- سورة البقرة: أم الكتاب, كاملة -
مجودة بصوت محمد صديق المنشاوي
 | ||
================================================================================= كيف تعرف اكثر عن علم الفلك؟
الكون (01)- تعرف على برنامج الكون | ||
======================================================
يشرفني أن أكون قد قربت من مثناولكم أشياء تنفعكم بخصوص مجال النيازك
أنا لا أطلب منكم أي مقابل سوى الدعاء لي و لكم بالخير و التقدم و الإزدهار
النيازك هي رسائل علمية نورانية جعلها الله عز وجل لغرض يعلمه هو سبحانه - الغربيون عرفوا طرق صبر أغواره و قطعوا في دلك المجال أشواطا و أشواط
و نحن للأسف
لا زلنا نجادل بعضنا البعض في كون الخلافة الإسلامية هي الحل أم العلمانية
بينما باقي العالم اختار العلمانية التي هي تجسيد لقول رب العباد لنبيه الكريم مند 15 قرنا
"قل لكم دينكم و لي دين "
----------------------------------------------------------------------
https://www.youtube.com/channel/UCrnK1k9VF7GwT40-PZV3Qxg
===================
المجموعة الشمسية - الشمس
===================
مقدمة
الشمس اقرب نجم إلى الأرض وينتمي إلى فصيلة النجوم القزمة الصفراء والشمس تمثل 99 % من كتلة المجموعة الشمسية كلها ويقدر العلماء عمرها ينحو أربعة ونصف مليار عام عندما تواجد سديم من الغاز المكون في معظمه من الهيدروجين اخذ في التمركز والدوران حول نفسه مولدا الطاقة والضغط الكافيين لاندماج ذرات الهيدروجين معلنة بدء ولادة النجم، ويقدر العلماء وبحسب كمية الهيدروجين المتبقية أن المتبقي من حياة الشمس حوالي خمسة مليارات عام فقط تتمدد بعدها لتصبح عملاق احمر يبتلع مدارات الكوكب التي تدور حوله ثم تبدأ في الاضمحلال والانكماش إلى أن تصل إلى قزم ابيض اصغر بكثير من حجمها الحالي ثم إلى قزم اسود بعد ذلك، إلا أن هذه التحولات والتغيرات تأخذ المليارات من السنين من مرحلة إلى أخرى، ولا يعلم الغيب إلا الله ولكن هذه افتراضات علمية مبنية على عمليات حسابية بافتراضات واحتمالات رياضية ليس إلا، وقد تكون هذه الفروض صحيحة أو غير مكتملة، وقد تظهر نظريات أخرى جديدة تغير وتعدل النظريات الحالية.
موقع الشمس
توجد الشمس في إحدى أذرع مجرة درب التبانة، وتبعد عن مركز المجرة حوالي 30 ألف سنة ضوئية تنتمي الشمس إلى حشد نجوم صغير ومفتوح مكون من 140 نجم تقريباً، تدور الشمس حول مركز المجرة كل 250 مليون سنة تقريباً، كما تقوم الشمس بحركة أخرى متعامدة لمدارها حول مركز المجرة وتنجز هزّة واحدة كل 28 مليون سنة.
|  |
وصف الشمس
وتقدر كتلة الشمس بنحو 1990 تريليون تريليون طن - التريليون يساوي مليون مليون - أي تمثل 330.000 مرة كتلة الارض وهي قوة كافية لخلق جاذبية كافية للحفاظ على النظام الشمسي بالكامل، وتبعد عن الأرض مسافة 149,600 كيلو متر ( 93 مليون ميل ) وتبعد عن اقرب نجم لها مسافة 4.3 سنة ضوئية.
تبلغ درجة حرارة الشمس في مركزها 14 مليون درجة مئوية وعلى سطحها حوالي 5,500 درجة مئوية أما البقع الشمسية فهي اقل حرارة إذ تبلغ 4,000 درجة مئوية وتبلغ سرعة الرياح الشمسية 3 مليون كيلومتر في الساعة ويقدر إشعاع الشمس أو الطاقة الشمسية المتولدة بنحو 390 مليار مليار ميجاوات، وتفقد الشمس بالإشعاع حوالي عشرة ملايين طن كل ثانية من مادتها، كما تفقد 600 مليون طن كل ثانية من مادتها بالتفاعلات النووية في قلبه.
|
مكونات الشمس
تتكون الشمس مثل باقي النجوم من الهيدروجين كمكون أساسي يمثل 92 % وخلال عملية إنتاج الطاقة تتحول ذرة الهيدروجين إلى الهليوم والذي يمثل 7.8 % من مكونات الشمس والباقي عناصر أخرى مثل الأوكسجين والذي يمثل 0.06 % والكربون والكبريت والنيتروجين.
|
طبقات الشمس
تتكون الشمس من عدة طبقات، مركز الشمس وهو النواة والمكون من الغاز المضغوط - يعادل الضغط داخل المركز 340 مليار مرة الضغط الجوي على سطح البحر في الأرض - وفي حالة تسمى حاله بلازما ( الحالات الأخرى للمادة صلبة، سائلة، غازية ) - وحالة البلازما ببساطة هي الحالة التي يكون فيها جزئ المادة قد تعرض لحرارة وضغط مهولة ويبدأ الإلكترون في الإفلات من نواته عندها تكون حالة البلازما - وهذا المكان ( النواة ) هو مصدر انتاج الطاقة التي تأخذ طريقها نحو الخارج، وتمر عبر طبقات للشمس، حيث تحمل جزيئات الضوء (الفوتون) بالطاقة وتتسرب إلى الطبقات العليا، وفي الحقيقة ان عملية تحميل الفوتون للطاقة واندفاعه للخارج تستغرق حوالي مليون سنة وهناك وخلال العملية التي تشيه الغليان تخرج الطاقة.
|  |
 منطقة الفوتوسفير
وهي الطبقة السفلى لجو الشمس ويبلغ سمكها 500 كم تقريبا، وتنطلق منها الإشعاعات الشمسية والتي تقع في الضوء المرئي ودرجة حرارتها تبلغ حوالي 5000 درجه مئوية .
منطقة الكروموسفير
يمتد سمكها إلى بضعة ألاف من الكيلومترات والغازات المكونة لها أقل كثافة وأكثر شفافية من منطقة الفوتوسفير وإشعاعاتها ضعيفة في الضوء المرئي ولكنها قوية في الأشعة السينية وفوق البنفسجية والرادوية، درجة حرارتها تصل إلى حوالي 100000 كلفن .
منطقة الكورونا الهالة
وهي الطبقة الخارجية لجو الشمس وتمتد ملايين الكيلومترات، حيث تقل كثافتها وشفافية غازاتها عن الكروموسفير وإشعاعاتها ضعيفة في الضوء المرئي، ولكنها قوية في الأشعة البنفسجية والفوق بنفسجية والسينية والرادوية، ودرجة حرارتها تصل إلى ملايين الدرجات المئوية .
|
الانفجارات الشمسية
وهي ظاهرة تتكرر باستمرار خلال دورة نشاط تتكرر كل 11 سنة، وتحدث عندما تزيد الطاقة المغناطيسية وتتحرر فجأة فينبعث ضوء ابيض شديد التوهج نتيجة لذلك، وقد لوحظ أول مرة في سبتمبر عام 1859 من قبل الفلكي البريطاني ريتشارد كارنجتون عندما كان يتابع البقع الشمسية ولاحظ ظهور ضوء ابيض باهر ظهر فجأة، والانفجار الشمسي يطلق الغازات المشحونة كهربائيا بسرعة ثلاثة ملايين كيلومتر في الساعة باتجاه الأرض، وإن بعضها يخترق الغلاف المغناطيسي.، وتؤثر على إحدى طبقات الغلاف الجوي وهي طبقة (الأيونوسفير)؛ هذه الجسيمات عالية الطاقة تحدث اضطرابًا في الحالة الأيونية في طبقة الأيونوسفير التي تعمل على حفظ المجال المغناطيسي للأرض مما يؤثر على الاتصالات اللاسلكية على الأرض، خاصة وأنها تعتمد على الموجات الكهرومغناطيسية.
