الكواكب شبيهة الأرض
أ. د. حميد مجول النعيمي
محاور الباب
1- الخصائص العامة
2- الأرض
3- القمر
4- عُطارد
5- الزُّهَرة
6- المريخ
1- الخصائص العامة
* ترتيب الكواكب وفقاً لبعدها عن الشمس (من الأقرب إلى الأبعد):
عطارد – الزهرة – الأرض – المريخ .
* ترتيب الكواكب وفقاً لحجمها وكتلتها (من الأكبر إلى الأصغر):
الأرض – الزهرة – المريخ – عطارد .
* عدد أقمار هذه الكواكب قليل.
* لا تحيط بها حلقات.
* كثافتها عالية نسبياً أي إذا ما قورنت بكثافة الماء.
* أغلفتها الجوية ليست سميكة بشكل عام (باستثناء الزهرة).
* تتكون أساساً من مواد صخرية ومعدنية.
2- الأرض
* مرت الأرض خلال أربع مراحل أساسية منذ تكونها:
1- مرحلة الانفصال والتميز الداخلي : هنا كانت الأرض في حالة ساخنة منصهرة فانفصلت المواد الكثيفة كالحديد والنيكل وتوجهت إلى المركز، بينما بقيت المواد الأقل كثافة أقرب إلى السطح.
2- مرحلة اصطدام النيازك : حدث هذا بعد أن تكونت قشرة صلبة للأرض. كان عدد النيازك كبيراً جداً عند تكون المجموعة الشمسية، فتعرضت قشرة الأرض إلى وابل من النيازك.
3- مرحلة الفياضانات: شهدت الأرض في هذه المرحلة فياضانات بركانية ومائية شديدة.
4- مرحلة التطور البطيء للقشرة: بدأت منذ حوالي 3.5 مليار سنة ولازالت مستمرة. وتضم حركة الألواح التكتونية والنشاط الجيولوجي للأرض وعوامل الرياح والتعرية.
* طبقات الأرض الداخلية - تتكون من ثلاث طبقات أساسية:
1- لب : ويحتوي مواد كثيفة كالحديد والنيكل. وينقسم اللب إلى داخلي صلب وخارجي منصهر (أي سائل).
2- وشاح : ويحتوي على مواد صخرية كثيفة، ولكن في أعلاه يأخذ طابعاً بلاستيكياً.
3- قشرة : وهي رقيقة وتتكون من مواد أقل كثافة.
ملاحظة: استنتجنا وجود اللب المنصهر عن طريق:
1- الموجات الزلزالية.
2- وجود مجال مغناطيسي، والذي ينشأ بسبب وجود لب منصهر زائد دوران الأرض حول نفسها.
* المجال المغناطيسي يحمي الأرض من الرياح الشمسية (وهي شحنات سريعة آتية من الشمس) إذ يجبرها على الانحراف عن خط سيرها، كما توجد بداخله أحزمة تعرف بأحزمة فان ألن (van Allen) تمسك بالشحنات. تنبه أنه عند القطبين تحدث عملية تفريغ للشحنات فتتفاعل الرياح الشمسية مع غلاف الأرض الجوي وتنتج ظاهرة جميلة تعرف بالشفق القطبي.
* الألواح التكتونية – تتكون قشرة الأرض من ألواح تكتونية تتحرك في اتجاهات مختلفة بمعدل بضعة سنتمترات في العام. وينجم عن هذا التحرك الكثير من النشاط الجيولوجي كالزلازل والبراكين وتكون الجبال.
* الغلاف الجوي – عند نشوء الأرض كان غلافها الجوي يحتوي كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون إلا أن هذا الغاز تم امتصاصه في المحيطات والتربة. أما اليوم فيتكون أساساً من النيتروجين (77%) والأكسيجين (21%) إضافة إلى نسبة صغيرة من الغازات الأخرى. نعتقد أن غلاف الأرض الحالي نشأ من الغازات التي صعدت من باطنها.
ملاحظة: يحتوي غلاف الأرض الجوي طبقة أوزون (O3) وهو جزيء ثلاثي الذرات من الأكسيجين، ويوجد على ارتفاع حوالي 20 إلى 40 كم . يحمي الأوزون الأرض من الأشعة فوق البنفسجية ويحولها إلى أشعة تحت حمراء. هناك بعض الملوثات كالفريون (مركبات CFC) التي تضر بالأوزون، وقد أدت إلى ظهور تناقص حاد في الأوزون فوق القطب الجنوبي يعرف بثقب الأوزون.
