كواكب النظام الشمسي

كوكبنا الجميل هو مجرد حبة صغيرة في حضن الكون اللامتناهي. النظام الشمسي ، الذي تشكل الأرض جزءًا منه ، يشبه أيضًا ترسًا صغيرًا في آلية فخمة وغير مفهومة. لكن دراسة مثل هذه الوحدة الصغيرة داخل الكون يمكن أن توفر إجابات للعديد من الأسئلة المتعلقة بأصل العالم والحياة والمستقبل الغامض الذي ينتظر سلسلة من الكواكب والنجوم بعد ملايين السنين.

أصل النظام الشمسي

النظام الشمسي لمجرة درب التبانة لديه ثمانية كواكب. حتى وقت قريب ، كان بلوتو يُعتبر أيضًا نفس الجسم ، ولكن أعيد تصنيفه على أنه كوكب قزم. ومع ذلك ، يتحدث علماء من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا أيضًا عن وجود جرم سماوي تاسع ، ربما يقع خارج مدار بلوتو.

"قلب" نظامنا الكوكبي ، منذ لحظة نشأته ، بدأ العد التنازلي لتشكيله. بفضل الانهيار الجاذبي والضغط فائق السرعة ، تشكل النجم الرئيسي في حياة الناس من سحابة من الغاز والغبار. بدأت المادة ، التي لم تصبح جزءًا من النجم ، بالدوران حول القزم الأصفر ، مكونة قرصًا كوكبيًا أوليًا. في وقت لاحق ، تطورت منه كواكب النظام الشمسي وأقمارها الصناعية والأشياء الأخرى.

تضيف ثمانية أجرام سماوية وأقمارها الصناعية وأحزمة الكويكبات وحلقات الغبار الكوني إلى آلية مذهلة ومعدلة جيدًا. تسمى الأجسام الأقرب إلى الشمس ، ومن بينها الأرض ، الكواكب الأرضية. تشكل فئة عمالقة الجليد على مسافة أبعد من النجم. إذا كانت الأجرام السماوية من النوع الأول تتكون أساسًا من معادن ومعادن السيليكات ، فإن العمالقة البعيدة عن الشمس عبارة عن تراكمات للغازات.

تظهر كواكب النظام الشمسي بترتيب إزالتها من النجم في الصورة أدناه. عمالقة الغاز أكبر بكثير من الكواكب الأرضية.

إنه الأقرب إلى الشمس ويقع على بعد حوالي 58 مليون كيلومتر من النجم. تحدث ثورة كاملة حول الشمس في 88 يومًا ، وتتحرك بسرعة 48 كم / ثانية. تتراوح درجة الحرارة على السطح من -190 إلى +430 درجة مئوية. من المحتمل أن أقطاب عطارد ملفوفة في أغطية جليدية.

يغير المدار الإهليلجي للدوران باستمرار المسافة بين عطارد والأرض. أصغر كوكب في المجموعة الشمسية كتلته 0.055 من الأرض ويتشارك منزلنا في أوقات مختلفة من 82 إلى 217 مليون كيلومتر. ولكن حول مقدار الطيران إلى عطارد معروف بالفعل في الممارسة العملية. مارينر 10 هي أول مركبة فضائية تصل إلى هذا الكوكب الساخن في عام 1974. تمكن من التغلب على الطريق الصعب في 147 يومًا.

لا يحدد القرب من النجم نظام درجة الحرارة المرتفعة على سطح الكوكب فحسب ، بل يحدد أيضًا ميزات هيكله. الحجم الرئيسي للجرم السماوي ، حوالي 83٪ ، يحتله قلبه الحديدي. ربما ، ترجع هذه الميزات إلى حقيقة أنه بسبب النشاط الشمسي ، تم تدمير الطبقات العليا من الكوكب وتمزيقها حرفيًا. في هذه الحالة ، تبلغ قوة الجاذبية على عطارد 3.7 م / ث 2 (0.378 من الأرض).

