جيولوجيا سطح الزهرة

يُعتقد أن معظم سطح الزهرة قد أعيد تشكيله نتيجة نشاط بركاني حدث قبل بضعة مئات من ملايين السنين. فتوجد على الزهرة أضعاف البراكين التي توجد على الأرض، وأيضاً يوجد عليه 167 بركاناً عملاقاً يبلغ قطر كلّ منها أكثر من 100 كم. والتّجمع البركاني الوحيد من هذا الحجم على الأرض هو في جزيرة هاواي وما حولها.

لكن ليس سبب هذا هو أن الزهرة أنشط بركانياً من الأرض، بل لأن قشرته أقدم. فالقشرة المُحيطية للأرض يتم تبديلها وتجديدها باستمرار بواسطة الحركة الهدّامة والبنّاءة للصفائح التكتونية، ويبلغ متوسط عمرها حوالي 100 مليون عام، في حين أن عُمر سطح الزهرة يُقدّر بخمسمائة مليون عام.

توجد دلائل مختلفة لنشاط بركانيّ متنامٍ على الزهرة. خلال برنامج فينيرا الذي أطلقه الاتحاد السوفيتي، قام المسباران فينيرا 11 و12 بالعثور على تيّار ثابت من البرق في جو الزهرة، وقد كشفت فينيرا 12 عن صعقة كهربائية قويّة بعد هبوطها بفترة قصيرة. وقامت مركبة "مصور الزهرة" (التي أطلقتها إيسا) أيضاً بالكشف عن الكثير من الضوء في أعالي الغلاف الجوي للكوكب.

 وفي حين أن المطر هي التي تُسبب العواصف الرعدية على الأرض، فإنه لا توجد أمطار على الزهرة (بالرغم من أن هناك مطراً من حمض الكبريت في أعالي غلافه الجوي تتبخّر على ارتفاع حول 25 كم فوق السطح). وأحد الاحتمالات الواردة أن رماداً من انبعاثات بركانيّة كان يولّد الضوء. وتوجد دلائل أخرى متحملة على أن هذا هو مسبب الضوء الذي رصدته المراكب.

يَتراوح قطر الفوهات الزهرية من 3 إلى 280 كم. لا توجد فوهات بقطر أصغر من ثلاثة كيلومترات، وذلك بسبب تأثيرات الغلاف الجوي الكثيف والسميك على الأجسام التي تدخله. فالأجسام التي تملك أقل من طاقة حركية محددة يُبطئها الغلاف الجوي كثيراً بحيث أنها لا تستطيع تكوين فوهة عندما تصل إلى السطح بقوة اصطدامها الضئيلة.

 القذائف المُصطدمة التي يَبلغ قطرها أقل من 50 متراً ستتشظى وتحترق في الغلاف الجوي قبل أن تصل إلى الأرض.هناك ما يُقارب 1,000 فوهة صدمية على سطح الزهرة موزعة بالتساوي عليه. لكن على أجسام أخرى تملك فوهات كهذه - مثل الأرض والقمر - تُظهر الفوهات تفاوتاً في مدى الكثافة. على القمر، يُسبب هذا التفاوت حدوث اصدامات ضخمة تمحي آثار القديمة، أما على الأرض فتسببه تعرية الرياح والأمطار. بالرغم من هذا، فإن حوالي 85% من الفوهات على الزهرة محتفظة بحالتها الأصلية. مقدار كثافة الفوهات وحالتها المحفوظة جيداً يُشيران معاً إلى أن الكوكب بكامله خضع لعملية تجديد سطح عالمية قبل حوالي 300 أو 600 مليون سنة، تبعها اضمحلال للنشاط البركاني.

 قشرة الأرض في حركة مستمرة، لكن يُعتقد أن الزهرة لا يُمكنه أن يَتحمل عمليّة كهذه. فبدون صفائح تكتونية لتبدِدَ الحرارة من دثاره، سيَخضع الزهرة بدلاً من ذلك لعملية دورية ترتفع فيها حرارة الدثار حتى تصل إلى مستوى حرج يُضعف القشرة. ثم، وخلال مدة تبلغ حوالي 100 عام، يَحدث انزلاق للقشرة على مستوى ضخم، يُذيبها ثم يُعيد تكوينها بالكامل.

