حركة الكواكب حول الشمس

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٩:١٤ ، ٢٠ يونيو ٢٠١٩
حركة الكواكب حول الشمس

المجموعة الشّمسية

المجموعة الشّمسية أو ما يُعرف بالنّظام الشمسي هو نظام يتكوّن من نجمة متوسطة الحجم تسمى الشّمس، وتدور حولها عدد من الأجرام السّماوية وهي: ثمانية كواكب وعدد لا يُحصى من الكويكبات إضافةً الى الأقمار والمذنبات والشهب، حيث ترتبط هذه الأجرام السّماوية مع الشّمس من خلال الجاذبية، ونظامنا الكوكبي تابع لمجرة درب التبانة وهي واحدة من بين 100 مليار مجرة ​​في الكون.[١]


حركة الكواكب حول الشمس

تدور الكواكب حول الشمس حسب قوانين علم الفلك وقوانين الفيزياء الكلاسيكية، والقوانين التي تحكم هذه الحركة هي: قوانين كيبلر في الحركة وقانون نيوتن في الجاذبية.


قوانين كيبلر في الحركة

قوانين كيبلر في الحركة عبارة عن ثلاثة قوانين تُقدم وصفاً لحركة الكواكب حول الشمس، وقد صاغها يوهانس كيبلر كالتالي:[٢]

  • قانون كيبلر الأول: يُبين القانون الأول أنَّ جميع الكواكب تتحرك حول الشمس في مدارٍ إهليجي (بيضوي) أو ما يسمى بالقطع الناقص، حيث تكون الشمس أحد بؤرتي القطع الناقص فالشمس تكون بعيدة عن المركز، ويتبين من هذا القانون أنَّ المسافة بين الكوكب والشمس غير ثابتة، فهي تتغير بتغير حركة الكوكب حول الشّمس.
  • قانون كيبلر الثاني: يبين القانون الثاني أن الكوكب عند دورانه حول الشمش فإنه يقطع مسافات متساوية في فترات زمنية متساوية، بالتالي فإنَّ الكوكب يتحرك بشكل أسرع عندما يكون أقرب إلى الشمس، وكلما ابتعد عن الشمس أصبحت سرعة دورانه أبطأ.
  • قانون كيبلر الثالث: عند مقارنة كواكب مختلفة معاً فإنَّ مربع الفترة المدارية للكوكب تتناسب مع متوسط المسافة المكعبة من الشمس، بالتالي فإنه لأي كوكب يدور حول الشمس فإنَّ طول الفترة الزمنية له تزداد بازديد نصف قطر مداره.


قانون الجاذبية لنيوتن

تعتبر قوانين كيبلر في الحركة قوانين نظرية فهي تُقدم وصفاً لحركة الكواكب دون توضيح سبب حدوثها، واعتماداً على قوانين كيبلر في الحركة توصَّل اسحاق نيوتن إلى أنَّ قوة الجاذبية هي السبب في الحركة البيضوية للكواكب (وعدم استمرارها للسير في خط مستقيم)، كما توصَّل إلى قانون الجاذبية الذي يصف حركة الكواكب حول الشمس، وقد صاغ قانونه في حركة الكواكب والذي أصبح قانوناً عاماً يصلح تطبيقه على جميع الأجسام، وسمي بقانون الجذب العام والذي ينص على أنَّ قوة الجاذبية بين أي جسمين تتناسب بشكلٍ طردي مع كتلة كلٍ منهما، وتتناسب بشكلٍ عكسي مع مربع المسافة بينهما، وقد فسّر هذا القانون جميع قوانين كيبلر بشكلٍ تجريبي.[٣]


كواكب المجموعة الشمسية

تعرَّف الكواكب (باليونانية: المتجولون) بأنَّها أجرام سماوية كبيرة نسبياً، تدور حول نجم معين في مدارات، وفي نظامنا الشمسي فإنَّ الكواكب تدور حول الشمس، ويتكون النظام الشمسي من ثمانية كواكب،[٤]،وقد قسّم علماء الفلك الكواكب إلى مجموعتين: مجموعة الكواكب الداخلية، ومجموعة الكواكب الخارجية.


