجة حرارة الغلاف الحراري للمشتري وزحل وأورانوس ، على التوالي ، تقريبًا. 1000 و 420 و 800 كلفن درجة الحرارة المرتفعة والجاذبية المنخفضة نسبيًا على أورانوس تسمح للغلاف الجوي بالتمدد إلى الحلقات. هذا يسبب التباطؤ والسقوط السريع لجزيئات الغبار. بما أنه لا تزال هناك ممرات غبار في حلقات أورانوس ، فلا بد من وجود مصدر للغبار هناك.

على الرغم من أن بنية درجة حرارة التروبوسفير والستراتوسفير في الغلاف الجوي للكواكب المختلفة تشترك كثيرًا ، إلا أن تركيبها الكيميائي مختلف تمامًا. يتكون الغلاف الجوي لكوكب الزهرة والمريخ في الغالب من ثاني أكسيد الكربون ، لكنهما يمثلان مثالين متطرفين لتطور الغلاف الجوي: كوكب الزهرة له غلاف جوي حار وكثيف ، بينما يتمتع المريخ بجو بارد ومخلخل. من المهم أن نفهم ما إذا كان الغلاف الجوي للأرض سيصل في النهاية إلى أحد هذين النوعين ، وما إذا كانت هذه الأجواء الثلاثة كانت دائمًا مختلفة تمامًا.

يمكن تحديد مصير الماء الأصلي على الكوكب عن طريق قياس محتوى الديوتيريوم فيما يتعلق بنظير الضوء للهيدروجين: تفرض نسبة D / H حدًا على كمية الهيدروجين التي تغادر الكوكب. تبلغ كتلة الماء في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة الآن 10-5 من كتلة محيطات الأرض. لكن نسبة D / H على كوكب الزهرة أعلى 100 مرة منها على الأرض. إذا كانت هذه النسبة في البداية هي نفسها على الأرض والزهرة ولم يتم تجديد احتياطيات المياه على كوكب الزهرة أثناء تطورها ، فإن الزيادة مائة ضعف في نسبة D / H على كوكب الزهرة تعني أنه بمجرد وجود مياه على كوكب الزهرة أكثر بمئة مرة من الماء على كوكب الزهرة. الآن. عادة ما يتم البحث عن تفسير لذلك في إطار نظرية "تطاير الدفيئة" ، التي تنص على أن كوكب الزهرة لم يكن باردًا بما يكفي لتتكثف المياه على سطحه. إذا كان الماء يملأ الغلاف الجوي دائمًا على شكل بخار ، فإن التفكك الضوئي لجزيئات الماء أدى إلى إطلاق الهيدروجين ، الذي تسرب نظير الضوء من الغلاف الجوي إلى الفضاء ، وتم إثراء الماء المتبقي بالديوتيريوم.

من الأهمية بمكان الاختلاف القوي بين الغلاف الجوي للأرض والزهرة. يُعتقد أن الغلاف الجوي الحديث للكواكب الأرضية قد تشكل نتيجة لتفريغ الأمعاء. في هذه الحالة ، تم إطلاق بخار الماء وثاني أكسيد الكربون بشكل أساسي. على الأرض ، كان الماء يتركز في المحيط ، وكان ثاني أكسيد الكربون مرتبطًا بالصخور الرسوبية. لكن كوكب الزهرة أقرب إلى الشمس ، فهو حار هناك ولا حياة ؛ لذلك بقي ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. تنفصل بخار الماء تحت تأثير أشعة الشمس إلى الهيدروجين والأكسجين ؛ تسرب الهيدروجين إلى الفضاء (كما يفقد الغلاف الجوي للأرض الهيدروجين بسرعة) ، وتبين أن الأكسجين مرتبط بالصخور. صحيح أن الفرق بين هذين الغلافين الجويين قد يكون أعمق: لا يوجد حتى الآن تفسير لحقيقة أن هناك الكثير من الأرجون في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة أكثر من الغلاف الجوي للأرض.

سطح المريخ الآن صحراء باردة وجافة. خلال الجزء الأكثر دفئًا من اليوم ، يمكن أن تكون درجة الحرارة أعلى قليلاً من نقطة التجمد العادية للماء ، لكن الضغط الجوي المنخفض لا يسمح للماء على سطح المريخ بأن يكون في حالة سائلة: يتحول الجليد فورًا إلى بخار. ومع ذلك ، هناك العديد من الأخاديد على المريخ التي تشبه مجاري الأنهار الجافة. يبدو أن بعضها قد تم قطعه بفعل تيارات مائية قصيرة المدى لكنها قوية بشكل كارثي ، بينما يُظهر البعض الآخر وديانًا عميقة وشبكة واسعة من الوديان ، مما يشير إلى احتمال وجود طويل الأمد للأنهار المنخفضة في الفترات المبكرة من تاريخ المريخ. هناك أيضًا مؤشرات مورفولوجية على أن الحفر القديمة للمريخ قد دمرت بسبب التعرية أكثر بكثير من تلك الصغيرة ، وهذا ممكن فقط إذا كان الغلاف الجوي للمريخ أكثر كثافة من الآن.

في أوائل الستينيات ، كان يُعتقد أن القمم القطبية للمريخ تتكون من جليد مائي. ولكن في عام 1966 ، نظر R.Liteon و B. أَجواء. من الغريب أن النمو الموسمي وتقليص الغطاء القطبي يؤدي إلى تقلبات في الضغط في الغلاف الجوي للمريخ بنسبة 20٪ (على سبيل المثال ، في كبائن الطائرات النفاثة القديمة ، كان انخفاض الضغط أثناء الإقلاع والهبوط حوالي 20٪ أيضًا). تُظهر الصور الفضائية للقبعات القطبية المريخية أنماطًا لولبية مذهلة ومدرجات متدرجة كان من المفترض أن يستكشفها مسبار المريخ بولار لاندر (1999) ، لكنه تعرض لفشل في الهبوط.

من غير المعروف بالضبط سبب انخفاض ضغط الغلاف الجوي للمريخ كثيرًا ، ربما من بضعة بار في أول مليار سنة إلى 7 مليبار الآن. من الممكن أن تكون عملية التجوية في الصخور السطحية قد أدت إلى إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ، وعزل الكربون في صخور الكربونات ، كما حدث على الأرض. عند درجة حرارة سطح تبلغ 273 كلفن ، يمكن أن تدمر هذه العملية الغلاف الجوي لثاني أكسيد الكربون للمريخ بضغط عدة بار في 50 مليون سنة فقط ؛ من الواضح أنه من الصعب للغاية الحفاظ على مناخ دافئ ورطب على المريخ طوال تاريخ النظام الشمسي. تؤثر عملية مماثلة أيضًا على محتوى الكربون في الغلاف الجوي للأرض. حوالي 60 بارًا من الكربون مرتبط الآن بصخور كربونات الأرض. من الواضح ، في الماضي ، احتوى الغلاف الجوي للأرض على كمية أكبر بكثير من ثاني أكسيد الكربون مما هي عليه الآن ، وكانت درجة حرارة الغلاف الجوي أعلى. الفرق الرئيسي بين تطور الغلاف الجوي للأرض والمريخ هو أنه على الأرض ، تدعم الصفائح التكتونية دورة الكربون ، بينما في المريخ "محبوس" في الصخور والقلنسوات القطبية.

حلقات حول الكوكب.

من الغريب أن يكون لكل كوكب من الكواكب العملاقة أنظمة حلقات ، ولكن لا يمتلك أي كوكب أرضي واحد. غالبًا ما يهتف أولئك الذين نظروا إلى زحل لأول مرة من خلال التلسكوب: "حسنًا ، تمامًا كما في الصورة!" ، يرون حلقاته المشرقة والواضحة بشكل مذهل. ومع ذلك ، فإن حلقات الكواكب المتبقية تكاد تكون غير مرئية في التلسكوب. تشهد الحلقة الشاحبة للمشتري تفاعلًا غامضًا مع مجاله المغناطيسي. أورانوس ونبتون محاطان بعدة حلقات رفيعة لكل منهما ؛ يعكس هيكل هذه الحلقات تفاعلها الرنان مع الأقمار الصناعية القريبة. تعتبر الأقواس الحلقيّة الثلاثة لنبتون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للباحثين ، حيث من الواضح أنها محدودة في كل من الاتجاهين الشعاعي والسمتي.

كانت المفاجأة الكبرى هي اكتشاف الحلقات الضيقة لأورانوس أثناء مراقبة تغطيته لنجم في عام 1977. والحقيقة هي أن هناك العديد من الظواهر التي يمكن أن توسع الحلقات الضيقة بشكل ملحوظ في غضون عقود قليلة: هذه تصادمات متبادلة للجسيمات. ، وتأثير Poynting-Robertson (الكبح الإشعاعي) وكبح البلازما. من الناحية العملية ، تبين أن الحلقات الضيقة ، التي يمكن قياس موضعها بدقة عالية ، هي مؤشر مناسب للغاية للحركة المدارية للجسيمات. جعلت مقدمة حلقات أورانوس من الممكن توضيح توزيع الكتلة داخل الكوكب.

أولئك الذين اضطروا إلى قيادة سيارة بزجاج أمامي مغبر باتجاه شروق الشمس أو غروبها يعرفون أن جزيئات الغبار تشتت الضوء بقوة في اتجاه سقوطها. لذلك يصعب رصد الغبار في حلقات الكواكب من خلال رصدها من الأرض ، أي. من جانب الشمس. ولكن في كل مرة حلّق فيها المسبار الفضائي متجاوزًا الكوكب الخارجي و "نظر" إلى الوراء ، حصلنا على صور للحلقات في الضوء المرسل. في مثل هذه الصور لأورانوس ونبتون ، تم اكتشاف حلقات غبار غير معروفة سابقًا ، وهي أوسع بكثير من الحلقات الضيقة المعروفة لفترة طويلة.

تعد الأقراص الدوارة أهم موضوع في الفيزياء الفلكية الحديثة. يمكن أيضًا استخدام العديد من النظريات الديناميكية التي تم تطويرها لشرح بنية المجرات لدراسة حلقات الكواكب. وهكذا ، أصبحت حلقات زحل موضوعًا لاختبار نظرية أقراص الجاذبية الذاتية. يشار إلى خاصية الجاذبية الذاتية لهذه الحلقات من خلال وجود كل من موجات الكثافة الحلزونية وموجات الانحناء الحلزونية ، والتي تظهر في الصور التفصيلية. تُعزى الحزمة الموجية الموجودة في حلقات زحل إلى الرنين الأفقي القوي للكوكب مع قمره Iapetus ، والذي يثير موجات الكثافة الحلزونية في قسم كاسيني الخارجي.

تم إجراء العديد من التخمينات حول أصل الحلقات. من المهم أن يكونوا داخل منطقة روش ، أي في مثل هذه المسافة من الكوكب حيث يكون التجاذب المتبادل للجسيمات أقل من الفرق في قوى الجذب بينهما بواسطة الكوكب. داخل منطقة روش ، لا يمكن للجسيمات المتناثرة أن تشكل قمرًا صناعيًا للكوكب. ربما ظلت مادة الحلقات "مجهولة" منذ تشكل الكوكب نفسه. ولكن ربما تكون هذه آثار لكارثة حديثة - اصطدام قمرين صناعيين أو تدمير قمر صناعي من قبل قوى المد والجزر في الكوكب. إذا جمعت كل مادة حلقات زحل ، فستحصل على جسم نصف قطره تقريبًا. 200 كم. في حلقات الكواكب الأخرى ، هناك مادة أقل بكثير.

أجسام صغيرة من النظام الشمسي

الكويكبات.

تدور العديد من الكواكب الصغيرة - الكويكبات - حول الشمس بشكل رئيسي بين مداري المريخ والمشتري. أخذ علماء الفلك اسم "كويكب" لأنهم في التلسكوب يشبهون النجوم الباهتة ( أستراليونانية "نجمة"). في البداية اعتقدوا أن هذه كانت أجزاء من كوكب كبير كان موجودًا من قبل ، ولكن بعد ذلك أصبح من الواضح أن الكويكبات لم تشكل أبدًا جسماً واحداً ؛ على الأرجح ، لا يمكن لهذه المادة أن تتحد في كوكب بسبب تأثير كوكب المشتري. وفقًا للتقديرات ، تبلغ الكتلة الإجمالية لجميع الكويكبات في عصرنا 6٪ فقط من كتلة القمر ؛ نصف هذه الكتلة موجود في أكبر ثلاثة - 1 سيريس و 2 بالاس و 4 فيستا. يشير الرقم الموجود في تسمية الكويكب إلى الترتيب الذي تم به اكتشافه. الكويكبات ذات المدارات المعروفة بدقة لا يتم تخصيص أرقامها التسلسلية فحسب ، بل يتم تعيين أسماء لها أيضًا: 3 جونو ، 44 نيسا ، 1566 إيكاروس. العناصر الدقيقة لمدارات أكثر من 8000 كويكب من أصل 33000 تم اكتشافها حتى الآن معروفة.