اقرء المزيد

مدار عطــارد

عطارد أكثر الكواكب في الشذوذ المداري ويبلغ هذا الشذوذ 0.21 وبذلك تتراوح المسافة بينه وبين الشمس من 46 إلى 70 مليون كيلومتر. يستغرق عطارد 88 يوما لاكمال دورته حول الشمس، وهو يبلغ أعلى سرعة له عندما يكون قرب الحضيض. يؤدي التغير في البعد المركزي لعطارد عن الشمس يرافقة رنين بين الدوران الذاتي والدوران المداري بنسبة 3:2 مما يؤدي إلى اختلافات شديدة في درجة حرارة سطح الكوكب.

يستمر اليوم الشمسي على عطارد ما يعادل 176 يوما على الأرض، وهو ما يعادل تقريبا ضعفي الفترة المدارية له.

 وكنتيجة فإن سنة واحدة على عطارد تساوي نصف يوم على عطارد أو اليوم على عطارد يمر خلال سنتين كوكبيتين لعطارد.

ينحرف مدار عطارد عن مدار الأرض بسبع درجات، مما يعني أن عبور عطارد عبر وجه الشمس يمكن أن يحدث عندما يقطع الكوكب مستوى مسير الشمس ويقع في نفس الوقت بين الأرض والشمس. 

ويتكرر هذا بشكل متوسط كل سبع سنين.

يكون الميل المحوري لعطارد تقريبا صفر، وأفضل قيمة مقاسة له كانت 0.027 درجة، وهذه القيمة هي الأعلى بين كواكب المجموعة الشمسية وتليه القيمة للمشتري البالغة 3.1 درجة.

 مما يعني أنه بالنسبة لمراقب يقف على قطب عطارد فإن الشمس لن ترتفع أكثر من 2.1 دقيقة قوسية من على الأفق.

اقرء المزيد

أقمار المريخ

يدور كل من القمر "فوبوس" والقمر "ديموس" دورانهما حول الكوكب الأحمر.
 وخلال فترة الدوران، تقوم نفس الجهة من القمر بمقابلة الكوكب الأحمر تماما كدوران القمر لكوكب الأرض تعرّض نفس الجانب للقمر من مقابلة كوكب الأرض.
 وبما أن القمر فوبوس يقوم بدورانه حول المريخ أسرع من دوران المريخ حول نفسه، فنجد أن قطر دوران القمر فوبوس حول المريخ يتناقص يوماً بعد يوم إلى أن نصل إلى النتيجة الحتمية والداعية بارتطام القمرفوبوس بكوكب المريخ.
 أما بالنسبة للقمر ديموس، ولبعده عن الكوكب الأحمر، فنجد أن قطر مدار الكوكب آخذ بالزيادة.
 تم إكتشاف أقمار المريخ في العام 1877 على يد "آساف هول" وتمّت تسميتهم بأسمائهم تيمّناً بأبناء الإله اليوناني "آريس".

اقرء المزيد

إكتشاف المريخ

تمّ إرسال ما يقرب من 12 مركبة فضائية للكوكب الأحمر من قِبل الولايات المتحدة، الاتحاد السوفيتي، أوروبا، واليابان. قرابة ثلثين المركبات الفضائية فشلت في مهمّتها أما على الأرض، أو خلال رحلتها أو خلال هبوطها على سطح الكوكب الأحمر.

 من أنجح المحاولات إلى كوكب المريخ تلك التي سمّيت بـ "مارينر"، "برنامج الفيكنج"، "سورفيور"، "باثفيندر"، و"أوديسي". قامت المركبة "سورفيور" بالتقاط صور لسطح الكوكب، الأمر الذي أعطى العلماء تصوراً بوجود ماء، إمّا على السطح أو تحت سطح الكوكب بقليل. وبالنسبة للمركبة "أوديسي"، فقد قامت بإرسال معلومات إلى العلماء على الأرض والتي مكّنت العلماء من الاستنتاج من وجود ماء متجمّد تحت سطح الكوكب في المنطقة الواقعة عند 60 درجة جنوب القطب الجنوبي للكوكب.