الاستعمار البشري لعطارد ليس مثل هذا الخيال. يمتلك الكوكب غلافًا جويًا شديد التخلخل ويمكن أن يعاني بشكل كبير من الإشعاع الشمسي. لكن المجال المغناطيسي القوي الناتج عن اللب الضخم يعيق بعض الرياح الشمسية والإشعاع الكوني. القرب من النجم يعني الاستخدام الرشيد للطاقة الشمسية. يمكن أن يؤدي إنشاء محطات الطاقة الشمسية إلى حل مشكلة درجات الحرارة المنخفضة والمساعدة في تطوير الأقطاب الأكثر ملاءمة للحياة. لكن طول اليوم على عطارد ، والذي يبلغ 59 يومًا تقريبًا ، سيكون ضارًا للغاية بصحة المستعمرين المحتملين.

الزهرة مثل أخت الأرض. للكوكب غلافه الجوي ، 96٪ من ثاني أكسيد الكربون ، ومماثل لكتلة الأرض - 0.815. قوة الجاذبية هنا تساوي 8.87 م / ث 2 ، أي 0.91 من قوة الجاذبية. كوكب الزهرة نشط جيولوجيًا ، وهناك اقتراحات بأن جزءًا من غلافه الجوي مليء بالانبعاثات البركانية.

الكوكب ، الذي سمي على اسم إلهة الحب ، يصنع دائرة كاملة حول النجم في حوالي 225 يومًا ، بينما يتحرك في الاتجاه المعاكس لمعظم الأجسام في النظام الشمسي. يدور كوكب الزهرة حول محوره بسرعة 6.5 كم فقط في الساعة. هذا يعني أن يوم كوكب الزهرة يساوي ما يقرب من 117 يومًا من أيام الأرض.

تبلغ المسافة من كوكب الزهرة إلى الشمس 108.2 مليون كيلومتر ، وإلى الأرض من 38 إلى 261 مليون كيلومتر. كانت Mariner 2 أول مركبة فضائية تدور حول كوكب الزهرة بنجاح. في عام 1962 ، اقترب الجهاز من الكوكب ، وقضى 153 يومًا في الرحلة.

تؤدي وفرة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والغيوم الكثيفة من حامض الكبريتيك إلى إحداث ظاهرة الاحتباس الحراري باستمرار. في الوقت نفسه ، فإن الضغط على كوكب الزهرة يتجاوز ضغط الأرض بمقدار 92 مرة. على الأرض ، يمكن الشعور بضغط مماثل تحت الماء على عمق 900 متر ، والقرب النسبي من النجم وخصائص الغلاف الجوي تجعل الكوكب هو الأكثر سخونة في النظام بأكمله. يبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح كوكب الزهرة حوالي 462 درجة.

استعمار كوكب الزهرة ممكن بعد الاستصلاح الدقيق. لتغيير الظروف المناخية على الكوكب ، من الضروري تركيب شاشات خاصة تحميه من النشاط الشمسي وتساعد على خفض درجة الحرارة. عمليا لا يوجد ماء على كوكب الزهرة. لإصلاح ذلك ، يجب قصف الكوكب بكويكبات جليدية أو تعلم تركيبه في مكانه بطريقة أخرى.

لكن كل هذه الإجراءات لخلق ظروف مناخية أكثر راحة يمكن أن تتحول إلى مشكلة أخرى. التغيرات في الغلاف الجوي يمكن أن تزيد من تأثير الإشعاع الشمسي.

الكوكب الأزرق هو ثالث أبعد كوكب عن الشمس. الأرض والنجم الوحيد للنظام يفصل بينهما 149.6 مليون كيلومتر. سيتمكن الصاروخ من التغلب على هذه المسافة في حوالي 7-8 أشهر.

كتلة الأرض هي مؤشر خارج النظام يتم من خلاله مقارنة كتل الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. هذا الرقم مثير للإعجاب ويصل إلى 5.9726 * 10 24 كجم. بعبارات أبسط ، هذا هو 5.97 سكستليون طن. قوة الجاذبية في ظل هذه الظروف هي 9.8 م / ث 2.