هناك ما لا يقل عن مائتي كويكب يبلغ نصف قطرها أكثر من 50 كم وحوالي ألف - أكثر من 15 كم. يقدر أن نصف قطر حوالي مليون كويكب يزيد عن 0.5 كيلومتر. أكبرها هو سيريس ، وهو كائن مظلم إلى حد ما ويصعب مراقبته. مطلوب طرق خاصة للبصريات التكيفية من أجل التمييز بين تفاصيل سطح الكويكبات الكبيرة باستخدام التلسكوبات الأرضية.

يتراوح نصف قطر مدارات معظم الكويكبات بين 2.2 و 3.3 AU ، وتسمى هذه المنطقة "حزام الكويكبات". لكنها ليست ممتلئة بالكامل بمدارات الكويكبات: على مسافات 2.50 و 2.82 و 2.96 AU. هم ليسوا هنا؛ تشكلت هذه "النوافذ" تحت تأثير الاضطرابات من كوكب المشتري. تدور جميع الكويكبات في الاتجاه الأمامي ، لكن مدارات العديد منها ممدودة ومائلة بشكل ملحوظ. بعض الكويكبات لها مدارات فضولية للغاية. نعم المجموعة يتحرك ترويانتسيف في مدار كوكب المشتري ؛ معظم هذه الكويكبات داكنة جدا وحمراء. الكويكبات من مجموعة أمور لها مدارات تناسب أو تعبر مدار المريخ ؛ بينهم 433 إيروس. كويكبات مجموعة أبولو تعبر مدار الأرض ؛ من بينهم 1533 إيكاروس ، الأقرب إلى الشمس. من الواضح ، عاجلاً أم آجلاً ، أن هذه الكويكبات تواجه اقترابًا خطيرًا من الكواكب ، والذي ينتهي بتصادم أو تغيير خطير في المدار. أخيرًا ، تم تحديد كويكبات مجموعة آتون مؤخرًا كفئة خاصة ، تقع مداراتها بالكامل تقريبًا في مدار الأرض. كلهم صغيرون جدا

يتغير سطوع العديد من الكويكبات بشكل دوري ، وهو أمر طبيعي لتدوير الأجسام غير المنتظمة. تقع فترات دورانها في المدى من 2.3 إلى 80 ساعة وتقترب من 9 ساعات في المتوسط.تدين الكويكبات بشكلها غير المنتظم للعديد من الاصطدامات المتبادلة. من الأمثلة على الشكل الغريب 433 إيروس و 643 هيكتور ، حيث تصل نسبة أطوال المحاور إلى 2.5.

في الماضي ، كان من المحتمل أن يكون الجزء الداخلي بأكمله من النظام الشمسي مشابهًا لحزام الكويكبات الرئيسي. كوكب المشتري ، الموجود بالقرب من هذا الحزام ، يزعج بشدة حركة الكويكبات بجاذبيتها ، ويزيد من سرعتها ويؤدي إلى تصادمها ، وهذا غالبًا ما يدمرها أكثر مما يوحدها. مثل كوكب غير مكتمل ، يمنحنا حزام الكويكبات فرصة فريدة لرؤية أجزاء من الهيكل قبل أن تختفي داخل الجسم النهائي للكوكب.

من خلال دراسة الضوء المنعكس عن الكويكبات ، من الممكن معرفة الكثير عن تكوين سطحها. يتم تصنيف معظم الكويكبات ، على أساس انعكاسها ولونها ، إلى ثلاث مجموعات مماثلة لمجموعات النيازك: الكويكبات من النوع جلها سطح مظلم مثل الكوندريت الكربوني ( انظر أدناهالنيازك) ، اكتب سأكثر إشراقًا وأكثر احمرارًا ، ومن النوع معلى غرار النيازك الحديد والنيكل. على سبيل المثال ، يشبه 1 Ceres الكوندريت الكربوني ، و 4 Vesta يشبه البازلت eukrites. يشير هذا إلى أن أصل النيازك يرتبط بحزام الكويكبات. سطح الكويكبات مغطى بالصخور المكسرة بدقة - الثرى. من الغريب أن يتم الاحتفاظ به على السطح بعد تأثير النيازك - فبعد كل شيء ، يمتلك كويكب يبلغ طوله 20 كيلومترًا جاذبية 10 -3 جم ، وسرعة مغادرة السطح 10 م / ث فقط.

بالإضافة إلى اللون ، من المعروف الآن أن العديد من الخطوط الطيفية المميزة للأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية تُستخدم لتصنيف الكويكبات. وفقًا لهذه البيانات ، يتم تمييز 5 فئات رئيسية: أ, ج, د, سو تي. لم يتناسب Asteroids 4 Vesta و 349 Dembowska و 1862 Apollo مع هذا التصنيف: احتل كل منهم موقعًا خاصًا وأصبح نموذجًا أوليًا للفئات الجديدة ، على التوالي. الخامس, صو سالتي تحتوي الآن على كويكبات أخرى. من مجموعة كبيرة مع-استرويدات فئات مميزة أخرى ب, Fو جي. يحتوي التصنيف الحديث على 14 نوعًا من الكويكبات ، تم تحديدها (بترتيب تنازلي لعدد الأعضاء) بالحروف س, ج, م, د, F, ص, جي, ه, ب, تي, أ, الخامس, س, ص. لأن البياض مع-الكويكبات أقل من س- الأستيرويد ، يحدث الاختيار القائم على الملاحظة: الظلام معيصعب اكتشاف الكويكبات. مع وضع هذا في الاعتبار ، يكون النوع الأكثر عددًا على وجه التحديد مع-الكويكبات.

من مقارنة أطياف الكويكبات بأنواعها المختلفة مع أطياف عينات المعادن النقية ، تم تشكيل ثلاث مجموعات كبيرة: بدائية ( ج, د, ص, س) ، متحولة ( F, جي, ب, تي) والصخور المنصهرة ( س, م, ه, أ,الخامس, ص). سطح الكويكبات البدائية غني بالكربون والماء. تحتوي المواد المتحولة على كمية أقل من الماء والمواد المتطايرة من تلك البدائية ؛ النارية مغطاة بمعادن معقدة ، ربما تكونت من الذوبان. المنطقة الداخلية من حزام الكويكبات الرئيسي غنية بالسكان بالكويكبات النارية ، وتهيمن الكويكبات المتحولة في الجزء الأوسط من الحزام ، وتهيمن الكويكبات البدائية على الأطراف. يشير هذا إلى أنه أثناء تكوين النظام الشمسي ، كان هناك انحدار حاد في درجة الحرارة في حزام الكويكبات.

تصنيف الكويكبات بناءً على أطيافها مجموعات الأجسام وفقًا لتكوين سطحها. ولكن إذا أخذنا في الاعتبار عناصر مداراتها (المحور شبه الرئيسي ، الانحراف ، الميل) ، عندها يتم تمييز العائلات الديناميكية للكويكبات ، والتي وصفها لأول مرة ك. إيوس وكورونيدس. من المحتمل أن تكون كل عائلة عبارة عن سرب من شظايا اصطدام حديث نسبيًا. تقودنا دراسة منهجية للنظام الشمسي إلى فهم أن الاصطدامات الكبرى هي القاعدة وليست الاستثناء ، وأن الأرض أيضًا ليست محصنة ضدها.

النيازك.

النيزك هو جسم صغير يدور حول الشمس. النيزك هو نيزك طار في الغلاف الجوي للكوكب وأصبح شديد السخونة لدرجة لمعانه. وإذا سقطت بقاياها على سطح الكوكب ، يطلق عليها اسم نيزك. يعتبر النيزك "ساقطًا" إذا كان هناك شهود عيان لاحظوا تحليقه في الغلاف الجوي ؛ خلاف ذلك ، يطلق عليه "وجدت".

هناك الكثير من النيازك "الموجودة" أكثر من النيازك "الساقطة". غالبًا ما يتم العثور عليها من قبل السياح أو الفلاحين العاملين في هذا المجال. نظرًا لأن النيازك داكنة اللون ويمكن رؤيتها بسهولة في الثلج ، فإن حقول الجليد في أنتاركتيكا ، حيث تم العثور بالفعل على الآلاف من النيازك ، تعد مكانًا ممتازًا للبحث عنها. لأول مرة ، تم اكتشاف نيزك في القارة القطبية الجنوبية في عام 1969 من قبل مجموعة من الجيولوجيين اليابانيين الذين درسوا الأنهار الجليدية. وجدوا 9 شظايا ملقاة جنبًا إلى جنب ، لكنها تنتمي إلى أربعة أنواع مختلفة من النيازك. اتضح أن النيازك التي سقطت على الجليد في أماكن مختلفة تتجمع حيث تتوقف الحقول الجليدية التي تتحرك بسرعة عدة أمتار في السنة ، وتستقر على سلاسل الجبال. تدمر الرياح وتجفف الطبقات العلوية من الجليد (يحدث التسامي الجاف - الاجتثاث) ، وتتركز النيازك على سطح النهر الجليدي. مثل هذا الجليد له لون مزرق ويمكن تمييزه بسهولة عن الهواء ، وهو ما يستخدمه العلماء عند دراسة الأماكن الواعدة لجمع النيازك.

حدث سقوط نيزكي مهم في عام 1969 في تشيهواهوا (المكسيك). تم العثور على الجزء الأول من العديد من القطع الكبيرة بالقرب من منزل في قرية Pueblito de Allende ، ووفقًا للتقاليد ، تم توحيد جميع الأجزاء التي تم العثور عليها من هذا النيزك تحت اسم Allende. تزامن سقوط نيزك الليندي مع بدء برنامج أبولو القمري وأتاح للعلماء فرصة عمل طرق لتحليل عينات من خارج كوكب الأرض. في السنوات الأخيرة ، تم العثور على بعض النيازك التي تحتوي على شظايا بيضاء مدمجة في الصخور الأصلية الداكنة لتكون شظايا قمرية.

ينتمي نيزك الليندي إلى الكوندريت ، وهي مجموعة فرعية مهمة من النيازك الصخرية. يطلق عليها لأنها تحتوي على chondrules (من الكلمة اليونانية chondros ، البذور) - أقدم الجسيمات الكروية التي تكثفت في سديم كوكبي أولي ثم أصبحت جزءًا من الصخور اللاحقة. تتيح هذه النيازك تقدير عمر النظام الشمسي وتكوينه الأولي. شوائب نيزك الليندي الغني بالكالسيوم والألمنيوم ، والتي كانت أول من تكثف بسبب نقطة الغليان العالية ، لها عمر يقاس من التحلل الإشعاعي 4.559 ± 0.004 مليار سنة. هذا هو أدق تقدير لعمر النظام الشمسي. بالإضافة إلى ذلك ، تحمل جميع النيازك "سجلات تاريخية" ناتجة عن التأثير طويل المدى للأشعة الكونية المجرية والإشعاع الشمسي والرياح الشمسية عليها. من خلال فحص الأضرار التي تسببها الأشعة الكونية ، يمكننا معرفة المدة التي ظل فيها النيزك في مداره قبل أن يقع تحت حماية الغلاف الجوي للأرض.

تنشأ علاقة مباشرة بين النيازك والشمس من حقيقة أن التركيب الأولي لأقدم النيازك - كوندريت - يكرر تمامًا تكوين الغلاف الضوئي الشمسي. العناصر الوحيدة التي يختلف محتواها هي المواد المتطايرة ، مثل الهيدروجين والهيليوم ، والتي تبخرت بكثرة من النيازك أثناء تبريدها ، وكذلك الليثيوم ، الذي "احترق" جزئيًا على الشمس في التفاعلات النووية. يتم استخدام المصطلحين "التركيب الشمسي" و "تكوين الكوندريت" بالتبادل عند وصف "وصفة المادة الشمسية" المذكورة أعلاه. النيازك الحجرية ، التي يختلف تكوينها عن الشمس ، تسمى achondrites.

شظايا صغيرة.

يمتلئ الفضاء القريب من الشمس بجزيئات صغيرة ، مصدرها النوى المنهارة للمذنبات وتصادم الأجسام ، خاصة في حزام الكويكبات. تقترب أصغر الجسيمات تدريجياً من الشمس كنتيجة لتأثير بوينتينغ-روبرتسون (وهو يتألف من حقيقة أن ضغط ضوء الشمس على جسيم متحرك لا يتم توجيهه بالضبط على طول خط جسيم الشمس ، ولكن نتيجة لانحراف الضوء ينحرف للخلف وبالتالي يبطئ حركة الجسيم). يتم تعويض سقوط الجسيمات الصغيرة على الشمس من خلال تكاثرها المستمر ، بحيث يوجد دائمًا في مستوى مسير الشمس تراكم للغبار الذي ينثر أشعة الشمس. في أحلك الليالي يكون مرئيًا كضوء برجي ، يمتد في شريط عريض على طول مسير الشمس في الغرب بعد غروب الشمس وفي الشرق قبل شروق الشمس. بالقرب من الشمس ، يمر الضوء البروجي في هالة زائفة ( F-crown ، from false - false) ، والذي يظهر فقط خلال الكسوف الكلي. مع زيادة المسافة الزاوية من الشمس ، يتناقص سطوع ضوء البروج بسرعة ، ولكن عند النقطة المعاكسة للشمس من مسير الشمس ، يزداد مرة أخرى ، ويشكل إشعاعًا مضادًا ؛ هذا يرجع إلى حقيقة أن جزيئات الغبار الصغيرة تعكس الضوء بشكل مكثف.