|  |
الرياح الشمسية
وهي من أكبر العوامل التي تؤثر في طبقة (الماجنيتوسفير) المغناطيسية للأرض في طبقات الجو العليا، بما تحمله من إلكترونات حرة سالبة، ونوى ذرات الهيدروجين والهليوم التي تحتوي على البروتونات الموجبة، وتندفع الرياح الشمسية عادة بسرعة 320 كيلومترًا في الثانية، ولكنها قد ترتفع إلى أكثر من 800 كيلومتر في الثانية عند ذروة النشاط الشمسي، وخاصة عند حدوث الانفجارات، وتقوم الشمس بهدم مجالها المغناطيسي كل ألف عام، والأرضغيرت مجالها المغناطيسي 176 مرة منذ نشأتها منذ 4550 مليون سنة وحتى الآن، ولا أحد يعرف كيف يحدث ذلك.
|  |
البقع الشمسية
هي مناطق اضطراب ومساحات قاتمة تتواجد على سطح الشمس تنجم عن تركيز مجالات مغناطيسية غير مستوية. وتكون ابرد من المناطق التي حولها مما يجعلها اقل خفوتا من المناطق المحيطة بها وتظهر على شكل بقعة مستديرة او بيضاوية مركزها مظلم نسبيا وتكون مملوءة بطاقة مغناطيسية يمكن أن تنطلق كبركان، وتنمو البقع وتتسع وتستغرق في ذلك من أسبوع إلى أسبوعان وتستغرق حوالي أسبوعان آخرين لتتلاشى.
|  |
===============================
المجموعة الشمسية - الكواكب
===============================
عطارد هو اقرب كواكب المجموعة الشمسية إلى الشمس، وثاني أصغر الكواكب في النظام، قطره 40% أصغر من الأرض و 40% أكبر من القمر، هو أصغر من جانيميد قمر المشتري وتيتان قمر زحل.
تاريخ تشكل عطارد مشابه لتاريخ الأرض، فمنذ حوالي 4.5 بليون سنة خلت تشكل الكوكب عندما تشكلت كواكب المجموعة الشمسية من سديم حسب نظريات تكون المجموعة. وقد مرت المجموعة بفترة القصف العظيم، وفي وقت مبكر وخلال تشكل الكوكب تميز بقلب معدني كثيف وقشرة من السيليكات، وبعد فترة القصف العظيم تدفقت الحمم عبر ارض الكوكب وغطت قشرته القديمة، وخلال هذا الوقت تجمع الحطام من الصخور والحجارة على الكوكب ودخل في مرحلة جديدة حيث استقرت القشرة عندما خفت حدة القذف.
وفي خلال هذه الفترة تشكلت الحفر والسهول وأصبح عطارد ابرد وتقلص قلبه وخرجت الحمم من تشققات القشرة وكونت مجاري ومنحدرات ونتوءات صخرية.
وخلال المرحلة الثالثة تدفقت الحمم خلال الأرضي المنخفضة مشكلة سهول ناعمة، وخلال المرحلة الرابعة شكلت النيازك الصغيرة سطح من الغبار وبعض من النيازك التي ضربت سطح الكوكب بعد ذلك شكلت حفر جديدة تبدو لامعة للراصد.
وما عدا بعض النيازك التي تسقط أحيانا على الكوكب فإن سطحه غير نشط وظل كذلك لملايين السنين وسيظل كذلك إلى ما شاء الله.
أن عطارد عالم يشبه القمر، ملئ بالحفر، ويحتوي على منخفضات عملاقة، والعديد من الحمم البركانية. تتراوح الحفر في الحجم من 100 متر إلى 1300 كيلومتر. الحفرة الأكبر على عطارد هي حوض كالوريس (Caloris) وقد حددت من قبل هارتمان وكويبير ( 1962) وفي رأي العلماء أن أي حفرة أكبر من 200 كيلومتر في القطر هي حوض.
إن حوض كالوريس والبالغ 1300 كيلومتر في القطر، يرجح انه ناتج عن نيزك أكبر من 100 كيلومتر في الحجم ارتطم بالكوكب ونتج عن هذا الارتطام سلسة جبلية بارتفاع ثلاثة كيلومترات وقذف بمكونات السطح مسافة 600 إلى 800 كيلومتر عبر الكوكب، الأمواج الزلزالية التي أعقبت الارتطام تمركزت في الجانب الآخر للكوكب وأنتجت منطقة أرض عشوائية. بعدما امتلأت الحفرة بشكل جزئي بسبب تدفق الحمم.
يشتهر عطارد بجروف مقوسة كبيرة أو المنحدرات المجزئة التي قد تشكلت عندما برد وانكمش بضعة كيلومترات في الحجم، هذا الانكماش أنتج قشرة مجعدة الشكل بانحدارات شديدة تبلغ الكيلومترات في الارتفاع والمئات من الكيلومترات طولا.
أغلب سطح الكوكب مغطي بالسهول، الكثير منه قديم وبه حفر قد حفرت بعمق والبعض منها أقل حدة، وقد صنف العلماء هذه السهول كسهول مليئة بالحفر وسهول ناعمة. السهول مليئة بالحفر بها حفر أقل من 15 كيلومتر في القطر. هذه السهول قد يكون من المحتمل أنها تشكلت من تدفق الحمم وهي قديمة التكوين. إما السهول الناعمة فهي حديثة التكوين مع القليل من الحفر، مثل السهل الذي يوجد حول حوض كالوريس. في بعض الرقع يلاحظ مجاري الحمم الناعمة تملا تلك الحفر.
وكما يبدو أن عطارد لا يمكن أن يدعم وجود ماء فيه لوجود غلاف جوي خفيف جدا وذو حرارة حارقة طوال يومه، ولكن في عام 1991 التقط العلماء موجات راديو ووجد بها لمعان على القطب الشمالي للكوكب، يمكن أن تفسر على أنها ثلوج على أو داخل سطحه، ولكن هل من المحتمل أن يكون على عطارد ثلوج مع هذا القرب من الشمس؟.
لكن بسبب أن دوران الكوكب عمودي على مداره، والقطب الشمالي مواجه للشمس دائما من وراء الأفق، ولا تتعرض أعماق الحفر للشمس وحرارتها لذا يعتقد العلماء أن درجة الحرارة في تلك المنطقة سوف تكون دائما اقل من –161 درجة مئوية، تلك الدرجة قد تمكنت من احتجاز بخار الماء الذي تدفق من الكوكب، أو أن الثلج قد أتى للكوكب بفعل النيازك والمذنبات. هذا الثلج الذي احتجز أو تجمع ومن الممكن أن يكون قد غطي بطبقات من التراب ومازال يعطي هذا الانعكاس اللامع بالفحص الراد ري.
ويلاحظ بأن الشمس تظهر مرتان ونصف وقت أكبر من على الأرض والسماء سوداء دائما لأن الكوكب عمليا لا جو له بسبب تبعثر الضوء. وعند النظر منه إلى السماء سوف يرى نجمتان ساطعتان، واحدة ملونة هي الزهرة والأخرى الأرض ملونة بالزرقة.
عرف عن عطارد أنه ذو كثافة عالية ( كثافة عطارد 5.5 جرام/سنتيمتر3 والأرض فقط 4.0 جرام/سنتيمتر3 . هذه الكثافة العالية تشير بأنّ الكوكب 70 إلى 60 بالمائة هما وزن معدني، و30 بالمائة من الوزن هي سيليكات. هذا يعطي مؤشر بأن قلب المركز يشكل 75% من نصف قطر الكوكب وحجم المركز 42% من حجم الكوكب.
