علم الفلك…الجزء الثالث

في مقالنا التالي سوف نتعرف سويا على مجموعة من أهم المعلومات حول حركة الكواكب والجاذبية، ومن المعروف أن كل من حركة الكواكب والجاذبية  هي من أكثر الظواهر الطبيعية التي تؤثر على الكثير من نواحي الحياة، وفي هذا المقال سوف نتعرف على مجموعة من التفاصيل المهمة حول هذه الظواهر الطبيعية.

سوف نتعرف أيضا على مجموعة من القوانين التي تحدد الحركة بشكل عام، وقد استخدمت هذه القوانين لتفسر حركة الكواكب حول الشمس كما استخدمت لكي تفسر فكرة جاذبية الشمس للكواكب التي تدور حولها، وجدير بالذكر أن كل من العالم إسحق نيوتن والعالم أينشتاين يعتبرون من أهم العلماء الذين وضعوا القوانين المفسرة للحركة والتي تعتبر أساس العديد من التجارب العلمية التي تم استخدامها لإطلاق المركبات الفضائية في العصور الحديثة.

سنبدأ مع بعض الاحصائيات الرقميه لطول اليوم في كل كوكب والفتره الزمينه التي يحتاجها كل كوكب ليكمل دوره حول الشمس.

اختلاف طول اليوم في كل كوكب من الكواكب

يختلف طول اليوم في كل كوكب عن الآخرون هو معروف   فيما يخص كوكب الأرض أن المدة التي تستغرقها دورة الأرض الكاملة حول نفسها أي حول محورها هي ٢٤ ساعة كاملة.

هذه المعلومات بحسب موقع ناسا للفضاء
عطارد: طول اليوم ١.٤٠٨ ساعة.
الزهرة: ٥.٨٣٢ ساعة.
الأرض: ٢٤ ساعة.
المريخ: ٢٥ ساعة.
المشتري : ١٠ ساعات.
زحل : ١١ ساعة.
أورانوس: ١٧ ساعة.

يُطلق على حركة الكواكب حول الشمس (النظام الشمسي) اسم نموذج مركزية الشمس، ما يعني أنه نموذج تمثل الشمس محوره وجميع الكواكب التسعة تدور حولها، بينما يطلق على المسار الذي تتبعه الكواكب في أثناء الدوران اسم المدار (Orbit) وبالطبع تختلف هذه الكواكب في الوقت الذي تحتاجه لتكمل دوره حول الشمس .
أما عن السبب الأساسي الكامن وراء دوران الكواكب حول الشمس فهو جاذبية الأخيرة التي تبقيها في مداراتها، فلو كانت الشمس غير موجودة لتحركت الكواكب في خط مستقيم إلى ما لانهاية، لكن جاذبية الشمس تغيرر مسارها باستمرار لإجبارها على التحرك حولها في شكل أشبه ما يكون بالدائرة.
بالرغم من أنه لا يوجد سبب علمي واضح مُتفق عليه حول آلية دوران الكواكب حول الشمس، والتي تبدأ من الغرب وتنتهي في الشرق، فإنه يعتقد أن هذه الحركة نشأت في مرحلة تكوين النظام الشمسي قبل نحو (٤.٦) مليار سنة، واستمرت إلى نحو(٠.٥) مليار سنة، فكما هو معروف نشأت الكواكب من التهام الأجسام والصخور الفضائية، لذا يعد أفضل تفسير لسبب دوران الكواكب هو ميل محاورها نظراً لتعرضها للكثير من الاصطدامات في أثناء تكونها وتشكلها.

وبالرغم من أن جميع الكواكب تدور من الغرب إلى الشرق حول الشمس، فإن كل من كوكب الزهرة وأورانوس يدوران من الشرق إلى الغرب، ويمكن تفسير هذا الدوران الاستثنائي بسبب تعرضهما لاصطدامات قوية من أجسام فضائية أدت بدورها إلى قلب دورانهما بشكل دائم، كما يمكن أن يعزى السبب وراء دوران كوكب الزهرة (على وجه الخصوص)، إلى تأثير مد وجزر قوة الجاذبية الشمسية.
تدور الكواكب حول الشمس بسرعات مختلفة، وتتغير السرعة المدارية لكل كوكب وفقاً لبعده عن الشمس، فكلما اقترب من الشمس زادت قوة جذب الشمس له، وبالتالي زادت سرعة حركته والعكس صحيح ،

مقدار سرعة دوران كل كوكب من كواكب النظام الشمس حول الشمس

عطارد
47.87 كم/ث أي نحو 88 يوماً

الزهرة
35.02 كم/ث أي نحو 225 يوماً

الأرض
29.78 كم/ثانية أي نحو 365 يوماً

المريخ
24.077 كم/ثانية أي نحو 687 يوماً

المشتري
13.07 كم/ثانية أي نحو 12 عاماً

زحل
9.69 كم/ثانية أي نحو 29 عاماً

أورانوس
81 كم/ثانية أي نحو 84 عاماً

بلوتو
4.74 كم/ثانية أي نحو 248 عاماً

ما هي أهم القوانين التي تحكم حركة الكواكب حول الشمس؟

من الممكن أن نقول أن هناك ثلاثة قوانين هي التي تفسر وتحكم حركة الكواكب، هذه القوانين قام بالوصول إليها (يوهانس كيبلر ).