من وقت لآخر ، تدخل النيازك الغلاف الجوي للأرض. سرعة حركتهم عالية جدًا (في المتوسط ​​40 كم / ثانية) لدرجة أن جميعهم تقريبًا ، باستثناء الأصغر والأكبر منهم ، يحترقون على ارتفاع حوالي 110 كيلومترات ، تاركين ذيول طويلة مضيئة - شهب ، أو شهاب. . ترتبط العديد من النيازك بمدارات المذنبات الفردية ، لذلك تُلاحظ النيازك في كثير من الأحيان عندما تمر الأرض بالقرب من هذه المدارات في أوقات معينة من العام. على سبيل المثال ، هناك العديد من الشهب في حوالي 12 أغسطس من كل عام حيث تعبر الأرض دش بيرسيد المرتبط بالجسيمات التي فقدها المذنب 1862 III. تيار آخر ، Orionids ، حوالي 20 أكتوبر مرتبط بالغبار من مذنب هالي.

يمكن للجسيمات التي يقل حجمها عن 30 ميكرون أن تتباطأ في الغلاف الجوي وتسقط على الأرض دون أن تحترق ؛ يتم جمع هذه النيازك الدقيقة للتحليل المختبري. إذا كانت الجسيمات التي يبلغ حجمها بضعة سنتيمترات أو أكثر تتكون من مادة كثيفة بدرجة كافية ، فإنها أيضًا لا تحترق تمامًا وتسقط على سطح الأرض على شكل نيازك. أكثر من 90٪ منهم من الحجر. فقط متخصص يمكنه تمييزها عن الصخور الأرضية. نسبة 10٪ المتبقية من النيازك عبارة عن حديد (في الواقع ، تتكون من سبيكة من الحديد والنيكل).

تعتبر النيازك شظايا من الكويكبات. كانت النيازك الحديدية ذات مرة في تكوين نوى هذه الأجسام ، دمرت بفعل الاصطدامات. من الممكن أن تكون بعض النيازك السائبة والمتطايرة قد نشأت من المذنبات ، لكن هذا غير محتمل ؛ على الأرجح ، تحترق جزيئات كبيرة من المذنبات في الغلاف الجوي ، وتبقى جزيئات صغيرة فقط. بالنظر إلى مدى صعوبة وصول المذنبات والكويكبات إلى الأرض ، فمن الواضح مدى فائدة دراسة النيازك التي "وصلت" بشكل مستقل إلى كوكبنا من أعماق النظام الشمسي.

المذنبات.

عادة ما تأتي المذنبات من الأطراف البعيدة للنظام الشمسي وتصبح لوقت قصير كواكب مذهلة للغاية ؛ في هذا الوقت يجذبون الانتباه العام ، لكن الكثير من طبيعتهم لا يزال غير واضح. عادة ما يظهر مذنب جديد بشكل غير متوقع ، وبالتالي يكاد يكون من المستحيل تحضير مسبار فضائي لمواجهته. بالطبع ، يمكنك تحضير مسبار وإرساله ببطء للقاء واحد من مئات المذنبات الدورية التي تعرف مداراتها جيدًا ؛ لكن كل هذه المذنبات ، التي اقتربت من الشمس مرارًا وتكرارًا ، قد كبرت بالفعل ، وفقدت تمامًا تقريبًا موادها المتطايرة وأصبحت شاحبة وغير نشطة. مذنب دوري واحد فقط لا يزال نشطًا - مذنب هالي. تم تسجيل ظهورها الثلاثين بانتظام منذ 240 قبل الميلاد. وسمي المذنب تكريما للفلكي إي هالي الذي توقع ظهوره عام 1758.

يبلغ مدار مذنب هالي 76 عامًا ، ومسافة الحضيض الشمسي 0.59 AU. و aphelion 35 AU عندما عبرت في مارس 1986 مستوى مسير الشمس ، هرع أسطول من المركبات الفضائية مع خمسين أداة علمية لمواجهتها. تم الحصول على نتائج مهمة بشكل خاص من قبل مسبارين سوفيتيين "Vega" و "Giotto" الأوروبي ، اللذين قاما لأول مرة بنقل صور لنواة مذنب. تظهر سطحًا غير مستوٍ للغاية مغطى بالحفر ، واثنين من نفاثات الغاز تتدفق على الجانب المشمس من القلب. كانت نواة مذنب هالي أكبر من المتوقع. سطحه ، الذي يعكس 4٪ فقط من الضوء الساقط ، هو واحد من أحلك المناطق في النظام الشمسي.

يتم رصد حوالي عشرة مذنبات سنويًا ، تم اكتشاف ثلثها فقط في وقت سابق. غالبًا ما يتم تصنيفها وفقًا لطول مدتها المدارية: فترة قصيرة (3 P P P

في السنوات الأخيرة ، تم اكتشاف مجموعة غنية نسبيًا من النظام الشمسي ، تمتد على شكل قرص خلف مدارات الكواكب العملاقة ؛ يطلق عليه حزام كويبر انظر أدناه). قد يحتوي أيضًا على العديد من نوى المذنب.

من المعتاد التمييز بين ثلاثة أجزاء من المذنب: نواة صلبة صغيرة (1-10 كم) ، وسحابة من الغبار والغاز تحيط به - رأس أو غيبوبة ، بحجم حوالي 100 ألف كيلومتر ، وذيل يمتد منه لحوالي 100 مليون كيلومتر من الشمس. نواة المذنب هي جسم جليدي مع مزيج من الصخور الصلبة. مع اقترابها من الشمس ، يسخن اللب ، وتخرج تيارات الغاز من سطحه تحمل الغبار وجزيئات الجليد التي تشكل رأس المذنب. في طيف الرأس ، عادةً ما تكون عصابات الجزيئات والجذور CN و CH و NH و OH و C 2 و C 3 مرئية ، وتمثل "شظايا" من جزيئات أساسية أكثر تعقيدًا تم تدميرها بواسطة الإشعاع الشمسي. تتأين بعض الجزيئات وتبدأ في التفاعل النشط مع الرياح الشمسية ، وتشكل بلازما أو ذيلًا أيونيًا (النوع الأول) ؛ يوضح طيفه خطوط انبعاث أيونات CO + و OH + و N 2 +. تشكل جزيئات الغبار ذيل غبار منحني (النوع الثاني) ، طيفه عبارة عن أشعة الشمس المتناثرة.

مع تبخر الغازات ، تفقد نواة المذنب أيضًا الغبار الناعم ، لكن ليس من الواضح ما إذا كانت تترك وراءها حطامًا أكبر. ومن المثير للاهتمام أيضًا ما هو مصير اللب بعد فقدان جميع المواد المتطايرة: هل يصبح مثل كويكب عادي؟ من الغريب أن الكويكبات الصغيرة لمجموعة أبولو تتحرك في مدارات طويلة ، تذكرنا جدًا بمدارات المذنبات قصيرة المدى.

ابحث عن الكواكب في النظام الشمسي.

أكثر من مرة ، تم وضع افتراضات حول إمكانية وجود كوكب أقرب إلى الشمس من عطارد. قام Le Verrier (1811-1877) ، الذي تنبأ باكتشاف نبتون ، بالتحقيق في الحالات الشاذة في حركة الحضيض الشمسي لمدار عطارد ، وعلى أساس ذلك ، توقع وجود كوكب جديد غير معروف داخل مداره. سرعان ما كانت هناك رسالة حول ملاحظتها وتم تسمية الكوكب باسم - فولكان. لكن لم يتم تأكيد الاكتشاف.

في عام 1977 ، اكتشف عالم الفلك الأمريكي كويل جسمًا خافتًا للغاية ، أطلق عليه اسم "الكوكب العاشر". لكن تبين أن الجسم صغير جدًا بالنسبة للكوكب (حوالي 200 كيلومتر). تم تسميته Chiron ونسبت إلى الكويكبات ، والتي كان من بينها حينها الأبعد: تمت إزالة aphelion من مداره بواسطة 18.9 AU. ويكاد يلمس مدار أورانوس ، ويقع الحضيض خارج مدار زحل على مسافة 8.5 AU. من الشمس. مع ميل مداري قدره 7 درجات فقط ، يمكن أن يقترب بالفعل من زحل وأورانوس. تظهر الحسابات أن مثل هذا المدار غير مستقر: سوف يصطدم Chiron بالكوكب أو يتم طرده من النظام الشمسي.

من وقت لآخر ، تنشر تنبؤات نظرية حول وجود كواكب كبيرة خارج مدار بلوتو ، لكن لم يتم تأكيدها حتى الآن. يوضح تحليل مدارات المذنبات أن ما يصل إلى 75 AU. لا توجد كواكب أكبر من الأرض بعد بلوتو. ومع ذلك ، فإن وجود عدد كبير من الكواكب الصغيرة في هذه المنطقة أمر ممكن تمامًا ، وليس من السهل اكتشافه. لطالما كان هناك شك في وجود هذه المجموعة من الأجسام غير النبتونية ، بل وقد أطلق عليها اسم - حزام كويبر ، على اسم مستكشف الكواكب الأمريكي الشهير. ومع ذلك ، لم يتم العثور على الأشياء الأولى فيه إلا مؤخرًا. في 1992-1994 ، تم اكتشاف 17 كوكبًا صغيرًا خارج مدار نبتون. من بين هؤلاء ، يتحرك 8 على مسافات 40-45 AU. من الشمس أي حتى خارج مدار بلوتو.

نظرًا لبعدها الكبير ، فإن سطوع هذه الأشياء ضعيف للغاية ؛ فقط أكبر التلسكوبات في العالم مناسبة للبحث. لذلك ، تم فحص حوالي 3 درجات مربعة فقط من الكرة السماوية بشكل منهجي حتى الآن ، أي 0.01٪ من مساحتها. لذلك ، من المتوقع أنه خارج مدار نبتون قد يكون هناك عشرات الآلاف من الأجسام المشابهة لتلك المكتشفة ، وملايين الأجسام الأصغر التي يبلغ قطرها 5-10 كيلومترات. إذا حكمنا من خلال التقديرات ، فإن كتلة هذه الأجسام الصغيرة أكبر بمئات المرات من حزام الكويكبات الواقع بين كوكب المشتري والمريخ ، ولكنها أقل شأنا في الكتلة من سحابة أورت المذنبة العملاقة.

لا يزال من الصعب عزو الأجسام خارج نبتون إلى أي فئة من الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي - إلى الكويكبات أو نوى المذنبات. يبلغ حجم الجثث المكتشفة حديثًا 100-200 كم ولها سطح أحمر نوعًا ما ، مما يشير إلى تكوينها القديم واحتمال وجود مركبات عضوية. تم اكتشاف جثث "حزام كويبر" مؤخرًا بشكل متكرر (بحلول نهاية عام 1999 ، تم اكتشاف حوالي 200 منها). يعتقد بعض علماء الكواكب أنه سيكون من الأصح تسمية بلوتو ليس "أصغر كوكب" ، ولكن "أكبر جسم في حزام كويبر".

أنظمة الكواكب الأخرى

من وجهات النظر الحديثة حول تكوين النجوم ، يترتب على ذلك أن ولادة نجم من النوع الشمسي يجب أن يكون مصحوبًا بتكوين نظام كوكبي. حتى لو كان هذا ينطبق فقط على النجوم التي تشبه الشمس تمامًا (أي النجوم الفردية من النوع الطيفي جي) ، ففي هذه الحالة يجب أن يكون لدى 1٪ على الأقل من النجوم في المجرة (وهذا يمثل حوالي مليار نجم) أنظمة كوكبية. يُظهر تحليل أكثر تفصيلاً أن الكواكب يمكن أن تكون أكثر برودة من النوع الطيفي لجميع النجوم. F، وحتى في الأنظمة الثنائية.

في الواقع ، كانت هناك تقارير في السنوات الأخيرة عن اكتشاف كواكب حول نجوم أخرى. في الوقت نفسه ، الكواكب نفسها غير مرئية: يتم الكشف عن وجودها من خلال حركة طفيفة للنجم ، بسبب انجذابه إلى الكوكب. تؤدي الحركة المدارية للكوكب إلى "اهتزاز" النجم وتغيير سرعته الشعاعية بشكل دوري ، والتي يمكن قياسها من موقع الخطوط في طيف النجم (تأثير دوبلر). بحلول نهاية عام 1999 ، تم الإبلاغ عن اكتشاف كواكب من نوع المشتري حول 30 نجمًا ، بما في ذلك 51 Peg و 70 Vir و 47 UMa و 55 Cnc ، ربوو شو ، 16 Cyg ، إلخ. كل هذه النجوم قريبة من الشمس ، والمسافة إلى أقربها (Gliese 876) هي 15 sv فقط. سنين. اثنين من النجوم النابضة الراديوية (PSR 1257 + 12 و PSR B1628–26) لهما أيضًا أنظمة من الكواكب ذات كتل بترتيب الأرض. ليس من الممكن حتى الآن ملاحظة مثل هذه الكواكب الخفيفة في النجوم العادية بمساعدة التكنولوجيا الضوئية.