خلال عام 1880 رسم جيوفاني شياباريلي رسما يوضح ميزات قليلة عن عطارد. قد حدد أن عطارد يجب أن يكون قريب بشكل كبير من الشمس ويواجها بوجه ثابت، كما القمر قريب من الأرض ويواجها بوجه ثابت. في 1962 وبواسطة الفلك الراديوي تفحص الفلكيين الإشعاعات الراديوية من عطارد وحددوا أن الجانب المظلم من الكوكب دافئ جدا ليكون بوجه ثابت للشمس. وقد كان من المتوقع أن يكون أبرد بكثير إذا كان بعيدا عن الشّمس دائما. في عام 1965 حددا بيتينجيل و ديس Pettengill and Dyce فترة دوران الكوكب أنها تكون 59 يوما مستندين على مراصد رادارية. بعد ذلك وفي 1971 صحح غولدشتاين فترة الدّوران لتكون 58.65 يوما مستعملا التلسكوب الراداري. وبعد ملاحظته القريبة من قبل مارينر10 صححت الفترة لتكون 58.646 يوم، ولو أن الكوكب يواجه بوجه ثابت الشمس، فإن فترة دورانه سوف تكون الضعف إلى فترتها المدارية. يدور الكوكب واحد ونصف مرة خلال كل مدار. نظرا لهذا السبب 3:2، فإن اليوم على عطارد ( شروق الشمس إلى شروقها مرة أخرى) 176 يوما أرضيا، من الممكن إن فترة دوران عطارد كانت أسرع خلال الماضي البعيد، ويعتقد العلماء بأن دورانه كان حوالي 8 ساعات، لكن خلال ملايين السنين أخذ في التباطؤ بتأثر المد الشمسي.
وقد كانت المعلومات المتوفرة قليلة عن هذا الكوكب حتى رحلة مارينر10، بسبب الصعوبة في ملاحظته بواسطة المناظير الأرضية، بسبب مداره حول الشمس لهذا يمكن مشاهدته خلال ساعات النهار أو فقط قبل شروق الشمس أو بعد غروب الشمس.
إن أغلب الاكتشافات العلمية حول عطارد جاءت من مارينر 10 والتي قد أطلقت في نوفمبر 1973. ووصلت الكوكب في مارس 1974 وعلى مسافة تقدر بـ 705 كيلومتر من سطحه. وفي سبتمبر 1974 مرت بعطارد لثاني مرة وفي مارس 1975 لثالث مرة. خلال هذه الزّيارات، ومن خلال 2700 صورة قد التقطت وتغطّي 45% من سطح عطارد. وحتى هذا الوقت، كان العلماء يشككون بوجود حقل مغناطيسي للكوكب نظرا لأن الكوكب صغير، ومركزه أصبح صلبا منذ عهد بعيد. وبملاحظته اكتشف وجود حقل مغناطيسي ويشير هذا الاكتشاف بأن الكوكب لديه قلب من الحديد الذي على الأقل بشكل مائع جزئيا، والمعروف أن الحقول المغناطيسية تتولد من دوران مركز مائع ويعرف ذلك بتأثير المولد.
اكتشفت مارينر10 أن الكوكب يمتلك حقل مغناطيسي بقوة 1% مثل الأرض. هذا الحقل المغناطيس يميل 7 درجات إلى محور الدوران وتنتج مجال مغناطيسي حول الكوكب، ولكن مصدر هذا الحقل المغناطيسي مازال مجهولا. لربما ينتج من القلب الحديدي المائع في داخل الكوكب. أو ربما من بقية المغنطيسية لصخور حديدية التي قد مغنطت سابقا عندما كان الكوكب يمتلك حقل مغناطيسي قوي خلال سنواته الأولى وبرد الكوكب وصلب مركزه ولكن بقية من المغنطيسية قد حجزت داخله.
الإكتشافات الجديدة
في يوليو 2008 أعلن عضو مجموعة العلماء توماس زوربوخن التي تتابع مسبار الفضاء ماسينجر أن النتائج تدل على وجود ماء في جو عطارد الخفيف، والتي كانت بمثابة مفاجأة للعلماء معه، حيث أنه من الصعب وجود ذلك على عطارد نظرا لقربه من الشمس. وكشفت الدراسات التي قدمتها مركبة الفضاء ماسينجر أن قطر الكوكب تقلص بمقدار 1.5 كيلومتر ويرجع العلماء سبب ذلك إلى الانخفاض البطيء لحرارة القلب المنصهر للكوكب وهذه العملية تزيد من شدة المجال المغناطيسي للكوكب.
كما بينت المركبة مؤشرات بالصور عن نشاط عطارد البركاني في الماضي وكذلك يشير قياس مجال مغناطيسية إلى وجود سائل في قلب الكوكب، وقد عثر العلماء على أدلة على وجود نشاط بركاني حديث على عطارد، حيث بينت الصور التي التقطتها المركبة وجود مساحات كبيرة من سطح الكوكب مغطاة بالفوهات البركانية كما أظهرت إحدى الصور فوهة البركان كايبر الذي يقع جنوب وسط عطارد وقد تم الكشف عن حوض دائري يبلغ قطره 83 ميلا يسمى بوليفنوتوس، كما بينت الصور أن الانفجارات البركانية كانت سببا في تشكيل معظم سطح عطارد.
       | ||||||||||||||||||||
| 
يتبع الشمس ثمانية كواكب معروفة وتدور حولها، مكونة ما يسمى باسم المجموعة الشمسية، وهذه الكواكب تترتب في مدارات حول الشمس من الداخل إلى الخارج كما يلي: عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ، المشتري، زحل، أورانوس، نبتون وتنقسم إلى قسمين:-
الكواكب الداخلية :- وهي عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ.
الكواكب الخارجية :- وهي المشترى، زحل، أورانوس، نبتون.
وتصنف أيضا حسب طبيعة الكواكب إلى قسمين:-
الكواكب الصخرية :- وهي عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ.
الكواكب الغازية :- وهي المشترى، زحل، أورانوس، نبتون.
ووفقا للقرار الصادر من الإتحاد الفلكي الدولي مؤخرا بأن الكواكب والأجسام الأخرى في نظامنا الشمسي يتم تصنيفهم إلى ثلاثة أصناف هي:
وبموجب هذا التعريف الرسمي فإن هناك ثمانية كواكب هم عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ، المشتري، زحل، أورانوس ونبتون. أما سيرس، بلوتو، وإيرسفإنهم يصنفوا الآن كواكب قزمة. وعدد كبير من الأجرام الإضافية قد يقع ضمن هذا التصنيف في المستقبل القريب.
|
==============================================================
المجموعة الشمسية - النيازك والشهب
==============================================================
النيازك والشهب هما قطعا من المادة التي تتساقطُ من خلال جوِ الأرضِ وعندما تحتك بالغلاف الجوي تسخن إِلى حد التوهج، قد تكون في حجم حبات الرمل الصغيرة، وقد تكون تلك القطع كبيرة إلى درجة أنها لا تتبخر بالكامل ويصل ما تبقى منها إلى الأرضِ. في أغلبها يميل لونها الى الاصفرار وقد يترك الشهاب خلفه ذيلا من الدخان ذا لون أخضر بسبب ذرات الأكسجين، ويدوم ذلك الذيل من ثانية الى عشر ثوان وقد يصل لدقائق قليلة في حالات نادرة.
قد تظهر النيازك قريبة الشبه بأحجار الأرضِ، أو يمكن أَن تأخذ شكل احجار محترقة او بركانية، وقد تكون على شكل قطع معدنية كثيفة أو صخرية، البعض قد يكون خشن أو ناعم، متغيرة في الحجمِ من حجم ذرات الرمل إِلى الحجر الكبير، اكبرِ نيزك معروف لدينا يوجد في جنوب أفريقيا وتبلغ كتلتةُ حوالي 54,000 كيلوغرامِ، وفي مقاطعة نورتون في كنساس الامريكية يوجد نيزك تبلغ كتلته حوالي 1,000 كيلوغرامِ.