مجموعة الكواكب الداخلية

تتميز هذه المجموعة بصغر حجم الكواكب التي تنتمي إليها وأنها كواكب صلبة فهي كواكب صخرية، وبقربها على الشّمس،[٥] وهذه الكواكب هي:[٦]

  • كوكب عطارد (بالإنجليزية: Mercury): أقرب الكواكب إلى الشمس، يمتاز بتفاوت في درجة حرارته بين الجانبين النهاري والليلي، حيث تصل حرارته في الجانب النهاري له (450 درجة مئوية)، في حين قد تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من درجة التجمد بمئات الدرجات في الجانب الليلي، أما حجمه فأكبر من حجم الأرض بقليل.
  • كوكب الزهرة (بالإنجليزية: Venus): ثاني أقرب كوكب للشمس، وحجمه مساوٍ لحجم كوكب الأرض تقريباً، يدور حول الشمس بحركة بطيئة وباتجاه معاكس لدوران باقي الكواكب، ويُعتبر الكوكب الأكثر سخونة بسبب إحاطته بغلاف جوي يحفظ الحرارة داخل الكوكب.
  • كوكب الأرض (بالإجليزية: Earth): ثالث أقرب كوكب للشمس، يعتبر الكوكب الوحيد الملائم للحياة، ويغطي الماء ثلثي الكوكب، ويحيط به غلاف جوي غني بالنيتروجين والأكسجين.
  • كوكب المريخ (بالإنجليزية: Mars): رابع الكواكب بعد الشمس، يعتبر كوكب بارد، ويظهر باللون الأحمر بسبب انتشار أكسيد الحديد فيه على شكل غبار، ويشبه الأرض في تكوينه حيث إنه كوكب صخري ويحتوي على وديان وجبال، ولكن غلافه الجوي رقيق جداً مقارنة مع كوكب الأرض.


مجموعة الكواكب الخارجية

تتميز هذه المجموعة بكبر حجم الكواكب التي تنتمي إليها، وأنها كواكب غازية، وببعدها عن الشمس،[٥] وهذه الكواكب هي:[٦]

  • كوكب المشتري (بالإنجليزية: Jupiter): هو الكوكب الخامس بعد الشّمس، يتميز بكبر حجمه، فهو أكبر كواكب المجموعة الشّمسية، ويُمكن اعتباره نظام شمسي مصغر بسبب ضخامة حجمه ووجود حقل مغناطيسي قوي وعشرات الأقمار التي تدور حوله.
  • كوكب زحل (بالإنجليزية: Saturn): الكوكب السادس بعد الشمس، يتميز بوجود حلقات حوله مكونة من الجليد والصخور، يتكون معظمه من غازي الهيدروجين والهيليوم، يوجد العديد من الأقمار تدور حوله.
  • كوكب أورانوس (بالإنجليزية: Uranus): الكوكب السابع بعد الشمس، يدور بشكل غريب حول الشمس فهو يدور بشكل مائل، يتكون غلافه الجوي بشكلٍ أساسي من غاز الميثان لذلك يظهر الكوكب باللون الأزرق والأخضر، ولديه حلقات باهتة اللون وعدد من الأقمار تدور حوله.
  • كوكب نبتون (بالإنجليزية: Neptune): الكوكب الثامن بعد الشمس، أي أبعدها عن الشمس بالتالي يعتبر كوكب نبتون بارد جداً، وسرعة الرياح فيه عالية جداً، أمّا حجمه فهو 17 ضعف من حجم الأرض.


الصفات المشتركة في الكواكب

يتميز كل كوكب عن الآخر، لكن يوجد بعض الصفات المشتركة بين جميع الكواكب وأهم هذه الصفات:[٧]

  • لكل كوكب خط استواء، وهو خط وهمي يمتد على طول منتصف الكوكب.
  • لكل كوكب قطبي شمالي وجنوبي.
  • لكل كوكب محور يدور حوله، بعضها يدور حول محوره بسرعة وبعضها يدور ببطء، حيث إنَّ طول فترة دورانه حول محوره تكون هي يوم الكوكب باستثناء عطارد والزهرة.
  • جميع الكواكب تدور حول الشمس، وطول الدورة الكاملة حول الشمس تعطي عام الكوكب.
  • للكواكب المختلفة مدارات مختلفة، علماً بأنَّ المدار هو المسار الذي يسلكه الكوكب أثناء دورانه حول الشمس، وبعضها تكون مداراته بشكل دائري وبعضها الآخر يكون شكل مدارها أكثر إهليجية (بيضوية).


المراجع

  1. "Our Solar System", solarsystem.nasa.gov, Retrieved 24-5-2019. Edited.
  2. "Kepler's Laws", www.encyclopedia.com, Retrieved 25-5-2019. Edited.
  3. Andrew May (25-4-2017), "How Does Newton Explain Planetary Motion?"، sciencing.com, Retrieved 24-5-2019. Edited.
  4. "Planet", www.britannica.com, Retrieved 25-5-2019. Edited.
  5. ^ أ ب "Outer Planets of the Solar System: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune", study.com, Retrieved 19-6-2019. Edited.
  6. ^ أ ب Robert Roy Britt (14-11-2017), "Solar System Planets: Order of the 8 (or 9) Planets"، www.space.com, Retrieved 25-5-2019. Edited.
  7. "The Solar System Explained", science.howstuffworks.com, Retrieved 25-5-2019. Edited.