حول كل نجم ، يمكنك تحديد المحيط البيئي ، حيث تسمح درجة حرارة سطح الكوكب بوجود الماء السائل. يمتد الغلاف البيئي الشمسي من 0.8 إلى 1.1 AU. يحتوي على الأرض ، لكن كوكب الزهرة (0.72 AU) والمريخ (1.52 AU) لا يسقطان. ربما ، في أي نظام كوكبي ، لا يسقط أكثر من 1-2 كواكب في المحيط البيئي ، حيث تكون الظروف مواتية للحياة.

ديناميات الحركة المدارية

تخضع حركة الكواكب بدقة عالية لقوانين أ. كبلر الثلاثة (1571-1630) ، التي اشتقها من الملاحظات:

1) تتحرك الكواكب في أشكال بيضاوية ، في أحد بؤرة تركيزها الشمس.

2) يكتسح متجه نصف القطر الذي يربط بين الشمس والكوكب مناطق متساوية في فترات زمنية متساوية من مدار الكوكب.

3) يتناسب مربع الفترة المدارية مع مكعب المحور شبه الرئيسي للمدار الإهليلجي.

قانون كبلر الثاني يتبع مباشرة من قانون الحفاظ على الزخم الزاوي وهو الأكثر عمومية من الثلاثة. وجد نيوتن أن قانون كبلر الأول صالح إذا كانت قوة التجاذب بين جسمين تتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما ، والقانون الثالث - إذا كانت هذه القوة أيضًا متناسبة مع كتلة الجسمين. في عام 1873 ، أثبت ج. الينابيع). من الخصائص الرائعة للنظام الشمسي أن كتلة النجم المركزي أكبر بكثير من كتلة أي من الكواكب ، لذلك يمكن حساب حركة كل عضو في نظام الكواكب بدقة عالية في إطار مشكلة حركة جسمين متبادلين الجاذبية - الشمس والكوكب الوحيد المجاور لها. الحل الرياضي معروف: إذا لم تكن سرعة الكوكب عالية جدًا ، فإنه يتحرك في مدار دوري مغلق ، والذي يمكن حسابه بدقة.

في عام 1867 ، كان د.كيركوود أول من لاحظ أن الأماكن الفارغة ("الفتحات") في حزام الكويكبات تقع على مسافات كهذه من الشمس ، حيث يكون متوسط ​​الحركة متناسبًا (من حيث عدد صحيح) مع حركة كوكب المشتري. بعبارة أخرى ، تتجنب الكويكبات المدارات التي تكون فيها فترة ثورتها حول الشمس مضاعفًا لفترة ثورة المشتري. تقع أكبر فتحتين من Kirkwood بنسب 3: 1 و 2: 1. ومع ذلك ، بالقرب من قابلية التناسب 3: 2 ، هناك فائض من الكويكبات مجمعة وفقًا لهذه الميزة في مجموعة Gilda. هناك أيضًا فائض من الكويكبات من مجموعة طروادة عند 1: 1 متكافئة تتحرك في مدار كوكب المشتري 60 درجة إلى الأمام و 60 درجة خلفه. الوضع مع أحصنة طروادة مفهوم - تم التقاطها بالقرب من نقطتي لاغرانج المستقرة (L 4 و L 5) في مدار كوكب المشتري ، ولكن كيف نفسر فتحات كيركوود ومجموعة جيلدا؟

إذا كانت هناك فتحات فقط على المتكافئات ، فيمكن للمرء أن يقبل التفسير البسيط الذي اقترحه كيركوود نفسه بأن الكويكبات تنبثق من المناطق الرنانة من خلال التأثير الدوري لكوكب المشتري. لكن هذه الصورة تبدو الآن بسيطة للغاية. أظهرت الحسابات العددية أن المدارات الفوضوية تخترق مناطق من الفضاء بالقرب من الرنين 3: 1 وأن ​​شظايا الكويكبات التي تقع في هذه المنطقة تغير مداراتها من دائرية إلى مدارات بيضاوية طويلة ، مما يجعلها بشكل منتظم في الجزء المركزي من النظام الشمسي. في مثل هذه المدارات بين الكواكب ، لا تعيش النيازك طويلًا (فقط بضعة ملايين من السنين) قبل أن تصطدم بالمريخ أو الأرض ، ومع خطأ بسيط ، يتم طردها إلى محيط النظام الشمسي. لذلك ، فإن المصدر الرئيسي للأحجار النيزكية التي تسقط على الأرض هي فتحات كيركوود ، والتي تمر من خلالها المدارات الفوضوية لشظايا الكويكب.

بالطبع ، هناك العديد من الأمثلة على حركات الرنين عالية الترتيب في النظام الشمسي. هذه هي بالضبط الطريقة التي تتحرك بها الأقمار الصناعية القريبة من الكواكب ، على سبيل المثال ، القمر ، الذي يواجه الأرض دائمًا بنفس نصف الكرة ، نظرًا لأن الفترة المدارية تتزامن مع الفترة المحورية. مثال على تزامن أعلى يقدمه نظام بلوتو-شارون ، حيث ليس فقط على القمر الصناعي ، ولكن أيضًا على الكوكب ، "اليوم يساوي شهرًا". تتميز حركة عطارد بطابع وسيط ، حيث يكون الدوران المحوري والدوران المداري لهما في نسبة رنين تبلغ 3: 2. ومع ذلك ، لا تتصرف جميع الأجسام بهذه البساطة: على سبيل المثال ، في Hyperion غير الكروية ، وتحت تأثير جاذبية زحل ، ينقلب محور الدوران بشكل عشوائي.

يتأثر تطور مدارات الأقمار الصناعية بعدة عوامل. نظرًا لأن الكواكب والأقمار الصناعية ليست كتل نقطية ، بل أجسام ممتدة ، بالإضافة إلى أن قوة الجاذبية تعتمد على المسافة ، فإن أجزاء مختلفة من جسم القمر الصناعي ، البعيدة عن الكوكب على مسافات مختلفة ، تنجذب إليها بطرق مختلفة ؛ وينطبق الشيء نفسه على الجاذبية التي تعمل من جانب القمر الصناعي على الكوكب. يتسبب هذا الاختلاف في القوى في حدوث المد والجزر في البحر ، ويعطي الأقمار الصناعية التي تدور بشكل متزامن شكلًا مفلطحًا قليلاً. يتسبب القمر الصناعي والكوكب في حدوث تشوهات في المد والجزر في بعضهما البعض ، وهذا يؤثر على حركتهما المدارية. 4: 2: 1 تعني رنين الحركة لأقمار كوكب المشتري Io و Europa و Ganymede ، التي درسها لابلاس بالتفصيل لأول مرة في كتابه ميكانيكا سماوية(المجلد 4 ، 1805) ، يسمى صدى لابلاس. قبل أيام قليلة من اقتراب فوييجر 1 من كوكب المشتري ، في 2 مارس 1979 ، نشر علماء الفلك بيل وكاسين ورينولدز تبدُّد المد والجزر لآيو ، والذي تنبأ بوجود نشاط بركاني نشط على هذا القمر نظرًا لدوره الريادي في الحفاظ على مسافة 4: 2: 1. صدى. اكتشفت Voyager 1 بالفعل براكين نشطة على Io ، وهي قوية جدًا لدرجة أنه لا توجد فوهة نيزكية واحدة مرئية على صور سطح القمر الصناعي: سطحه مغطى بالثوران بسرعة كبيرة.

تشكيل النظام الشمسي

ربما تكون مسألة كيفية تشكل النظام الشمسي هي الأكثر صعوبة في علم الكواكب. للإجابة عليه ، لا يزال لدينا القليل من البيانات التي من شأنها أن تساعد في استعادة العمليات الفيزيائية والكيميائية المعقدة التي حدثت في تلك الحقبة البعيدة. يجب أن تشرح نظرية تكوين النظام الشمسي العديد من الحقائق ، بما في ذلك حالته الميكانيكية والتركيب الكيميائي وبيانات التسلسل الزمني للنظائر. في هذه الحالة ، من المستحسن الاعتماد على الظواهر الحقيقية التي لوحظت بالقرب من تشكل النجوم والفتية.

الحالة الميكانيكية.

تدور الكواكب حول الشمس في نفس الاتجاه ، في مدارات شبه دائرية تقع تقريبًا في نفس المستوى. يدور معظمهم حول محورهم في نفس اتجاه الشمس. كل هذا يشير إلى أن سلف النظام الشمسي كان قرصًا دوارًا يتكون بشكل طبيعي من ضغط نظام الجاذبية الذاتية مع الحفاظ على الزخم الزاوي وما يترتب على ذلك من زيادة في السرعة الزاوية. (الزخم الزاوي ، أو الزخم الزاوي ، لكوكب ما هو حاصل ضرب كتلته مضروبة في المسافة بينه وبين الشمس مضروبة في سرعتها المدارية. ويتم تحديد زخم الشمس من خلال دورانها المحوري ويساوي تقريبًا ناتج كتلتها مرات نصف قطرها مضروبة في سرعة دورانها ؛ اللحظات المحورية للكواكب لا تذكر.)

تحتوي الشمس على 99٪ من كتلة النظام الشمسي ، ولكن فقط تقريبًا. 1٪ من زخمها الزاوي. يجب أن تشرح النظرية سبب تركيز معظم كتلة النظام في الشمس ، والغالبية العظمى من الزخم الزاوي في الكواكب الخارجية. تشير النماذج النظرية المتاحة لتشكيل النظام الشمسي إلى أن الشمس كانت تدور في البداية أسرع بكثير مما هي عليه الآن. ثم تم نقل الزخم الزاوي من الشمس الفتية إلى الأجزاء الخارجية من النظام الشمسي. يعتقد علماء الفلك أن قوى الجاذبية والمغناطيسية تبطئ دوران الشمس وتسرع من حركة الكواكب.

منذ قرنين من الزمان ، عُرفت قاعدة تقريبية للتوزيع المنتظم لمسافات الكواكب من الشمس (قاعدة تيتيوس بود) ، لكن لا يوجد تفسير لها. في أنظمة الأقمار الصناعية للكواكب الخارجية ، يمكن تتبع نفس الانتظام كما في نظام الكواكب ككل ؛ على الأرجح ، كان لعمليات تكوينهم الكثير من القواسم المشتركة.

التركيب الكيميائي.

في النظام الشمسي ، هناك تدرج (اختلاف) قوي في التركيب الكيميائي: الكواكب والأقمار الصناعية القريبة من الشمس مصنوعة من مواد مقاومة للحرارة ، وهناك العديد من العناصر المتطايرة في تكوين الأجسام البعيدة. هذا يعني أنه أثناء تكوين النظام الشمسي كان هناك تدرج كبير في درجة الحرارة. تشير النماذج الفيزيائية الفلكية الحديثة للتكثيف الكيميائي إلى أن التكوين الأولي للسحابة الكوكبية الأولية كان قريبًا من تكوين الوسط النجمي والشمس: من حيث الكتلة ، يصل إلى 75٪ هيدروجين ، حتى 25٪ هيليوم ، وأقل من 1٪ لجميع العناصر الأخرى. تشرح هذه النماذج بنجاح الاختلافات الملحوظة في التركيب الكيميائي في النظام الشمسي.

يمكن الحكم على التركيب الكيميائي للأجسام البعيدة على أساس متوسط ​​كثافتها ، بالإضافة إلى أطياف سطحها وغلافها الجوي. يمكن القيام بذلك بشكل أكثر دقة من خلال تحليل عينات من مادة كوكبية ، ولكن حتى الآن لدينا فقط عينات من القمر والنيازك. بدراسة النيازك ، نبدأ في فهم العمليات الكيميائية في السديم البدائي. ومع ذلك ، فإن عملية تكتل الكواكب الكبيرة من الجزيئات الصغيرة لا تزال غير واضحة.

بيانات النظائر.

تشكيل النجوم.

تولد النجوم أثناء عملية الانضغاط للغاز البينجمي وسحب الغبار. لم يتم دراسة هذه العملية بالتفصيل. هناك أدلة رصدية على أن موجات الصدمة من انفجارات المستعرات الأعظمية يمكن أن تضغط المادة بين النجوم وتحفز السحب على الانهيار إلى نجوم.

قبل أن يصل النجم الشاب إلى حالة مستقرة ، فإنه يمر بمرحلة من انكماش الجاذبية من السديم النجمي الأولي. يتم الحصول على المعلومات الأساسية حول هذه المرحلة من التطور النجمي من خلال دراسة نجوم T Tauri الفتية. ويبدو أن هذه النجوم ما زالت في حالة ضغط ولا يتجاوز عمرها المليون سنة. عادة ما تكون كتلتها من 0.2 إلى 2 كتلة شمسية. تظهر عليها علامات نشاط مغناطيسي قوي. تحتوي أطياف بعض نجوم T Tauri على خطوط ممنوعة تظهر فقط في غاز منخفض الكثافة ؛ ربما تكون هذه بقايا سديم نجمي يحيط بالنجم. تتميز نجوم T Tauri بالتقلبات السريعة في الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية. العديد منهم لديهم أشعة تحت الحمراء قوية وخطوط طيفية من السيليكون - وهذا يشير إلى أن النجوم محاطة بسحب الغبار. أخيرًا ، تتمتع نجوم T Tauri برياح نجمية قوية. يُعتقد أنه في الفترة المبكرة من تطورها ، مرت الشمس أيضًا بمرحلة T Taurus ، وأنه خلال هذه الفترة تم إجبار العناصر المتطايرة على الخروج من المناطق الداخلية للنظام الشمسي.