* إن تزايد نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف قد أدى إلى ظاهرة البيت الزجاجي على الأرض حيث أن الحرارة في تزايد (وإن كان ببطء). ما يحدث هو أن الأشعة المرئية تخترق الغلاف وتتفاعل مع التربة فتتحول إلى أشعة تحت حمراء والتي لا يسمح لها ثاني أكسيد الكربون بالهروب إلى الفضاء فترتفع الحرارة.
* سرعة الهروب وهي السرعة التي يحتاجها الجسم للهروب من سلطان جاذبية الكوكب يساوي حوالي 11.2 كم/ث بالنسبة للأرض .
3- القمر
* يتكون وجه القمر المقابل للأرض من:
1- مناطق داكنة تعرف مجازاً ببحار القمر وهي مناطق منخفضة نسبياً وتحتوي رواسب بركانية من الحديد والتيتانيوم.
2- مناطق فاتحة وهي مناطق مرتفعة أي جبلية وتتكون أساساً من الكالسيوم والألمنيوم، وهي مليئة بالفوهات النيزكية.
* الوجه الغير مقابل للأرض والذي تمت دراسته من قبل المركبات الفضائية تطغى عليه المناطق الفاتحة المرتفعة نظراً لأن القشرة أسمك على ذلك الوجه.
* إن القمر يفتقر لغلاف جوي (أو غلافه شبه معدوم) وقد نتج عن ذلك:
1- عاكسية قليلة (والعاكسية هي نسبة الشعاع التي يعكسها الجرم).
2- سطح مليء بالفوهات النيزكية.
* مر القمر خلال مراحل تاريخية تشبه مراحل الأرض إلا أن مرحلة الفيضانات كانت من النوع البركاني فقط، كذلك لم يكون ألواح تكتونية أي أن قشرته قطعة واحدة متماسكة وبالتالي فهو خامد جيوليجياً الآن.
* تغطي سطح القمر طبقة من مادة ترابية دقيقة. والمُلفت للنظر أن أي علامة كآثار أقدام تبقى على حالها أحقاباً طويلة نظراً لعدم وجود غلاف جوي أو نشاط جيولوجي يغير هذه المعالم.
* يتكون القمر من ثلاث طبقات جيولوجية: لب ووشاح وقشرة، إلا أن لبه صغير ولا يحتوي كمية كبيرة من المعادن لأن كثافة القمر أقل من كثافة الأرض. كذلك على الأرجح ليس لديه لب منصهر لأن مجاله المغناطيسي شبه معدوم.
* هناك أربع نظريات تحاول تفسير تَكَون القمر:
1- نظرية الفتق : والتي تقول أن الأرض في مراحلها الأولى كانت تدور حول نفسها بسرعة عالية جداً فانسلخ جزء منها وكَوَن القمر. هذه النظرية ضعيفة لأنها تتطلب أن يكون الزخم الزاويّ للأرض والقمر أعلى بكثير مما هو عليه.
2- نظرية التوأم : والتي تقول أن القمر نشأ مع الأرض من نفس الجزء من السديم الشمسي. هذه النظرية ضعيفة لأن تركيبة القمر الكيميائية مختلفة تماماً عن تركيبة الأرض.
3- نظرية القبض : والتي تقول أن القمر كان جرما سماوياً مستقلاً اقترب من الأرض فقبضته بجاذبيتها. هذه النظرية ضعيفة لأن اقتراب القمر من الأرض لهذه الدرجة كان سيفتته لأن قوة المد والجزر عليه من قبل الأرض كانت ستكون عالية جداً.
4- نظرية الاصطدام : والتي تقول أن جرماً سماوياً في حجم المريخ تقريباً اصطدم بالأرض وكونت المادة المفتتة القمر. هذه أفضل النظريات.
* هناك فارق كبير في درجة الحرارة بين الليل والنهار نظراً لبطئ القمر في الدوران حول نفسه زائد عدم وجود غلاف.
4- عُطارد
* سطحه الرمادي اللون يشبه سطح القمر فهو مليء بالفوهات النيزكية لافتقاره لغلاف جوي. ولكنه يتميز عن القمر في وجود بعض التصدعات في قشرته.
* لديه ثلاث طبقات جيولوجية: قشرة ووشاح ولب، إلا أن لبه كبير نسبياً (على حساب وشاحه) ويحتوي كمية كبيرة من المعادن لذلك فإن كثافته عالية كالأرض.
* هو ميت جيولوجياً الآن ولا توجد عليه ألواح تكتونية فقشرته قطعة واحدة متماسكة.
* لديه مجال مغناطيسي (بالتالي جزء من لبه يجب أن يكون في حالة منصهرة) ولكنه ضعيف لأنه بطيء جداً في الدوران حول نفسه.