الفرق بين الشهب والنيازك
تطلق كلمة شهاب على المسار المرئي للنيزك الذي يدخل الغلاف الجوي، وعندما يصل النيزك إلى سطح الأرض، فإنه في هذه الحالة يعرف باسم الحجر النيزكي.
كم النيازك الذي يسقط على الأرض
يقدر العلماء بأن ما يصل إلى الأرض يوميا من تلك الأحجار ما بين 1,000 طن إِلى أكثر من 10,000 طن أغلب هذه الأحجار صغيرة جدا وفي شكل ذرات أو غبار من بضعة ميكرومترات في الحجم (هذه الذرات صغيرة جدا للمقاومة الجوية والتي تكون كافيةُ أَن تبطأ سرعتها بدرجة كافية بحيث لا يكون لها أثر خلال السقوطَ إِلى الأرضِ).
مصدر النيازك
من المحتمل أن النيازك والشهب تأتي من ضمن نظامنا الشمسيِ، حيث أن تركيبها يزودنا بإشارات إِلى أصولها، قد تكون مشتركة بأصل عام مع الكويكبات، فبعض هذه الأحجار مشابهةُ في التركيب للأرضِ والقمرِ وبعضها يكون مختلف تماما، وهناك بعض الدلائل التي تشير إلى أن أصلهما من المذنبات، أكثر النيازك او الشهب أما من الحديد والحجر ( الذي هو سيليكات صخرية ) أو حديد حجري.
مكونات النيزك
يمكن للعلماء تحديد مكونات النيازك عندما تمر عبر الغلاف الجوي للأرض، وذلك عن طريق المسار المنحني الذي تسلكه والطيف الضوئي للشهب الناتجة من دخوله الغرف الجوي للأرض، ويعتبر لون الشهاب مؤشراً لمكوناته فذرات الصوديوم تعطي للشهاب اللون البرتقالي أو الأصفر والحديد يعطي اللون الأصفر، والماغنيسيوم يعطي اللون الأزرق المخضر والكالسيوم يضفي اللون البنفسجي بعض الشيء، والسيليكون يعطي اللون الأحمر.
بعض النيازك يتجمع في شكل سيل يطلق عليه الوابل الشهبي، عادة ما يكون ناتجا عن مرور مذنب، ولكن هناك نيازك أخرى تظهر وحيدة بشكل واضح. وتراكيب وكثافة النيازك والتي تتراوح ما بين أجسام هشة مثل كرات الثلج وتصل كثافتها إلى ربع كثافة الثلج وبين صخور كثيفة وغنية بحديد النيكل. وهناك عدد صغير نسبيا من النيازك تستطيع أن تخترق الغلاف الجوي للأرض ثم تخرج منه مرة أخرى ويطلق على هذه النيازك مصطلح الكرات النارية العابرة والتي تدخل الأرض بزاوية مواربة والتي تمسها مسًا خفيفًا ولا تصطدم بها.
وجدير بالذكر أن الملايين من الشهب تنشأ يوميا في الغلاف الجوي للأرض. والملاحظ أن معظم النيازك المسئولة عن تكون الشهب يبلغ حجمها حجم الحصاة. وتصبح هذه الشهب واضحة ومرئية عندما تكون على بعد من 65 إلى 120 كيلومتر فوق سطح الأرض، ولكنها تتحطم عندما تكون على ارتفاع من 50 إلى 95 كيلومتر.
تتحرك النيازك حول الشمس في مجموعة متنوعة من المدارات كما أنها تدور بسرعات مختلفة. وأسرع هذه النيازك يتحرك بسرعة تقارب 42 كيلومتر في الثانية، وحبث أن الأرض تدور بسرعة قريبة من 29 كيلومتر في الثانية، لذلك فعندما تدخل النيازك في الغلاف الجوي للأرض رأسيًا فإن السرعة المشتركة لها جميعًا تصل إلى ما يقرب من 71 كيلومتر في الثانية.
تصنيف النيازك
تصنف النيازك إلى قسمين بناء على انتظام حدوثها :
الشهب الفردية أو العشوائية وهي الشهب التي يمكن رؤيتها في أي وقت وأي اتجاه وهي في الغالب تكون حيث تتواجد حبات الأتربة في الفضاء القريب من غلافنا الجوي ولا يمكن التنبؤ بموعدها أو مكان ظهورها.
الشهب الدورية أو زخات الشهب وهي التي تأتي في زخات معروفة الموعد سلفا، وهي التي تنتج من اقتراب المذنبات من الشمس حيث يذوب الجليد فيها والمخلوط بالأتربة بتأثير حرارة الشمس ويخسر المذنب جزءاً من كتلته على شكل مخلفات من الحبيبات الترابية والتي تبقى سابحة في مدار المذنب، وعند عبور الأرض مدار ذلك المذنب فإن جزءاً من هذه تلك الحبات يسقط باتجاه الأرض مكوناً العديد من زخات الشهب. لذلك فإن كل زخة شهابية منتظمة تحدث بسبب مذنب معروف في أوقات محددة سنويا وأماكن ظهور معروفة تسمى نقطة الإشعاع.
أسماء زخات الشهب ومواعيدها
امطار النيازك تَسمي عادة على إسم النجم أو البرج الذي يكون متألقِ وقتها، العديد من الامطار النيزكية ترتبطُ بالمذنبات، فهناك شهب البرشاويات في اغسطس وهي ناتجة عن مرور الأرض في مدار مخلفات المذنب سوفت توتل وسميت بذلك نسبة إلى موقع ظهورها تجاه كوكبة برشاوس حامل رأس الغول، وشهب الثوريات نسبة إلى برج الثور، وشهب الأسديات في منتصف نوفمبر نسبة إلى برج الأسد (بالإنجليزية شهب ليونيدسLeonids meteor) والمرتبطُة مع مذنب تيمبيل توتل Tempel-Tuttle، أما شهب الجباريات والتي تحدث في بدايات شهر اكتوبر وهي نسبة إلى كوكبة الجبار (بالإنجليزية أكواردس وأوريونيدس) ترتبط مع المذنب هالي، وشهب الرباعيات لكوكبة العواء في الفترة من نهاية ديسمبر وحتى أوائل يناير فهي بسبب جرم سماوي يعرف باسم EH1 2003 والذي تم اكتشافه عام 2003 ، وكذلك شهب التنينيات في منتصف يناير نسبة إلىكوكبة التنين والناتج عن مدار المذنب 21بي/جيكوبني–زينير (21P/Giacobini-Zinner)، وشهب التوأميات في مايو حيث يبدو تتساقطها من جهة كوكبة التؤمانوسببها هو كويكب يطلق عليه إسم فيثون 3200، وشهب القيثاريات في منتصف أبريل إلى يعود سببها إلى المذنب ثاتشر وتظهر نقطعة إشعاعها من كوكبة القيثارة، وتوردس مع المذنب إنك وهكذا.
| 
شهب الأسديات
|
عادة يمكن رؤية النيازك في ليل مظلم وبدون إضاءة بعيدا عن مناطق تلوث الإضاءة خارج المدن، وأحيانا يمكن مشاهدة عرض من النيازك بشكل مثير، هذا ما يطلق عليه امطار نيزكية أو زخات الشهب أو سيل الشهب، في الحقيقة ان بعض هذه الأمطار تحدث سنوياً و على فترات منتظمة تقريبا، وبالأحرى إن العدد الاكبر يحدث خلال فصلي الخريف والشتاء، ويزيد العدد دائما بعد منتصف الليل وأعظمها قبل الفجرِ، ولعل الأكثر شهرة هو عرض بيرسيدس الذي يبلغ الذروة في الثاني عشر من أغسطس سنوياً.