تُظهر بعض النجوم ذات الكتلة المتوسطة زيادة قوية في اللمعان وطرد القذائف في أقل من عام. تسمى هذه الظواهر مشاعل FU Orion. مرة واحدة على الأقل حدث مثل هذا الانفجار من قبل نجم T Tauri. يُعتقد أن معظم النجوم الشباب يمرون بمرحلة التوهج FU Orionic. يرى الكثيرون سبب الانفجار في حقيقة أنه من وقت لآخر يزداد معدل التراكم على النجم الشاب للمادة من قرص الغاز والغبار المحيط به. إذا تعرضت الشمس أيضًا لواحد أو أكثر من التوهجات من نوع Orionian FU في وقت مبكر من تطورها ، فلا بد أن هذا كان له تأثير قوي على المواد المتطايرة في النظام الشمسي المركزي.

تظهر الملاحظات والحسابات أن هناك دائمًا بقايا من مادة أولية بالقرب من نجم متكون. يمكن أن يشكل نجمًا مصاحبًا أو نظامًا كوكبيًا. في الواقع ، تشكل العديد من النجوم أنظمة ثنائية ومتعددة. ولكن إذا لم تتجاوز كتلة رفيق الشمس 1٪ من كتلة الشمس (10 كتل من كوكب المشتري) ، فلن تصل درجة الحرارة في قلبها أبدًا إلى القيمة اللازمة لحدوث التفاعلات النووية الحرارية. يسمى هذا الجسم السماوي كوكب.

نظريات التكوين.

يمكن تقسيم النظريات العلمية لتشكيل النظام الشمسي إلى ثلاث فئات: المد والجزر ، التراكمي ، والسديم. هذا الأخير يجتذب حاليا أكبر قدر من الاهتمام.

يبدو أن نظرية المد والجزر ، التي اقترحها بوفون لأول مرة (1707-1788) ، لا تربط بشكل مباشر بين تشكل النجوم والكواكب. من المفترض أن نجمًا آخر يطير عبر الشمس ، من خلال تفاعل المد والجزر ، قد سحب منه (أو من نفسه) نفاثة من المادة التي تشكلت منها الكواكب. هذه الفكرة تواجه العديد من المشاكل الجسدية. على سبيل المثال ، يجب رش المادة الساخنة التي يقذفها نجم ، وليس تكثيفها. الآن نظرية المد والجزر لا تحظى بشعبية لأنها لا تستطيع تفسير السمات الميكانيكية للنظام الشمسي وتقدم ميلاده كحدث عشوائي ونادر للغاية.

تقترح نظرية التراكم أن الشمس الفتية قد التقطت مادة النظام الكوكبي المستقبلي ، وحلقت عبر سحابة كثيفة بين النجوم. في الواقع ، عادة ما توجد النجوم الفتية بالقرب من السحب الكبيرة بين النجوم. ومع ذلك ، في إطار نظرية التراكم ، من الصعب تفسير التدرج اللوني للتركيب الكيميائي في نظام الكواكب.

الفرضية السدمية التي اقترحها كانط في نهاية القرن الثامن عشر هي الأكثر تطورًا وقبولًا بشكل عام الآن. فكرتها الرئيسية هي أن الشمس والكواكب تشكلت في وقت واحد من سحابة دوارة واحدة. تقلص ، تحول إلى قرص ، في وسطه تشكلت الشمس ، وعلى الأطراف - الكواكب. لاحظ أن هذه الفكرة تختلف عن فرضية لابلاس ، والتي بموجبها تشكلت الشمس لأول مرة من سحابة ، وبعد ذلك ، عندما كانت مضغوطة ، مزقت قوة الطرد المركزي حلقات الغاز من خط الاستواء ، والتي تكثفت لاحقًا في الكواكب. تواجه فرضية لابلاس صعوبات جسدية لم يتم التغلب عليها منذ 200 عام.

تم إنشاء أنجح نسخة حديثة من نظرية السديم من قبل أ. كاميرون وزملاؤه. في نموذجهم ، كان السديم الكوكبي الأولي ضعف كتلة النظام الكوكبي الحالي. خلال المائة مليون سنة الأولى ، طردت الشمس المتكونة المادة منها. هذا السلوك هو سمة من سمات النجوم الشابة ، والتي تسمى نجوم T Tauri بعد اسم النموذج الأولي. يتوافق توزيع ضغط ودرجة حرارة مادة السديم في نموذج كاميرون جيدًا مع تدرج التركيب الكيميائي للنظام الشمسي.

وبالتالي ، فمن المرجح أن تكون الشمس والكواكب من سحابة واحدة منهارة. في الجزء المركزي ، حيث كانت الكثافة ودرجة الحرارة أعلى ، تم الحفاظ على المواد المقاومة للحرارة فقط ، كما تم الحفاظ على المواد المتطايرة على الأطراف ؛ هذا يفسر التدرج في التركيب الكيميائي. وفقًا لهذا النموذج ، يجب أن يصاحب تكوين نظام كوكبي التطور المبكر لجميع النجوم مثل الشمس.

نمو الكوكب.

هناك العديد من السيناريوهات لنمو الكواكب. ربما تكونت الكواكب نتيجة الاصطدامات العشوائية والالتصاق ببعضها البعض من أجسام صغيرة تسمى الكواكب الصغيرة. ولكن ، ربما ، اتحدت الأجسام الصغيرة في مجموعات أكبر مرة واحدة في مجموعات كبيرة نتيجة لعدم استقرار الجاذبية. ليس من الواضح ما إذا كانت الكواكب قد تراكمت في بيئة غازية أو خالية من الغاز. في السديم الغازي ، يتم تخفيف انخفاض درجات الحرارة ، ولكن عندما يتكثف جزء من الغاز في جزيئات الغبار ، ويتم إزالة الغاز المتبقي بعيدًا بواسطة الرياح النجمية ، تزداد شفافية السديم بشكل حاد ، وينشأ تدرج قوي في درجة الحرارة في نظام. لا يزال من غير الواضح تمامًا ما هي الأوقات المميزة لتكثيف الغاز في جزيئات الغبار ، وتراكم حبيبات الغبار في الكواكب الصغيرة ، وتراكم الكواكب الصغيرة في الكواكب وأقمارها الصناعية.

الحياة في النظام الشمسي

لقد تم اقتراح أن الحياة في النظام الشمسي كانت موجودة فيما مضى خارج الأرض ، وربما توجد الآن. أتاح ظهور تكنولوجيا الفضاء البدء في الاختبار المباشر لهذه الفرضية. كان الزئبق شديد الحرارة وخالٍ من الغلاف الجوي والماء. كوكب الزهرة حار جدًا أيضًا - يذوب الرصاص على سطحه. إن إمكانية الحياة في الطبقة السحابية العليا لكوكب الزهرة ، حيث تكون الظروف أكثر اعتدالًا ، ليست أكثر من خيال. يبدو القمر والكويكبات عقيمين تمامًا.

علقت آمال كبيرة على كوكب المريخ. شوهدت من خلال التلسكوب منذ 100 عام ، أنظمة الخطوط المستقيمة الرفيعة - "القنوات" - أعطت سببًا للحديث عن منشآت الري الاصطناعي على سطح المريخ. لكننا نعلم الآن أن الظروف على كوكب المريخ غير مواتية للحياة: هواء بارد وجاف وخالي جدًا ، ونتيجة لذلك ، هناك أشعة فوق بنفسجية قوية من الشمس ، مما يؤدي إلى تعقيم سطح الكوكب. لم تكتشف أدوات كتل هبوط الفايكنج المواد العضوية في تربة المريخ.

صحيح أن هناك دلائل على أن مناخ المريخ قد تغير بشكل كبير وربما كان أكثر ملاءمة للحياة. من المعروف أنه في الماضي البعيد كان هناك ماء على سطح المريخ ، حيث تظهر الصور التفصيلية للكوكب آثار التعرية المائية التي تذكرنا بالوديان وأحواض الأنهار الجافة. قد تكون الاختلافات طويلة المدى في مناخ المريخ مرتبطة بتغير في ميل المحور القطبي. مع زيادة طفيفة في درجة حرارة الكوكب ، يمكن أن يصبح الغلاف الجوي أكثر كثافة 100 مرة (بسبب تبخر الجليد). وبالتالي ، من الممكن أن تكون الحياة على سطح المريخ موجودة في يوم من الأيام. لن نتمكن من الإجابة على هذا السؤال إلا بعد دراسة مفصلة لعينات تربة المريخ. لكن إيصالها إلى الأرض مهمة صعبة.

لحسن الحظ ، هناك أدلة قوية على أنه من بين آلاف النيازك الموجودة على الأرض ، جاء 12 على الأقل من المريخ. يطلق عليهم اسم نيازك SNC ، لأنه تم العثور على أولهم بالقرب من مستوطنات شيرجوتي (شيرجوتي ، الهند) ، نخلة (نكلا ، مصر) وشاسيني (شاسينيوي ، فرنسا). نيزك ALH 84001 الموجود في القارة القطبية الجنوبية أقدم بكثير من النيزك الآخر ويحتوي على هيدروكربونات عطرية متعددة الحلقات ، ربما من أصل بيولوجي. يُعتقد أنه جاء إلى الأرض من المريخ ، نظرًا لأن نسبة نظائر الأكسجين فيه ليست هي نفسها الموجودة في الصخور الأرضية أو النيازك غير التابعة لـ SNC ، ولكنها مماثلة لتلك الموجودة في نيزك EETA 79001 ، الذي يحتوي على أكواب بها شوائب من الفقاعات ، حيث يختلف تكوين الغازات النبيلة عن الأرض ، ولكنه يتوافق مع الغلاف الجوي للمريخ.

على الرغم من وجود العديد من الجزيئات العضوية في أجواء الكواكب العملاقة ، فمن الصعب تصديق أنه في حالة عدم وجود سطح صلب ، يمكن أن توجد الحياة هناك. وبهذا المعنى ، فإن القمر الصناعي تيتان التابع لكوكب زحل هو أكثر إثارة للاهتمام ، حيث لا يحتوي فقط على غلاف جوي يحتوي على مكونات عضوية ، بل يحتوي أيضًا على سطح صلب حيث يمكن أن تتراكم المنتجات التخليقية. صحيح أن درجة حرارة هذا السطح (90 كلفن) أكثر ملاءمة لإسالة الأكسجين. لذلك ، ينجذب انتباه علماء الأحياء أكثر إلى قمر المشتري يوروبا ، على الرغم من خلوه من الغلاف الجوي ، ولكن يبدو أنه يحتوي على محيط من الماء السائل تحت سطحه الجليدي.

من شبه المؤكد أن بعض المذنبات تحتوي على جزيئات عضوية معقدة يعود تاريخها إلى تكوين النظام الشمسي. لكن من الصعب تخيل الحياة على مذنب. لذلك ، حتى يكون لدينا دليل على أن الحياة في النظام الشمسي موجودة في أي مكان خارج الأرض.

يمكن للمرء أن يطرح أسئلة: ما هي قدرات الأدوات العلمية فيما يتعلق بالبحث عن حياة خارج كوكب الأرض؟ هل يستطيع مسبار فضائي حديث اكتشاف وجود الحياة على كوكب بعيد؟ على سبيل المثال ، هل يمكن للمركبة الفضائية جاليليو أن تكتشف الحياة والذكاء على الأرض عندما مرت بها مرتين في مناورات الجاذبية؟ على صور الأرض التي يرسلها المسبار ، لم يكن من الممكن ملاحظة علامات الحياة الذكية ، لكن إشارات محطات الراديو والتلفزيون لدينا التي التقطتها أجهزة استقبال جاليليو أصبحت دليلاً واضحًا على وجودها. إنها مختلفة تمامًا عن إشعاع محطات الراديو الطبيعية - الشفق القطبي ، وتذبذبات البلازما في الغلاف الأيوني للأرض ، والتوهجات الشمسية - وهي تخون فورًا وجود حضارة تقنية على الأرض. وكيف تتجلى الحياة غير المعقولة؟

التقطت كاميرا Galileo TV صورًا للأرض في ستة نطاقات ضيقة من الطيف. في المرشحات 0.73 و 0.76 ميكرومتر ، تظهر بعض مناطق الأرض خضراء بسبب الامتصاص القوي للضوء الأحمر ، وهو أمر غير معتاد في الصحاري والصخور. أسهل طريقة لتفسير ذلك هي أن بعض المواد الحاملة للصبغة غير المعدنية التي تمتص الضوء الأحمر موجودة على سطح الكوكب. نحن نعلم على وجه اليقين أن هذا الامتصاص غير العادي للضوء يرجع إلى الكلوروفيل ، الذي تستخدمه النباتات في عملية التمثيل الضوئي. لا يوجد أي جسم آخر في المجموعة الشمسية لديه مثل هذا اللون الأخضر. بالإضافة إلى ذلك ، سجل مطياف جاليليو بالأشعة تحت الحمراء وجود الأكسجين الجزيئي والميثان في الغلاف الجوي للأرض. يشير وجود الميثان والأكسجين في الغلاف الجوي للأرض إلى النشاط البيولوجي على الكوكب.