كوكبنا فريد من نوعه لأنه يحتوي على حياة. على الأرجح ، نشأ منذ حوالي 4.25 مليون سنة ، مباشرة تقريبًا بعد تكوين الجسم. ساهمت الظروف المثالية في تطور وتطور المخلوقات:

• تكوين الغلاف الجوي وقدرته على تحييد الآثار السلبية للإشعاع الشمسي والكوني ؛
• نطاق درجة حرارة الهواء المريح ؛
• وجود الماء
• الضغط على السطح الذي يعتمد على عوامل عديدة ، إلخ.

تحدث الأرض ثورة كاملة حول الشمس في 365 يومًا. بفضل هذا والميل المحوري بمقدار 23 درجة على معظم السطح ، يمكننا ملاحظة تغير الفصول. الوقت المحدد من اليوم على الأرض هو 23 ساعة و 56 دقيقة و 4 ثوانٍ. للتبسيط ، تم تقريب هذه القيمة إلى أقرب 24 ساعة.

تبلغ كتلة كوكب المريخ 0.107 فقط من كتلة الأرض ، أي ما يقرب من ضعف كتلة عطارد ، ولكنها أقل بكثير من كتلة كوكب الزهرة. الجاذبية - 3.71 م / ث 2 (0.38 من الأرض). اكتسبت درجة اللون المحمر لسطح الكوكب بسبب وفرة أكسيد الحديد - معدن maghemite. تتراوح المسافة بين كوكب المريخ والأرض من 55 إلى 401 مليون كيلومتر. وصلت المركبة الفضائية التي سافرت إلى المريخ في أي وقت من الأوقات في 128-323 يومًا.

يكاد يكون اليوم على المريخ مساويًا لذلك على الأرض وما يزيد قليلاً عن 24 ساعة و 37 دقيقة. للراحة ، تم أخذ يوم المريخ في وحدة منفصلة وسميت يوم المريخ. يُحدث الكوكب الأحمر ثورة كاملة حول "قلب" النظام الشمسي في ما يزيد قليلاً عن 668 يومًا مريخيًا أو 687 يومًا من أيام الأرض.

يصاحب دوران المريخ قمرين صناعيين - فوبوس وديموس. الأجسام لها شكل غير منتظم ، ووفقًا للعلماء ، فهي كويكبات تم التقاطها بواسطة مجال الجاذبية للكوكب.

كما هو الحال على الأرض ، هناك تغير في الفصول على المريخ. الصيف في شمال الكوكب طويل وبارد ، بينما في الجنوب تكون الفترة الدافئة أقصر بكثير وأكثر دفئًا. في الصيف ، عند خط الاستواء ، تصل درجة الحرارة إلى حوالي 20-30 درجة ، بينما تنخفض عند القطبين إلى 150 تحت الصفر. وفي الغلاف الجوي المخلخل ، يسود ثاني أكسيد الكربون (95٪) ، ويكون الضغط 160 مرة أقل من ضغط الأرض . لكن حتى في مثل هذه الظروف ، يكون الاستعمار ممكنًا.

المريخ أكثر جاذبية من الزهرة الساخنة. على هذا الكوكب ، يكون اليوم مساويًا تقريبًا للأرض ، ويبلغ الاختلاف في الميل المحوري حوالي درجتين. إن وجود الغلاف الجوي يحيد التأثير جزئيًا ، لكنه ليس كافيًا بسبب غياب المجال المغناطيسي عمليًا. إن وجود الماء على شكل رواسب جليدية سيجعل الاستصلاح أسهل بكثير. ومع ذلك ، وبسبب الضغط المنخفض (1٪ فقط من ضغط الأرض) ، فإن السائل الموجود على المريخ من الحالة الصلبة يتحول على الفور تقريبًا إلى حالة غازية.