يعتبر سقوط النيازك أمر طبيعي ومنتشر ولم يحدث ان سجلت حالات وفاة او إصابة بسبب ذلك السقوط، غير بعض الحالات القليلة النادرة المسجلة، فمثلا في مصر انهمرت امطار النيازك قرب الاسكندرية في يونيو 1911 وقتل بسببها كلب، وفي نوفمبر 1954 حدث ان سيدة في ولاية الاباما الامريكية قَد اصيبت اصابات بليغة جراء سقوط نيزك حجري يزن 8 باوندِ والذي إُصطَدَمِ بسقف بيتها، هذه كانت الاصابة البشرية الأولى المسجلة.
كما وجدت ستة عشر نيزك في القارة القطبية الجنوبية والتي يعتقد أَن يكون منشأها كوكب المريخِ، فقد كان تركيب الغازات الموجودة داخل هذه النيازك تطابق التركيب الجويِ للمريخِ كما عرف ذلك من خلال رحلة الفايكنج التي هبطت على سطحه في 1970، ويستمر الخلاف حول ما وجد من تراكيب في داخل واحدة من هذه النّيازكِ، والتي تعرف بإسم ALH84001، فهل ما عثر بداخل هذا النيزك هي جراثيم متحجرة أما تراكيب جيولوجية.
==========================================================
المجموعة الشمسية - الكويكبات الخارجية والكواكب القزمة
============================================================================
لو اعتقدنا أن جولتنا في النظام الشمسي تنتهي عند نبتون أو بلوتو، فإننا نكون قد وضعنا أنفسنا في حيز ضيق جدا ونكون قد ظلمنا شمسنا بما لها من قوة ولم نقدر ما هي المسافات التي تفصل النجوم بعضها عن بعض.
كواكب النظام الشمسي قريبة جدا نسبيا من الشمس إذا ما قارنا ذلك مع الفضاء الواسع الذي بين النجوم، وكما نعرف أن بلوتو يدور حول الشمس في مسافة متوسطة تقدر بأربعين مرة مسافة الأرض عن الشمس أي أربعون وحدة فكلية، رغم ذلك فإن النجم الأقرب إلى النظام الشمسي ( نجم الفا قنطريوس) يبعد عنا 260,000 مرة المسافة بين الأرض والشمس، بيننا وبين ذلك النجم صحراء شاسعة واسعة هائلة من الفضاء الواسع بين النجوم. أكثر المذنبات، مثل مذنب هال بوب Hall Bopp وهايكوتيك Hyakutake، لوحظوا وكانوا قريبين نسبيا، هال بوب كان على نحو بعيد جدا من الشمس من أي مذنب آخر حتى الآن، وكان أبعد من المشتري. لكن تلك المذنبات لابد وإنها جاءت من مكان ما حيث تصبح تلك المذنبات باردة جدا (وإلا تبخروا بسرعة بفعل وتأثير الشمس) ونحن لا نستطيع رؤيتهم هناك، فلابد وأنهم جاءوا من مكان بعيدا جدا عن الشمس. في خمسينات القرن السابق قاس العالم جان أورت Jan Oort مدارات المذنبات وأستنتج بأنهم لابد وأنهم جاءا من غيمة كروية واسعة مركزها الشمس ويمكن أن تكون كبيرة جدا وبقطر يبلغ حوالي السنة الضوئية، وأي مذنب أو جسم قد يستغرق ملايين السنوات ليدور دورة واحدة حول الشمس من على تلك المسافة، وقد أطلق عليها سحابة أو غيمة أورت. لكن ذلك لا يوضح ملاحظة بسيطة وهي أن العديد من مذنبات المدى القصير (مذنبات المدارات القصيرة) لا تبدو أنها تجئ من تلك المسافة وفي اتجاهات عشوائية، كما هم في تلك الغيمة الكروية، لكن يبدو أنها من مستوى يتوافق ومدارات كواكب نظامنا الشمسي. عالم فلكي آخر وهو كايبر Kuiper، أبدى اقتراحا وقتها بأن هذه الأجسام جاءت من مكان أقرب كثير إلى الشمس، واستقرت في قرص مستوي أقرب يفسر مدارات تلك المذنبات، وأطلق على تلك المنطقة حزام كايبر. لسنوات لم يكتشف أحد أجسام من داخل حزام كايبر، لكن في عام 1992 اكتشف العالمين جان ليو وديف جيويت Dave Jewitt and Jane Luu جسما هناك وأطلق عليه اسم 1992 QB1 ، وقد كان أول شئ مؤكد وجوده فيما بعد مدار بلوتو. ومنذ ذلك الحين وجد العشرات منها، وهم أجسام خافتة جدا وصغيرة جدا، والكثير منهم يبدو بلون مائل للحمرة قليلا، الأمر الذي قد يشير إلى إمكانية وجود مركبات عضوية (والتي هي ضرورية للحياة، لكن لا يعني ذلك بالضرورة أن هذه الأجسام عليها حياة)، ويصنف بلوتو كواحد من تلك الأجسام، وهذه الأجسام ربما تشكلت بطريقة تختلف عن الكواكب الأخرى الموجودة بالمجموعة الشمسية.
الكواكب القزمة في حزام كايبر
نظرا للبعد الهائل لا نستطيع رؤية أغلب الأجسام في حزام كايبر Kuiper belt بشكل كافي وجيد لنقرر سواء كانوا كروي الشكل أم غير ذلك، في حزام الكويكبات الرئيسي الجسم الوحيد الكبير والذي تنطبق عليه مواصفات الكوكب القزم وهو سيرس Ceres والبالغ قطره حوالي 900 كيلومتر. أجرام حزام كايبرKuiper belt تحتوي على الكثير من الثلج داخلهم، وحيث أن الثلج ليس صلبا كالصخور، لذا تلك الأجرام تكون أقل صمودا للجاذبية ويمكن جذبهم بسهولة لأي جرم أخر، ومن السهل أن يأخذوا الشكل الكروي. أفضل دليل لتصور جسم كبير ومتجمد ويأخذ الشكل الكروي هو دراسة أقمار الكواكب العملاقة. الجسم الأصغر والكروي تقريبا هو القمر ميماس وهو القمر التابع لكوكب زحل Mimas، والذي يبلغ قطره حوالي 400 كيلومتر. وعدة أقمار أخرى لها أقطار حول 200 كيلومتر وليست كروية الشكل. لذلك فبين 200 إلى 400 كيلومتر أي جسم ثلجي سيأخذ الشكل الكروي. فالأجرام التي تحتوي على ثلج أكثر ستكون كروية عند أحجام أقل والتي تحتوي على صخور أقل ستكون أكبر. وسنأخذ حجم 400 كيلومتر كحد أدنى معقول ونفترض بأن أي جرم أكبر من 400 كيلومتر في حزام كايبر Kuiper belt سيكون من الطبيعي كروي الشكل، وبذلك سيكون كوكب قزم.
لا يمكن في وقتنا الحاضر تحديد عدد الأجسام التي يتعدى قطرها 400 كيلومتر في حزام كايبر، ولم يتعدى العدد المعروف إلى الآن أكثر من حفنة من تلك الأجسام، وحتى أواخر أغسطس 2006 كان ما اكتشف يبلغ 44 جرما يصلوا لهذا الحجم أو أكبر في حزام Kuiper، وواحد هو سيدنا (Sedna) في المنطقة ما بعد الحزام. بالإضافة إلى عمليات المسح الذين يقومون بها عن طريق المراصد اكتشف تقريبا حوالي 30 جسم أكبر من هذا الحجم وهم تحت الدراسة حاليا.
الكواكب القزمة والبعيدة مثال لبلوتو Pluto، وهيوما Haumea وإيرس Eris، ومكماكي Makemake لهم مدارات بعيدة جدا عن الشمس. ذلك يجعلهم أماكن باردة جدا. وأبرد حتى من قطبي الأرض الشمالي والجنوبي. والتراكيب الداخلي للكواكب مثل الأرض والمريخ مكونة من الصخور، أما التراكيب الداخلية للكواكب القزمة بلوتو وغيره مكونان من الثلج، والسطوح مغطي بالثلج أيضا.