لذلك ، يمكننا أن نستنتج أن مسابرنا بين الكواكب قادرة على اكتشاف علامات الحياة النشطة على سطح الكواكب. ولكن إذا كانت الحياة مخبأة تحت غلاف يوروبا الجليدي ، فمن غير المرجح أن تكتشفها مركبة تحلق بالقرب منها.

كواكب النظام الشمسي

وفقًا للموقف الرسمي للاتحاد الفلكي الدولي (IAU) ، وهو منظمة تقوم بتعيين أسماء للأجسام الفلكية ، لا يوجد سوى 8 كواكب.

تمت إزالة بلوتو من فئة الكواكب في عام 2006. لأن في حزام كايبر توجد أجسام أكبر / أو مساوية في الحجم لبلوتو. لذلك ، حتى لو تم اعتباره جرم سماوي كامل ، فمن الضروري إضافة إيريس إلى هذه الفئة ، التي لها نفس الحجم تقريبًا مع بلوتو.

حسب تعريف MAC ، هناك ثمانية كواكب معروفة: عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري ، زحل ، أورانوس ونبتون.

تنقسم جميع الكواكب إلى فئتين حسب خصائصها الفيزيائية: الكواكب الأرضية والغازية العملاقة.

تمثيل تخطيطي لموقع الكواكب

الكواكب الأرضية

الزئبق

أصغر كوكب في المجموعة الشمسية يبلغ نصف قطره 2440 كم فقط. فترة الثورة حول الشمس ، لسهولة الفهم ، تعادل سنة الأرض ، هي 88 يومًا ، في حين أن عطارد لديه الوقت لإكمال ثورة حول محوره مرة ونصف فقط. وبالتالي ، فإن يومه يستمر حوالي 59 يومًا من أيام الأرض. لفترة طويلة كان يعتقد أن هذا الكوكب يتحول دائمًا إلى الشمس من نفس الجانب ، حيث تكررت فترات رؤيته من الأرض بتردد يساوي تقريبًا أربعة أيام عطارد. تم تبديد هذا المفهوم الخاطئ مع ظهور إمكانية استخدام أبحاث الرادار وإجراء عمليات رصد مستمرة باستخدام المحطات الفضائية. مدار عطارد هو أحد أكثر المدارات عدم استقرار ؛ فليس فقط سرعة الحركة والمسافة بينه وبين الشمس تتغير ، ولكن أيضًا الموقع نفسه. يمكن لأي شخص مهتم أن يلاحظ هذا التأثير.

الزئبق في اللون ، كما تراه مركبة الفضاء مسنجر

تسبب قرب عطارد من الشمس في تعرضه لأكبر تقلبات في درجات الحرارة لأي من الكواكب في نظامنا. يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة خلال النهار حوالي 350 درجة مئوية ، ودرجة الحرارة ليلا - 170 درجة مئوية. تم التعرف على الصوديوم والأكسجين والهيليوم والبوتاسيوم والهيدروجين والأرجون في الغلاف الجوي. هناك نظرية مفادها أنه كان سابقًا قمرًا صناعيًا لكوكب الزهرة ، لكن هذا لا يزال غير مثبت حتى الآن. ليس لديها أقمار صناعية خاصة بها.

كوكب الزهرة

الكوكب الثاني بعيدًا عن الشمس ، ويتكون غلافه الجوي بالكامل تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون. غالبًا ما يُطلق عليها اسم نجمة الصباح ونجمة المساء ، لأنها أول النجوم التي تظهر بعد غروب الشمس ، تمامًا كما كان الأمر قبل الفجر حتى بعد اختفاء جميع النجوم الأخرى عن الأنظار. تبلغ النسبة المئوية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي 96٪ ، ويوجد به القليل نسبيًا من النيتروجين - ما يقرب من 4٪ ، ويتواجد بخار الماء والأكسجين بكميات قليلة جدًا.

كوكب الزهرة في طيف الأشعة فوق البنفسجية

يخلق مثل هذا الغلاف الجوي تأثير الاحتباس الحراري ، ودرجة الحرارة على السطح بسبب ذلك أعلى من درجة حرارة عطارد وتصل إلى 475 درجة مئوية. يعتبر يوم الزهرة الأبطأ ، ويستمر 243 يومًا من أيام الأرض ، وهو ما يعادل تقريبًا عامًا على كوكب الزهرة - 225 يومًا أرضيًا. يسميها الكثيرون أخت الأرض بسبب الكتلة ونصف القطر ، وقيمهما قريبة جدًا من مؤشرات الأرض. يبلغ نصف قطر كوكب الزهرة 6052 كم (0.85٪ من الأرض). لا توجد أقمار صناعية ، مثل عطارد.

الكوكب الثالث بعيدًا عن الشمس والوحيد في نظامنا حيث توجد مياه سائلة على سطحه ، والتي بدونها لا يمكن أن تتطور الحياة على هذا الكوكب. على الأقل الحياة كما نعرفها. يبلغ نصف قطر الأرض 6371 كم ، وعلى عكس بقية الأجرام السماوية في نظامنا ، فإن أكثر من 70٪ من سطحها مغطى بالمياه. بقية المساحة تشغلها القارات. ميزة أخرى للأرض هي الصفائح التكتونية المخبأة تحت وشاح الكوكب. في الوقت نفسه ، يمكنهم التحرك ، وإن كان ذلك بسرعة منخفضة جدًا ، مما يؤدي بمرور الوقت إلى حدوث تغيير في المشهد. سرعة الكوكب يتحرك على طوله 29-30 كم / ث.

كوكبنا من الفضاء

يستغرق دوران واحد حول محوره ما يقرب من 24 ساعة ، ويستغرق مدار كامل 365 يومًا ، وهو أطول بكثير مقارنة بأقرب الكواكب المجاورة. يتم أخذ يوم وسنة الأرض أيضًا كمعيار ، ولكن يتم ذلك فقط من أجل راحة إدراك الفترات الزمنية على الكواكب الأخرى. الأرض لها قمر طبيعي واحد ، القمر.

المريخ

رابع كوكب من الشمس ، معروف بغلافه الجوي المخلخل. منذ عام 1960 ، تم استكشاف المريخ بنشاط من قبل علماء من عدة دول ، بما في ذلك الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة الأمريكية. لم تكن جميع برامج البحث ناجحة ، لكن المياه الموجودة في بعض المناطق تشير إلى وجود حياة بدائية على المريخ ، أو كانت موجودة في الماضي.

يسمح لك سطوع هذا الكوكب برؤيته من الأرض بدون أي أدوات. علاوة على ذلك ، مرة واحدة كل 15 إلى 17 عامًا ، أثناء المعارضة ، يصبح أكثر الأشياء سطوعًا في السماء ، ويتفوق حتى على كوكب المشتري والزهرة.

نصف قطرها نصف قطر الأرض تقريبًا ويبلغ 3390 كم ، لكن السنة أطول بكثير - 687 يومًا. لديه قمرين صناعيين - فوبوس وديموس .

نموذج مرئي للنظام الشمسي

انتباه! تعمل الرسوم المتحركة فقط في المتصفحات التي تدعم معيار -webkit (Google Chrome أو Opera أو Safari).

• شمس

  الشمس نجمة ، وهي كرة ساخنة من الغازات الساخنة في مركز نظامنا الشمسي. يمتد تأثيرها إلى ما هو أبعد من مداري نبتون وبلوتو. بدون الشمس وطاقتها الشديدة وحرارتها ، لن تكون هناك حياة على الأرض. هناك بلايين من النجوم ، مثل شمسنا ، منتشرة في جميع أنحاء مجرة ​​درب التبانة.

• الزئبق

  عطارد المحروق بالشمس أكبر بقليل من قمر الأرض. مثل القمر ، عطارد خالي عمليًا من الغلاف الجوي ولا يمكنه تخفيف آثار الاصطدام من سقوط النيازك ، لذلك ، مثل القمر ، فهو مغطى بالحفر. جانب النهار من عطارد حار جدًا على الشمس ، وفي الجانب الليلي تنخفض درجة الحرارة مئات الدرجات تحت الصفر. يوجد جليد في فوهات عطارد الواقعة عند القطبين. يقوم عطارد بثورة واحدة حول الشمس في 88 يومًا.

• كوكب الزهرة

  كوكب الزهرة هو عالم من الحرارة الوحشية (حتى أكثر من عطارد) والنشاط البركاني. يشبه كوكب الزهرة من حيث الهيكل والحجم الأرض ، وهو مغطى بجو سميك وسام مما يخلق تأثيرًا قويًا للاحتباس الحراري. هذا العالم المحروق حار بدرجة كافية لإذابة الرصاص. كشفت صور الرادار عبر الغلاف الجوي العظيم عن براكين وجبال مشوهة. تدور الزهرة في الاتجاه المعاكس من دوران معظم الكواكب.

• الأرض كوكب محيط. منزلنا ، بوفرة المياه والحياة ، يجعله فريدًا في نظامنا الشمسي. تحتوي الكواكب الأخرى ، بما في ذلك العديد من الأقمار ، على رواسب جليدية وأغلفة جوية وفصول وحتى طقس ، ولكن على الأرض فقط اجتمعت كل هذه المكونات معًا بطريقة تجعل الحياة ممكنة.

• المريخ

  على الرغم من صعوبة رؤية تفاصيل سطح المريخ من الأرض ، تظهر ملاحظات التلسكوب أن المريخ به مواسم وبقع بيضاء في القطبين. لعقود من الزمان ، افترض الناس أن المناطق المضيئة والمظلمة على كوكب المريخ عبارة عن بقع من الغطاء النباتي وأن المريخ قد يكون مكانًا مناسبًا للحياة ، وأن الماء موجود في القمم القطبية. عندما حلقت المركبة الفضائية مارينر 4 بالقرب من المريخ في عام 1965 ، صُدم العديد من العلماء لرؤية صور للكوكب الكئيب المليء بالفوهات. تبين أن المريخ كوكب ميت. ومع ذلك ، فقد أظهرت البعثات الأحدث أن المريخ يحمل العديد من الألغاز التي لم يتم حلها بعد.

• كوكب المشتري

  كوكب المشتري هو أكبر كوكب في نظامنا الشمسي ، وله أربعة أقمار كبيرة والعديد من الأقمار الصغيرة. يشكل كوكب المشتري نوعًا من النظام الشمسي المصغر. لكي يتحول إلى نجم كامل ، كان على المشتري أن يصبح أكبر بمقدار 80 مرة.

• زحل

  زحل هو أبعد الكواكب الخمسة التي كانت معروفة قبل اختراع التلسكوب. مثل كوكب المشتري ، يتكون زحل في الغالب من الهيدروجين والهيليوم. حجمه 755 ضعف حجم الأرض. تصل سرعة الرياح في الغلاف الجوي إلى 500 متر في الثانية. تتسبب هذه الرياح السريعة ، جنبًا إلى جنب مع ارتفاع الحرارة من باطن الكوكب ، في ظهور خطوط صفراء وذهبية نراها في الغلاف الجوي.

• أورانوس

  تم اكتشاف أورانوس ، وهو أول كوكب تم العثور عليه باستخدام تلسكوب ، في عام 1781 من قبل عالم الفلك ويليام هيرشل. الكوكب السابع بعيد جدًا عن الشمس لدرجة أن ثورة واحدة حول الشمس تستغرق 84 عامًا.

• نبتون

  على بعد حوالي 4.5 مليار كيلومتر من الشمس ، يدور نبتون بعيدًا. يستغرق الأمر 165 عامًا لإكمال ثورة واحدة حول الشمس. إنه غير مرئي للعين المجردة بسبب المسافة الشاسعة من الأرض. ومن المثير للاهتمام ، أن مداره الإهليلجي غير المعتاد يتقاطع مع مدار الكوكب القزم بلوتو ، ولهذا السبب يقع بلوتو داخل مدار نبتون لمدة 20 عامًا تقريبًا من أصل 248 عامًا يقوم خلالها بثورة واحدة حول الشمس.

• بلوتو

  تم اكتشاف كوكب بلوتو ، الذي كان صغيرًا وباردًا وبعيدًا بشكل لا يصدق ، في عام 1930 ولطالما اعتُبر الكوكب التاسع. ولكن بعد اكتشاف عوالم شبيهة بلوتو أبعد ، أعيد تصنيف بلوتو ككوكب قزم في عام 2006.

الكواكب عمالقة

هناك أربعة عمالقة غازية تقع خارج مدار المريخ: كوكب المشتري ، وزحل ، وأورانوس ، ونبتون. هم في النظام الشمسي الخارجي. تختلف في قوتها وتكوين الغاز.