كوكب المشتري

من حيث الكتلة ، يتجاوز كوكب المشتري الأرض بمقدار 318 مرة ، وجميع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي - بمقدار 2.5 مرة. هذا الكوكب الضخم حقًا يثير الإعجاب بخصائصه. جاذبية كوكب المشتري 24.79 م / ث 2: سرعة السقوط الحر هنا 2.53 مرة أعلى من الأرض. عملاق الغاز محاط بما لا يقل عن 79 قمرا صناعيا ، قد يكون بعضها مناسبًا للاستعمار. ومع ذلك ، فإن المسافة بين الأرض وأكبر كوكب ، والتي تتراوح من 588 مليون كيلومتر إلى 778.5 مليون كيلومتر ، تعقد بشكل كبير دراسة الأجسام وتطويرها. يمكن أن تصل الطائرات الحديثة إلى مدار العملاق في حوالي 6 سنوات.

يُحدث الكوكب ، الذي يبعد عنه 778.5 مليون كيلومتر ، ثورة كاملة حول الشمس في 11.86 سنة. اليوم على كوكب المشتري هو 9 ساعات و 56 دقيقة فقط. يهيمن الهيدروجين والهيليوم على غلافه الجوي ، ويمكن أن تصل سرعة الرياح المتولدة فيه إلى 600 كم / ساعة. إن حركة الكتل الهوائية ، التي يتكون قلبها من البرق القوي ، هي ببساطة حركة ساحرة. يشع الكوكب حرارة داخلية ، مما قد يشير إلى تفاعلات حرارية نووية. تعتمد درجة حرارة الغاز على المشتري على المسافة من قلبه. في الطبقات العليا من السحب ، يمكن أن تتوقف عند -145 ، وترتفع تدريجياً إلى قيم موجبة تبلغ 20 درجة.

كوكب المشتري

النظام الدائري الشهير للغبار والجليد يجعل كوكب زحل معروفًا. يهيمن الهيدروجين على تكوين الكوكب ، وهناك شوائب من الهيليوم والماء والأمونيا والميثان. يشتمل جوهر الجسم على مركبات من الحديد والنيكل ووفرة من الجليد. هذا هو أقل جرم سماوي كثافة في النظام الشمسي بأكمله: متوسط ​​كثافته أقل من كثافة الماء. تبلغ قوة الجاذبية 10.44 م / ث 2 وتتجاوز قوة الأرض بنسبة 7٪.

الرياح على زحل أسرع بكثير من الكتل الهوائية للمشتري. هنا تتحرك الجداول بسرعة حوالي 1800 كم / ساعة. تدوم السنة على الكوكب حوالي 29 سنة ، بينما تستغرق اليوم 10 ساعات و 42 دقيقة.

يبلغ متوسط ​​المسافة بين الشمس وزحل 1.43 مليار كيلومتر ، وبين الأرض والعملاق الغازي - 1.28 مليار كيلومتر. تم التغلب على هذا الجزء الضخم بواسطة المركبات الفضائية الحديثة في أوقات مختلفة: من سنتين و 4 أشهر إلى 6 سنوات و 9 أشهر. لا ترتبط مدة الرحلة بقوة المحركات فحسب ، بل ترتبط أيضًا باستخدام قوة الجاذبية للكواكب الأخرى لتسريع السفينة.

كما في حالة كوكب المشتري ، من المحتمل أن يكون الاستعمار على الكواكب التابعة فقط ، والتي يمتلك زحل 62 منها. والأكثر إثارة للاهتمام هو القمر إنسيلادوس ، حيث يُسجل النشاط الجيولوجي للجليد.

ما لا يقل عن 2.57 مليار كيلومتر ممتدة بين أورانوس والأرض. في أقصى مسافة من بعضها البعض ، تفصل الكواكب بالفعل 3.15 مليار كيلومتر. تمكنت إحدى سفن ناسا في عام 1986 من الوصول إلى عملاق الغاز بعد 9 سنوات من إقلاعها. ينفصل الكوكب عن الشمس بمقدار 2.8 مليار كيلومتر ، وهي ثورة كاملة يحدث حولها أورانوس في 84 عامًا. يستمر اليوم هنا أكثر بقليل من 17 ساعة ، وزاوية الميل أثناء الدوران حول المحور 98 درجة.