* عاكسيته قليلة لافتقاره لغلاف جوي.
* هناك فارق كبير بين حرارة ليله ونهاره كحال القمر (ولنفس الأسباب).
* ليس لديه أقمار.
* مداره حول الشمس له تفلطح ملحوظ.
5- الزهرة
* أصغر من الأرض بشيء بسيط ولكن يشبهها جيولوجياً وله نفس الكثافة تقريباً.
* غلافه الجوي كثيف جداً ويتكون أساساً من ثاني أكسيد الكربون (96%) وقليل من بخار الماء، لذلك فقد استفحلت ظاهرة البيت الزجاجي عليه فحرارة سطحه عالية جداً. أما سحبه فتتكون من حامض الكبريت.
* لديه أعلى عاكسية بين الكواكب لكثافة غلافه.
* نعتقد أن غلافه نشأ كغلاف الأرض، أي عن طريق صعود الغازات وخاصة ثاني أكسيد الكربون من باطنه. الفرق الأساسي أن الأرض استطاعت أن تمتص مغظم ثاني أكسيد الكربون في محيطاتها، أما الزهرة فعجز عن ذلك لافتقاره لماء ومحيطات على سطحه.
* تمت دراسة سطحه عن طريق الرادار (موجات راديوية) والتي تستطيع أن تخترق غلافه السميك وتصل إلى سطحه، وهذا ما لا يتسنى للموجات المرئية.
*نسبة كبيرة من سطحه (65%) عبارة عن سهول والباقي مرتفعات.
* لم نرصد أي تحرك تكتوني على سطحه ولكن توجد فوهات نيزكية وبركانية عليه. كما أكدت المركبات الغير مأهولة التي هبطت عليه وجود رواسب بركانية. بالتالي فمن الواضح أن الزهرة كان نشيطاً جيولوجياً في الماضي، ومع أننا لم نرصد أي نشاط حالي إلا أن بعض المختصين يعتقون أنه لازال نشيطاً جيولوجياً.
* ليس لديه أقمار، ويظهر بلون أبيض (مصفر بعض الشيئ).
* ظاهرة الشفق تحدث على جميع أنحاء الكوكب لأن مجاله المغناطيسي ضعيف جداً (لأنه بطيء بل أبطأ الكواكب في الدوران حول نفسه – يومه أطول من سنته) فلا يستطيع أن يحمي نفسه من الرياح الشمسية.
6- المريخ
* لونه يضرب إلى الأحمر لوجود أكاسيد الحديد في تربته.
* لديه أقل كثافة بين الكواكب شبيهة الأرض لأن لبه صغير نسبياً.
* لديه ميل محورين فعليه فصول.
* سطحه يحتوي رواسب بركانية خاصة في شطره الشمالي وبالتالي كان نشيطاً جيولوجياً في الماضي، أما الآن فهو خامد.
*عليه أعلى جبل في المجموعة الشمسية (جبل Olympus) وهو جبل بركاني.
* غلافه الجوي رقيق ويتكون أساساً من ثاني أكسيد الكربون (95%) لذلك فإن عاكسيته قليلة وسطحه مليء بالفوهات النيزكية.
* لديه ثلاثة أنواع من السحب:
1- سحب بخار ماء
2- سحب ثاني أكسيد الكربون
3- سحب محملة بالأتربة (تؤدي أحياناً إلى زوابع رملية)
* عند أقطابه توجد قبعات ثلجية (ثلج ثاني أكسيد الكربون وثلج الماء).
* مع أنه لا يوجد ماء سائل على سطح المريخ حالياً (لقلة الضغط الجوي) إلا أنه هناك احتمال وجود مياه جوفية. كذلك توجد أخاديد وأنهار جافة على سطحه تشير بشكل قوي إلى جريان الماء على سطحه في الماضي، وبالتالي فإن غلافه في الماضي كان أسمك ولكن نظراً لأن كتلة المريخ ليست كبيرة لم يستطع أن يمسك ويحافظ على غلافه.
* رغم أن المريخ يدور حول نفسه بسرعة محترمة إلا أن مجاله المغناطيسي شبه معدوم لأن لبه صغير.
* لديه قمران صغيران وهما :
1- فوبس (Phobos)
2- ديمس(Deimos)
كلا القرين عليه طبقة من الغبار الرقيق، ويبدو أنهما كانا كويكبين في الماضي ألقى المريخ القبض عليهما.
موضوع: الكواكب شبيهة الأرض 
الأربعاء 18 فبراير - 1:55
vandiesel