كواكب النظام الشمسي ، وليس الحجم

كوكب المشتري

خامس كوكب بعيدًا عن الشمس وأكبر كوكب في نظامنا. يبلغ نصف قطرها 69912 كم ، وهي أكبر 19 مرة من الأرض وأصغر من الشمس بعشر مرات فقط. سنة على كوكب المشتري ليست الأطول في النظام الشمسي ، فهي تستغرق 4333 يومًا على الأرض (غير مكتمل 12 عامًا). مدة يومه حوالي 10 ساعات أرضية. لم يتم تحديد التركيب الدقيق لسطح الكوكب بعد ، ولكن من المعروف أن الكريبتون والأرجون والزينون موجودة على كوكب المشتري بكميات أكبر بكثير من الشمس.

هناك رأي مفاده أن أحد عمالقة الغاز الأربعة هو في الواقع نجم فاشل. هذه النظرية مدعومة أيضًا بأكبر عدد من الأقمار الصناعية ، والتي يمتلك المشتري العديد منها - ما يصل إلى 67. لتخيل سلوكهم في مدار الكوكب ، هناك حاجة إلى نموذج دقيق وواضح إلى حد ما للنظام الشمسي. أكبرهم كاليستو وجانيميد وآيو وأوروبا. في الوقت نفسه ، يعد جانيميد أكبر قمر صناعي للكواكب في النظام الشمسي بأكمله ، يبلغ نصف قطره 2634 كم ، وهو أكبر بنسبة 8٪ من حجم عطارد ، أصغر كوكب في نظامنا. يتميز آيو بكونه واحدًا من ثلاثة أقمار فقط ذات غلاف جوي.

زحل

ثاني أكبر كوكب وسادس أكبر كوكب في المجموعة الشمسية. بالمقارنة مع الكواكب الأخرى ، فإن تركيب العناصر الكيميائية يشبه إلى حد كبير الشمس. يبلغ نصف قطر السطح 57350 كم ، والسنة 10759 يومًا (ما يقرب من 30 عامًا أرضيًا). اليوم هنا أطول قليلاً من يوم كوكب المشتري - 10.5 ساعة أرضية. من خلال عدد الأقمار الصناعية ، فهو ليس بعيدًا عن جاره - 62 مقابل 67. أكبر قمر زحل هو تيتان ، تمامًا مثل Io ، والذي يتميز بوجود الغلاف الجوي. أصغر قليلاً منه ، لكن ليس أقل شهرة بهذا - إنسيلادوس ، ريا ، ديون ، تيثيس ، إيابيتوس وميماس. هذه الأقمار الصناعية هي الأشياء التي يجب مراقبتها بشكل متكرر ، وبالتالي يمكننا القول أنها الأكثر دراسة مقارنة بالباقي.

لفترة طويلة ، كانت الحلقات على زحل تعتبر ظاهرة فريدة متأصلة فيه فقط. في الآونة الأخيرة فقط ، وجد أن جميع عمالقة الغاز لديهم حلقات ، لكن البقية ليست مرئية بوضوح. لم يتم تحديد أصلهم بعد ، على الرغم من وجود العديد من الفرضيات حول كيفية ظهورهم. بالإضافة إلى ذلك ، تم اكتشاف أن ريا ، أحد الأقمار الصناعية للكوكب السادس ، لديه أيضًا نوع من الحلقات.

الكون (الفضاء)- هذا هو العالم كله من حولنا ، لا حدود له في الزمان والمكان ومتنوع بشكل لا نهائي في الأشكال التي تتخذها المادة المتحركة إلى الأبد. يمكن تخيل اللامحدود للكون جزئيًا في ليلة صافية بمليارات من الأحجام المختلفة من نقاط الخفقان المضيئة في السماء ، والتي تمثل عوالم بعيدة. تصل أشعة الضوء بسرعة 300000 كم / ثانية من أبعد أجزاء الكون إلى الأرض في حوالي 10 مليارات سنة.

وفقًا للعلماء ، تشكل الكون نتيجة "الانفجار العظيم" قبل 17 مليار سنة.

يتكون من مجموعات من النجوم والكواكب والغبار الكوني والأجسام الكونية الأخرى. تشكل هذه الأجسام أنظمة: الكواكب ذات الأقمار الصناعية (على سبيل المثال ، النظام الشمسي) ، المجرات ، المجرات (عناقيد المجرات).

المجرة(أواخر العصر اليوناني galaktikos- حليبي ، حليبي ، من اليونانية غلا- حليب) هو نظام نجمي واسع يتكون من العديد من النجوم ، ومجموعات النجوم والجمعيات ، والسدم الغازية والغبار ، وكذلك الذرات الفردية والجسيمات المنتشرة في الفضاء بين النجوم.

هناك العديد من المجرات في الكون بأحجام وأشكال مختلفة.

جميع النجوم المرئية من الأرض هي جزء من مجرة ​​درب التبانة. حصلت على اسمها بسبب حقيقة أن معظم النجوم يمكن رؤيتها في ليلة صافية على شكل درب التبانة - فرقة ضبابية بيضاء.

في المجموع ، تحتوي مجرة ​​درب التبانة على حوالي 100 مليار نجم.

مجرتنا في دوران مستمر. سرعتها في الكون 1.5 مليون كم / ساعة. إذا نظرت إلى مجرتنا من القطب الشمالي ، فإن الدوران يحدث في اتجاه عقارب الساعة. تحدث الشمس والنجوم الأقرب إليها ثورة كاملة حول مركز المجرة في 200 مليون سنة. تعتبر هذه الفترة سنة المجرة.

تشبه مجرة ​​أندروميدا في الحجم والشكل مجرة ​​درب التبانة ، أو سديم أندروميدا ، والتي تقع على مسافة حوالي مليوني سنة ضوئية من مجرتنا. سنة ضوئية- المسافة التي يقطعها الضوء في السنة ، تساوي تقريبًا 10 13 كم (سرعة الضوء 300000 كم / ث).

لتوضيح دراسة حركة وموقع النجوم والكواكب والأجرام السماوية الأخرى ، تم استخدام مفهوم الكرة السماوية.

أرز. 1. الخطوط الرئيسية للكرة السماوية

الكرة السماويةهو مجال وهمي نصف قطر كبير بشكل تعسفي ، في وسطه يوجد الراصد. النجوم والشمس والقمر والكواكب تُسقط على الكرة السماوية.

أهم الخطوط على الكرة السماوية: خط ساق ، ذروة ، نظير ، خط استواء سماوي ، مسير الشمس ، خط الطول السماوي ، إلخ (الشكل 1).

خط راسيا- خط مستقيم يمر عبر مركز الكرة السماوية ويتزامن مع اتجاه الخط الراقي عند نقطة المراقبة. بالنسبة للمراقب على سطح الأرض ، يمر خط راسيا عبر مركز الأرض ونقطة المراقبة.

يتقاطع الخط الراقي مع سطح الكرة السماوية عند نقطتين - ذروةفوق رأس المراقب ، و الحضيض -النقطة المعاكسة تمامًا.

تسمى الدائرة الكبرى للكرة السماوية ، التي يكون مستواها عموديًا على الخط الراقي ، الأفق الرياضي.يقسم سطح الكرة السماوية إلى نصفين: مرئي للمراقب ، مع القمة في ذروتها ، وغير مرئي ، مع القمة عند الحضيض.

القطر الذي تدور حوله الكرة السماوية هو محور العالم.يتقاطع مع سطح الكرة السماوية عند نقطتين - القطب الشمالي من العالمو القطب الجنوبي للعالم.القطب الشمالي هو الذي يحدث منه دوران الكرة السماوية في اتجاه عقارب الساعة ، إذا نظرت إلى الكرة من الخارج.

تسمى الدائرة الكبرى للكرة السماوية ، التي يكون مستواها عموديًا على محور العالم خط الاستواء السماوي.يقسم سطح الكرة السماوية إلى نصفي الكرة الأرضية: شمالي،مع ذروة في القطب السماوي الشمالي ، و جنوب،مع ذروة في القطب السماوي الجنوبي.

الدائرة الكبرى للكرة السماوية ، التي يمر مستواها عبر الخط الراقي ومحور العالم ، هي خط الزوال السماوي. يقسم سطح الكرة السماوية إلى نصفي الكرة الأرضية - الشرقيةو الغربي.

خط تقاطع مستوى خط الزوال السماوي ومستوى الأفق الرياضي - خط الظهر.

مسير الشمس(من اليونانية. ekieipsis- الكسوف) - دائرة كبيرة من الكرة السماوية ، تحدث على طولها الحركة السنوية الظاهرة للشمس ، أو بالأحرى مركزها.

يميل مستوى مسير الشمس إلى مستوى خط الاستواء السماوي بزاوية 23 درجة 26 "21".

لتسهيل تذكر موقع النجوم في السماء ، جاء الناس في العصور القديمة بفكرة الجمع بين ألمعهم في الأبراج.

حاليًا ، هناك 88 كوكبة معروفة تحمل أسماء الشخصيات الأسطورية (هرقل ، بيغاسوس ، إلخ) ، علامات الأبراج (الثور ، الحوت ، السرطان ، إلخ) ، الأشياء (الميزان ، ليرا ، إلخ) (الشكل 2).

أرز. 2. الأبراج الصيفية والخريفية

أصل المجرات. لا يزال النظام الشمسي وكواكبها الفردية لغزًا طبيعيًا لم يتم حله. هناك عدة فرضيات. يُعتقد حاليًا أن مجرتنا تشكلت من سحابة غاز مكونة من الهيدروجين. في المرحلة الأولى من تطور المجرة ، تشكلت النجوم الأولى من وسط الغبار الغازي البينجمي ، وقبل 4.6 مليار سنة ، من النظام الشمسي.

تكوين النظام الشمسي

مجموعة الأجرام السماوية التي تتحرك حول الشمس كجسم مركزي النظام الشمسي.تقع على مشارف مجرة ​​درب التبانة تقريبًا. يشارك النظام الشمسي في الدوران حول مركز المجرة. تبلغ سرعة حركتها حوالي 220 كم / ث. تحدث هذه الحركة في اتجاه كوكبة الدجاجة.

يمكن تمثيل تكوين النظام الشمسي في شكل مخطط مبسط موضح في الشكل. 3.

يقع أكثر من 99.9٪ من كتلة مادة النظام الشمسي على الشمس و 0.1٪ فقط على جميع عناصرها الأخرى.

أرز. 3. تكوين أنظمة الطاقة الشمسية

شمس

شمسنجم ، كرة عملاقة ساخنة. يبلغ قطرها 109 أضعاف قطر الأرض ، وتبلغ كتلتها 330 ألف مرة كتلة الأرض ، لكن متوسط ​​الكثافة منخفض - 1.4 مرة فقط من كثافة الماء. تقع الشمس على بعد حوالي 26000 سنة ضوئية من مركز مجرتنا وتدور حولها ، مما يجعل ثورة واحدة في حوالي 225-250 مليون سنة. تبلغ السرعة المدارية للشمس 217 كم / ث ، لذلك تسافر سنة ضوئية واحدة في 1400 سنة أرضية.

أرز. 4. التركيب الكيميائي للشمس

يزيد الضغط على الشمس بمقدار 200 مليار مرة عن الضغط على سطح الأرض. تزداد كثافة المادة الشمسية والضغط بسرعة في العمق ؛ يتم تفسير الزيادة في الضغط بوزن جميع الطبقات العلوية. درجة الحرارة على سطح الشمس 6000 كلفن وداخلها 13500000 كلفن. العمر المميز لنجم مثل الشمس هو 10 مليارات سنة.

الجدول 1. معلومات عامة عن الشمس

التركيب الكيميائي للشمس هو تقريباً نفس التركيب الكيميائي لمعظم النجوم الأخرى: حوالي 75٪ هيدروجين ، 25٪ هيليوم ، وأقل من 1٪ هي جميع العناصر الكيميائية الأخرى (كربون ، أكسجين ، نيتروجين ، إلخ) (الشكل .4).

يُطلق على الجزء المركزي من الشمس الذي يبلغ نصف قطره حوالي 150 ألف كيلومتر اسم الشمس جوهر.هذه منطقة تفاعل نووي. كثافة المادة هنا حوالي 150 مرة أعلى من كثافة الماء. تتجاوز درجة الحرارة 10 ملايين كلفن (على مقياس كلفن ، بدرجات مئوية 1 درجة مئوية \ u003d ك - 273.1) (الشكل 5).

يوجد فوق اللب ، على مسافات حوالي 0.2-0.7 من نصف قطر الشمس من مركزها منطقة نقل الطاقة المشعة.يتم نقل الطاقة هنا عن طريق امتصاص وانبعاث الفوتونات بواسطة طبقات فردية من الجسيمات (انظر الشكل 5).

أرز. 5. هيكل الشمس

الفوتون(من اليونانية. فوس- light) ، وهو جسيم أولي لا يمكن أن يوجد إلا بالتحرك بسرعة الضوء.