يتجاوز الكوكب البعيد بكتلته الأرض 14 مرة ، لكنه يظل الأخف وزنا بين عمالقة الغاز. تشبه قوة الجاذبية قوة كوكب الزهرة - 8.87 م / ث 2 (0.91 من الأرض). يُعد أورانوس أيضًا أبرد كوكب حيث تبلغ درجة الحرارة الصغرى -224 درجة مئوية. الغلاف الجوي مشابه لغلاف المشتري ، حيث يسود الهيدروجين والهيليوم. لكن قلب أورانوس يحتوي على كمية هائلة من الجليد. لا يشع هذا الكوكب تقريبًا أي حرارة من تلقاء نفسه.

ميراندا وتيتانيا هما اثنان من 27 قمرا كبيرا لأورانوس ، وتمكنا من الاستيلاء على جهاز فوييجر 2 في عام 1986. هذه الأجسام أكثر إثارة للاهتمام كأغراض للدراسة منها كمستوطنات مستقبلية. الظروف القاسية للغاية تجعل استعمار أقمار أورانوس غير منطقي.

ميراندا هو قمر أورانوس

نبتون

تمت إزالة الكوكب الثامن في النظام الشمسي عن النجم الرئيسي بحوالي 4.5 مليار كيلومتر. تتغير المسافة بين كوكب نبتون والأرض باستمرار اعتمادًا على موقع الكواكب في مداراتها الإهليلجية وتتراوح من 4.3 إلى 4.55 مليار كيلومتر. تمكنت فوييجر 2 من الوصول إلى مدار نبتون بعد 12 عامًا طويلة.

نبتون أكثر كثافة من أورانوس ويشع حرارة أكثر بقليل من جاره الغازي. تبلغ قوة الجاذبية على هذا العملاق الجليدي 11.15 م / ث 2 وهي ملحوظة أكثر بنسبة 13.8٪ من قوة الأرض. العام على هذا الكوكب هو الأطول: من أجل إحداث ثورة كاملة حول الشمس ، يستغرق نبتون 165 عامًا. لكن اليوم يكون 16 ساعة فقط و 6 دقائق.

تتكون الطبقات العليا من الغلاف الجوي من الهيدروجين والهيليوم (80 و 19٪ على التوالي). هنا تصل درجة الحرارة إلى -220 درجة. كما تم العثور على آثار صغيرة من غاز الميثان في هذا الغاز العملاق.

من بين 14 قمرًا صناعيًا معروفًا للاستعمار ، فإن أكبرها مثير للاهتمام - تريتون. وهي نشطة جيولوجيا وسطحها مغطى بجليد النيتروجين. قلب المعدن والحجر مغطى بقشرة صلبة من جليد الماء وغطاء جليدي. من المعتقد أنه تحت هذه الطبقة يمكن أن تكون محيطات كاملة. مثل إنسيلادوس ، فإن ترايتون متأصل في البراكين البركانية: في صور فوييجر 2 ، تظهر بوضوح آثار ثوران الحمم الجليدية.

يعكس أصل النظام الشمسي وكواكبه وعناصره الأخرى بشكل كامل العمليات التي تحدث في الوحدات الهيكلية الأكبر للكون - المجرات وعناقيدها. إن استعمار الكواكب وأقمارها الصناعية ممكن تمامًا مع تطور التقدم العلمي والتكنولوجي على الأرض والتكاليف المادية والمادية الكبيرة. ربما ستسمح الاكتشافات الجديدة للأجيال القادمة بإعادة تشكيل المناظر الطبيعية ومناخ كوكب الزهرة أو المريخ بالكامل ، مما يخلق مكانًا جديدًا وآمنًا لحياة البشرية جمعاء.

في تواصل مع