في العام 2003، قامت وكالة الفضاء الأوروبية بإرسال مركبة مدارية وسيارة تعمل عن طريق التحكم عن بعد، وقامت الأولى بتأكيد المعلومة المتعلقة بوجود ماء جليد وغاز ثاني أكسيد الكربون المتجمد في منطقة القطب الجنوبي لكوكب المريخ.

 تجدر الإشارة إلى ان أول من توصل إلى تلك المعلومة هي وكالة الفضاء الأمريكية وان المركبة الأوروبية قامت بتأكيد المعلومة.

باءت محاولات الوكالة الأوروبية بالفشل في محاولة الاتصال بالسيارة المصاحبة للمركبة الفضائية وأعلنت الوكالة رسمياً فقدانها للسيارة الآلية في فبراير من نفس العام.

 لحقت وكالة الفضاء الأمريكية الرّكب بإرسالها مركبتين فضائيتين وكان فرق الوقت بين المركبة الأولى والثانية، 3 أسابيع، وتمكن السيارات الآلية الأمريكية من إرسال صور مذهلة لسطح الكوكب وقامت السيارات بإرسال معلومات إلى العـلماء على الأرض تفيد، بل تؤكّد على تواجد الماء على سطح الكوكب الأحمر في الماضي.

ظاهرة فلكية نادرة تعيشها الأرض مرة واحدة كل 60 ألف سنة.

وهو اقتراب المريخ إلى ادنى حد ممكن.

 مرد ذلك إلى أن الكوكبين يتبعان في دورانهما حول الشمس مدارًا إهليلجيًّا وليس دائريًّا.

 ويزداد المريخ توهجًا في الاقتراب ليبلغ ذروة لمعانه حيث لا يتفوق عليه إلا كوكب الزهرة.

وسيكون الزمن الذي يستغرقه وصول إشارات الضوء وموجات الراديو للمريخ في هذا الوقت 3 دقائق و6 ثوان فقط، بينما تحتاج أي إشارة من الأرض في الأحوال العادية إلى حوالي 21 دقيقة لتصل إلى المريخ.

اقرء المزيد

كتلة المشتري مقارنة بالشمس

تبلغ كتلة المشتري ضغفي ونصف كتلة باقي كواكب المجموعة الشمسية. ويقع مركز الثقل الثنائي مع الشمس على بعد 1.068 نصف قطر شمسي من مركز الشمس. وعلى الرغم من أن قطر المشتري أكبر بـ 11 مرة من قطر الأرض، إلا أن كثافته أقل. ويبلغ حجم المشتري حوالي 1,321 ضعف من حجم الأرض ومع ذلك فإن كتلته أكبر بـ 318 مرة فقط من كتلة الأرض.

يبلغ نصف قطر المشتري حوالي عشر نصف قطر الشمس وكتلته حوالي 0.001 من كتلة الشمس وبذلك تكون الكثافة لكلا الجرمين متشابهة.

 غالباً ما تستخدم كتلة المشتري كمقياس لوصف كتل باقي الأجرام، وخصوصاً الكواكب الوقعة خارج المجموعة الشمسية والأقزام البنية. فعلى سبيل المثال تبلغ كتلة الكوكب HD 209458 b حوالي 0.69 كتلة مشتري بينما تبلغ كتلة كوروت-7ب 0.015 كتلة مشتري.

يظهر النموذج النظري للمشتري، أنه في حالة كان المشتري يملك كتلة أكبر مماهي عليه فإن ذلك سيؤدي إلى انكماشه.

 فمن أجل تغير قليل في كتلة المشتري فإن تغير نصف القطر لن يكون ملحوظ حتى يصل إلى قيمة أكبر من 500 ضعف كتلة الأرض أو 1.6 من كتلة المشتري، فإن داخل الكوكب سينضغط بشكل أكبر مماهو عليه بسبب زيادة تأثير قوة الجاذبية مما سيؤدي إلى تناقص حجم الكوكب على الرغم من زيادة في كثافة المادة. لذلك يعتقد أن القطر الكبير للمشتري ناتج عن تركيبه والتاريخ التطوري للكوكب. ومن شأن عملية الانكماش أن تستمر الزيادة في الكتل حتى يتم الوصول إلى نقطة الاشتعال النجمي كما هو الحال في ارتفاع كتلة الأقزام البنية والتي تبلغ كتلتها حوالي 50 ضعف من كتلة المشتري.

 ومن غير المعروف فيما إذا كانت العمليات التي تؤدي إلى نشوء كواكب مثل المشتري مشابه لتلك العمليات التي تؤدي إلى نشوء أنظمة نجمية متعددة.

وعلى الرغم من أن المشتري يحتاج إلى 75 ضعف من كمية الهيدروجين المتواجدة فيها ليبدأ في عملية حرقه واشتعاله، إلا أنه نصف قطر أصغر قزم أحمر أكبر بـ 30% فقط من كتلة المشتري.

ويبقى المشتري مع ذلك يصدر حرارة إلى الخارج أكثر مما يستقبل من الشمس، وكمية الحرارة التي يصدرها داخل الكوكب تعادل كمية الحرارة الكلية التي يستقبلها من الشمس. وقد يرجع ذلك إلى آلية كلفن هلمهولتز.

كان المشتري عند تشكله أكثر حرارة وقطره يعادل ضعفي قطره الحالي.

اقرء المزيد

مدار المشتري

المشتري هو الكوكب الوحيد في المجموعة الشمسية والذي يملك مركز كتلة ثنائي يقع خارج حجم الشمس، وعلى بعد حوالي 7% من نصف قطر الشمس.

 تبلغ متوسط المسافة ما بين الشمس والمشتري حوالي 778 مليون كم أي حوالي 5.2 ضعف من متوسط المسافة ما بين الأرض والشمس. ويكمل مداره حول الشمس في 11.86 سنة، وهذه الفترة تساوي 2/5 من الفترة المدارية لزحل، مما يشكل رنين مداري 5:2 بين أكبر كوكبين في المجموعة.

 يميل المدار الإهليلجي للمشتري بمقدار 1.31° مقارنة مع الأرض. وبسبب الشذوذ المداري البالغ 0.048 فإن المسافة بين الشمس والمشتري تتفاوت كل 75 مليون سنة ما بين الحضيض والأوج، أو بين أقرب وأبعد نقطة على الكوكب على طول مسار المدار.

يعتبر الميل المحوري للمشتري صغير نسبياً ويبلغ 3.13° فقط. وكنتيجة لذلك لا يشهد هذا الكوكب تغيرات فصلية كبيرة، على العكس من الأرض وعطارد على سبيل المثال.

دوران المشتري هو الدوران الأسرع بين كواكب المجموعة الشمسية، فيتم دورة كاملة حول محوره في أقل من 10 ساعات.

 وينتج عن هذا انتفاخ استوائي من السهل رؤويته من خلال المقرابات الأرضية.

 يتطلب تحقيق هذا الدوران تسارع جاذبية عند خط الاستواء 1.67 م/ثا⁻²،

 في حين أن تسارع الجاذبية يصل عند خط الاستواء 24.79 م/ثا⁻².

وبالتالي فإن صافي فائض التسارع عند خط الاستواء هو 23.12 م/ثا⁻². شكل المشتري كروي مفلطح ممايعني أن قطر المشتري عند خط الاستواء أكبر من القطر الواصل بين القطبين.

 ويزيد القطر الاستوائي عن القطر بين القطبين بما يقارب 9275 كم.

بما أن المشتري كوكب غير صلب، فإن الغلاف الجوي العلوي يخضع لدوران تفاضلي. فتكون فترة دوران الغلاف الجوي في المنطقة القطبية أطول بخمس دقائق منها في المنطقة الاستوائية. 

تستخدم ثلاث أنظمة من الأطر المرجعية وخصوصاً عند الحاجة للتمثيل البياني لحركة الغلاف الجوي.

 يطبق النظام الأول من خط العرض 10 شمالاً إلى الخط 10 جنوباً وينتج عنه الفترة اليومية الأقصر للكوكب وتبلغ وفق هذا النظام 9 ساعة و50 دقيقة و30 ثانية.

 أما النظام الثاني فيشمل جميع خطوط العرض من الشمال إلى الجنوب وينتج فترة 9 ساعة و55 دقيقة و40.6 ثانية.

 أما النظام الثالث فعرف بواسطة علم الفلك الكاشوفي ويتوافق مع دوران الغلاف المغناطيسي، وفترة دورانه هي الفترة الرسمية لدوران المشتري.

اقرء المزيد

أقمار زحـــل

يَملك زحل 60 قمراً طبيعياً على الأقل، 48 منها ذات أسماء.

 العديد من هذه الأقمار صغير جداً، إذ يُوجد ما بين 33 إلى 50 قمراً بقطر أقل من 10 كيلومترات،

 بالإضافة إلى 13 قمراً بقطر أقل من 50 كم.

 وتوجد سبعة أقمار كبيرة بما يكفي لتكون قريبة من شكل الكرة تحت تأثير جاذبيتها الخاصة، وهذه الأقمار هي:

تايتان، ريا، إيابيتوس، ديون، تيثِس، إنسيلادوس، وميماس.

 تيتان هو أكبر الأقمار، فقطره يَتجاوز قطر كوكب عطارد حتى، وهو القمر الوحيد في النظام الشمسي الذي يَملك غلافاً جوياً سميكاً. كما يملك ثاني أكبر الأقمار - ريا - نظام حلقات خاصٍ به.

 توجد أيضاً بعض الأجرام الصغيرة التي تسير ضمن حلقات زحل، والتي لا تزال المشاهدات الفلكية بشأنها غير مؤكدة فيما إذا كانت أقماراً أم عبارة عن أجمات من الغبار المتوهج حول الكوكب، وهي ما زالت تحمل بعض التعيينات المؤقتة حالياً مثل S/2009 S 1، أما في حال التأكد من كونها أقماراً فسيَعتمد الاتحاد الفلكي الدولي أسماءً لها.

أُخذت أقرب صور لتايتان في كانون الثاني/يناير من عام 2004 وكانون الأول/ديسمبر لعام 2005 بواسطة المسبار كاسيني-هويغنز، وفي نهاية المطاف انفصل جزء من المسبار - وهو الجزء المعروف بهويغنز (التصميم الأوروبي) - ليَهبط على سطح تيتان.

تظهر الأقمار الأصغر لزحل كأقزام بالنسبة إلى تايتان، حيث توضح قياسات الكثافة أن جميع الأقمار غنية بالجليد، وأكثره جليد الماء وربما بعض الأمونيا.

 وكثير من الأقمار لها ظواهر شاذة. 

هايبريون هو الجرم الوحيد في النظام الشمسي ذي المدار الشواشي.

 وقد تكون هناك براكين في إنسيلادوس. كذلك فإن ريا مملوء بالفوهات، ومع ذلك فإن مناطقه الأكثر سطوعًا قد تكون نتيجة تكوينات جليدية حديثة. 

وإيابيتوس له معالم جليدية متموجة وجبال أيضاً. أما تيثِس فتغمره الفوهات، وفيه خندق إثاكا كازما، وهو خندق عرضه مئة كيلومتر وعمقه يَتراوح من أربعة إلى خمسة كيلومترات، ويَمتد من القطب إلى القطب تقريباً.

 ويتميّز ميماس بفوهة هرشل التي يَبلغ عمقها عشرة كيلومترات وقطرها 130 كيلومتراً وتشغل ثلث حجم القمر.

اقرء المزيد