العوامل المؤثرة على الزمن الدوري لدوران كوكب حول الشمس
من العوامل المؤثرة على الزمن الدوري لدوران كوكب حول الشمس
مكعب نصف المحور الرئيسي لمدار الكوكب
.
إن الزمن الدوري لدوران الكواكب حول الشمس يتأثر بمتوسط المسافة بين الكوب والشمس، أو كما نقول بالمصطلح الرياضي “يتأثر الزمن الدوري لدوران أي كوكب حول الشمس بمكعب نصف محور مداره الرئيسي”، وهذا ما أثبته كيبلر في إحدى قوانينه الذي نص على أن هناك علاقة طردية بين الزمن الدوري لدوران الكواكب حول الشمس والمسافة فيما بينهما (T2 ∝ a3).
قوانين كيبلر والزمن الدوري لدوران الكواكب حول الشمس
- القانون الأول (قانون المدارات).
- القانون الثاني (قانون المناطق المتساوية).
- القانون الثالث (قانون الفترات).
القانون الأول (قانون المدارات):
يصف كيبلر في هذا القانون الشكل الذي تتخذه الكواكب في الدوران حول الشمس، فيصفه بالمدار البيضاوي فهو على حد تعبيره ليس بدائرة كاملة، وبالطبع هذا الشكل يؤثر على المسافة التي يقطعها الكوكب حول الشمس وبالتي يتأثر الزمن الدوري.
القانون الثاني (قانون المناطق المتساوية):
بما أن الكواكب تدور حول الشمس في مدار بيضاوي؛ إذن فإن المسافة بينه وبينها غير ثابتة، وبالتالي فإن سرعته المدارية تتغير اعتماداً على بعده عن الشمس، ومن ثم يتأثر الزمن الدوري لدوران هذا الكوب حول الشمس، وينص هذا القانون على أنه “كلما اقترب الكوكب من الشمس، زادت قوة جاذبية الشمس له فتزيد من سرعة حركته في مدارها؛ وكلما ابتعد الكوكب عن الشمس، انخفضت قوة جاذبية الشمس له فتبطء من حركته في مدارها”.
القانون الثالث (قانون الفترات):
وفقاً للقوانين السابقة استنبط كيبلر قانوناً ثالثاً ينص على أن “مربع الفترة الزمنية لدوران كوكب حول الشمس، يتناسب طردياً مع مكعب محوره شبه الرئيسي”، ومن هنا نفهم أنه الكواكب البعيدة عن الشمس تسلم مسارات أطول من نظائرها القريبة من الشمس، كما أنها تتحرك أبطء من تلك القريبة نظراً لأن جاذبية الشمس أضعف، أو يمكن اختصار الأمر ونقول أنه كلما كان مدار الكوكب أكبر، استغرق وقتاً أطول لإنهائه والوصول إلى نفس النقطة من جديد. [1] [2]
الزمن الدوري لدوران الكواكب حول الشمس
- الزمن الدوري لدوران كوكب عطارد حول الشمس.
- الزمن الدوري لدوران كوكب الزهرة حول الشمس.
- الزمن الدوري لدوران كوكب الأرض حول الشمس.
- الزمن الدوري لدوران كوكب المريخ حول الشمس.
- الزمن الدوري لدوران كوكب المشترى حول الشمس.
- الزمن الدوري لدوران كوكب زحل حول الشمس.
- الزمن الدوري لدوران كوكب أورانوس حول الشمس.
- الزمن الدوري لدوران كوكب نبتون حول الشمس.
هل تعلم لماذا تتكون
أيام السنة
عندنا من 365 يوماً فقط؟ ولماذا تكون ؟ أحياناً من 366 يوماً أو ما نسميها بلغتنا الدارجة (سنة كبيسة)؟ وهل العوامل المؤثرة على الزمن الدوري لدوران كوكب حول الشمس هي السبب في هذا؟ بالطبع الإجابة هنا نعم؛ لأن الوقت الذي يستغرقه كوكب الأرض في الدوران حول المدار الشمسي وإكمال دورة كاملة هو 365 يوماً، وهذا الرقم يسمى مقدار الزمن الدوري لدوران كوكب الأرض حول الشمس.
الزمن الدوري لدوران كوكب عطارد حول الشمس:
تبلغ المسافة بين كوكب عطارد والشمس ما يقرب من 36,800,000 ميل، ويدور عطار حول الشمس في زمن دوري مقداره 88 يوماً أرضياً، ولنكون أكثر دقة فالزمن الدوري لهذا الكوكب يساوي 87.969 يوماً، أي أن العام على هذا الكوكب يعادل 0.241 عاماً أرضياً، ويرجع هذا الأمر إلى قرب المسافة بينه وبين الشمس، ومن ثم خضوعه لجاذبية الشمس خضوعاً أكبر من نظاره في المجرة، مما يجعل سرعته المدارية أكبر (47.362 كم/ ثانية)، فتكون لديه أقل مدة سنوية عرفها نظامنا الشمسي، أما الزمن الدوري الذي يستغرقه لدورانه حول نفسه هو 59 يوماً أرضياً لإكمال دورة واحدة على محوره.
الزمن الدوري لدوران كوكب الزهرة حول الشمس:
إن كوكب الزهرة هو ثاني أقرب كوكب للشمس، إذ تبلغ المسافة بينه وبين والشمس ما يقرب من 67,200,000 ميل، ويدور حولها في زمن دوري مقداره 224.7 يوماً أرضياً، أي أن العام على هذا الكوكب يعادل 0.6152 عاماً أرضياً، أما الزمن الدوري الذي يستغرقه لدورانه حول نفسه هو 243 يوماً أرضياً لإكمال دورة واحدة على محوره، وبهذا يكون هو أبطأ كوكب يدور حول محوره.
الزمن الدوري لدوران كوكب الأرض حول الشمس:
إن المسافة بين كوكبنا والشمس قد تبلغ 93,000,000 ميل، ويدور كوكب الأرض حول الشمس في زمن دوري مقداره 365.2564 يوماً، وهذا هو السبب في أننا نضيف يوماً إضافياً إلى التقويم كل أربعة أعوام، أما الزمن الدوري الذي يستغرقه لدورانه حول نفسه هو 24 ساعة لإكمال دورة واحدة على محوره، وهذا هو طول اليوم على كوكبنا الأرضي.
الزمن الدوري لدوران كوكب المريخ حول الشمس:
إن المسافة بين كوكب المريخ وبين الشمس قد تبلغ 141,600,000 ميل، ويدور المريخ حول الشمس في زمن دوري مقداره 687 يوماً أرضياً، أي أن العام فيه يعادل 1.8809 عاماً أرضياً، أو بمقولة أخري إن العام في كوكب المريخ يعادل عاماً أرضياً واحداً و320 يوماً و18.2 ساعة، أما الزمن الدوري الذي يستغرقه لدورانه حول نفسه هو 24 ساعة و 39 دقيقة و 35.244 ثانية لإكمال دورة واحدة على محوره، وهذا هو طول اليوم على كوكب المريخ.
الزمن الدوري لدوران كوكب المشترى حول الشمس:
إن المسافة بين كوكب المشترى وبين الشمس قد تصل إلى 483,600,000 ميل، ويدور المشترى حول الشمس في زمن دوري مقداره 11.8618 عاماً أرضياً، أي أن العام فيه يعادل 4332.59 يوماً أرضياً، أما الزمن الدوري الذي يستغرقه لدورانه حول نفسه هو 9 ساعات و 55 دقيقة و 30 ثانية فقط لإكمال دورة واحدة على محوره، وهذا هو طول اليوم على كوكب المشترى، أما السنة على هذا الكوكب تستغرق 10475.8 يوماً من أيام المشترى.
الزمن الدوري لدوران كوكب زحل حول الشمس:
إن المسافة بين كوكب زحل وبين الشمس قد تصل إلى 886,500,000 ميل، ويدور زحل حول الشمس في زمن دوري مقداره 10759 يوماً أرضياً، أي أن العام فيه يعادل 29 عاماً أرضياً ونصف، أما الزمن الدوري الذي يستغرقه لدورانه حول نفسه هو 10 ساعات و 33 دقيقة لإكمال دورة واحدة على محوره، وهذا هو طول اليوم على كوكب زحل، أما السنة على هذا الكوكب تستغرق 24491.07 يوماً من أيام زحل.
الزمن الدوري لدوران كوكب أورانوس حول الشمس:
إن المسافة بين كوكب أورانوس وبين الشمس قد تصل إلى 1,783,700,000 ميل، ويدور أورانوس حول الشمس في زمن دوري مقداره 84 عاماً أرضياً، أي أن العام فيه يعادل 30688.5 يوماً أرضياً، أما الزمن الدوري الذي يستغرقه لدورانه حول نفسه هو 17 ساعة و 14 دقيقة و 24 ثانية لإكمال دورة واحدة على محوره، وهذا هو طول اليوم على كوكب أورانوس، أما السنة على هذا الكوكب تستغرق 42718 يوماً من أيام أورانوس.
الزمن الدوري لدوران كوكب نبتون حول الشمس:
إن المسافة بين
كوكب نبتون
وبين الشمس قد تصل إلى 2,795,200,000 ميل، ويدور نبتون حول الشمس في زمن دوري مقداره 164.8 عاماً أرضياً، أي أن العام فيه يعادل 60182 يوماً أرضياً، في حين أنه يستغرق وقتاً قصيراً نسبياً للدوران حول محوره مرة واحده، إذ يستغرق الزمن الدوري لدورانه حول نفسه 16 ساعة و 6 دقائق و 36 ثانية، وهذا هو طول اليوم على نبتون، أما السنة على هذا الكوكب تستغرق 89666 يوماً من أيام نبتون. [3] [4]