كيف تكونت الكواكب

بواسطةفوري

كيفية تكوُّن الكواكب

يتكون النظام الشمسيّ من نجمٍ متوسط الحجم يسمّى الشمس تدور حوله ثمانيّة كواكب، حيث تكونت الشمس قبل خمس مليارات سنة حين انتشر سديمٌ (بالإنجليزية: Nebula) فوق أحد أذرع مجرة درب التبانة، والسديم هو سحابة عملاقة تتكون من الأغبرة والغازات معظمها من الهيدروجين والهيليوم، بالإضافة إلى نسبة ضئيلة من الذرات الثقيلة التي تشكلت في وقتٍ سابق بفعل موت وتلاشي النجوم الأخرى، ثم بدأ السديم بالتقلص والانكماش حتى انهار، فانفصلت ذراته مما أدّى إلى حدوث تصادمات بين الذرات، لينتج عن ذلك حرارة فيما بينها، فعند ازدياد التصادمات بين الذرات ترتفع الحرارة بشكل أكبر، وفي النهاية، بدأت البروتونات الموجودة في مراكز الذرّات بالانصهار بفعل درجة الحرارة العاليّة، ويُطلق على ذلك اسم الانصهار أو الاندماج النووي، لينتج عن ذلك طاقة هائلة أدّت إلى نشوء نجم الشمس، ومن ثم بدأ تشكل وتكون الكواكب بالنظام الشمسيّ، لينقسموا الكواكب إلى نوعين وهما:[١]

  • الكواكب الداخليّة: هي الكواكب الأربعة الأقرب إلى الشمس، يعتبر حجمها أصغر من الكواكب الخارجيّة، كما تتكون بشكلٍ أساسي من المعادن والصخور، وهي: عطارد، والزُهرة، والأرض، والمريخ.
  • الكواكب الخارجيّة: هي الكواكب الأربعة الأبعد عن الشمس، يعتبر حجمها أكبر من الكواكب الداخليّة، كما تتكون بشكلٍ أساسي من الغازات ، وهي: المشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون.

يمثل خط الصقيع (بالإنجليزية: Frost Line) الخط الفاصل بين القسم الداخلي الذي تتشكل فيه الكواكب الصخريّة، والقسم الخارجي الذي تتشكل فيه الكواكب العملاقة، وذلك نسبةً إلى أن كل مادة لها درجة حرارة تكثيف معينة، فمركبات الهيدروجين مثلًا تتكاثف عند درجة حرارة أقل من -123.15 س°، وتتكاثف الصخور عند درجة حرارة تتراوح بين 226.85 س° إلى 1026.85ْ س°، بينما تتكاثف المعادن عند درجات حرارة تتراوح بين 762.85 س° إلى 1326.85 س°، أي أنّ خط الصقيع يمتد من النجم الأوليّ* إلى المسافة التي تمكِّن الجليديات مثل مركبات الهيدروجين من التكاثف، حيث يعتبر مركز النجم الأولي شديد الحرارة فلا تستطيع أي مادة من التكاثف بالقرب منه، ولكن العلاقة بين البعد عنه وحرارته علاقة عكسيّة، وبهذا تستطيع الكواكب الصخريّة المتكونة من الصخور والمعادن من التكثف في المنطقة الواقعة قبل خط الصقيع بدءًا من نصف القطر الذي يقع عليه كوكب عُطارد، بينما يمكن أن تتكاثف الكواكب العملاقة التي تقع بعد حزام الكويكبات* (بالإنجليزية: Asteroid Belt).[٢]

كيفية تكوَن الكواكب الصخريّة

الكواكب الصخرية (بالإنجليزية: Terrestrial Planets) أو ما يُعرف بالكواكب الداخلية هي الكواكب الأربعة الأقرب إلى الشمس، وهي: عطارد، والزُهرة، والأرض، بالإضافة إلى المريخ، حيث تتكون هذه الكواكب بشكلٍ أساسيّ من صخور نارية باردة، كما تتكون أنويتها من الحديد، يدور حول كوكب الأرض قمرًا واحدًا، واثنان حول المريخ، بينما لا يملك كل من عطارد والزُهرة أية أقمار على عكس الأقمار الخارجيّة التي تمتلك العديد منها، كما أن مداراتها حول الشمس تعتبر أقصر من تلك التي لدى الأقمار الخارجية، بالإضافة إلى أن سرعة دورانها حول الشمس أقل، أما بالنسبة للحلقات فهي غير موجودة لدى الكواكب الداخليّة.[٣]

تتشكل الكواكب الصخريّة في المنطقة التي تقع قبل خط الصقيع، وذلك لأنها تتكون من الصخور والمعادن التي تحتاج إلى درجات عاليّة كي تتكاثف، ويحدث ذلك عندما تتحول العناصر والمعادن الثقيلة المتكثّفة إلى جزيئات صخريّة صلبة، فتدور حول الشمس بنفس السرعة مما يمكنها من الحفاظ على جزيئاتها من التلف على عكس ما يمكن أن يحدث فيما لو كانت سرعاتها مختلفة، وعليه فإن الجزيئات التي تندمج ببعضها البعض أثناء تصادمها تكون أكثر من تلك التي تدمر بعضها البعض، بالتالي تزداد حجم الجزيئات بشكل تدريجيّ وفقا لعمليّة يُطلق عليها اسم التراكم (بالإنجليزية: Accretion)، ثم تعمل الجاذبية على إجبار الجزيئات لتتحول إلى أشكالٍ كروية بمجرد أن يصبح حجمها كبيرًا بشكلٍ كافٍ.[٤]

كيفيّة تكوّن الكواكب الغازيّة

تعد الكواكب العمالقة أو الكواكب الغازيّة كواكبًا كبيرةً تتكون بشكلٍ أساسي من الغازات، كالهيدروجين، والهيليوم، إلا أن أنويتها الصغيرة نسبيًا فتتكون من الصخور، وتشمل هذه الكواكب: كوكب المشتري، وزحل، وأورانوس، بالإضافة إلى نبتون، إذ يُطلق عليها أحيانًا اسم كواكب جوفيان (بالإنجليزية: Jovian Planets) نسبةً إلى كوكب المشتري، وتقع هذه الكواكب في الجزء الخارجيّ من النظام الشمسي؛ أي بين مدارات كوكب المريخ وحزام الكويكبات، ومن الجدير بالذكر أنّ حجم كوكب المشتري وزحل أكبر بكثير من حجم كوكبي أورانوس ونبتون، بالإضافة إلى أنَهما يختلفان في التكوين عن الكوكبين الآخَرَيْن إلى حدٍ ما.[٥]

تتكون العمالقة الغازية بشكلٍ رئيسي من الغازات إضافةً إلى نسبةٍ بسيطة من الصخور والمعادن، بالتالي فإنها تتشكل في المنطقة التي تقع خارج خط الصقيع؛ ليتكاثّف غازيّ الهيدروجين والهيليوم إلى جليديات بسبب درجات حرارتها الأكثر برودة، ويحدث ذلك عندما تنمو وتلتصق جزيئات أو الحبيبات الموجودة بالكواكب المصغرة* (بالإنجليزية: Planetesimals) أكثر، بالتالي تزداد جاذبيتها، لتنجذب المواد المحيطة بها من هيدروجين وهيليوم نحوها بشكلٍ أكبر، وهكذا فإن حجم الكواكب المصغرة يزداد أكثر وأكثر بازدياد التراكمات مكّونة الكواكب الغازيّة المُصغرة التي تحتوي على أنويّة جليديّة كثيفة تحيط بها غيوم ضخمة من الغاز المتراكم.[٤]

وبعد ذلك تنهار الكواكب الغازيّة المُصغرة بفعل الجاذبيّة، إذ يشبه هذا الانهيار انهيار السديم الشمسيّ، حيث تزداد حرارة الجزيئات ودورانها وتسطحها، لينتج عن ذلك الكواكب الغازيّة العمالقة، ويُرجح السبب وراء وجود الكثير من الأقمار والحلقات التي تدور حول الكواكب الخارجيّة بفعل تحول بعض الجزيئات المنهارة عن القرص المحيط بها.[٤]

  • حزام الكويكبات: منطقة من الفضاء بين مداري المريخ والمشتري تضم الملايين من الكويكبات.[٦]
  • الكواكب المصغرة: أجسام صلبة أو صخريّة تشكلت في بداية تكون النظام الشمسيّ، لينشأ عن تصادم الجزيئات فيها تكوين الكواكب.[٧]

ولمعرفة كيفية تكون مجموعتنا الشمسية يمكنك قراءة مقال كيف تكونت المجموعة الشمسية

المراجع

  1. ↑ Cynthia Stokes Brown, “How Our Solar System Formed”، www.khanacademy.org, Retrieved 10-3-2020. Edited.
  2. ↑ “The Formation of Planets”, www.minerva.union.edu,10-11-2011، Retrieved 10-30-2020. Edited.
  3. ↑ “Inner Planets”, www.courses.lumenlearning.com, Retrieved 10-3-2020. Edited.
  4. ^ أ ب ت “How Planets Form”, www.lasp.colorado.edu, Retrieved 11-3-2020. Edited.
  5. ↑ Elizabeth Howell (30-3-2018), “Gas Giants: Facts About the Outer Planets”، www.space.com, Retrieved 11-3-2020. Edited.
  6. ↑ “What is the asteroid belt?”, coolcosmos.ipac.caltech.edu, Retrieved 27-3-2020. Edited.
  7. ↑ “Planetesimal: Definition, Theory & Hypothesis”, study.com, Retrieved 27-3-2020. Edited.