وهي بارد جدا لدرجة أن الهواء يتجمد عليها. كما أن الثلج على أسطح تلك الكواكب القزمة ليست فقط ثلج مائي، بل من عناصر أخرى، فسطح بلوتو يحتوي على ثلج من النتروجين وكميات صغيرة من الميثان وأول أكسيد الكربون، وربما الإيثان أيضا. أما سطح مكاماكي فهو مكسو بثلج الميثان والإيثان، وربما أيضا النتروجين. وقد أكتشف الفلكيون ثلج الميثان على سطح إيرس، اما الكوكب القزم هويما Haumea مختلف نوعا ما، فهو مغطى بثلوج مائية وسطحه لامع كالثلج.
على الأرض وفي درجات الحرارة الطبيعية لدينا، فإن النتروجين والميثان وأول أكسيد الكربون والإيثان كلها في الحالة الغازية. أما على هذه الكواكب القزمة الباردة، فإن الغازات تتجمد وتتحول إلى ثلج صلب.
|
المجموعة الشمسية - سحابة أورت
سحابة اورت هي سحابة كروية هائلة تحيط بالنظام الشمسي وتمتد لمسافة ثلاث سنوات ضوئية، وتقع على بعد حوالي 30 تريليون كيلومتر من الشمس، هذه المسافة الشاسعة تعتبر على حافة جاذبية الشمس.
داخل هذه السحابة توجد المذنبات التي تعبر مليارات الكيلومترات، وهذه الأجسام مرتبطة بجاذبية ضعيفة للشمس، ويمكن أن تؤثر على مداراتهم نجوم أو أية قوة أخرى ويمكن أن تغير من مداراتهم ومسارتهم بكل سهولة، هذه القوة أو تلك ترسلهم الى النظام الشمسي الداخلي أو إلى الفضاء الخارجي البعيد، هذه هي حقيقة المذنبات الموجودة على الحافة الخارجية للسحابة اورت. تركيب الغيمة يعتقد أن تشتمل على مركز كثيف بشكل نسبي والذي قد تمدد قرب مستوى الدائرة الظاهرية للشمس وملئت الحدود الخارجية بشكل تدريجي مكونة حالة ثابتة، سدس عدد أجسام الغيمة البالغ عددها حوالي ستة تريليون جسم أو مذنب ثلجي تقريبا يتواجد في المنطقة الخارجية اما البقية فتقبع في المركز الكثيف نسبيا. وهناك قلق من عبور نجم أخر من خلال سحابة اورت أو حتى بالقرب منها - لما لهذا من تأثيرات على الغيوم العملاقة ومد هذه القوة، إن السحابة العملاقة إلى حد كبير لها كثافة هائلة أكثر من الشمس حيث أن تراكم وتجمع الهيدروجين البارد هو المكان الملائم لولادة النجوم والأنظمة التابعة لها مثل النظام الشمسي، لكن هذا يحدث بشكل نادر وكل حولي 300 إلى 500 مليون سنة، لكن عندما يصادف حدوث هذا يمكن أن يعيد ذلك عملية توزيع المذنبات بقوة خلال تلك السحابة. قوة المد التي تؤثر على سحابة أورت تتولد من نجوم درب التبانة وبعض التأثير من مركز المجرة والمد الناتج عن الشمس والمذنبات التي تكون على مسافات مختلفة من هذه الكميات الهائلة للمادة، والقوة على المذنبات من هذا المد أعظم من القلق من مرور نجوم بالقرب من السحابة، والمذنبات التي تكون ما بعد 200,000 وحدة فلكية من السهل فقدانها في الفضاء السحيق، هذا التّأثير يساهم في ثبات حالة المذنبات الخارجية التي تتوزع بشكل عشوائي بعيدا عن الدائرة الظاهرية للشمس. الكتلة الكلية للمذنبات في سحابة أورت يعتقد أن تكون 40 مرة من كتلة الأرض، هذه المسألة تجعلنا نعتقد أنها تكونت ونشأت في مكان مختلف بعيد عنا، هذا يوضح تنوع البنية الملاحظة في المذنبات. تعتبر سحابة أورت هي مصدر المذنبات ذات المدارات الطويلة ومن المحتمل أيضا أن تكون للمذنبات المتوسطة ذات الميل الأعلى والتي قد جذبت في مدارات أقصر للكواكب، مثل مذنب هالي ومذنب سويفت توتال. والمذنبات يمكن أن تغير وتعدل من مداراتها أيضا بسبب تدفق وانبعاث الغاز والغبار من على سطحهم الثلجي كلما اقتربوا من الشمس. ويمكن ايضا ان تفقد المذنبات مسارتها وتضيع في الفضاء ومنهم من لديهم مدارات على نحو واسع من 200 سنة إلى مرة كل مليون سنة أو أكثر. اما المذنبات التي تدخل المنظومة الشمسية لأول مرة تكون قد جاءت من مسافة متوسطة تبلغ 44,000 وحدة فلكية او تزيد. المذنبات ذات الفترات الطويلة يمكن أن تظهر في أي وقت وتأتي من أي جهة، والمذنبات الساطعة يمكن أن تكون مرئية عادة كل 5 إلى 10 سنوات، واثنان من مذنبات سحابة أورات هما مذنب هياكوتاك ومذنب هال بوب، اما مذنب هياكوتاك كان متوسط في الحجم، لكنه أقترب إلى مسافة 15,000,000 كيلومتر من الأرض، الذي جعله يظهر بشكل رائع. على العكس من ذلك فإن مذنب هال بوب قد كان مذنب كبير وديناميكي بشكل غير عادي، عشر اضعاف المسافة التي يكون بها بعد هذا المذنب عن الشمس، تجعله يظهر ساطعا تماما ومع ذلك لم يقترب من الارض اكثر من 197,000,000 كيلومتر.
دراسة سحابة اورت أعطت تفسيرا للأسئلة القديمة عن "ما هية المذنبات، ومن أين تأتي" في عام 1950 استنتج فلكي هولندي وجود السحابة من بعض الأدلة الفيزيائية لمذنبات الفترة الطويلة التي تدخل نظامنا الشمسي، هذا الفلكي الهولندي هو الذي فسر دوران مجرة درب التبانة في عام 1920 وفسر تنوع مدارت المذنبات مع 19 مدار محددة بشكل جيد ونجح في معرفة من أين تأتي هذه المذنبات، وأيدت البيانات التي تجمعت تفسيراته، ليؤسس ويوسع معرفتنا بسحابة أورت.
|
المجموعة الشمسية - حزام كايبر
في عام 1951 إقترح الفلكي جيرارد كيوبر Gerard Kuiper أن المذنبات المنتظمة ذوات القترة القصيرة لابد وان أتت من منطقة او مكان ما بعد نيبتون، واقترح ان هناك ركام وبقايا من النظام الشمسي ما زالت هناك.
هذه الفكرة تعززت بإدراك العلماء بأن ولابد من تواجد مجموعة منفصلة من المذنبات (اطلق عليها مسمى عائلة المشتري) هذه المجموعة تتصرف بنحو مختلف عن تلك المذنبات التي تأتي من المسافات البعيدة جدا لغيمة اورت Oort، كما انها تدور حول الشمس في فترة تكون أقل من عشرون عاما (مقابل 200 مليون عاما لما في سحابة اورت)، وبسبب أن مداراتهم تقع قرب مدار الأرض حول الشمس، وبالإضافة إلى أن كل تلك المذنّبات تدور حول الشمس وفي نفس الإتجاه مثل باقي كواكب المجموعة الشمسية.
وتأكدت فرضية كيوبر في أوائل الثمانينات عندما استخدم الحاسوب في أعمال محاكاة تشكل النظام الشمسي، وطبقا لهذه المحاكاة فإن هناك قرص من الحطام يمكن أن يتشكل طبيعيا حول حافة النظام الشمسي، وطبقا لهذا السيناريو فإن الكواكب تتكتل بسرعة في المنطقة الداخلية من المحيط النجمي للشمس، والحطام المتبقي سوف يبعد ويتجمع بتأثير جاذبية الشمس، وبذلك فإن المنطقة التي ما بعد نبتون (آخر العمالقة الغازية) يجب أن تكون هي حقل الحطام للأجسام المبعثرة والمتجمدة التي لم تلتئم لتشكيل كواكب.