بالقرب من سطح الشمس ، يحدث خلط دوامة للبلازما ، ويحدث انتقال الطاقة إلى السطح

في الغالب عن طريق حركات المادة نفسها. يسمى هذا النوع من نقل الطاقة الحملوطبقة الشمس حيث تحدث ، - منطقة الحمل الحراري.يبلغ سمك هذه الطبقة حوالي 200000 كم.

يوجد فوق منطقة الحمل الغلاف الجوي الشمسي ، والذي يتقلب باستمرار. تنتشر هنا كل من الموجات الرأسية والأفقية التي يبلغ أطوالها عدة آلاف من الكيلومترات. تحدث التذبذبات في غضون خمس دقائق تقريبًا.

تسمى الطبقة الداخلية من الغلاف الجوي للشمس فوتوسفير.يتكون من فقاعات ضوئية. هذا حبيبات.أبعادها صغيرة - 1000-2000 كم ، والمسافة بينها 300-600 كم. يمكن ملاحظة حوالي مليون حبيبة في وقت واحد على الشمس ، كل منها موجود لعدة دقائق. الحبيبات محاطة بمساحات مظلمة. إذا ارتفعت المادة في الحبيبات ، فإنها تسقط من حولها. تخلق الحبيبات خلفية عامة يمكن للمرء من خلالها ملاحظة التكوينات واسعة النطاق مثل المشاعل والبقع الشمسية والنتوءات وما إلى ذلك.

البقع الشمسية- المناطق المظلمة على الشمس والتي تنخفض درجة حرارتها مقارنة بالمكان المحيط بها.

المشاعل الشمسيةتسمى الحقول المضيئة المحيطة بالبقع الشمسية.

البروز(من اللات. بروتبيرو- أنا منتفخ) - تكاثف كثيف من مادة باردة نسبيًا (مقارنة بدرجة الحرارة المحيطة) ترتفع وتحتجز فوق سطح الشمس بواسطة مجال مغناطيسي. يمكن أن يرجع أصل المجال المغناطيسي للشمس إلى حقيقة أن طبقات مختلفة من الشمس تدور بسرعات مختلفة: الأجزاء الداخلية تدور بشكل أسرع ؛ تدور النواة بسرعة خاصة.

البروز والبقع الشمسية والتوهجات ليست الأمثلة الوحيدة على النشاط الشمسي. كما يشمل العواصف المغناطيسية والانفجارات التي تسمى ومضات.

فوق فوتوسفير الكروموسفيرهي الغلاف الخارجي للشمس. يرتبط أصل اسم هذا الجزء من الغلاف الجوي الشمسي بلونه المحمر. يبلغ سمك الكروموسفير 10-15 ألف كم ، وكثافة المادة أقل بمئات الآلاف من المرات مما هي عليه في الفوتوسفير. تتزايد درجة الحرارة في الكروموسفير بسرعة ، لتصل إلى عشرات الآلاف من الدرجات في طبقاته العليا. لوحظ على حافة الكروموسفير شويكات ،وهي أعمدة ممدودة من الغاز المضيء المضغوط. درجة حرارة هذه النفاثات أعلى من درجة حرارة الغلاف الضوئي. ترتفع الأشواك أولاً من طبقة الكروموسفير السفلى بمقدار 5000-10000 كم ، ثم تتراجع ، حيث تتلاشى. كل هذا يحدث بسرعة حوالي 20000 م / ث. تعيش Spikula من 5 إلى 10 دقائق. يبلغ عدد الأشواك الموجودة على الشمس في نفس الوقت حوالي مليون (الشكل 6).

أرز. 6. بنية الطبقات الخارجية للشمس

يحيط الكروموسفير الهالة الشمسيةهي الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للشمس.

إجمالي كمية الطاقة التي تشعها الشمس 3.86. 1026 واط ، وتستقبل الأرض واحدًا من ملياري واحد فقط من هذه الطاقة.

يشمل الإشعاع الشمسي جسيميو الاشعاع الكهرومغناطيسي.الإشعاع الأساسي العضلي- هذا تيار بلازما ، يتكون من البروتونات والنيوترونات ، أو بعبارة أخرى - رياح مشمسةالذي يصل إلى الفضاء القريب من الأرض ويتدفق حول الغلاف المغناطيسي للأرض بأكمله. الاشعاع الكهرومغناطيسيهي الطاقة المشعة للشمس. يصل إلى سطح الأرض في شكل إشعاع مباشر ومتناثر ويوفر نظامًا حراريًا على كوكبنا.

في منتصف القرن التاسع عشر. عالم الفلك السويسري رودولف وولفقام (1816-1893) (الشكل 7) بحساب مؤشر كمي للنشاط الشمسي ، والمعروف في جميع أنحاء العالم برقم الذئب. بعد معالجة البيانات الخاصة برصد البقع الشمسية التي تراكمت بحلول منتصف القرن الماضي ، تمكن وولف من تحديد متوسط ​​دورة النشاط الشمسي لمدة عام واحد. في الواقع ، تتراوح الفترات الزمنية بين سنوات الحد الأقصى أو الأدنى لأعداد الذئب من 7 إلى 17 عامًا. بالتزامن مع دورة 11 عامًا ، تحدث دورة علمانية أكثر دقة من 80-90 عامًا من النشاط الشمسي. تتراكب بشكل غير متسق على بعضها البعض ، فإنها تحدث تغييرات ملحوظة في العمليات التي تحدث في الغلاف الجغرافي للأرض.

تشيزفسكي (1897-1964) (الشكل 8) أشار إلى الارتباط الوثيق للعديد من الظواهر الأرضية بالنشاط الشمسي في عام 1936 ، الذي كتب أن الغالبية العظمى من العمليات الفيزيائية والكيميائية على الأرض هي نتيجة لتأثير القوى الكونية . كان أيضًا أحد مؤسسي علم مثل علم الأحياء الشمسي(من اليونانية. هيليوس- الشمس) ، ودراسة تأثير الشمس على المادة الحية للقشرة الجغرافية للأرض.

اعتمادًا على النشاط الشمسي ، تحدث مثل هذه الظواهر الفيزيائية على الأرض ، مثل: العواصف المغناطيسية ، وتواتر الشفق ، وكمية الأشعة فوق البنفسجية ، وشدة نشاط العواصف الرعدية ، ودرجة حرارة الهواء ، والضغط الجوي ، وهطول الأمطار ، ومستوى البحيرات ، والأنهار ، المياه الجوفية وملوحة وكفاءة البحار وغيرها

ترتبط حياة النباتات والحيوانات بالنشاط الدوري للشمس (هناك ارتباط بين الدورة الشمسية وفترة موسم النمو في النباتات ، وتكاثر وهجرة الطيور والقوارض ، وما إلى ذلك) ، وكذلك البشر (الأمراض).

في الوقت الحاضر ، تستمر دراسة العلاقة بين العمليات الشمسية والبرية بمساعدة الأقمار الصناعية الأرضية.

الكواكب الأرضية

بالإضافة إلى الشمس ، تتميز الكواكب في النظام الشمسي (الشكل 9).

حسب الحجم والمؤشرات الجغرافية والتركيب الكيميائي ، تنقسم الكواكب إلى مجموعتين: الكواكب الأرضيةو الكواكب العملاقة.تتضمن الكواكب الأرضية و. سيتم مناقشتها في هذا القسم الفرعي.

أرز. 9. كواكب النظام الشمسي

أرضهو ثالث كوكب من الشمس. سيتم تخصيص قسم منفصل لها.

دعونا نلخص.تعتمد كثافة مادة الكوكب على موقع الكوكب في النظام الشمسي ، وعلى الكتلة ، مع مراعاة حجمه. كيف
كلما اقترب الكوكب من الشمس ، زاد متوسط ​​كثافة المادة. على سبيل المثال ، بالنسبة لعطارد فهو 5.42 جم / سم 2 ، الزهرة - 5.25 ، الأرض - 5.25 ، المريخ - 3.97 جم / سم 3.

الخصائص العامة للكواكب الأرضية (عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ) هي في المقام الأول: 1) أحجام صغيرة نسبيًا ؛ 2) ارتفاع درجات الحرارة على السطح ؛ و 3) ارتفاع كثافة مادة الكواكب. تدور هذه الكواكب ببطء نسبيًا على محورها ولديها عدد قليل من الأقمار الصناعية أو لا يوجد بها أقمار صناعية. في هيكل كواكب المجموعة الأرضية ، تتميز أربع قذائف رئيسية: 1) نواة كثيفة ؛ 2) عباءة تغطيها ؛ 3) اللحاء. 4) قذيفة الماء والغاز الخفيف (باستثناء الزئبق). تم العثور على آثار النشاط التكتوني على سطح هذه الكواكب.

الكواكب العملاقة

الآن دعنا نتعرف على الكواكب العملاقة ، والتي يتم تضمينها أيضًا في نظامنا الشمسي. هذا ، .

تتميز الكواكب العملاقة بالخصائص العامة التالية: 1) الحجم الكبير والكتلة ؛ 2) تدور بسرعة حول محور ؛ 3) لها حلقات ، العديد من الأقمار الصناعية ؛ 4) يتكون الغلاف الجوي بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم ؛ 5) لها قلب ساخن من المعادن والسيليكات في المركز.

وتتميز أيضًا بما يلي: 1) درجات حرارة منخفضة للسطح ؛ 2) انخفاض كثافة مادة الكواكب.

في النظام الشمسي ، للأرض إخوتها وأخواتها. من المحتمل جدًا أن النجوم الأخرى ، مثل الشمس ، لها أنظمة كوكبية خاصة بها. إن دراسة السؤال عن ماهية كواكب النظام الشمسي كما هو الحال بالنسبة لبعض جيراننا ستسمح لنا بفهم أفضل للكوكب الذي نعيش عليه.

شكل هذه الكواكب مشابه.

تكوين كائنات نظامنا الكوكبي

تسمى الكواكب الأقرب إلى الشمس بالكواكب الداخلية أو الأرضية ، لأنها متشابهة في الحجم والكثافة والتكوين النوعي للأرض. وتشمل هذه عطارد والزهرة والأرض والمريخ.
نظام الكواكب: عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري ، زحل ، أورانوس ، نبتون وأمنا الأرض.

تسمى الكواكب البعيدة بالمجموعة الخارجية أو مجموعة المشتري. إنها تختلف عن كواكب المجموعة الأرضية ، لكن لها أيضًا العديد من الميزات ذات الصلة فيما بينها.

إذا كانت الكواكب الأقرب والأصغر مصنوعة من الحجر ، فإن الكواكب الأبعد تكون مصنوعة من مواد غازية.

إذا كان على وجه التحديد ما تتكون كواكب النظام الشمسي من:

نعرف الكواكب القريبة بشكل أفضل ، على الرغم من صعوبة دراستها.

حتى علماء الفلك المشهورين اشتكوا من أنهم لم يتمكنوا من رؤية عطارد بشكل صحيح ، لأن هذا الكوكب مرئي لفترة قصيرة جدًا قبل شروق الشمس ومنخفضًا فوق الأفق ، مما يجعل عمليات الرصد صعبة للغاية.

أصبحت معرفتنا بكواكب النظام الشمسي الآن أوسع بما لا يقاس مما كانت عليه قبل بضعة عقود. تعد دراسة الكواكب من أكثر مجالات البحث العلمي الحديثة إثارة للاهتمام. ومع ذلك ، وربما هذا هو السبب في أنه لا يزال هناك العديد من البقع البيضاء هنا ، وبفضل العمل المكثف ، يتزايد عددها باستمرار.

كل يوم ، ترسل أحدث المحطات الأوتوماتيكية الكثير من البيانات الجديدة التي تؤكد ، ولكنها غالبًا ما تغير أفكارنا حول أقرب الجيران ، تطرح أسئلة جديدة يجب على العلماء الإجابة عليها.

دراسات ميدانيه

تعتمد المعرفة الحديثة حول تكوين السطح والبنية الداخلية للكواكب على قياسات المحطات الآلية. يستخدم هذا الخبرة المكتسبة نتيجة دراسة بنية الأرض وتكوينها.

ولكن ما هي جميع القياسات التي تم إجراؤها أو أخذها عن بعد ، مقارنة بقطعة صخرية أصلية تم إحضارها من القمر ، والتي يمكن وزنها وقياسها ، والتي يمكنك الجلوس عليها وابتكار عمليات وطرق جديدة للحصول على أكبر قدر من المعلومات منها قدر الإمكان إلى ما لا نهاية؟

لكن لدينا على الأرض ليس فقط قطعة من القمر. لدينا مجموعة أخرى من الشهود الذين يمكنهم أن يخبروا أكثر بكثير من سطح القمر المنتهي بالفعل ، والذين يعرفون ذلك ، لكنهم صامتون حتى الآن. هذه نيازك ، وهي ، كما كانت ، كتاب كتبه شخص ما عن تطور نظامنا ، يتم إسقاط صفحات فردية منها على سطح الأرض دون مراقبة تسلسلها. على الرغم من أننا نعلم.

هذا عندما نتمكن من معرفة بالضبط ما تتكون منه الكواكب ، ثم يمكننا طي الصفحات بشكل صحيح وقراءة كتاب الكواكب هذا ...