 وقد قام بوضعها على أساس مجموعة مهمة ودقيقة من البيانات التي قام العالم الفلكي (تيخو براهي) بالحصول عليها، وقد أطلق على هذه القوانين اسم (قوانين كيلر للحركة الكوكبية ) وهذه القوانين هي كالتالي:

قانون المدارات
 Law of Orbits

ينصّ على أنّ جميع الكواكب تدور في مدارات إهليجية حول مركز ثابت ، وهو الشمس.

قانون المساحات
 Law of Areas

ينص على أن الخط الواصل من مركز أي كوكب إلى الشمس يقطع مساحات متساوية في أزمنة متساوية.

قانون الزمن
 Law of Periods

 ينص على أن مربع الفترة المدارية لأي كوكب يتناسب طرديا مع مكعب نصف المحور الرئيسي لمداره.

يجب  أن نذكر هنا نقطة في غاية الأهمية وهي أن القوانين الثلاثة المنظمة لحركة الكواكب حول الشمس قد تم وضعها لكي تفسر في البداية حركة الكواكب حول الشمس إلا أنها بعد ذلك تم تطبيقها على حركة الأقمار داخل مداراتها بشكل عام.

ما هي قوانين نيوتن الثلاث المفسرة للحركة؟

من الممكن أن نقول أن القوانين التي وضعها نيوتن تعتبر من القوانين الأساسية التي تعمل على تفسير الحركة بشكل عام، ومن خلال القوانين التي قام كيبلر بوضعها استطاع إسحاق نيوتن أن يعمل على تفسير حركة الأجسام سواء كانت كبيرة أو صغيرة، ومنها حركة القمر حول الأرض أو حركة السقوط مثل سقوط تفاحة من على شجرة، أما قوانين نيوتن للحركة فسوف نذكرها في النقاط التالية

قانون نيوتن الأول للحركة
قانون نيوتن الأول للحركة يقول بأن

( الجسم الساكن يبقى ساكنا ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تحركه، والجسم المتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم يبقى على هذه الحالة ما لم تؤثر عليه قوة خارجية فتغير الحالة الحركية له، ويطلق على هذا القانون لقب آخر وهو قانون القصور الذاتي).

قانون نيوتن الثاني للحركة
القانون الثاني للحركة فهو ينص على التالي

( إذا أثرت قوة على جسم ما، فإنها تكسبه تسارعاً يتناسب طردياً مع هذه القوة، وعكسياً مع كتلته).

قانون نيوتن الثالث للحركة
أما القانون الثالث للحركة فهو ينص على التالي

( لكل فعل رد فعل يساويه في الشدة، ويعاكسه في الاتجاه).

 قانون الجذب العام لنيوتن

 Newton’s Law of Universal Gravitation
إحدى  القوانين التي قام نيوتن بوضعها، وهو أيضا من القوانين المتعلقة بالحركة، وفي هذه القوانين استطاع نيوتن أن يتوصل إلى أن كل جسم في الكون له قوة جذب تسحب الأجسام الأخرى نحو مركزه، أما القوة الجاذبة لهذا الجسم فهي تعتمد على كتلته، وكلما زادت كتلة الجسم كلما زادت قوة الجاذبية.

ولو طبقنا ذلك على الطبيعة سوف نجد أن قوة الجذب المتعلقة بالشمس تكون أكبر من قوة الجذب الخاصة بالأرض، وقوة الجاذبية للأرض تكون أكبر من قوة الجذب المتعلقة بأي جسم آخر أصغر منها في الحجم، وفي كثير من الأحيان تكون المسافة مؤثرة بقدر كبير على قوة الجاذبية، حيث نجد أن قوة الجاذبية تبدأ في الانخفاض كلما حدثت زيادة في المسافة بين الجسمين، و بالاعتماد على هذه النظرية سوف نستطيع أن نفس لماذا تكون الشمس غير قادرة على جذب الأجسام البعيدة عنها.

…

عزيزي القارئ ماذا تعرف عن النجوم ؟
كم عددها وأشكالها، ماذا تعرف أيضاً عن المجموعات النجميه كالدب الأكبر أو الأصغر! 
.
.

سنتعرف على كل هذا وأكثر في مقالنا القادم

….

يتبع…

Copyright secured by Digiprove © 2021 Ashraf Eltom