ظل حزام كيوبر نظرية صحيحة نظريا دون وجود دليل مادي يدعمها حتى عام 1992 عند تم كشف جسم يبلغ قطره 240 كيلومتر ( سمى 1992QB1 ) في منطقة الحزام المشكوك فيها، تبع ذلك إكتشاف عدة أجسام بأحجام مماثلة لتؤكد وجود هذا الحزام، وبسرعة أصبحت النظرية حقيقية صحيحة.
لهذا فإن حزام كيوبر هو منطقة في الفضاء على هيئة قرص تقع بعد مدار نبتون وعلى بعد حوالي 50 وحدة فلكية، وتحتوي على الالاف من الأجسام المتجمدة الصغيرة، وهو يعتبر مصدر مذنبات الفترة القصيرة.
ويعتبر حزام كيوبر مهما لدراسة النظام الشمسي حيث ان من المحتمل ان أجسام حزام كيوبر هي بقايا بدائية جدا من المراحل المبكرة لتكون النظام الشمسي، كما يعتقد على نحو واسع بأنه مصدر مذنبات الفترة القصيرة، ويعتبر كمخزن لهذه الأجسام. يعتقد بعض العلماء بأن تريتون وبلوتو مع قمره كارون مجرد أمثلة لأجسام من هذا الحزام، وكان اول جسم من حزام كيوبر إكتشف في عام 1992.
وطبقا للدراسات فيتوقع وجود ما يزيد عن مئة ألف جسم في هذا الحزام يتعدى قطرها الخمسون كيلومتر علاوة علي بلايين المذنبات التي تدور هناك، وقدر العلماء كتلة الحزام بعشر مرات كتلة الأرض. والحزام يتكون من جزء داخلي على بعد حوالي 50 وحدة فلكية وجزء ثان خارجي تتوزع أجسامه علي بعد 100 وحدة فلكية.
المجموعة الشمسية - الرحلات الفضائية
حلم السفر إلى الفضاء والتحليق عاليا، حلما كان يراود البشرية منذ القدم، ثم جاءت محاولات الطيران الاولى لتمكن الإنسان من التحليق عاليا وفوق السحاب، ثم مالبث أن تطور حلمه لينتقل خارج حدود الأرض ويمتلك الفضاء، في محاولة منه لمعرفة ماهو خارج حدود تلك الأرض، واستمر الفضول البشري لسبر أغوار الكون بداية من مجموعتنا الشمسية وذهبت الأحلام إلى ما هو أبعد من ذلك وتعداها إلى الوصول إلى ما هو أبعد من نجوم أخرى بل والمجرات البعيدة. عندها بدأت الفكرة في إرسال مركبات لتجوب الفضاء، لتجمع المعلومات عن الكون. فكانت البداية في اختبار إمكانية تواجد الإنسان خارج المجال الجوي للأرض، وبعدها بدأ بالقمر وهو أقرب الأجرام الفضائية إلينا، وأرسل الرحلات الغير مأهولة لتطوف في المجموعة الشمسية وتجمع المعلومات من هنا وهناك.
وخطط الإنسان لما هو أبعد من ذلك، وهو العيش خارج الأرض، فبدأ بالمحطات الفضائية لتجربة الإقامة لفترات طويلة وتأثيرها على الإنسان، في بداية للانطلاق في رحلات مأهولة وطويلة.
الحرب الباردة وغزو الفضاء
بدأت فكرة غزو الفضاء عند الروس أولا والتي أشعلت نار المنافسة بين القوتين العظميين في ذلك الوقت روسيا وأمريكا، فقد كانت البداية واضحة جداً بتفوق روسي بدأ بإطلاق أول قمر صناعي روسي إلى الفضاء في نهاية العقد الخامس من القرن العشرون، واشتعلت المنافسة في حقبة الستينات حيث كانت على أشدها، واستمر السباق بين الدولتين حتى هبوط أول إنسان على سطح القمر بواسطة المركبة الأمريكية أبوللو 11 في عام 1969.
وفي مجال تطور وصناعة الصواريخ الحاملة للأقمار الصناعية لابد وأن نذكر دور العلماء الألمان في تطوير تلك الصواريخ، حين بدء علماء ألمان وفي مقدمتهم ويرنر فون براون عالم الصواريخ الألماني والذي كان له دور كبير وإسهامات في تطوير صواريخ ساعدت الجيش الألماني خلال الحرب العالمية الثانية.وبهزيمة ألمانيا تسابقت كلا من أمريكا وروسيا على العلماء والمهندسين في برنامج الصواريخ الألمانية.
بدأت تقل المنافسة على غزو الفضاء بعد هبوط الأمريكان على سطح القمر، وجاءت النهاية بالمهمة المشتركة بين الدولتين التي تسمى (أبوللو- سيوز) في عام 1975. حيث التحمت مركبة الفضاء السوفيتية (سيوز 19) مع مركبة الفضاء الأمريكية أبوللو، ويقوم رواد الفضاء من كلا الدولتين بالعبور إلى مركبات بعضهم البعض وإجراء التجارب المشتركة. استمرت مساعي الدولتين في الفضاء في اتجاهات مختلفة وبذلك انتهى عصر المنافسة.
ويدعي الروس أنهم هم من ربح السباق عند إرسالهم أول إنسان إلى الفضاء لكن من جانب آخر يدعي الأمريكان بأن هبوط أول إنسان على سطح القمر هو نجاحهم في السباق.
وآيا كان الفائز في السباق فقد فازت البشرية من هذا التحدي، وتحول من الاتجاه العسكري إلى الاتجاه السلمي، وزودنا بمعلومات وصور عن الكون لم نكن نعلمها، وزادت من شغف البشرية لمعرفة المزيد، وذهبت الأحلام إلى سبر أغوار الكون برحلات فضائية سواء مأهولة أو غير مأهولة.
بداية عصر الفضاء
كانت بداية عصر الفضاء في اليوم الرابع من أكتوبر من عام 1957م. عندما أطلق الاتحاد السوفييتي أول قمر صناعي يسمى (Sputnik 1) سبوتنيك 1 ، ليدور حول الأرض. والذي أطلق واستمر الاتصال به مدة واحد وعشرين يوم.
بعد أربعة شهور تقريباً من إطلاق سبوتنك 1، أطلقت الولايات المتحدة قمرها الصناعي الأول (Explorer 1) المستكشف 1، لكن بعد الكثير من المحاولات الفاشلة لإطلاق الأقمار.
استخدمت الأقمار الصناعية الأولى للأغراض العلمية كجزء من اشتراك كلا من الدولتين في السنة الجيوفيزيائية العالمية، فكان القمر الصناعي السوفيتي (سبوتنك 1) بغرض دراسة ومعرفة خصائص كثافة الجو الأعلى للأرض (الإيونوسفير) وكثافة الأيونات في تلك الطبقة من الغلاف الجوي، أما القمر الصناعي الأمريكي (المستكشف 1) فكان لدراسة وتسجيل البيانات والتي أدت إلى اكتشاف حزام إشعاع فان آلن.
أول كائن حي يصل إلى الفضاء
بداية الرحلات المأهولة
تقدم الروس مرة أخرى بإرسالهم أول رحلة فضائية مأهولة يوم 12 أبريل عام 1961م، حين دار رائد الفضاء السوفييتي يوري جاجارين حول الأرض في السفينة الفضائية فوستوك 1 في رحلة استغرقت 108 دقائق.
وبعد 23 يوماً من إطلاق الروس لأول إنسان في الفضاء، قامت أمريكا بإرسال رائد الفضاء الأمريكي آلن شيبارد برحلة قامت بدوران فرعي لمدة 15 دقيقة في الفضاء. ثم بعد ذلك قامت بإرسال رائد الفضاء الأمريكي جون جلين ليدور حول الأرض في عام 1962 ليصبح هو أول رائد فضاء أمريكي يدور حول الأرض.
تابع الروس التفوق على الأمريكان فأطلق رحلة في عام 1963 وتحمل على متنها أول امرأة لتكون بذلك أول رائدة فضاء، وهي فالينتينا تيريشكوفا . وأجرى رائد الفضاء السوفيتي ألكسي ليونوف أول عملية مشي في الفضاء في عام 1965 التي واجه فيها بعض الصعوبات في العودة إلى الكبسولة.
المحرك النفاث لننطلق إلى الفضاء
المحرك النفاث أو الصاروخي هو المحرك الذي يعمل عن طريق سحب الهواء من الأمام ودفعه على شكل غازات من الخلف بسرعة فائقة لينتج قوة دافعة اعتماداً على مبدأ قانون نيوتن الثالث للحركة والذي يقول "لكل فعل رد فعل مساوي له في المقدار ومضاد له في الاتجاه "، حيث تعمل ردة فعل خروج الغازات على دفع المركبة إلى الأمام. وبين النفاث الذي تستخدمه الطائرات والصاروخي الذي تستخدمه المركبات الفضائية هو أن المحرك الصاروخي يحتوي على مواد الاحتراق والهواء داخل اسطوانات ولا يحتاج في معظم أنواعه إلى الهواء الخارجي حيث يستطيع العمل في الفراغ خارج الغلاف الجوي. فكلاهما يستخدموا نفس المبدأ وهو ردة فعل الهواء العادم.
ولشرح كيفية الفعل ورد الفعل عند إطلاق صاروخ معين، في حالة السكون فإن المركبة تقابل قوى متوازنة. فمثلا أي صاروخ على منصة الإطلاق تكون القوى متوازنة، عملا بمبدأ قانون نيوتن الأول للحركة وهو "يظل الجسم في حالته إما السكون التام أو التحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة ما لم تؤثر عليه قوة تغير من حالته"، فيظل سطح منصة الإطلاق تحاول أن تدفع الصاروخ للأعلى بينما الجاذبية تحاول سحبه للأسفل. وعندما تعمل المحركات، ذلك الدفع يخل بتوازن القوى، وحيث أن الصاروخ يعمل بطرد الغاز خارج المحرك، ورد الفعل هو حركة الصاروخ في الاتجاه المعاكس، ولتمكين المركبة من الإقلاع من منصة الإطلاق، فيجب أن يكون الدفع من المحرك أكبر من كتلة الصاروخ حتى يتسنى له من التحرر والانطلاق، عندئذ سينطلق الصاروخ إلى الأعلى صاعدا، ولكن هناك مؤثر يؤثر على الصاروخ المنطلق، فإثناء الانتقال خلال الهواء يسبب ذلك احتكاكا أو عائق، وذلك يتسبب في عرقلة الهواء المحيط لرد فعل العمل، وسيظل يعملان هذان المؤثران على إنطلاق الحركة لأعلى طالما كانت القوة المؤثرة لدفع الصاروخ أكبر من القوة التي تعرقلة من جاذبية وإحتكاك الهواء، ولكن عندما يستنفذ الصاروخ وقوده، سوف تتباطأ الحركة عندما تقل القوة الدافعة له وستزيد قوة تأثير مقاومة الهواء له، ويتوقف عندها عند أعلى نقطة في طيرانه، ثم يبدأ بالتراجع إلى الأرض بفعل تأثير القوى الجاذبية.
هذا داخل الغلاف الجوي وفي حدود الأرض، ولتمكين مركبة من الارتفاع إلى مدار الأرض المنخفض، فمن الضروري للوصول إلى سرعة معينة تتعدى 28,000 كيلومتر في الساعة، والسرعة أكبر من 40,250 كيلومتر في الساعة تسمى سرعة الإفلات أو الهروب، ويمكن عندها أن يترك الصاروخ الأرض والسفر إلى الفضاء. ويتطلب الوصول إلى سرعة الإفلات للمركبة محرك صاروخ بقوة كافية حتى يتمها في أقل وقت ممكن. بمعنى أخر، يجب أن يحرق المحرك كمية كبيرة من الوقود ويخرج الغاز الناتج من المحرك بسرعة وقوة كافية بقدر الإمكان.
وفي الفضاء فإن الأجسام في الفضاء تتأثر بأي قوى تقابلها أيضا، فمركبة فضائية سوف تتحرك في الفضاء وستتخذ حركة ثابتة اكتسبتها عند الانطلاق، وستسير في خط مستقيم طالما كان هناك توازن في القوى عليها. وهذا يحدث فقط عندما تكون المركبة الفضائية بعيدا جدا عن أي مصدر جاذبية كبير مثل الأرض أو كواكب أخرى أو أي جرم سماوي ذا تأثير جذبي. فإذا ما اقتربت المركبة الفضائية من جسم كبير في الفضاء، فإن جاذبية ذلك الجسم سيخل بتوازن القوى ويقوس طريق المركبة الفضائية. فمثلا عندما يرسل قمر صناعي بصاروخ في مدار يوازي سطح الأرض، سيتم دفع الصاروخ للمركبة الفضائية بسرعة كافية حتى تتمكن من أن تدور حول الأرض، وإن وصلت إلى ذلك المدار ستظل في حركتها هذه إلى الأبد طالما لم تقابل أي قوة غير متوازنة أخرى، مثل الاحتكاك بجزيئات الغاز في المدار أو إطلاق محرك المركبة للغاز في الاتجاه المعاكس من حركته لتعديل حركة أو مدار المركبة الفضائية، وهكذا.
سفر المركبة في الفضاء
السؤال الآن كيف تستطيع السفينة الفضائية التحرك والسفر لسنين عبر الفضاء، هل تحمل معها الوقود اللازم لرحلتها كلها أم ماذا تستخدم.
المركبة الفضائية تعمل بالوقود عند إطلاقها حتى تصل إلى خارج حدود الأرض وتتخلص من جاذبيتها، عندها ستكون قد اكتسبت سرعة معينة، وحسب قانون نيوتن فإن الجسم طالما اكتسب سرعة وتحرك سيتحرك إلى الأبد طالما لم تؤثر فيه قوة أخرى تؤثر عليه سواء بزيادة سرعة أو اتجاه أو أي تأثير أخر، لذا ستتحرك المركبة بالسرعة التي اكتسبتها وتسافر بدون الحاجة إلى وقود. ولكن المركبة قد تحتاج إلى تعديل مسار خلال رحلتها، حينئذ فإن الصواريخ التي تحملها السفينة الفضائية سوف تستخدم وذلك لتبطئ السرعة أو لزيادتها أو لتغيير اتجاهها. لذا فالمركبة الفضائية تحمل معها الوقود اللازم لإجراء تلك العمليات فقط، لذا يقوم مهندسو الرحلات بحساب الوقود اللازم فقط حتى لا تحمل المركبة أكثر من حمولتها فتكون مركبة ذات كتلة ضخمة أو أقل فلا تستطيع أن تكمل رحلتها، وسوف يأخذون في الحسبان عدد المناورات التي سوف تقوم بها المركبة لتعديل سرعة أو اتجاه للتنقل من مدار إلى مدار أخر حسب وجهة المركبة الفضائية. ففي كل مناورة تحتاج المركبة لوقود لتنفيذ تلك المهمة، لذلك يتم حساب عدد المناورات المطلوبة وكتلة المركبة خلال رحلتها لحساب كمية الوقود المناسبة لتلك الرحلة.
المناورة المدارية
المناورة المدارية في السفن الفضائية هي استعمال أنظمة الدفع لتغيير مدار مركبة فضائية للدخول إلى مدار معين أو الخروج منه.
|
سورة القلم و الحث على أهمية طلب العلم والتعلم لبناء الحضارة
علي منصور كيالي
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire