الأربعاء، 16 نوفمبر، 2016

الإقليم المائي

الإقليم المائي
سبق أن عرفت أن كوكب الأرض ينقسم إلى إقليمين رئيسيين هما: الإقليم اليابس بما يشمله من صخور وتربة وهواء، وعرفنا فيه مناطق بيئية متعددة. والإقليم المائي الذي تمثله مناطق المياه العذبة والمياه المالحة.
1-      مناطق المياه العذبة
وتشمل هذه المناطق الأنهار والبحيرات العذبة والبرك والمستنقعات، وتعيش فيها كائنات حية متعددة نباتية وحيوانية بعضها مجهري، وبعضها نراه بالعين المجردة.
2-      مناطق المناطق مياه البحار والمحيطات والبحيرات المالحة. وتغطي هذه المناطق مساحات شاسعة من سطح كوكب الأرض، وتمتاز بتعدد كبير في أنواع الكائنات الحية فيها. ويقدر العلماء بأن أعداد أنواع الكائنات الحية في المحيطات والبحار أكثر من أعداد الكائنات الحية التي تعيش على الموطن اليابس.
إن توزيع الكائنات الحية في المحيطات يعتمد على عوامل غير حية مثل:
1-      الضوء
وقد أوضحنا سابقاً (انظر العوامل غير الحية في النظام البيئي- الفصل الثاني)، أن الضوء يصل إلى أعماق 200م تقريباً، في حين أن معدل أعماق المحيطات يصل إلى قرابة 3175 متراً. أما أعمق منطقة في المحيطات، فهي في أخدود ماريانا في المحيط الهادي، إذْ يبلغ العمق فيه 11 كم.
2-      درجة الحرارة
وهي في البحار والمحيطات أقل تذبذباً في مداها من تذبذبها في الموطن اليابس، وهذا يعطي صفة الثبات الحراري للبيئة المائية، ومثال ذلك أنه في منتصف القسم الشمالي من المحيط الأطلسي يصل مدى الاختلاف في درجة الحرارة من سطحه إلى أعناقه قرابة 10س.
سؤال
ما أثر معدلات درجات الحرارة على معدل كمية الأكسجين الذائبة، وتحلل المواد العضوية في الماء. فسر إجابتك؟
ويقسّم الجيولوجيون البيئة البحرية إلى ثلاث مناطق رئيسية. ويوضح ذلك الشكل (5-8).
1-      منطقة المد والجزر (الشاطئية) Litoral Zone
وهي منطكقة معرضة لتأثيرات المد والجزر إضافة إلى تعرضها لاختلاف درجات الحرارة بين اليابسة والماء، وفِعْل حركة الأمواج الأمر الذي سبب تكيفات خاصة لدى الكائنات الحية فيها، ومنها: الطحالب والسرطانات والديدان والقواقع.
2-      المنطقة الساحلية Coastal or Neritic Zone
والتغيرات التي تحدث فيها قليلة، فهي أكثر ثباتاً من سابقتها. لماذا؟ وتمتاز بوفرة الكائنات الحية فيها من مثل: الهوائم النباتية والأسماك التي تتغذى عليها وبعض أنواع الحيوانات القشرية والسرطانات والديدان.
3- المنطقة العميقة أو أعالي البحار Open Swas
وتعيش فيها أنواع مختلفة من الأسماك والحيوانات البحرية الأخرى، وتمتد إلى أعماق سحيقة إذ يقل وصول الأشعة الضوئية وينعدم بعد عمق 1000 متر، وينعكس هذا على تكيفات الكائنات الحية فيها، إذ يعيش في الأعماق والقاع عدد قليل من الحيوانات التي تعتمد في غذائها على ما يهبط إليها من بقايا الكائنات الحية وغيرها من المواد العضوية. ولذا فإن معظم الحيوانات التي تسكن قيعان البحار  والمحيطات صغيرة وقليلة العدد. كما أن الأسماك التي تعيش في أعماق عميقة نسبياً تكون مفلطحة وقلما تصل إلى حجم متوسط.
ولذا تصل إلى القاع كمية كبيرة من المواد العضوية التي تتحلل وتثري مياه القاع بالأملاح المعدنية. وهذه المواد مهمة جداً في تغذية العوالق النباتية التي تعيش في المناطق السطحية التي تتخللها أشعة الشمس أي حتى عمق 200 متر على الأكثر.
وتصل هذه الأملاح المعدنية إلى المناطق السطحية بفعل عملية يصعد فيها الماء من القاع إلى السطح (Upwelling) ويحدث هذا عندما تعترض اليابسة تيارات الماء الجارية في طبقات الماء العميقة قرب قاع المحيط. فمن اصطدام هذه التيارات
بقاعدة حافة اليابسة –سواء كانت حافة قارة أو حافة جزيرة- ترتفع المياه في تيار عمودي تقريباً حاملة معها الأملاح والمغذيات الأخرى إلى المنطقة السطحية حيث تعيش الهائمات النباتية (البلانكتون النباتي) فتمتصها، وتستخدمها في صنع غذائها الذي يكون أول مراحل الشبكة الغذائية في هذه البيئة، وتتكاثر فتكثر الأسماك التي تتغذى عليها. ويمكن معرفة المناطق التي يكثر فيها السمك. انظر الشكل (5-9) الذي يوضح شبكة غذائية في بيئة بحرية.

الأسئلة
1-      فسر كلاً مما يلي:
أ‌-       تعتبر البيئة أكثر ثبوتاً من بيئة اليابسة.
ب‌-     لبعض نباتات الصحراء جذور طويلة متفرعة.
ج- حيوانات الصحراء تنشط ليلاً وتختبئ نهاراً.
2- قارن بين منطقة الغابات الاستوائية المطيرة، ومنطقة الغابات متساقطة الأوراق من حيث:
أ- كمية سقوط الأمطار.
ب- نوع التربة في كل منهما.
ج- أنواع الكائنات الحية في كلٍّ منهما.
د- التوزيع الجغرافي على سطح الأرض.
3- تتميز الصحراء بظروف مناخية قاسية. وضّح مدى تأثير ذلك على الحياة فيها، دعّم إجابتك بأمثلة من الصحراء في الأردن.
4- وضّح التحورات التي حدثت في النباتات الصحراوية لتواجه ظروف الحياة في الصحراء.
5- اذكر أمثلة على كائنات حية تعيش في كل من:
أ- منطقة التندرة.
ب-منطقة التيجة.
ج-المنطقة العشبية.
6- تتبّع دورة تحلل المواد العضوية في البيئة البحرية مبيّناً أهمية ذلك في الشبكة الغذائية البحرية.

أسئلة الوحدة
1-      فسر اعتبار كلّ من الولادة (الإنجاب) والوفاة من معطيات التوازن في البيئة.
2-      اشرح بصورة تفصيلية العلاقة بين المادة والطاقة في البيئة موضحاً سريان الطاقة في نظام بيئي.
3-      اذكر أمثلة على كل من:
أ‌-       المنتجات في النظام البيئي.
ب‌-     المستهلكات الثانية في النظام البيئي.
ج- المقايضة (تبادل المنفعة).
د- الافتراس.
هـ- التطفل.
و- حيوانات تعيش في منطقة التندرة.
ز- حيوانات تعيش في منطقة الغابات الاستوائية المطيرة.
ح- النمو الأسي في الجماعات.
4- ارسم شكلاً تخطيطياً توضح فيه سلسلة غذائية في غابة من غابات الأردن.
5- الاتزان في النظام البيئي اتزان دينامي وليس جامداً ثابتاً.
اشرح هذه العبارة مستعيناً بمثال من بيئة مناسبة في جبال عجلون.
7-      وضّح المقصود لكل مفهوم من التالية:
أ- الدبال                     ب- شدة الاستضاءة
ج- التعاقب البيئي           د- الموطن البيئي.
7- قارن بين المناطق البيئية في الإقليم اليابس من كوكب الأرض من حيث:
أ- كميات الأمطار التي تسقط في كل منها      ب- درجات حرارتها
ج- أنواع الكائنات الحية فيها                   د- امتدادها الجغرافي.
8- "الأرض بيئة الحياة". اكتب تقريراً مبسّطاً توضح فيه هذه الحقيقة, ابحث عن آيات قرآنية تدعّم تقريرك، وما دور بني الإنسان في المحافظة على هذا الكوكب الأرضي؟ وما مدى أهمية ذلك؟

الفلك

الآيات (37، 38، 39) من سورة ياسين.

ما اسم الكوكب الذي تراه في هذه الصورة؟
كم قمراً ترى له؟
ما تركيبه؟ وكيف نشأ؟

الفصل السادس
المجموعة الشمسية  (Solar System)

عندما تنظر إلى السماء نهاراً تشاهد شمساً ساطعة تتميز عن غيرها من الأجرام السماوية التي تشاهدها ليلاً. ففي الليل تشاهد عدداً هائلاً من النجوم المنتشرة في السماء، وبينها عد من الكواكب. تشاهد كذلك قمراً منيراً يتغير ضياؤه ومكانه بالنسبة للنجوم من ليلة لأخرى. كما تشاهد أحياناً شهباً تومض ضوءاً لفترة قصيرة ثم تختفي. فما هذه الشمس الساطعة؟ وما الفرق بينها وبين النجوم؟ وكيف ينتج عنها الضوء والحرارة؟ وما خصائصها؟ وما أصلها؟ وما العلاقة بين الشمس والأرض والكواكب والشهب؟ جميع هذه التساؤلات سنحاول الإجابة عنها من خلال دراستنا لهذا الفصل.

ويتوقع منك بعد دراسة هذا الفصل أن تكون قادراً على أن:
1-      تحدد مكونات المجموعة الشمسية.
2-      تحدد مكونات الشمس الأساسية.
3-      تفسر كيفية تولد الطاقة الشمسية.
4-      تشرح قوانين كبلر المتعلقة بحركة الكواكب حول الشمس.

6-1
مكونات المجموعة الشمسية
انظر إلى الشكل (6-1)، أين تقع الشمس؟ ماذا يدور حولها؟ أين موقع كوكب الأرض بالنسبة لبقية الكواكب؟
إنها المجموعة الشمسية التي درستها في الصف العاشر الأساسي بشكل مختصر. وهي تتكون من نجم واحد هو
الشكل (6-1): المجموعة الشمسية.
الشمس وتسعة كواكب تدور حولها هي: عطارد والزهرة والأرض والمريخ والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون وبلوتو، وآلاف من الأجرام الصغيرة المنتشرة في نطاق محدد بين المشتري يطلق عليها اسم الكويكبات. وتحوي المجموعة الشمسية عدداً من الأقمار التي تدور حول المراكب وعدداً كبيراً من المذنبات التي تدور حول الشمس بمسارات ثابتة، وعدداً كبيراً جداً من الشهب والنيازك، وكميات كبيرة من الغازات والغبار الكوني بين الكواكب.
6-2
الشمس
هل سألت نفسك ما هذه الشمس التي نراها تشرق وتغرب يومياً؟ هل تختلف عن النجوم التي نراها ليلاً؟ وما شكل هذه الشمس؟ وما حجمها؟ وكم تبعد عنا؟ وما مكوناتها؟ وما درجة حرارتها السطحية والباطنية؟. وكيف يتولد ضياؤها؟
إن الشمس نجم متوسط الحجم إذا قورن بالنجوم الأخرى المنتشرة في هذا الكون الفسيح. وهي لا تتميز في الواقع عن غيرها من النجوم إلا بقربها منا. فمتوسط بعدها عن الأرض يقارب حوالي 150 مليون كيلو متر، ويسمى هذا البعد بالوحدة الفلكية. أما قطرها فهو حوالي 1.4 مليون كيلو متر، أي ما يعادل 109 أضعاف قطر الأرض. وكتلتها حوالي 2×1030 كيلو غراماً، أي ما يعادل حوالي 334.000 مرة كتلة الأرض. وتبلغ درجة حرارتها السطحية قرابة 6000 درجة مطلقة، وتزداد درجة حرارتها كلما اتجهنا نحو الداخل إلى أن تصل درجة الحرارة في مركزها قرابة 20 مليون درجة مطلقة.
والشمس كرة غازية متوهجة، نراها من الأرض على شكل قرص دائري ساطع جداً، وهو عبارة عن غلاف رقيق
يكسو الشمس ويدعى بالفوتوسفير أو الكرة الضوئية، وعليه تظهر بقع شمسية داكنة اللون تدعى بالكلف الشمسية وتنتج هذه البقع من عدم تساوي درجة الحرارة على سطح الشمس، انظر الشكل (6-2). ترى أيها أكثر درجة حرارة البقع الشمسية أم سطح الشمس الذي تظهر عليه؟ والحقيقة أن هذه البقع الشمسية الداكنة هي أقل درجة حرارة من المناطق المحيطة بها حوالي 1500 درجة مطلقة.
ويحيط بطبقة الفوتوسفير غلافان هما الكروموسفير (أو الطبقة الملونة) والكورونا Corona (أو ما يسمى بالإكليل)، وتشكل الأغلفة الثلاثة معاً ما يعرف بالجو الشمسي. ولا يمكن رؤية الغلافين الأخيرين إلا وقت الكسوف الشمسي التام وذلك بسبب شدة سطوع طبقة الفوتوسفير. انظر الشكل (3-6).

إذا كانت الشمس غازية، كما ذكرنا آنفاً، فلماذا لا تنتشر مادتها في الفضاء؟ ولماذا تبقى متماسكة على شكل كرة؟
إن السبب في ذلك كله هو الكتلة الهائلة من الغازات التي تتكون منها الشمس. حيث تجذب بعضها بعضاً بفعل قوة الجاذبية لأصغر حجم ممكن وهو الكرة، فتبقى متماسكة ككتلة على شكل كروي.
ممّ تتكون الشمس؟ وكيف ينبعث منها؟
تبعث الشمس طاقتها الإشعاعية على شكل موجات كهرمغناطيسية في جميع أرجاء الفضاء، وهذه الموجات الكهرمغناطيسية (وجزء منها هو الضوء المرئي) سببها التفاعلات النووية الهائلة التي تحدث في باطن الشمس
نتيجة ارتفاع الضغط ودرجة الحرارة الناجمين من ثقل الطبقات العلوية على باطن الشمس. فالشمس تتكون حالياً مما يقرب من (71%) هيدروجين و(26.5%) هيليوم، و(2.5%) عناصر أخرى مختلفة.
وتعمل التفاعلات النووية نتيجة الضغط ودرجة الحرارة المرتفعين على دمج كل أنوية أربع ذرات من الهيدروجين فتحولها إلى ذرة واحدة من الهيليوم، وذرة الهيليوم الجديدة أقل كتلة من الربع ذرات الهيدروجين المدمجة، والفرق في الكتلة هذا يتحول إلى طاقة. وقد حدد آينشتين العلاقة الأساسية التي تحكم تحول أية مادة إلى طاقة، حسب المعادلة التالية:
ط=ك س2 ---------------(1)
حيث (ط): الطاقة المكافئة (بالجول) الناتجة من تحويل كمية معينة من المادة كتلتها ك (كيلوغراماً). و (س): سرعة الضوء في الفراغ (وتساوي 3×108م/ث).
ففي باطن الشمس، حيث تصل درجة الحرارة إلى قرابة 20 مليون درجة كلفن، ويصل الضغط إلى بلايين الضغوط الجوية الرضية، تحدث تفاعلات نووية اندماجية يتم بها دمج أربع ذرات من الهيدروجين. معاً لتكوين ذرة واحدة من الهيليوم.
وبما أن كتلة ذرة الهيليوم أقل بقليل من أربع ذرات من الهيدروجين، فإن الفرق في الكتلة هذا يتحول إلى طاقة إشعاعية شمسية تنبعث على شكل موجات كهرومغناطيسية، حسب المعادلة (1). وتنبعث هذه الطاقة في جميع الرجاء، أي في جميع الاتجاهات، وما يصلنا منه لكوكب الأرض لا يمثل سوى جزء بسيط جداً من هذه الطاقة الهائلة، وذلك لبعد الشمس عنا ولصغر حجم كوكب الأرض بالنسبة للشمس، وكذلك لوجود غلاف جوي يحيط بالأرض ويعمل على امتصاص جزء بسيط جداً من تلك الطاقة الإشعاعية وعكس جزء آخر.
إذا كانت الشمس تحول ذرات الهيدروجين إلى ذرات هيليوم لتوليد الطاقة الشمسية الهائلة كما بينّا، فهل ستتوقف تلك التحولات ويتوقف الضياء الشمسي في يوم من الأيام؟
عندما تعجز الشمس عن تأمين درجات الحرارة العالية والضغوط العالية في باطنها بسبب فقدان جزء من كتلتها نتيجة تحولها إلى طاقة فستتوقف التفاعلات النووية الإندماجية. ولكن الكميات من الكتلة التي تفقدها الشمس باستمرار وفي كل لحظة على الرغم من ضخامتها قليلة جداً بالنسبة لكتلتها الكلية وبالتالي يقدر العلماء بأن كمية الهيدروجين في الشمس كافية لاستمرار الإشعاع الشمسي إلى أمد طويل قادم.
6-3
قوانين كبلر
انظر إلى الشكل (6-1) تجد تسعة كواكب تدور حول الشمس في أفلاك ثابتة وبالاتجاه ذاته.
فما شكل هذه الأفلاك؟ وهل تسير جميع الكواكب حول الشمس بسرعة واحدة؟ وهل تستغرق الزمن ذاته لإتمام
دورة كاملة حول الشمس؟ وهل يختلف بُعد الكوكب عن الشمس أثناء مسيره؟ وهل سرعة الكوكب في فلكه ثابتة؟ جميع هذه التساؤلات أجاب عنها العالم الألماني كبلر في القرن السابع عشر الميلادي بقوانينه الثلاثة التي تحكم حركة الكواكب حول الشمس، وهي:
القانون الأول
ويصف شكل مدارات الكواكب حول الشمس وينص على أن كل كوكب من كواكب المجموعة الشمسية يسير حول الشمس في فلك (مدار) إهليلجي (بيضوي) بحيث تقع الشمس في إحدى بؤرتيه كما في الشكل (6-4). فالكوكب عندما يكون في أبعد نقطة عن الشمس فإنه يكون في الأوج. وعندما يكون في أقرب نقطة إلى الشمس فإنه يكون في الحضيض.
القانون الثاني 
ويصف سرعة الكوكب أثناء مسيره في مداره وينص على أن الخط الواصل بين الكوكب والشمس يمسح في أثناء سير الكوكب مساحات متساوية في أزمنة متساوية.
ويتسبّب ذلك في أن تكون سرعة الكوكب في مداره غير ثابتة، أي متغيرة. فتزداد السرعة المدارية حين اقتراب الكوكب من الشمس في الحضيض، أي في (النقطة أ) مثلاً

في الشكل (6-5) وتقل هذه السرعة حين ابتعاد الكوكب عن الشمس في الأوج، أي في (النقطة ب) مثلاً في الشكل (6-5). فإذا فرضنا كوكباً يقطع في كل شهر مساحة معينة من المدار الإهليلجي فإن الشكل يبين المساحات التي يمسحها هذا الكوكب في كل شهر، والتي يجب أن تكون متساوية، وبالتالي يكون لزاماً على الكوكب أن يكون في (النقطة أ) أسرع منه في (النقطة ب).
سؤال
جد منطقتين مختلفتين على المسار الإهليلجي في الشكل (6-5) تكون فيهما سرعة الكوكب متساوية. وهل يمكنك إيجاد ثلاث نقاط مختلفة على المسار الإهليلجي تكون فيها سرعة الكوكب متساوية؟
القانون الثالث
ويرتبط هذا القانون بين بعد الكوكب عن الشمس وزمنه الدوري حولها، حيث ينص على أن مربع زمن الدورة الكاملة للكوكب يتناسب طردياً مع مكعب متوسط بعده عن الشمس. أي أنه كلما زاد بعد الكوكب عن الشمس يجب أن يزداد زمنه الدوري حولها.
فإذا فرضنا أن الزمن الدّوري لكوكب معين (ن1) ومتوسط بعده عن الشمس (ف1) والزمن الدوري لكوكب آخر (ن2) ومتوسط بعده عن الشمس (ف2)، فإن:
معادلة
أي أن حاصل قسمة مكعب بعد الكوكب عن الشمس إلى مربع زمنه الدوري ثابتة ومتساوية لجميع الكواكب. فبعد الأرض عن الشمس –كما بينا سابقاً- يساوي وحدة فلكية واحدة وزمنها الدوري سنة واحدة. فإذا علمت أن زمن دورات كوكب المشتري حول الشمس يستغرق 11.86 سنة، فإن بعد المشتري (ف2)، حسب العلاقة (2) سيكون:
معادلة
لقد استطاع نيوتن أن يشتق قوانين كبلر رياضياً من قانونه للجذب العام وقوانين الحركة التي سبق أن درستها، فعلى سبيل المثال يمكن إثبات قانون كبلر الثالث آنف الذكر بسهولة في حالة خاصة عندما يكون المدار دائرياً، كما في الشكل (6-6)، وذلك على النحو التالي:
لنفرض أن كوكباً كتلته (ك) يتحرك حول الشمس التي كتلتها (كـ) بسرعة (ع) في مدار
دائري نصف قطره (نق) كما في الشكل (6-6)، وحسب قانون نيوتن الثاني فإن قوة الجذب للشمس تعمل على تسارع الكوكب نحو المركز، أي أن:
معادلة

حيث (ج): ثابت الجذب العام ويساوي 6.67×10-11م3/كغ.ث2.
ويمكن حساب سرعة الكوكب من العلاقة التالية:
حيث (ن) الزمن الدوري للكوكب و (2 نق ) المسافة التي يقطعها الكوكب خلال الزمن.
وبالتعويض عن (ع) من العلاقة السابقة (3)، نحصل على:
معادلة
وتلاحظ من العلاقة السابقة أن الزمن الدوري لكوكب ما في المجموعة الشمسية لا يعتمد على كتلته أو سرعته وإنما يعتمد فقط على نصف قطر مداره. أي أنه إذا كان لدينا كوكبان، فإن مربعي الزمن الدوري لهما يكونان:
معادلة
وبقسمة المعادلة (6)، على المعادلة (7)، نحصل على:
معادلة
فإذا استبدلنا نصف قطر المسار الدائري (نق) بالبعد (ف) فإننا نحصل على قانون كبلر الثالث (المعادلة 2).
ويبين الجدول (2-1) قيمك (ن) و (ف) لعدد من الكواكب، كما يبين متوسط سرعة الكوكب المدارية حول الشمس والنسبة بين (ف3) و (ن2) لتلك الكواكب. وتلاحظ من الجدول أن قيمة
ثابتة، أي أنها تتفق تماماً مع قانون كبلر الثالث.
جدول

الأسئلة
1-      ما مكونات المجموعة الشمسية؟
2-      ممّ تتكون الشمس؟
3-      ما هي الوحدة الفلكية؟ ولماذا وضعت؟
4-      كيف تحافظ الشمس على مادتها وشكلها على الغرم أنها غازية؟
5-      فسّر كيف ينتج الضياء الشمسي، وهل سيتوقف في يوم من الأيام؟
6-      أين يكون الكوكب أسرع دوراناً حول الشمس في منطقة الأوج أم في الحضيض؟
7-      لو توقف كوكب عن الدوران حول الشمس فماذا يحدث له؟
8-      كوكب يدور حول الشمس دورة كاملة خلال 29 سنة أرضية تقريباً. ما بعد هذا الكوكب عن الشمس بالوحدات الفلكية؟

الفصل السابع
كواكب المجموعة الشمسية

هل تساءلت عن كواكب المجموعة الشمسية التي ذكرناها في الفصل السابق؟ وهل هي شبيهة بالأرض من حيث سطحها وتركيبها وحجمها وكثافتها وغلافها الجوي وعدد أقمارها ودرجة حرارتها السطحية، أم أنها مختلفة؟ وهل الكواكب وأقمارها تصدر ضوءاً كالشمس؟ جميع هذه التساؤلات سنحاول الإجابة عنها من خلال دراستنا لهذا الفصل.

ويُتوقع منك بعد دراسة هذا الفصل أن تكون قادراً على أن:
1-      تقارن بين النجم والكوكب والقمر.
2-      تقارن بين جيولوجية الكواكب من حيث صفات سطوحها ومكوناتها الداخلية.
3-      توضح حركة الكواكب حول الشمس، وتعرف سرعاتها ومدة دورانها حول الشمس وحول نفسها.
4-      تفسر سبب ظهور السماء بلون أزرق نهاراً بالنسبة للأرض وسبب ظهور سماء القمر بلون أسود نهاراً.
5-      تفسر كيفية حدوث الفصول الأربعة.
6-      تشرح كيفية ظهور القمر بأطوار مختلفة.
7-      تفسر كيفية حدوث الخسوف القمري والكسوف الشمسي.
8-      تفسر حركات القمر الظاهرية في السماء خلال الشهر القمري.

7-1
مجموعات الكواكب الشمسية
تمعن في الجدول (7-1) ولاحظ الحجم (من خلال نصف القطر) والكثافة لكل كوكب من كواكب المجموعة الشمسية، تجد أنه بالإمكان تقسيم تلك الكواكب من مجموعتين.
المجموعة الأولى: وتدعى بالكواكب الرضية (أو الصخرية)، وهي صخرية صلبة لكثافتها العالية، وحجمها صغير نسبياً، وهذه المجموعة تشتمل على الكواكب الأربعة القريبة من الشمس، وهي: عطارد والزهرة والأرض والمريخ.
المجموعة الثانية: وتدعى بالكواكب الشبيهة بالمشتري ومعظم كتلتها إما سائلة أو غازية لقلة كثافتها، وحجمها كبير جداً، وتعرف بالكواكب العملاقة. وهذه المجموعة تشتمل على الكواكب البعيدة عن الشمس وهي: المشتري وزحل وأورانوس ونبتون.
أما كوكب بلوتو، فلا يندرج تحت أي من المجموعتين السابقتين لأنه صغير الحجم مثل الكواكب الأرضية وقليل الكثافة مثل الكواكب الشبيهة بالمشتري.
والكواكب بشكل عام تستمد جميعها الضوء من الشمس ونراها لأنها تعكس بعض ذلك الضوء.
7-2
عطارد MERCURY
هو أقرب الكواكب إلى الشمس، ولهذا يظهر أحياناً في الصباح الباكر قبل شروق الشمس وأحياناً أخرى في المساء بعد غروب الشمس مباشرة. ويمكن رؤيته بالعين المجردة إذا تم تحديد موقعه في السماء.
ويستغرق دوران كوكب عطارد حول الشمس مدة 88 يوماً أرضياً، وتمثل هذه المدة سنته. ويبلغ قطر الكوكب قرابة 38 ,0 من قطر الأرض. أي أنه أصغر من الأرض. ويبلغ متوسط بعده عن الشمس حوالي 5.8×107 كيلو متراً (0.39 وحدة فلكية). ونظراً لقرب هذا الكوكب من الشمس فإنه أسرعها حركة حولها، إذ تبلغ سرعته المدارية قرابة 48
كم/ث. وليس لهذا الكوكب أي قمر لأن قربه من الشمس يجعل قوة جذبها لقمره –لو كان له قمر- أقوى من قوة جذبه له.
أما سطح الكوكب فلم يكن معروفاً عنه الكثير إلا بعد مرور مركبة الفضاء مارينر 10 (Mariner) بالقرب منه وذلك عام 1974. وقد أظهرت الصور الملتقطة لسطحه بأنه شديد الشبع بسطح قمرنا، انظر الشكل (7-1)، فسطحه خشن، وتظهر عليه تلال وهضاب، كما تنتشر على سطحه فوهات مستديرة كثيرة جداً نشأت في الغالب نتيجة لتصادم النيازك بسطح الكوكب نظراً لعدم احتوائه على غلاف جوي، وكثرة البراكين التي كانت نشيطة في الماضي.
ويدور الكوكب حول نفسه ببطء وينتج عن ذلك الليل والنهار ويستغرق لإتمام دورة كاملة قرابة 59 يوماً أرضياً، وهذا يسبب انخفاضاَ كبيراَ في درجة الحرارة الليلية لتصل إلى 1705س تحت الصفر، وتزيد درجة الحرارة عند منتصف
النهار عن 4305س. ودرجة الحرارة هذه كافية لصهر بعض الفلزات مثل القصدير والرصاص. وفروق درجات الحرارة هذه هي أكبر على كوكب عطارد منها على أي كوكب آخر.
أما باطن كوكب عطارد فيعتقد لأنه شبيه بباطن كوكبنا الأرضي، حيث إن متوسط كثافة كوكب عطارد تصل إلى قرابة 5.40غ/سم3، بينما متوسط كثافة الأرض قرابة 5.52غ/سم3، وهذا يعني أن الفلزات الثقيلة مثل الحديد والنيكل موجودة في قلب كوكبي عطارد والأرض لأن كثافة الصخور القريبة من سطح الأرض تساوي 2.7غ/سم3.
7-3
الزهرة  VENUS
 هل لاحظت ظهور جرم سماوي ساطع جهة الغرب بعد غروب الشمس مباشرة وأحياناً أخرى قبل شروق الشمس مباشرة؟ إن هذا الجرم السماوي الذي يظهر أحياناً جهة الغرب وأحياناً أخرى جهة الشرق ويعتقد الكثيرون من الناس نجماً هو في الحقيقة كوكب الزهرة. ولشدة سطوع هذا الكوكب فقد تخيله اليونانيون الإغريق إلهة الجمال فأطلقوا عليها اسم فينوس (Venus).
وكوكب الزهرة هو ثاني الكواكب بعداً عن الشمس. ويعد من أسطع الأجرام السماوية التي نشاهدها في السماء بعد الشمس والقمر، وهو يظهر في أول المساء بعد الغروب أو في الصباح قبل الشروق لوقوع هذا الكوكب داخل مدار الأرض، انظر الشكل (6-1).
ويستغرق دوران كوكب الزهرة حول الشمس مدة 222يوماً ودورانه حول نفسه 243يوماً، وهذا هو الكوكب الوحيد الذي نجد يومه أطول من سنته. أما حجمه فقريب من حجم الأرض. إذ يبلغ قطره حوالي 0.95من قطر الأرض. ويبلغ متوسط بعده عن الشمس حوالي 1.08×108 كيلو متراً (0.72 وحدة فلكية).
والآن ماذا تتوقع أن تكون سرعة الزهرة المدارية حول الشمس؟ هل ستكون أكبر من سرعة عطارد وأقل من سرعة الأرض، أم أصغر من سرعة عطارد وأكبر من سرعة الأرض؟.
نظراً لأن هذا الكوكب أبعد من عطارد عن الشمس وأقرب من الأرض إلى الشمس فإن سرعته يجب أن تكون أقل من سرعة عطارد وأكبر من سرعة الأرض، وتبلغ حوالي 35كم/ث. وهذا الكوكب أيضاً ليس له أقمار. أما سطحه فهو صلب كالأرض ويحتوي على مرتفعات صخرية. ولا يمكننا مشاهدة سطحه بوساطة المرقب لأن الكوكب محاط بغلاف جوي سميك وكثيف. وهذا الغلاف الجوي هو سبب سطوع الكوكب العالي جداً بالمقارنة مع الأجرام السماوية مما يجعله زاهراً. ومن هنا أتت تسمية الكوكب بالعربية الزهرة. أما طبيعة سطح الكوكب فقد تم التقاط صور له عن قرب بوساطة مركبات فضائية دارت حوله وصورته صوراً عديدة. ولقد تبين من هذه الصور – انظر الشكل (7-2)- أن السطح
مستو ومغطي بالحجارة إلى حد ما، ويحتوي على قارتين عاليتي الارتفاع. كما تبين أن عليه جبالاً شاهقة مثل جبال الأرض وأودية طويلة وعريضة وعميقة، وسطحه مغطى بدقائق ترابية صغيرة بالإضافة إلى وجود فوهات بركانية عديدة على سطحه.
وتعمل الأغلفة الجوية للكواكب عادة على رفع درجة حرارتها السطحية، حيث تعمل تلك
الأغلفة عمل البيوت الزجاجية (البلاستيكية) وتقوم بحفظ الطاقة الشمسية التي تخترق غلافها الجوي دون أن تنعكس أو يعاد إشعاعها مما يسبب رفع درجة الحرارة. ونظراً لأنه كثافة الغلاف الجوي لكوكب الزهرة عالية جداً والغلاف أيضاً سميك فإن درجة حرارة الكوكب السطحية على الرغم من أنه أبعد من عطارد عن الشمس.
ويتكون غلاف الزهرة الجوي في معظمه من عاز ثاني أكسيد الكربون (97%) وقليل من غاز النتروجين (2%) ونسبة ضئيلة جداً من الأكسجين وبخار الماء. لعلك الآن تخمن اسم الكوكب الذي سنقوم بدراسته والذي يلي كوكب الزهرة في البعد عن الشمس، إنه كوكبنا الأرضي.



ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق