أكثر

22: أصل الأرض والنظام الشمسي - علوم الأرض

22: أصل الأرض والنظام الشمسي - علوم الأرض


22: أصل الأرض والنظام الشمسي - علوم الأرض

بعد قراءة هذا الفصل والإجابة على أسئلة المراجعة في النهاية ، يجب أن تكون قادرًا على:

  • اشرح نظرية الانفجار العظيم لأصل الكون.
  • اشرح كيف يمكن أن تتحول سحب الغاز العائمة في الفضاء إلى نجوم وكواكب.
  • صف أنواع الأشياء الموجودة في نظامنا الشمسي ، وسبب وجودها في مكان وجودها.
  • اشرح كيف حصلت الأرض على هيكلها الطبقي وماءها وغلافها الجوي.
  • اشرح كيف تشكل القمر.
  • قارن وقارن بين نظامنا الشمسي وأنظمة الكواكب الأخرى.

قصة كيف نشأت الأرض هي تناقض مذهل. من ناحية أخرى ، كان لا بد من أن تسير أشياء كثيرة بشكل صحيح حتى تتطور الأرض كما فعلت ، ولتتطور الحياة. من ناحية أخرى ، فإن تكوين الكواكب المشابهة للأرض هو نتيجة متوقعة تمامًا للعمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث حول النجوم. في الواقع ، لقد حدث أكثر من مرة.

يبدأ هذا الفصل قصة الأرض من البداية - The جدا بداية - لشرح لماذا ، لمليارات السنين ، يجب أن تولد أجيال من النجوم ، ثم تموت الموت المتفجر قبل أن تكون الأرض موجودة. تعتبر كيفية تشكل النجوم وحرقها وتأثيرها على الأشياء من حولها أمرًا أساسيًا في قصة الأرض ، كما هو الحال في الحي القاسي الذي قضت فيه الأرض سنواتها الأولى.


3.1 أصل الأرض والنظام الشمسي

بحسب ال نظرية الانفجار الكبير ، رمش الكون إلى الوجود بعنف منذ 13.77 مليار سنة (الشكل 3.1.1). غالبًا ما يوصف الانفجار العظيم بأنه انفجار ، لكن تخيله على أنه كرة نارية هائلة ليس دقيقًا. تضمن الانفجار العظيم توسعًا مفاجئًا في المادة والطاقة والفضاء من نقطة واحدة. ينطوي نوع انفجار هوليوود الذي قد يتبادر إلى الذهن على توسع المادة والطاقة في غضون الفضاء ، ولكن أثناء الانفجار العظيم ، الفضاء بحد ذاتها تم انشائه.

الشكل 3.1.1 الانفجار العظيم وتطور الكون (ستيفن إيرل ، & # 8220 جيولوجيا فيزيائية & # 8221).

في بداية الانفجار العظيم ، كان الكون شديد السخونة والكثافة بحيث لا يمكن أن يكون سوى أزيز من الجسيمات أصغر من الذرات ، ولكن مع تمدده ، تبرد أيضًا. في النهاية اصطدمت بعض الجسيمات وتلتصق ببعضها البعض. أنتجت هذه الاصطدامات الهيدروجين والهيليوم ، وهما أكثر العناصر شيوعًا في الكون ، إلى جانب كمية صغيرة من الليثيوم. تسببت الجاذبية في اندماج سحب هذه العناصر المبكرة في النجوم ، وتشكلت عناصر أثقل داخل هذه النجوم.

بدأ نظامنا الشمسي في التكون منذ حوالي 5 مليارات سنة ، أي ما يقرب من 8.7 مليار سنة بعد الانفجار العظيم. أ النظام الشمسي يتكون من مجموعة من الأشياء التي تدور حول نجم مركزي واحد أو أكثر. تبدأ جميع أنظمة الطاقة الشمسية بنفس الطريقة. يبدأون في سحابة من الغاز والغبار تسمى أ سديم . السدم هي بعض أجمل الأشياء التي تم تصويرها في الفضاء ، بألوان نابضة بالحياة من الغازات والغبار التي تحتويها ، وميض لامع من العديد من النجوم التي تشكلت بداخلها (الشكل 3.1.2). يتكون الغاز إلى حد كبير من الهيدروجين والهيليوم ، ويتكون الغبار من حبيبات معدنية صغيرة وبلورات ثلجية وجزيئات عضوية.

الشكل 3.1.2 صورة سديم. تظهر أعمدة الخلق داخل سديم النسر في ضوء مرئي (يسار) وضوء قريب من الأشعة تحت الحمراء (يمين). يلتقط ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة الحرارة من النجوم ، ويسمح لنا برؤية النجوم التي كان من الممكن أن يخفيها الغبار. هذا هو السبب في أن الصورة على اليمين يبدو أنها تحتوي على نجوم أكثر من الصورة الموجودة على اليسار [ناسا ، ووكالة الفضاء الأوروبية ، وفريق هابل للتراث (STScI / AURA) http://bit.ly/1Dm2X5a].

يبدأ النظام الشمسي في التكون عندما تبدأ بقعة صغيرة داخل السديم (صغيرة وفقًا لمعايير الكون) في الانهيار على نفسها. ليس من الواضح بالضبط كيف بدأ هذا ، على الرغم من أنه قد يكون ناتجًا عن السلوك العنيف للنجوم القريبة أثناء تقدمهم خلال دورات حياتهم. قد تضغط الطاقة والمواد التي تطلقها هذه النجوم على الغاز والغبار في الأحياء المجاورة داخل السديم. بمجرد تشغيله ، يستمر انهيار الغاز والغبار داخل تلك الرقعة لسببين. أحد هذه الأسباب هو أن قوة الجاذبية تسحب جزيئات الغاز وجزيئات الغبار معًا. لكن في وقت مبكر من هذه العملية ، تكون هذه الجسيمات صغيرة جدًا ، لذا فإن قوة الجاذبية بينهما ليست قوية. إذن كيف يجتمعون؟ الجواب هو أن الغبار يتراكم أولاً في كتل فضفاضة لنفس السبب الذي يجعل أرانب الغبار تتكون تحت سريرك: الكهرباء الساكنة. عندما تتكثف البقعة الصغيرة داخل السديم ، يبدأ النجم بالتشكل من مادة مسحوبة إلى مركز الرقعة ، ويستقر الغبار والغاز المتبقي في قرص يدور حول النجم. القرص هو المكان الذي تتشكل فيه الكواكب في النهاية ، لذلك يطلق عليه اسم قرص الكواكب الأولية . في الشكل 3.1.3 ، تُظهر الصورة الموجودة في الجزء العلوي الأيسر انطباع فنان عن قرص كوكبي أولي ، وتُظهر الصورة الموجودة في الجزء الأيمن العلوي قرصًا كوكبيًا أوليًا حقيقيًا يحيط بالنجم HL Tauri. لاحظ الحلقات المظلمة في قرص الكواكب الأولية. هذه فجوات حيث تبدأ الكواكب في التكون. الحلقات موجودة لأن الكواكب الأولية بدأت في جمع الغبار والغاز في مداراتها. يوجد تشبيه لهذا في نظامنا الشمسي ، لأن الحلقات المظلمة تشبه الفجوات الموجودة في حلقات زحل (الشكل 3.1.3 ، أسفل اليسار) ، حيث يمكن العثور على الأقمار (الشكل 3.1.3 ، أقل) حق).

الشكل 3.1.3 أقراص الكواكب الأولية وحلقات زحل. أعلى اليسار: انطباع فني عن قرص كوكبي أولي يحتوي على غاز وغبار يحيط بنجم جديد. [ناسا / مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، http://1.usa.gov/1E5tFJR] أعلى اليمين: صورة لقرص الكواكب الأولية المحيط بـ HL Tauri. يُعتقد أن الحلقات المظلمة داخل القرص عبارة عن فجوات حيث تكتسح الكواكب المتكونة حديثًا الغبار والغاز. [ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) http://bit.ly/1KNCq0e]. أسفل اليسار: صورة لزحل تظهر فجوات مماثلة داخل حلقاته. البقعة المضيئة في الأسفل هي شفق ، شبيه بالأضواء الشمالية على الأرض. [ناسا ، ووكالة الفضاء الأوروبية ، وجي كلارك (جامعة بوسطن) ، وز. نقطة بيضاء. [ناسا / مختبر الدفع النفاث / معهد علوم الفضاء ، http://1.usa.gov/1g2EeYw].

الشكل 3.1.4 ثلاثة أنواع من الكواكب. تتكون كواكب المشتري (أو الغازية العملاقة) مثل كوكب المشتري في الغالب من الهيدروجين والهيليوم. هم الأكبر من الأنواع الثلاثة. الكواكب الجليدية العملاقة مثل أورانوس هي ثاني أكبر الكواكب. تحتوي على الماء والأمونيا وجليد الميثان. الكواكب الأرضية مثل الأرض هي الأصغر ، ولها نوى معدنية مغطاة بدثار صخري. [KP ، بعد صور المجال العام لـ Francesco A و Wolfman SF (http://bit.ly/1eP75P4) و NASA (http://1.usa.gov/1gFVsf6، http://1.usa.gov/ 1M89jI3)].

لا يتم خلط هذه الأنواع الثلاثة من الكواكب معًا بشكل عشوائي داخل نظامنا الشمسي. بدلا من ذلك تحدث بطريقة منهجية ، مع الكواكب الأرضية الأقرب إلى الشمس ، تليها كواكب جوفيان ثم عمالقة الجليد. جزء من سبب هذا الترتيب هو خط الصقيع (يشار إليها أيضًا باسم خط الثلج ). يفصل خط الصقيع الجزء الداخلي من قرص الكواكب الأولية الأقرب إلى الشمس ، حيث كان الجو حارًا جدًا بحيث لا يسمح بتبلور أي شيء سوى معادن السيليكات والمعادن ، من الجزء الخارجي للقرص بعيدًا عن الشمس ، حيث كان باردًا بدرجة كافية السماح لتشكيل الجليد. ونتيجة لذلك ، فإن الأجسام التي تشكلت في الجزء الداخلي من قرص الكواكب الأولية تتكون إلى حد كبير من الصخور والمعدن ، في حين أن الأجسام التي تشكلت في الجزء الخارجي تتكون إلى حد كبير من الغاز والجليد. كما فجرت الشمس الفتية النظام الشمسي بهيج الرياح الشمسية (الرياح المكونة من جزيئات نشطة) ، مما ساعد على دفع الجزيئات الأخف نحو الجزء الخارجي من قرص الكواكب الأولية.

تشكلت الأجسام في نظامنا الشمسي بواسطة التراكم . في وقت مبكر من هذه العملية ، تم تجميع الجزيئات المعدنية والصخرية في كتل رقيقه بسبب الكهرباء الساكنة. مع زيادة كتلة التكتلات ، أصبحت الجاذبية أكثر أهمية ، حيث تسحب المواد من أماكن أبعد وتنمو هذه الكتل الصلبة إلى أجسام أكبر وأكبر. في نهاية المطاف ، أصبحت كتلة الأجسام كبيرة بما يكفي لأن جاذبيتها كانت قوية بما يكفي لتعلق بجزيئات الغاز ، لأن جزيئات الغاز خفيفة للغاية.

تشكلت أرضنا على الرغم من عملية التراكم هذه منذ حوالي 4.6 مليار سنة. كانت الأرض المبكرة شديدة الحرارة وكان لها تركيبة سائلة منصهرة ، مع فقد النشاط الجيولوجي والبركاني على السطح. جاءت حرارة الأرض من مجموعة متنوعة من العمليات:

  • جاءت الحرارة من اضمحلال العناصر المشعة داخل الأرض ، وتحديداً اضمحلال 235U ، و 238 U ، و 40 K ، و 232 Th ، والتي توجد بشكل أساسي في الوشاح. تتناقص الحرارة الإجمالية الناتجة بهذه الطريقة بمرور الوقت (لأن هذه النظائر تُستهلك) ، وهي الآن تمثل ما يقرب من 25٪ مما كانت عليه عندما تشكلت الأرض. هذا يعني أن باطن الأرض يبرد ببطء.
  • جاءت الحرارة من الطاقة الحرارية الموجودة بالفعل داخل الأجسام التي تراكمت لتشكل الأرض.
  • جاءت الحرارة من الاصطدامات. عندما اصطدمت الأجسام بالأرض ، تحول بعض الطاقة الناتجة عن حركتها إلى تشوه الأرض ، وتحول بعضها إلى حرارة. (كان أسوأ اصطدام شهدته الأرض هو كوكب يدعى ثيا ، والذي كان بحجم المريخ تقريبًا. بعد فترة وجيزة من تشكل الأرض ، ضربت ثيا الأرض. عندما ارتطمت ثيا بالأرض ، اندمج قلب ثيا المعدني مع قلب الأرض ، وحطام من ألقيت طبقات السيليكات الخارجية في الفضاء ، مشكلة حلقة من الركام حول الأرض ، واندمجت المادة الموجودة داخل الحلقة لتشكل جسمًا جديدًا في مدار حول الأرض ، مما أعطانا قمرنا. ومن اللافت للنظر أن الحطام ربما يكون قد اندمج في 10 سنوات أو أقل! هذا السيناريو لتشكيل القمر يسمى فرضية التأثير العملاق .)
  • عندما أصبحت الأرض أكبر ، أصبحت قوة الجاذبية أقوى. أدى هذا إلى زيادة قدرة الأرض على جذب الأشياء إليها ، ولكنه تسبب أيضًا في ضغط المواد التي تصنع الأرض ، مثل الأرض التي تمنح نفسها عناقًا ثقاليًا عملاقًا. يؤدي الضغط إلى تسخين المواد.

كان للتدفئة نتيجة مهمة جدًا على بنية الأرض. مع نمو الأرض ، جمعت مزيجًا من حبيبات السيليكات المعدنية وكذلك الحديد والنيكل. كانت هذه المواد منتشرة في جميع أنحاء الأرض. تغير ذلك عندما بدأت تسخين الأرض: فقد أصبح الجو حارًا لدرجة أن كلاً من معادن السيليكات والمعادن تذوب. كان ذوبان المعدن أكثر كثافة من ذوبان معدن السيليكات ، لذلك غرق المعدن المنصهر في مركز الأرض ليصبح لبها ، وارتفع ذوبان السيليكات لأعلى ليصبح قشرة الأرض وغطاءها. بعبارة أخرى ، لم تختلط الأرض بنفسها. يسمى فصل معادن السيليكات والمعادن إلى طبقة خارجية صخرية ولب معدني على التوالي التفاضل . منذ ذلك الحين ، جذبت الجاذبية الأرض إلى شكل كروي تقريبًا يبلغ نصف قطره 6371 كيلومترًا ومحيطه حوالي 40 ألف كيلومتر. ومع ذلك ، فهي ليست كرة مثالية ، حيث يتسبب دوران الأرض في حدوث انتفاخ استوائي ، بحيث يكون محيط الأرض 21 كم (0.3٪) أعرض عند خط الاستواء من القطب إلى القطب. وبالتالي فهو تقنيًا "كروي مفلطح".

إذا أردنا إجراء جرد للعناصر التي تتكون منها الأرض ، فسنجد أن 95٪ من كتلة الأرض تأتي من أربعة عناصر فقط: الأكسجين والمغنيسيوم والسيليكون والحديد. تأتي معظم الـ 5٪ المتبقية من الألمنيوم والكالسيوم والنيكل والهيدروجين والكبريت. نحن نعلم أن الانفجار العظيم صنع الهيدروجين والهيليوم والليثيوم ، ولكن من أين أتت بقية العناصر؟ الجواب أن العناصر الأخرى صنعت بواسطة النجوم. تؤدي الحرارة والضغط داخل النجوم إلى تحطيم الذرات الأصغر معًا والاندماج في ذرات جديدة أكبر. على سبيل المثال ، عندما تصطدم ذرات الهيدروجين ببعضها البعض وتنصهر ، يتشكل الهيليوم. يتم إطلاق كميات كبيرة من الطاقة عندما تندمج بعض الذرات وهذه الطاقة هي التي تجعل النجوم تتألق.

يتطلب الأمر نجومًا أكبر لصنع عناصر ثقيلة مثل الحديد والنيكل. شمسنا هي نجم متوسط ​​بعد أن تستهلك وقود الهيدروجين الخاص بها لتكوين الهيليوم ، ثم يتم دمج بعض من هذا الهيليوم لتكوين كميات صغيرة من البريليوم والكربون والنيتروجين والأكسجين والفلور ، وستكون في نهاية عمرها. . سيتوقف عن تكوين الذرات وسيبرد وينفخ حتى يصل منتصفه إلى مدار المريخ. في المقابل ، تنهي النجوم الكبيرة حياتها بطريقة مذهلة ، حيث تنفجر على شكل مستعرات أعظمية وتطرح الذرات المتكونة حديثًا - بما في ذلك العناصر الأثقل من الحديد - في الفضاء. استغرق الأمر أجيالًا عديدة من النجوم لتكوين عناصر أثقل وإلقاءها في الفضاء قبل أن تكون العناصر الأثقل وفيرة بما يكفي لتشكيل كواكب مثل الأرض.

* & # 8221Physical Geology & # 8221 بواسطة Steven Earle المستخدمة بموجب ترخيص CC-BY 4.0 دولي. قم بتنزيل هذا الكتاب مجانًا من الموقع http://open.bccampus.ca

النظرية القائلة بأن الكون بدأ بتوسع عملاق منذ حوالي 13.77 مليار سنة (3.1)


22: أصل الأرض والنظام الشمسي - علوم الأرض

بعد قراءة هذا الفصل بعناية واستكمال التدريبات فيه والإجابة على الأسئلة في النهاية ، يجب أن تكون قادرًا على:

  • صف ما حدث أثناء الانفجار العظيم ، واشرح كيف نعرف أنه حدث
  • اشرح كيف يمكن أن تتحول سحب الغاز العائمة في الفضاء إلى نجوم وكواكب وأنظمة شمسية
  • صف أنواع الأشياء الموجودة في نظامنا الشمسي ، وسبب وجودها في مكان وجودها
  • حدد المراحل المبكرة من تاريخ الأرض ، بما في ذلك كيفية تطوير هيكلها متعدد الطبقات ، ومن أين جاء الماء والغلاف الجوي
  • اشرح كيف تشكل القمر وكيف نعرف
  • لخص التقدم المحرز حتى الآن في البحث عن كواكب منطقة صالحة للسكن خارج نظامنا الشمسي
  • اشرح سبب إثارة أنظمة الكواكب التي اكتشفناها حتى الآن أسئلة حول نموذجنا لكيفية تشكل النظام الشمسي

قصة كيف نشأت الأرض هي تناقض مذهل. من ناحية أخرى ، كان يجب أن تسير أشياء كثيرة بشكل صحيح تمامًا للأرض لتتغير بالطريقة التي فعلت بها وتطور الحياة. من ناحية أخرى ، فإن تكوين الكواكب المشابهة للأرض هو نتيجة متوقعة تمامًا لقوانين الفيزياء ، ويبدو أنه حدث أكثر من مرة.

سنبدأ قصة الأرض من البداية - جدا بداية - وتعلم لماذا يجب أن تولد أجيال من النجوم ثم تموت الموت المتفجر قبل أن تكون الأرض موجودة. سننظر في ما يتطلبه النجم لتشكيل ، والأشياء التي تتشكل حوله ، وكذلك لماذا تعتمد طبيعة هذه الأشياء على مدى بعدها عن النجم المركزي.

أمضت الأرض سنواتها الأولى وهي نشأت في حي قاسٍ للغاية ، وسنناقش كيف أثرت بيئة الأرض على تطورها ، بما في ذلك كيف حصلت على قمرها مما كان حرفياً ضربة قاتلة للأرض. سيناقش هذا الفصل أيضًا البحث عن شبيهة بالأرض الكواكب الخارجية (الكواكب الموجودة خارج نظامنا الشمسي).


أصل النظام الشمسي والأرض | جغرافية

قام العديد من العلماء والفلاسفة بالتعبير عن مفاهيمهم وفرضياتهم ونظرياتهم من وقت لآخر لكشف الغموض وحل لغز مشاكل أصل وتطور نظامنا الشمسي بشكل عام والأرض بشكل خاص ولكن لم يستطع أي من هذه المشاكل. يتم قبولها من قبل غالبية المجتمع العلمي.

على الرغم من عدم وجود إجماع مشترك بين العلماء حول أصل نظامنا الشمسي ، إلا أنه يمكن القول بأمان أن جميع كواكب نظامنا الشمسي يعتقد أنها تشكلت بنفس العملية.

هذا يعني أن جميع المفاهيم والفرضيات والنظريات المقدمة لأصل النظام الشمسي قابلة للتطبيق أيضًا على أصل الأرض.

يمكن تقسيم جميع الآراء والمفاهيم المتعلقة بأصل الأرض إلى مجموعتين على سبيل المثال:

نظرًا لأن المفاهيم الدينية ليس لها أي أساس منطقي وعلمي ، فقد تم تجاهلها من قبل المجتمع العلمي الحديث.

على سبيل المثال ، رأى رئيس الأساقفة آشر أن الأرض خلقت في الساعة 9.00 صباحًا. (من المفترض أن يكون توقيت غرينتش؟) في Octo & Shyber 26 ، 4004 قبل الميلاد. هو مجرد خيال.

على أساس عدد الأجرام السماوية المشاركة في أصل النظام الشمسي والأرض ، تنقسم المفاهيم العلمية إلى ثلاث مجموعات على سبيل المثال:

(ط) المفهوم الأحادي (الذي يشمل جسدًا سماويًا واحدًا فقط ،

(2) المفهوم الثنائي (الذي يشمل جسمين سماويين) و

(3) مفهوم النجم الثنائي أو مفهوم ثلاثي الهجين (يتضمن أكثر من جسمين سماويين).

الفرضية الغازية لكانط:

قدم الفيلسوف الألماني إيمانويل كانط أطروحته بعنوان & # 8216 The General Natural His & shytory and Theory of the Heaven أو مقال عن الأصل العامل والميكانيكي لكامل Uni & shyverse على أساس قوانين نيوتن & # 8217 في 1755. ادعى كانط أن كتابه & # 8216gaseous hypothesis & # 8217 of the Origin of the Earth is based on the sound Principles of New & shyton & # 8217s law of gravitation and # rotatory motion.

في البداية ، حظيت فرضيته بالتعريف والخجل في جميع أنحاء العالم ولكن تم دحضها لاحقًا لأنها كانت تستند إلى مفاهيم خاطئة وتطبيق خاطئ لقوانين الجاذبية النيوتونية. على الرغم من النقد الشديد والخداع ، فقد اعتبرت الفرضية خطوة كبيرة وخجولة في مجال نشأة الكون و # 8216 تقريبًا تبجل وتهبط في منتصف القرن الثامن عشر بكلماته & # 8230 أعطني الأمر وسأبني عالماً منه. & # 8217

افترض كانط فرضيته الغازية عن أصل الأرض على أساس بعض الافتراضات. لقد افترض أن المادة الصلبة البدائية الخارقة للطبيعة كانت مبعثرة في الكون. في الواقع ، وفقًا لكانط ، كانت هناك سحابة بدائية من الغاز تدور ببطء (تسمى الآن سديمًا) وتتألف من جسيمات شديدة البرودة وصلبة وعديمة الحركة.

من حيث اللغة العلمية الحديثة ، يمكن القول (ولكن لم يصفها كانط) أن درجة حرارة المادة البدائية كانت قريبة من 273 درجة مئوية أو الصفر المطلق أو O 0 ك. كان هذا هو السبب في أن المادة الباردة كانت في البداية بلا حراك (وفقًا للنظرية الجزيئية للمادة). وافترض كذلك أن الجسيمات بدأت في الاصطدام ببعضها البعض تحت تأثير الجاذبية المتبادلة.

هذا التجاذب المتبادل والاصطدام بين الجسيمات ولّد حركة عشوائية في المادة البدائية. أدى تصادم الجسيمات أيضًا إلى توليد الاحتكاك والحرارة مما أدى إلى ارتفاع درجة حرارة المادة البدائية.

كما جادل بأن الحركة العشوائية للجسيمات ولّدت أيضًا حركة دورانية في المادة البدائية. وهكذا ، فإن السحابة الأصلية الباردة والساكنة للمادة أصبحت في الوقت المناسب سديمًا ساخنًا واسعًا وبدأت تدور (تدور) حول محورها.

وفقًا لـ Kant مع زيادة درجة الحرارة والغطاء ، زادت أيضًا الحركة العشوائية وكذلك معدل الاصطدام بين الجسيمات.أعطى هذا دفعة إضافية لمعدل الحركة الدورانية (الغزل) للمادة البدائية. أدى ارتفاع درجة الحرارة أيضًا إلى تغيير حالة المادة البدائية من الجسيمات الصلبة إلى الجسيمات الغازية. وهكذا ، تغيرت المادة الأولية الأولية تدريجيًا في السديم الدوار الساخن. مع الارتفاع المستمر في درجة الحرارة ومعدل الحركة الدورانية ، بدأ السديم في التوسع في الحجم.

وفقًا لإيمانويل كانط مع زيادة الحرارة داخل السديم وتقلصه ، زاد حجم السديم ، ومع زيادة حجم السديم ، زادت السرعة الزاوية أو سرعة الدوران. بسبب الزيادة المستمرة في حجم السديم ، أصبحت سرعة الدوران سريعة جدًا لدرجة أن قوة الطرد المركزي (بعيدًا عن المركز) تجاوزت قوة الجذب أو الجاذبية المركزية (الموجهة نحو المركز).

بدأ السديم في الدوران بسرعة كبيرة لدرجة أن الحلقة غير المنتظمة انفصلت عن الجزء الأوسط من السديم وتم التخلص منها في النهاية بسبب قوة الطرد المركزي. وبتكرار نفس العملية ، تم فصل نظام من الحلقات متحدة المركز (تسعة) عن السديم. بقيت الكتلة المركزية المتبقية للسديم مثل الشمس.

تسبب عدم انتظام الحلقات في تطور وخجل النوى (العقد) لتشكيل الكواكب المقابلة. بعبارة أخرى ، تم تجميع كل أمور كل حلقة في نقطة ما لتشكيل نواة أو عقدة نمت في النهاية ككوكب في الوقت المناسب. وبالتالي ، من الواضح أنه وفقًا لكانط ، تشكلت الأرض نتيجة لتجمع كل مادة الحلقة التي انفصلت عن السديم بسبب قوة الطرد المركزي.

وبتكرار نفس العملية ، تم فصل الحلقات عن الكواكب المشكلة حديثًا وتكثف مواد كل حلقة لتشكيل أقمار صناعية للكواكب المعنية. وهكذا ، يتكون النظام الشمسي بأكمله من الشمس (الجزء المتبقي من السديم الدوار) ، وتسعة كواكب وأقمارها الصناعية.

على الرغم من أن إيمانويل كانط قد أسس فرضيته الصحية والغازية على المبادئ العلمية (قانون الجاذبية لنيوتن & # 8217) لحل مشكلة أصل النظام الشمسي والأرض ، إلا أن فرضيته أصبحت بلا أساس لأنها تستند إلى العديد من الحقائق العلمية الخاطئة والمازعة.

في الواقع ، تم إعلان أن فرضية Kant & # 8217 غير سليمة ديناميكيًا:

(1) كانت إحدى الافتراضات الأساسية لفرضية كانط أن هناك مادة بدائية في الكون ، لكنه لم يشرح أبدًا مصدر أصل المادة البدائية.

(2) لم يشرح كانط مصدر الطاقة للتسبب في حركة عشوائية لجسيمات المادة البدائية التي كانت باردة وبلا حراك في المرحلة الأولية. وفقًا لقانون نيوتن الأول للحركة & # 8216a ، يظل الجسم في حالة سكون ، أو إذا كان في حالة حركة ، فإنه يظل في حركة موحدة وبسرعة ثابتة ، ما لم يتم تطبيق قوة خارجية عليه. & # 8217 جسيمات المادة البدائية كما افترض كانط ، كانوا في حالة سكون ولم يتم تطبيق أي قوة خارجية عليهم ، فما سبب الحركة العشوائية بين جسيمات المادة البدائية؟

(3) الاصطدام بين أجزاء ودورات المادة البدائية لا يمكن أن يولد حركة rota & shytory فيه. إنه بيان خاطئ للآلية.

هذا يعني أنه إذا كان أي شخص يدور ، فإن المقدار الإجمالي لحجمه الزاوي وخففته سيظل دائمًا ثابتًا ما لم يتم تطبيق قوة خارجية وخلفية على الجسم الدوار. دعونا نفهم الزخم الزاوي. الزخم الزاوي هو نتاج الكتلة والسرعة الزاوية ومربع نصف قطر الجسم الدوار.

لا أحد يستطيع تغيير كتلة الجسم الدوار ، لذلك فهو ثابت. لا يمكن تغيير الزخم الزاوي لأي جسم دوار ما لم يتم تطبيق قوة خارجية. وبالتالي ، يمكن أيضًا التعبير عن المعادلة أعلاه بالطريقة التالية السرعة الزاوية α 1 / نصف القطر (أو الحجم).

توضح المعادلة الثانية أن هناك علاقة عكسية بين السرعة الزاوية أو سرعة الحركة الدورانية ونصف القطر أو حجم الجسم الدوار. إذا زاد نصف قطر أي سديم دوار أو إذا توسع حجم السديم ، فإن السرعة الزاوية أو سرعة دوران السديم ستنخفض. تتصور فرضية Kant & # 8217 أن & # 8216 مع زيادة الحرارة في زيادة حجم السديم (أو نصف قطر السديم) ومع زيادة حجم السديم ، زادت السرعة الزاوية أو سرعة الدوران. & # 8217

هذا البيان خاطئ لأنه مخالف لقانون الحفاظ على الزخم الزاوي. وهكذا ، فإن الأساس ذاته ، الذي قامت عليه فرضية كانط ، ثبت أنه غير سليم وخاطئ. ومع ذلك ، تكمن أهمية فرضية Kant & # 8217 في حقيقة أنها كانت أول محاولة علمية لتفسير أصل الأرض. في الواقع ، مهدت فرضية Kant & # 8217s الطريق لفرضية السديم بواسطة لابلاس.

فرضية سديم لابلاس:

طرح عالم الرياضيات الفرنسي لابلاس & # 8216 فرضية السديم & # 8217 في عام 1796. وشرح مفاهيمه حول أصل النظام الشمسي والأرض في كتابه بعنوان & # 8216Exposition of the World System & # 8217. كانت فرضية لابلاس & # 8217s السدمية مشابهة بطريقة ما للفرضية الغازية لكانط.

يبدو أن فرضية Laplace & # 8217s هي مجرد نسخة معدلة من فرضية Kant & # 8217s. يمكن الإشارة إلى أن لابلاس طرح فرضيته دون صياغة رياضية.

من أجل إزالة العيوب المذكورة أعلاه ، افترض لابلاس بعض البديهيات لافتراض فرضيته السدمية لحل لغز أصل الأرض:

(1) افترض وجود سديم غازي ضخم وساخن في الفضاء. وهكذا قام بحل مشكلة حرارة السديم من خلال هذا الافتراض.

(2) منذ البداية كان السديم الضخم والساخن يدور (يدور) حول محوره.

(3) كان السديم يبرد باستمرار بسبب فقدان الحرارة من سطحه الخارجي من خلال عملية الإشعاع ، وبالتالي كان يتقلص حجمه باستمرار بسبب الانكماش عند التبريد.

استنادًا إلى الافتراضات المذكورة أعلاه ، لابلاس الرئيسي والرائع أنه كان هناك سديم غازي ضخم ساخن ودوران في الفضاء. كان هناك فقدان تدريجي للحرارة من السطح الخارجي للسديم من خلال الإشعاع بسبب الحركة الدائرية أو دوران السديم. وبالتالي ، أدى الفقد التدريجي للحرارة إلى تبريد السطح الخارجي للسديم. تسبب التبريد التدريجي في تقلص تدريجي في حجم السديم.

هذه العمليات على سبيل المثال التبريد والانكماش التدريجي ، مما أدى إلى انخفاض مستمر في حجم وحجم السديم. وهكذا ، أدى تقليل حجم وحجم السديم إلى زيادة السرعة الدائرية (الحركة الدورانية) للسديم. مع استمرار انخفاض حجم السديم ، استمرت سرعة حركة rota & shytory في الزيادة. وهكذا ، بدأ السديم في الدوران بسرعة كبيرة ، وبالتالي أصبحت قوة الطرد المركزي كبيرة لدرجة أنها تجاوزت قوة الجاذبية المركزية.

عندما تم الوصول إلى هذه المرحلة ، أصبحت المواد عند خط الاستواء للسديم عديمة الوزن. ونتيجة لذلك ، تم تكثيف الطبقة الخارجية بسبب التبريد المفرط وبالتالي لا يمكن أن تدور مع النواة المركزية للسديم والتي لا تزال باردة ومتقلصة ، وبالتالي تم فصل الحلقة الخارجية (الطبقة) عن الجزء المتبقي من السديم.

بدأت هذه الحلقة المنفصلة من المواد تتحرك حول السديم. يجب أن نتذكر أنه وفقًا لابلاس ، تم فصل حلقة واحدة فقط من المواد عن السديم وليس تسع حلقات كما تصورها إيمانويل كانط. أكد لابلاس كذلك أن الحلقة الأصلية قسمت إلى تسع حلقات وأن كل حلقة ابتعدت عن الحلقة الأخرى.

تتكثف كل مواد كل حلقة عند نقطة أو عقدة على شكل تكتل غازي # 8216hot & # 8217. تم في وقت لاحق تبريد كل تكتل من هذا القبيل وتكثيفه لتشكيل كوكب. وهكذا ، تشكلت تسعة كواكب من تسع حلقات وأصبحت النواة المركزية المتبقية للسديم هي الشمس. تشكلت الأقمار الصناعية من الكواكب بسبب تكرار العمليات والآليات المذكورة أعلاه.

قدمت هذه الفرضية البسيطة شرحًا للحقائق (مع استثناءات قليلة بين الأقمار الصناعية) أن كل جرم سماوي يمتلك عددًا من الحركة المكتسبة ودورانًا وتطورًا بالمعنى نفسه ، وأن المدارات الكوكبية المتعددة تقريبًا في نفس المستوى & # 8217 .

اقترح العالم الفرنسي روش تعديل الفرضية السدمية لابلاس خلال منتصف القرن التاسع عشر. ورأى أن تسع حلقات انفصلت عن السديم نفسه وتكثف هذه الحلقات لتشكل تسعة كواكب.

ومع ذلك ، فإن فرضية السديم لا يمكن الدفاع عنها على أساس العيوب التالية:

(1) افترض لابلاس أنه في البداية كان هناك سديم ساخن ودوران لكنه لم يصف مصدر أصل السديم. من أين أتت الحرارة والحركة في ذلك السديم؟ لم يقدم أي تفسير.

(2) ما هو السبب وراء تكوين عدد ثابت معين من الكواكب من الحلقة غير المنتظمة؟ لماذا خرجت 9 حلقات فقط من الحلقة غير المنتظمة المنفصلة عن السديم؟ لماذا لا يكون عدد الحلقات أكثر أو أقل؟ لم يستطع تفسير تكوين عدد ثابت من الكواكب (9). من غير المعقول تمامًا تخيل الموقف الذي يمكن أن تتكثف فيه كل مادة في حلقة واحدة في كتلة غازية متوهجة واحدة لتشكل كوكبًا واحدًا. وفقًا للنظرية الديناميكية ، قد تنقسم الحلقة إلى عدة أجزاء ، وبالتالي قد تتشكل عدة كواكب بسبب تكاثف أجزاء صغيرة.

(3) & # 8216 درجة التماسك الصغيرة بين جسيمات السديم تجعل تشكيل الحلقات عملية مستمرة وليست متقطعة ، كما تتطلب النظرية & # 8217.

(4) إذا كانت الشمس هي النواة المتبقية للسديم كما ادعى لابلاس ، فيجب أن يكون لها انتفاخ صغير حول الجزء الأوسط (خط الاستواء) مما يشير إلى احتمال فصل الحلقة غير المنتظمة عن الشمس ولكن لا يوجد مثل هذا الانتفاخ في الجزء الأوسط من الشمس.

(5) إذا قبلنا مبدأ لابلاس بأن الكواكب تشكلت من السديم ، فلا بد أن الكواكب كانت في حالة سائلة في مرحلتها الأولية. لكن الكواكب في الحالة السائلة لا يمكنها أن تدور حول الشمس بشكل صحيح لأن الحركة الدورانية لطبقات مختلفة من السائل لا تتساوى دائمًا. فقط الكتلة الصلبة للمادة لها خاصية أداء حركات دورانية وثورية على طول مسار شبه دائري وشكل دون أن تفقد شكلها الأصلي.

(6) وفقًا لفرضية السديم ، يجب أن تدور جميع الأقمار الصناعية في اتجاه كواكبها المصنوعة من الرغوة ، ولكن على عكس ذلك ، تدور بعض أقمار زحل والمشتري في الاتجاه المعاكس للكواكب الأب.

(7) بعد حوالي مائة عام من تاريخ افتراض فرضية لابلاس ، أظهر الفيزيائيان البريطانيان العظيمان جيمس كليرك ماكسويل والسير جيمس جينز أن الكتلة في الحلقات لم تكن كافية لتوفير جاذبية للتكثيف لتكوين كواكب فردية.

فرضية النجم الثنائي لراسل:

وتجدر الإشارة إلى أن الفرضية القائمة على المفهوم الثنائي فشلت في تفسير المقدار الكبير من الزخم الزاوي لكواكب النظام الشمسي الحالي ، والوزن الذري العالي للعناصر المكونة لكواكب الدائرة الداخلية والوزن الذري الأخف لكواكب. الدائرة الخارجية للنظام الشمسي ومسافات الكواكب المختلفة عن الشمس. لحل هذه المشاكل حاول العلماء شرح أصل الأرض والنظام الشمسي بمساعدة ثلاثة أجرام سماوية.

قام إتش إن راسل ، عالم الفلك الأمريكي ، بتطوير فرضيته & # 8216 ثنائية النجم & # 8217 في عام 1937 لإزالة أوجه القصور في فرضية المد والجزر للسير جيمس جينز. رأى راسل أن هناك نجمين بالقرب من الشمس البدائية في الكون. في البداية ، كان & # 8216companion star & # 8217 يدور حول الشمس البدائية والخجولة.

لاحقًا ، ظهر نجم عملاق واحد (النجم الثالث) يُدعى & # 8216 نجمًا يقترب & # 8217 بالقرب من النجم المرافق ، لكن اتجاه ثورة النجم الذي يقترب كان عكس اتجاه النجم المرافق. كان يعتقد أن المسافة بين نجمين قد تكون حوالي 4800000 إلى 6400000 كم.

هذا يعني أن النجم الذي يقترب ربما كان على مسافة أكبر بكثير من الشمس البدائية. وبالتالي ، لن يكون هناك أي تأثير لقوة المد والجزر للنجم العملاق الذي يقترب من الشمس البدائية ، لكن كمية كبيرة من مادة النجم المرافق انجذبت نحو النجم العملاق المقترب بسبب قوة المد والجزر الهائلة (سحب الجاذبية).

عندما اقترب النجم العملاق من النجم المرافق ، تراجعت قوة الجاذبية والمد والجزر ، وبالتالي بدأ الانتفاخ على السطح الخارجي للنجم المرافق في النمو باتجاه النجم العملاق الذي يقترب. عندما اقترب العملاق والنجم الخجول من النجم المرافق ، تم طرد كمية كبيرة من المادة من النجم المرافق بسبب قوة الجاذبية القصوى التي يمارسها النجم العملاق الذي يقترب.

بدأت المادة المقذوفة تدور في اتجاه اقتراب النجم العملاق وبالتالي عكس اتجاه ثورة النجم المرافق. في وقت لاحق تشكلت الكواكب من المادة المقذوفة. في البداية ربما كانت الكواكب أقرب إلى بعضها البعض ، وبالتالي ربما تم طرد المادة من هذه الكواكب بسبب جاذبيتها المتبادلة ، وبالتالي ربما تم إخراج الأقمار الصناعية من هذه الكواكب بسبب جاذبيتها المتبادلة ، وبالتالي ربما تكونت الأقمار الصناعية من هذه الكواكب. هذه المسألة.

على الرغم من أن راسل حل ، إلى حد ما ، مشاكل المسافات بين الكواكب والشمس والزخم الزاوي لأعضاء مختلفين في النظام الشمسي بافتراض أصل الأرض بمساعدة نجمين بجانب الشمس وعن طريق إخراج المادة المطلوبة من النجم المرافق (وليس من الشمس كما افترض جيمس جينز) لتكوين الكواكب.

فرضية سوبرنوفا لهويل:

قدم F. Hoyle ، عالم الرياضيات من Cambridge Uni & shyversity (المملكة المتحدة) نظريته التأملية المعروفة باسم & # 8216supernova hypothesis & # 8217 في عام 1946. استندت فرضيته وخجله على مبادئ & # 8216nuclear physics & # 8217 وتم وصفها في مقالته بعنوان & # 8216 طبيعة الكون & # 8217.

وفقًا لهويل في البداية ، كان هناك نجمان في الكون:

كان النجم المصاحب بحجم عملاق وأصبح لاحقًا مستعر أعظم بسبب تفاعل نووي.

وتجدر الإشارة إلى أن الطاقة ، التي تنبعث من أي نجم على شكل ضوء أو حرارة أو ما إلى ذلك ، تتولد عن طريق عملية تعرف باسم & # 8216 اندماج نووي & # 8217 حيث تتحد ذرات العناصر الأخف تحت حرارة شديدة وضغط تشكل ذرات من عناصر أثقل ، وتطلق كمية هائلة من الطاقة. تحتوي النجوم عمومًا على الهيدروجين.

تتحد نوى الهيدروجين ببطء وببطء مع بعضها البعض لتكوين الهيليوم. في هذه العملية يتكون عنصر الهيليوم الأثقل نسبيًا ويتم أيضًا إطلاق كمية هائلة من الطاقة.

كان نفس النوع من الاندماج النووي يحدث أيضًا في شمس هويل البدائية والنجم المصاحب ، لكن معدل الاندماج النووي كان أكبر بعدة مرات في قلب النجم المصاحب من الشمس البدائية. مع مرور الوقت ، استُهلكت كل نوى الهيدروجين للنجم المرافق في عملية التفاعل nu & shyclear وانهارت (في اللغة الحديثة والكونية) وانفجرت بعنف.

أدى الانفجار العنيف للنجم المصاحب (المستعر الأعظم الآن) إلى انتشار كتلة هائلة من الغبار والتي بدأت تدور حول الشمس البدائية والهادئة. أكد هويل أنه عندما انفجر النجم المرافق بعنف ، ألقى ارتداد الانفجار النجمي الضخم نواة النجم المرافق خارج مجال جاذبية الشمس البدائية.

تغيرت المادة الغازية الخارجة من الانفجار العنيف لنجم المستعر الأعظم المصاحب إلى قرص دائري متحرك بدأ يدور حول الشمس البدائية. وهكذا ، أصبح موضوع هذا القرص مادة بناء لتشكيل الكواكب المستقبلية.

تشكلت العناصر الأساسية المكونة لمواد البناء المذكورة أثناء انفجار النجم المرافق للمستعر الأعظم. وتجدر الإشارة إلى أن انفجار النجم المرافق أو المستعر الأعظم قد ولد حرارة شديدة تعادل 5 × 10 9 درجة مئوية وهي كافية لبدء عملية الاندماج النووي.

أصبحت الحرارة الشديدة والاندماج النووي مسؤولين عن تكوين العناصر الثقيلة والخجول (مثل الهيليوم والكربون والأكسجين والسيليكون والنيتروجين وما إلى ذلك). في الواقع ، تحدد درجة الحرارة والضغط مستوى ثقل العناصر في العملية.

أدى انفجار المستعر الأعظم (النجم المرافق) إلى خفض الحرارة والضغط الشديدين اللذين شكلا عناصر ثقيلة تشكلت منها أرضنا البدائية. وهكذا ، تشكلت كواكب نظامنا الشمسي بسبب تكاثف مادة القرص المتكون من المادة التي أُلقيت من المستعر الأعظم بسبب انفجاره العنيف.

من الواضح إذن أن كواكب نظامنا الشمسي لم تتشكل من الشمس البدائية ولكنها تشكلت من العناصر الثقيلة التي تشكلت من المادة التي تم إلقاؤها من المستعر الأعظم بسبب التفاعلات النووية والانفجار العنيف.

تساعدنا & # 8216supernova hypothesis & # 8217 of F.Hoyle في حل 3 مشاكل أساسية عن أصل الأرض والنظام الشمسي أثارها النقاد منذ زمن افتراض & # 8216 tidal hypothesis & # 8217 of James Jeans بمعنى. :

(ط) مشكلة المسافة الكبيرة بين الكواكب والشمس ،

(2) مشكلة الزخم الزاوي للكواكب ، و

(3) مشكلة العناصر الأثقل من مادة الكواكب من الشمس.

فرضية الغبار بين النجوم:

اقترح عالم روسي أوتو شميدت & # 8216 فرضية الغبار بين النجوم & # 8217 في عام 1943 لشرح المشاكل المعقدة لأصل وخصائص النظام الشمسي والأرض. الميزة الأكثر بروزًا لهذه الفرضية هي أن الأرض والنظام الشمسي قد تم تشكيلهما من جزيئات الغاز والغبار ، والتي لم يشرح شيميدت نشأتها.

لقد أعطت الأبحاث العلمية حول الكون أدلة كثيرة على وجود & # 8216 مادة قاتمة & # 8217 على شكل جزيئات غاز وغبار معروفة باسم & # 8216 غاز وسحابة غبار & # 8217 في الكون. على الرغم من أن Schimidt شرح طريقة نشأة هذه المادة المظلمة ، إلا أنه يمكن الافتراض بأمان أن هذه الغيوم الغازية وجزيئات الغبار ربما تكونت من المادة الخارجة من النجوم والنيازك.

وفقًا لـ & # 8216 فرضية الغبار النجمي & # 8217 ، فإن شمسنا خلال & # 8216galac & shytic Revolution & # 8217 قد استولت على المادة المظلمة من uni & shyverse. المادة المظلمة للسحابة الغازية وجزيئات الغبار لها زخمها الزاوي. بدأت المادة المظلمة بعد أن جذبتها الشمس خلال ثورة & # 8216galac & shytic & # 8217 تدور حول الشمس الدورية البدائية. تم تسمية هذه المادة المظلمة بـ & # 8216 الغبار الشتوي والصدفي & # 8217 بواسطة Schimidt.

وتجدر الإشارة إلى أنه في البداية لم تكن السحابة الغازية وجزيئات الغبار مرتبة ومستقرة بشكل جيد ، وبالتالي كانت تدور حول الشمس بشكل منفصل. كانت الغازات التي كانت أقل في الحجم أكثر زعزعة للاستقرار وأقل نظامًا وترتيبًا خجولًا بينما كانت جزيئات الغبار أكثر في الكمية والكمية كانت أكثر استقرارًا ونظامًا وترتيبًا خجولًا.

وهكذا ، تحولت جزيئات الغبار بعد دمجها وتكثيفها إلى قرص مسطح بدأ يدور حول الشمس.

يمكن الإشارة إلى أن القرص المسطح للمادة المظلمة الملتقطة بدأ يدور حول الشمس تحت التأثيرات المشتركة لثلاثة أنواع من الحركات مثل:

(ط) الحركة الدورانية للشمس نفسها ،

(2) قوة الجاذبية التي تمارسها الشمس على قرص المادة المظلمة ، و

(3) الزخم الزاوي للمادة المظلمة للقرص.

وهكذا ، في ظل التأثير المشترك لهذه الأنواع الثلاثة من الحركات ، بدأ كل جسيم من المادة المظلمة في الكون في إعادة توزيع نفسه على أساس الكتلة والكثافة والأبعاد والكمية الحالية من قوة الطرد المركزي (المتولدة بسبب ثورة المادة حولها). تميل الشمس إلى دفع الجسيمات بعيدًا عن الشمس وتميل قوة الجاذبية (الناتجة عن جاذبية الشمس) إلى دفع الجزيئات نحو الشمس.

وهكذا ، فإن الجسيمات التي تحتوي على قدر أكبر من قوة الطرد المركزي تم رميها نحو هوامش القرص الدوار للمادة المظلمة حول الشمس بينما الجسيمات التي تحتوي على كمية صغيرة من قوة الطرد المركزي تنجذب نحو شريط القرص بالقرب من الشمس.

أدت حرارة الشمس الشديدة إلى تشتيت الغازات والجسيمات الخجولة باتجاه أطراف القرص (باستثناء الأكسجين الذي يتحد مع الحديد كيميائيًا). شكلت الحرارة الشديدة أيضًا جزيئات ثقيلة تتأرجح في العصابات الداخلية للقرص. بدأ الاصطدام بين جزيئات الغبار في عملية التجميع والتراكم حول الجسيمات الأكبر التي أصبحت أجنة الكواكب المستقبلية ولكن جزيئات الغاز لا يمكن أن تتكثف لأنها لا يمكن تنظيمها بسبب استمرار حركتها.

مع مرور الوقت ، استحوذت هذه الأجنة على المزيد والمزيد من المواد ، وبالتالي نما حجمها لتصبح كويكبات. يمكن الإشارة إلى أن الكويكبات كانت لا تزال داخل القرص وكانت تدور في الاتجاه التطوري للقرص. نما حجم هذه الكويكبات بشكل أكبر بسبب التراكم المستمر للمادة القريبة من حولها ، وبالتالي أصبحت كواكب. بقيت بعض المواد في القرص بعد تشكل الكواكب. تم تكثيف هذه المادة لتشكيل أقمار صناعية للكواكب.

يمكن الإشارة إلى أنه نظرًا لأنه تم دفع المواد الأخف نحو هوامش القرص (كما هو موضح أعلاه) وتم دفع المواد الثقيلة نحو الأشرطة الداخلية للقرص ، فإن الكواكب المتكونة في العصابات الداخلية للقرص كانت أيضًا أعلى كثافة من كواكب النطاقات الخارجية للقرص.

كانت كواكب العصابات الخارجية للقرص منخفضة الكثافة لأنها تشكلت من خلال عملية & # 8216freez & shying out & # 8217 للمادة الغازية ، وإعادة توزيع المادة وتحويلها ، و & # 8216 توفير الطابع الديناميكي والخجل & # 8217 للقرص مما أدى إلى وضع الكواكب وفقًا لقانون Titius-Bode المعروف لمسافات الكواكب (المعادلة 2.5).

حيث D هي المسافة بين الكواكب والشمس في الوحدة الفلكية و n هي معامل ، تكون قيمته ثابتة لكل كوكب على سبيل المثال. عطارد ، كوكب الزهرة ، الأرض 1 ، المريخ 2 ، إلخ.

الميزة البارزة لـ & # 8216 فرضية الغبار النجمي & # 8217 لأوتو شميدت هي أنها تحل تقريبًا جميع مشاكل السمات المميزة لنظامنا الشمسي مثل:

(ط) بالقرب من الطائرات الدائرية والمتشابهة لمدارات الكواكب

(2) ثورة في المستوى الاستوائي للشمس تتطابق بشكل وثيق مع الطائرات المدارية للكواكب

(3) وضع الكواكب حسب حجمها على أساس قوانين راسخة

(4) الكواكب عالية الكثافة في الدائرة الخارجية للنظام الشمسي و

(5) التوزيع الكبير والغريب للزخم الزاوي بين كواكب نظام sloar.


أصل النظام الشمسي

فيما يلي ملخص موجز للنظرية الحالية للأحداث في التاريخ المبكر للنظام الشمسي:

  1. تضطرب سحابة من الغاز و / أو الغبار بين النجوم (السديم الشمسي & # 8220 & # 8221) وتنهار تحت تأثير جاذبيتها. يمكن أن يكون الاضطراب ، على سبيل المثال ، موجة صدمة من مستعر أعظم قريب.
  2. عندما تنهار السحابة ، ترتفع درجة حرارتها وتضغط في المركز. تسخن بدرجة كافية حتى يتبخر الغبار. من المفترض أن يستغرق الانهيار الأولي أقل من 100000 عام.
  3. يضغط المركز بدرجة كافية ليصبح نجمًا أوليًا وبقية الغاز يدور / يتدفق حوله. يتدفق معظم هذا الغاز إلى الداخل ويضيف إلى كتلة النجم المتكون ، لكن الغاز يدور. تمنع قوة الطرد المركزي من وصول بعض الغاز إلى النجم المتكون. بدلاً من ذلك ، فإنه يشكل & # 8220 accretion disk & # 8221 حول النجم. يشع القرص طاقته بعيدًا ويبرد.
  4. نقطة الفرامل الأولى. اعتمادًا على التفاصيل ، قد يكون النجم / النجم الذي يدور حول الغاز غير مستقر ويبدأ في الانضغاط تحت جاذبيته. ينتج عنه نجم مزدوج. إذا لم يكن & # 8217t & # 8230
  5. يبرد الغاز بدرجة كافية حتى يتكثف المعدن والصخر والجليد (بعيدًا بما يكفي عن النجم المتكون) إلى جزيئات صغيرة. (أي أن بعض الغاز يتحول إلى غبار). تتكثف المعادن تقريبًا بمجرد تشكل قرص التراكم (4.55-4.56 مليار سنة وفقًا للقياسات النظيرية لنيازك معينة) يتكثف الصخر بعد ذلك بقليل (بين 4.4 و 4.55 مليار سنة).
  6. تتصادم جزيئات الغبار مع بعضها البعض وتتشكل في جزيئات أكبر. يستمر هذا حتى تصل الجسيمات إلى حجم الصخور أو الكويكبات الصغيرة.
  7. اهرب من النمو. بمجرد أن يصبح حجم هذه الجسيمات كبيرًا بما يكفي ليكون لها جاذبية غير عادية ، فإن نموها يتسارع. إن جاذبيتها (حتى لو كانت صغيرة جدًا) تمنحها ميزة على الجسيمات الأصغر التي تسحبها في جزيئات أصغر ، وبسرعة كبيرة ، تراكمت الأجسام الكبيرة كل المواد الصلبة بالقرب من مدارها. يعتمد حجمها على المسافة التي تفصلها عن النجم وكثافة وتكوين السديم الكوكبي الأولي. في النظام الشمسي ، تقول النظريات أن هذا كويكب كبير بالنسبة لحجم القمر في النظام الشمسي الداخلي ، وحجم واحد إلى خمسة عشر ضعف حجم الأرض & # 8217 في النظام الشمسي الخارجي. كانت هناك قفزة كبيرة في الحجم في مكان ما بين المدارات الحالية للمريخ والمشتري: كانت الطاقة القادمة من الشمس ستحافظ على الجليد بخارًا على مسافات أقرب ، وبالتالي فإن المادة الصلبة القابلة للتراكم ستصبح أكثر شيوعًا بعد مسافة حرجة من الشمس. يُعتقد أن تراكم هذه & # 8220planetesimals & # 8221 يستغرق بضع مئات من الآلاف إلى حوالي عشرين مليون سنة ، مع أخذ الأبعد الأطول في التكوين.
  8. شيئين ونقطة الفرامل الثانية. ما هو حجم تلك الكواكب الأولية وما مدى سرعة تشكلها؟ في هذا الوقت تقريبًا ، بعد حوالي مليون سنة من تبريد السديم ، سيولد النجم رياحًا شمسية قوية جدًا ، والتي من شأنها أن تجرف كل الغاز المتبقي في السديم الكوكبي الأولي. إذا كان الكوكب الأولي كبيرًا بما يكفي ، فسرعان ما ستسحب جاذبيته الغاز السديم ، وسيصبح عملاقًا غازيًا. إذا لم يكن كذلك ، فسيظل جسمًا صخريًا أو جليديًا.
  9. في هذه المرحلة ، يتكون النظام الشمسي فقط من أجسام كوكبية صلبة وعمالقة غازية. ستصطدم & # 8220planetesimals & # 8221 ببطء مع بعضها البعض وتصبح أكثر ضخامة.
  10. في النهاية ، بعد عشرة إلى مائة مليون سنة ، ينتهي بك الأمر بعشرة كواكب أو نحو ذلك ، في مدارات مستقرة ، وهذا هو النظام الشمسي. قد يتم تعديل هذه الكواكب وأسطحها بشكل كبير من خلال الاصطدام الكبير الأخير الذي تتعرض له (مثل التركيب المعدني إلى حد كبير لعطارد أو القمر).

ملحوظة: كانت هذه نظرية تكوين الكواكب كما كانت قبل اكتشاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية. الاكتشافات لا تتطابق مع ما تنبأت به النظرية. قد يكون هذا تحيزًا في الملاحظة (قد يكون اكتشاف الأنظمة الشمسية الفردية أسهل من الأرض) أو مشاكل مع النظرية (ربما مع نقاط دقيقة ، وليس المخطط الأساسي).


محتويات

بالنسبة لمعظم التاريخ ، لم تدرك البشرية أو تفهم مفهوم النظام الشمسي. يعتقد معظم الناس حتى أواخر العصور الوسطى - عصر النهضة أن الأرض ثابتة في مركز الكون ومختلفة بشكل قاطع عن الأشياء الإلهية أو الأثيرية التي تتحرك في السماء. على الرغم من أن الفيلسوف اليوناني Aristarchus of Samos قد تكهن بشأن إعادة ترتيب مركزية الشمس للكون ، كان نيكولاس كوبرنيكوس أول من طور نظامًا تنبئيًا رياضيًا حول مركزية الشمس. [11] [12]

في القرن السابع عشر ، اكتشف جاليليو أن الشمس مميزة بالبقع الشمسية ، وأن كوكب المشتري لديه أربعة أقمار صناعية في مدار حوله. [13] تبع كريستيان هيغنز اكتشافات غاليليو باكتشاف قمر زحل تيتان وشكل حلقات زحل. [14] في حوالي عام 1677 ، لاحظ إدموند هالي عبورًا لعطارد عبر الشمس ، مما دفعه إلى إدراك أن ملاحظات المنظر الشمسي لكوكب ما (باستخدام عبور كوكب الزهرة بشكل مثالي) يمكن استخدامها لتحديد المسافات بين الأرض مثلثًا ، الزهرة والشمس. [15] في عام 1705 ، أدرك هالي أن المشاهدات المتكررة للمذنب كانت لنفس الجسم ، وتعود بانتظام مرة كل 75-76 سنة. كان هذا أول دليل على أن أي شيء آخر غير الكواكب يدور حول الشمس ، [16] على الرغم من أن سينيكا قد وضع نظرية عن المذنبات في القرن الأول. [17] حوالي عام 1704 ، ظهر مصطلح "النظام الشمسي" لأول مرة باللغة الإنجليزية. [18] في عام 1838 ، نجح فريدريك بيسيل في قياس اختلاف المنظر النجمي ، وهو تحول واضح في موضع نجم ناتج عن حركة الأرض حول الشمس ، مما يوفر أول دليل تجريبي مباشر على مركزية الشمس. [19] التحسينات في علم الفلك الرصدي واستخدام المركبات الفضائية غير المأهولة مكنت منذ ذلك الحين من إجراء تحقيق مفصل للأجسام الأخرى التي تدور حول الشمس.

المكون الرئيسي للنظام الشمسي هو الشمس ، وهو نجم متسلسل رئيسي من G2 يحتوي على 99.86٪ من الكتلة المعروفة للنظام ويسيطر عليه جاذبيًا. [20] أكبر أربع أجسام تدور حول الشمس ، الكواكب العملاقة ، تمثل 99٪ من الكتلة المتبقية ، ويشكل كوكب المشتري وزحل معًا أكثر من 90٪. تشكل الكائنات المتبقية من النظام الشمسي (بما في ذلك الكواكب الأرضية الأربعة والكواكب القزمة والأقمار والكويكبات والمذنبات) معًا أقل من 0.002٪ من الكتلة الكلية للنظام الشمسي. [ز]

تقع معظم الأجسام الكبيرة في مدار حول الشمس بالقرب من مستوى مدار الأرض ، والمعروف باسم مسير الشمس. الكواكب قريبة جدًا من مسير الشمس ، في حين أن أجسام المذنبات وحزام كايبر غالبًا ما تكون بزوايا أكبر بكثير. [24] [25] نتيجة لتشكيل النظام الشمسي ، تدور الكواكب (ومعظم الأجسام الأخرى) حول الشمس في نفس الاتجاه الذي تدور فيه الشمس (عكس اتجاه عقارب الساعة ، كما يُرى من أعلى القطب الشمالي للأرض). [26] هناك استثناءات ، مثل مذنب هالي. تدور معظم الأقمار الكبيرة حول كواكبها في هذا تقدم الاتجاه (مع كون Triton هو الأكبر متراجع استثناء) ومعظم الأجسام الأكبر تدور في نفس الاتجاه (مع كوكب الزهرة كونها بارزة متراجع استثناء).

يتكون الهيكل العام للمناطق المرسومة للنظام الشمسي من الشمس ، وأربعة كواكب داخلية صغيرة نسبيًا محاطة بحزام من الكويكبات الصخرية في الغالب ، وأربعة كواكب عملاقة محاطة بحزام كويبر المكون من أجسام جليدية في الغالب. يقسم علماء الفلك أحيانًا بشكل غير رسمي هذه البنية إلى مناطق منفصلة. يتضمن النظام الشمسي الداخلي الكواكب الأرضية الأربعة وحزام الكويكبات. النظام الشمسي الخارجي وراء الكويكبات ، بما في ذلك الكواكب الأربعة العملاقة. [27] منذ اكتشاف حزام كويبر ، تعتبر الأجزاء الخارجية من النظام الشمسي منطقة متميزة تتكون من أجسام خارج نبتون. [28]

تمتلك معظم الكواكب في المجموعة الشمسية أنظمة ثانوية خاصة بها ، حيث تدور حولها أجسام كوكبية تسمى الأقمار الصناعية الطبيعية ، أو الأقمار (اثنان منها ، تيتان وجانيميد ، أكبر من كوكب عطارد). تحتوي الكواكب الأربعة العملاقة على حلقات كوكبية ، وهي عصابات رفيعة من الجسيمات الدقيقة تدور حولها في انسجام تام. معظم أكبر الأقمار الصناعية الطبيعية في حالة دوران متزامن ، مع توجيه وجه واحد بشكل دائم نحو والدها. [29]

تصف قوانين كبلر لحركة الكواكب مدارات الأجسام حول الشمس. باتباع قوانين كبلر ، ينتقل كل جسم على طول قطع ناقص مع الشمس في بؤرة واحدة. تتحرك الأجسام الأقرب إلى الشمس (ذات المحاور شبه الرئيسية الأصغر) بسرعة أكبر لأنها تتأثر أكثر بجاذبية الشمس. في مدار بيضاوي الشكل ، تختلف مسافة الجسم عن الشمس على مدار العام. يُطلق على أقرب نهج للجسم من الشمس اسمها الحضيض، في حين يطلق على أبعد نقطة لها عن الشمس اسمها اوج. تكون مدارات الكواكب دائرية تقريبًا ، لكن العديد من المذنبات والكويكبات وأجسام حزام كايبر تتبع مدارات إهليلجية للغاية. يمكن التنبؤ بمواضع الأجسام في النظام الشمسي باستخدام النماذج العددية.

على الرغم من أن الشمس تهيمن على النظام بالكتلة ، إلا أنها تمثل حوالي 2٪ فقط من الزخم الزاوي. [30] [31] تمثل الكواكب ، التي يسيطر عليها المشتري ، معظم الزخم الزاوي المتبقي بسبب الجمع بين كتلتها ، ومدارها ، وبعدها عن الشمس ، مع إمكانية مساهمة كبيرة من المذنبات. [30]

تتكون الشمس ، التي تضم جميع المواد الموجودة في النظام الشمسي تقريبًا ، من 98٪ تقريبًا من الهيدروجين والهيليوم. [32] كوكب المشتري وزحل ، اللذان يشكلان تقريبًا كل المواد المتبقية ، يتكونان أيضًا بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم. [33] [34] يوجد تدرج تركيبي في النظام الشمسي ، تم إنشاؤه بواسطة الحرارة والضغط الضوئي من الشمس ، وتتكون تلك الأجسام الأقرب إلى الشمس ، والتي تتأثر أكثر بالحرارة والضغط الضوئي ، من عناصر ذات نقاط انصهار عالية. تتكون الأجسام البعيدة عن الشمس بشكل كبير من مواد ذات نقاط انصهار منخفضة. [35] تُعرف الحدود في النظام الشمسي التي يمكن أن تتكثف بعدها هذه المواد المتطايرة باسم خط الصقيع ، وتقع على بعد 5 وحدات فلكية تقريبًا من الشمس. [4]

تتكون أجسام النظام الشمسي الداخلي في الغالب من الصخور ، [36] وهو الاسم الجماعي للمركبات ذات نقاط الانصهار العالية ، مثل السيليكات أو الحديد أو النيكل ، والتي ظلت صلبة تحت جميع الظروف تقريبًا في السديم الكوكبي الأولي. [37] يتكون كل من كوكب المشتري وزحل بشكل أساسي من الغازات ، وهو المصطلح الفلكي للمواد ذات نقاط الانصهار المنخفضة للغاية وضغط البخار المرتفع ، مثل الهيدروجين والهيليوم والنيون ، والتي كانت دائمًا في المرحلة الغازية في السديم. [37] الجليدات ، مثل الماء والميثان والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون ، [36] لها نقاط انصهار تصل إلى بضع مئات من كلن. [37] يمكن العثور عليها على شكل جليد أو سوائل أو غازات في أماكن مختلفة من النظام الشمسي ، بينما في السديم كانت إما في المرحلة الصلبة أو الغازية. [37] تشكل المواد الجليدية غالبية الأقمار الصناعية للكواكب العملاقة ، بالإضافة إلى معظم أورانوس ونبتون (ما يسمى ب "عمالقة الجليد") والعديد من الأجسام الصغيرة التي تقع خارج مدار نبتون. [36] [38] يشار إلى الغازات والجليد معًا باسم متطايرة. [39]

المسافات والمقاييس

المسافة من الأرض إلى الشمس هي وحدة فلكية واحدة [AU] (150.000.000 كم 93.000.000 ميل). للمقارنة ، يبلغ نصف قطر الشمس 0.0047 AU (700000 كم). وهكذا ، تحتل الشمس 0.00001٪ (10 5٪) من حجم الكرة التي يبلغ نصف قطرها حجم مدار الأرض ، في حين أن حجم الأرض هو تقريبًا واحد على مليون (10 6) من حجم الشمس. كوكب المشتري ، أكبر كوكب ، يبعد 5.2 وحدة فلكية (780.000.000 كم) عن الشمس ويبلغ نصف قطره 71.000 كم (0.00047 AU) ، في حين أن الكوكب الأبعد ، نبتون ، يبعد عن الشمس 30 وحدة فلكية (4.5 × 10 9 كم). .

مع استثناءات قليلة ، كلما كان الكوكب أو الحزام بعيدًا عن الشمس ، زادت المسافة بين مداره ومدار الجسم التالي الأقرب للشمس. على سبيل المثال ، يقع كوكب الزهرة على بُعد 0.33 وحدة فلكية تقريبًا من الشمس من عطارد ، في حين يبعد زحل 4.3 وحدة فلكية عن كوكب المشتري ، بينما يقع نبتون على بُعد 10.5 وحدة فلكية من أورانوس. بذلت محاولات لتحديد العلاقة بين هذه المسافات المدارية (على سبيل المثال ، قانون تيتيوس بود) ، [40] ولكن لم يتم قبول مثل هذه النظرية.

تحاول بعض نماذج النظام الشمسي نقل المقاييس النسبية المتضمنة في النظام الشمسي وفقًا للمصطلحات البشرية. بعضها صغير الحجم (وقد يكون ميكانيكيًا - يسمى orreries) - بينما يمتد البعض الآخر عبر المدن أو المناطق الإقليمية. [41] أكبر نموذج من هذا القبيل ، النظام الشمسي السويدي ، يستخدم 110 مترًا (361 قدمًا) من إريكسون غلوب في ستوكهولم كبديل لها الشمس ، وبعد المقياس ، كوكب المشتري عبارة عن كرة طولها 7.5 متر (25 قدمًا) في مطار ستوكهولم أرلاندا ، على بعد 40 كم (25 ميل) ، في حين أن أبعد جسم حالي ، سيدنا ، هو كرة 10 سم (4 بوصات) في لوليا ، على بعد 912 كم (567 ميل). [42] [43]

إذا تم قياس المسافة بين الشمس ونبتون إلى 100 متر ، فسيكون قطر الشمس حوالي 3 سم (حوالي ثلثي قطر كرة الجولف) ، وستكون الكواكب العملاقة أصغر من حوالي 3 مم ، وقطر الأرض جنبا إلى جنب مع الكواكب الأرضية الأخرى سيكون أصغر من برغوث (0.3 مم) في هذا المقياس. [44]

مسافات أجسام مختارة من النظام الشمسي عن الشمس. تتوافق الحواف اليمنى واليسرى لكل شريط مع الحضيض الشمسي وأوج الجسم ، على التوالي ، وبالتالي تشير القضبان الطويلة إلى الانحراف المداري العالي. يبلغ نصف قطر الشمس 0.7 مليون كيلومتر ، ونصف قطر كوكب المشتري (أكبر كوكب) يبلغ 0.07 مليون كيلومتر ، وكلاهما صغير جدًا بحيث لا يمكن تحديده في هذه الصورة.

تشكل النظام الشمسي قبل 4.568 مليار سنة من انهيار الجاذبية لمنطقة داخل سحابة جزيئية كبيرة. [h] من المحتمل أن تكون هذه السحابة الأولية تمتد على عدة سنوات ضوئية وربما ولدت عدة نجوم. [46] كما هو معتاد في السحب الجزيئية ، تتكون هذه السحب في الغالب من الهيدروجين وبعض الهيليوم وكميات صغيرة من العناصر الأثقل اندمجت بواسطة الأجيال السابقة من النجوم. مع انهيار المنطقة التي ستصبح النظام الشمسي ، والمعروفة باسم سديم ما قبل الشمس ، [47] ، أدى الحفاظ على الزخم الزاوي إلى دورانها بشكل أسرع. أصبح المركز ، حيث تجمع معظم الكتلة ، أكثر سخونة من القرص المحيط. [46] مع دوران السديم المتقلص بشكل أسرع ، بدأ يتسطح إلى قرص كوكبي أولي يبلغ قطره حوالي 200 وحدة فلكية [46] ونجم أولي ساخن كثيف في المركز. [48] ​​[49] تشكلت الكواكب عن طريق التراكم من هذا القرص ، [50] حيث يجذب الغبار والغاز بعضهما البعض بفعل الجاذبية ، ويتحدان ليشكلوا أجسامًا أكبر من أي وقت مضى.ربما كانت المئات من الكواكب الأولية موجودة في النظام الشمسي المبكر ، لكنها إما اندمجت أو دمرت ، تاركة الكواكب ، والكواكب القزمة ، وبقايا الأجسام الصغيرة. [51]

نظرًا لارتفاع نقاط الغليان ، يمكن أن توجد المعادن والسيليكات فقط في شكل صلب في النظام الشمسي الداخلي الدافئ بالقرب من الشمس ، وستشكل هذه الكواكب الصخرية في النهاية لعطارد والزهرة والأرض والمريخ. نظرًا لأن العناصر المعدنية كانت تشكل جزءًا صغيرًا جدًا من السديم الشمسي ، فإن الكواكب الأرضية لا يمكن أن تنمو بشكل كبير جدًا. تشكلت الكواكب العملاقة (كوكب المشتري ، وزحل ، وأورانوس ، ونبتون) أبعد من خط الصقيع ، وهي النقطة الواقعة بين مداري المريخ والمشتري حيث تكون المادة باردة بدرجة كافية لتبقى المركبات الجليدية المتطايرة صلبة. كانت الجليد الذي شكل هذه الكواكب أكثر وفرة من المعادن والسيليكات التي شكلت الكواكب الأرضية الداخلية ، مما سمح لها بالنمو بشكل كبير بما يكفي لالتقاط أغلفة جوية كبيرة من الهيدروجين والهيليوم ، أخف العناصر وأكثرها وفرة. تجمعت الحطام المتبقي الذي لم يتحول إلى كواكب في مناطق مثل حزام الكويكبات وحزام كايبر وسحابة أورت. [51] نموذج نيس هو شرح لتكوين هذه المناطق وكيف يمكن للكواكب الخارجية أن تكون قد تشكلت في مواقع مختلفة وانتقلت إلى مداراتها الحالية من خلال تفاعلات الجاذبية المختلفة. [53]

في غضون 50 مليون سنة ، أصبح ضغط وكثافة الهيدروجين في مركز النجم الأولي كبيرًا بما يكفي لبدء الاندماج النووي الحراري. [54] زادت درجة الحرارة ومعدل التفاعل والضغط والكثافة حتى يتحقق التوازن الهيدروستاتيكي: الضغط الحراري يساوي قوة الجاذبية. في هذه المرحلة ، أصبحت الشمس نجمًا رئيسيًا في التسلسل. [55] مرحلة التسلسل الرئيسي ، من البداية إلى النهاية ، ستستمر حوالي 10 مليارات سنة للشمس مقارنة بحوالي ملياري سنة لجميع المراحل الأخرى من حياة ما قبل بقايا الشمس مجتمعة. [56] خلقت الرياح الشمسية القادمة من الشمس الغلاف الشمسي وجرفت الغاز والغبار المتبقي من قرص الكواكب الأولية إلى الفضاء بين النجوم ، مما أنهى عملية تكوين الكواكب. تزداد الشمس سطوعًا في وقت مبكر من تسلسل حياتها الرئيسي ، حيث كان سطوعها 70٪ من سطوعها اليوم. [57]

سيبقى النظام الشمسي كما نعرفه اليوم تقريبًا حتى يتم تحويل الهيدروجين الموجود في قلب الشمس بالكامل إلى الهيليوم ، والذي سيحدث بعد حوالي 5 مليارات سنة من الآن. هذا سيمثل نهاية حياة التسلسل الرئيسي للشمس. في ذلك الوقت ، سيتقلص لب الشمس مع اندماج الهيدروجين الذي يحدث على طول الغلاف المحيط بالهيليوم الخامل ، وسيكون ناتج الطاقة أكبر بكثير مما هو عليه الآن. ستتوسع الطبقات الخارجية للشمس إلى ما يقرب من 260 ضعف قطرها الحالي ، وستصبح الشمس عملاقًا أحمر. بسبب زيادة مساحة سطح الشمس بشكل كبير ، سيكون سطح الشمس أكثر برودة (2600 كلفن في أبرد درجاته) مما هو عليه في التسلسل الرئيسي. [56] من المتوقع أن تؤدي الشمس المتوسعة إلى تبخير عطارد وتجعل الأرض غير صالحة للسكن. في النهاية ، سيكون اللب ساخنًا بدرجة كافية لانصهار الهيليوم ، وستحرق الشمس الهليوم لجزء بسيط من الوقت الذي تحرق فيه الهيدروجين في اللب. الشمس ليست ضخمة بما يكفي لبدء اندماج العناصر الثقيلة ، وسوف تتضاءل التفاعلات النووية في القلب. ستتحرك طبقاته الخارجية بعيدًا في الفضاء ، تاركًا قزمًا أبيض ، جسمًا كثيفًا للغاية ، نصف الكتلة الأصلية للشمس ولكن بحجم الأرض فقط. [58] ستشكل الطبقات الخارجية المقذوفة ما يعرف بالسديم الكوكبي ، مما يعيد بعض المواد التي شكلت الشمس - ولكنها الآن غنية بعناصر أثقل مثل الكربون - إلى الوسط النجمي.

الشمس هي نجم النظام الشمسي وهي إلى حد بعيد أكثر مكوناته ضخامة. كتلته الكبيرة (332900 كتلة أرضية) ، [59] والتي تشكل 99.86٪ من الكتلة الكلية في النظام الشمسي ، [60] تنتج درجات حرارة وكثافة في قلبها عالية بما يكفي للحفاظ على الاندماج النووي للهيدروجين في الهيليوم ، مما يجعله عنصرًا رئيسيًا نجم التسلسل. [61] يطلق هذا كمية هائلة من الطاقة ، تشع في الغالب في الفضاء حيث يبلغ الإشعاع الكهرومغناطيسي ذروته في الضوء المرئي. [62]

الشمس هي نجم تسلسل رئيسي من النوع G2. نجوم التسلسل الرئيسي الأكثر سخونة هي أكثر سطوعًا. درجة حرارة الشمس متوسطة بين أكثر النجوم سخونة ودرجة حرارة أبرد النجوم. النجوم الأكثر إشراقًا وسخونة من الشمس نادرة ، في حين أن النجوم الأكثر خفوتًا وبرودة ، والمعروفة بالأقزام الحمراء ، تشكل 85٪ من النجوم في مجرة ​​درب التبانة. [63] [64]

الشمس هي مجموعة من النجوم الأولى ولديها وفرة من العناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم ("المعادن" في اللغة الفلكية) من المجموعة الأكبر سنًا من النجوم الثانية. [65] تشكلت العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم في قلب النجوم القديمة والمتفجرة ، لذلك كان لابد من موت الجيل الأول من النجوم قبل أن يتم إثراء الكون بهذه الذرات. تحتوي أقدم النجوم على القليل من المعادن ، في حين أن النجوم التي ولدت لاحقًا تحتوي على المزيد. يُعتقد أن هذا المعدن المرتفع كان حاسمًا في تطوير الشمس لنظام كوكبي لأن الكواكب تتشكل من تراكم "المعادن". [66]

تتكون الغالبية العظمى من النظام الشمسي من شبه فراغ يعرف بالوسط بين الكواكب. إلى جانب الضوء ، تشع الشمس تيارًا مستمرًا من الجسيمات المشحونة (بلازما) تُعرف بالرياح الشمسية. ينتشر تيار الجسيمات هذا للخارج بسرعة 1.5 مليون كيلومتر في الساعة تقريبًا ، [67] مما يخلق جوًا ضعيفًا يتخلل الوسط بين الكواكب إلى ما لا يقل عن 100 وحدة فلكية (انظر § الغلاف الشمسي). [68] النشاط على سطح الشمس ، مثل التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية ، يزعج الغلاف الشمسي ، ويخلق طقسًا فضائيًا ويسبب عواصف مغنطيسية أرضية. [69] أكبر هيكل داخل الغلاف الشمسي هو لوح تيار الغلاف الشمسي ، وهو شكل حلزوني تم إنشاؤه بفعل تأثير المجال المغناطيسي الدوار للشمس على الوسط بين الكواكب. [70] [71]

يمنع المجال المغناطيسي للأرض غلافها الجوي من أن تجرده الرياح الشمسية. [72] لا يمتلك كوكب الزهرة والمريخ مجالات مغناطيسية ، ونتيجة لذلك تتسبب الرياح الشمسية في نزف غلافهما الجوي تدريجيًا بعيدًا في الفضاء. [73] تؤدي القذفات الكتلية التاجية والأحداث المماثلة إلى نفخ مجال مغناطيسي وكميات هائلة من المواد من سطح الشمس. يؤدي تفاعل هذا المجال المغناطيسي والمواد مع المجال المغناطيسي للأرض إلى تحويل الجسيمات المشحونة إلى الغلاف الجوي العلوي للأرض ، حيث تخلق تفاعلاتها شفقًا يُرى بالقرب من القطبين المغناطيسيين.

الغلاف الشمسي والمجالات المغناطيسية الكوكبية (لتلك الكواكب التي تحتوي عليها) تحمي جزئيًا النظام الشمسي من جسيمات عالية الطاقة بين النجوم تسمى الأشعة الكونية. تتغير كثافة الأشعة الكونية في الوسط النجمي وقوة المجال المغناطيسي للشمس على نطاقات زمنية طويلة جدًا ، لذلك يختلف مستوى اختراق الأشعة الكونية في النظام الشمسي ، على الرغم من مقدار ذلك غير معروف. [74]

الوسط بين الكواكب هو موطن لمنطقتين على الأقل تشبهان القرص من الغبار الكوني. الأولى ، سحابة غبار البروج ، تقع في النظام الشمسي الداخلي وتسبب ضوء البروج. من المحتمل أن تكون قد تشكلت عن طريق الاصطدامات داخل حزام الكويكبات الناتجة عن تفاعلات الجاذبية مع الكواكب. [75] تمتد سحابة الغبار الثانية من حوالي 10 وحدات فلكية إلى حوالي 40 وحدة فلكية ، وربما تكون قد نشأت عن تصادمات مماثلة داخل حزام كايبر. [76] [77]

ال النظام الشمسي الداخلي هي المنطقة التي تضم الكواكب الأرضية وحزام الكويكبات. [78] تتكون أجسام النظام الشمسي الداخلي بشكل أساسي من السيليكات والمعادن ، وهي قريبة نسبيًا من الشمس ، ونصف قطر هذه المنطقة بأكملها أقل من المسافة بين مداري كوكب المشتري وزحل. تقع هذه المنطقة أيضًا داخل خط الصقيع ، وهي أقل بقليل من 5 وحدات فلكية (حوالي 700 مليون كيلومتر) من الشمس. [79]

الكواكب الداخلية

الأربعة الأرضية أو الكواكب الداخلية لها تركيبات صخرية كثيفة ، وأقمار قليلة أو معدومة ، ولا توجد أنظمة حلقات. وتتكون إلى حد كبير من معادن مقاومة للصهر مثل السيليكات - التي تشكل قشورها ودثارها - ومعادن مثل الحديد والنيكل التي تشكل قلبها. ثلاثة من الكواكب الأربعة الداخلية (الزهرة والأرض والمريخ) لها غلاف جوي كبير بما يكفي لتوليد الطقس ، وكلها لها فوهات أثرية وخصائص سطح تكتونية ، مثل الوديان المتصدعة والبراكين. على المدى الكوكب الداخلي لا ينبغي الخلط بينه وبين كوكب أدنى، والتي تحدد تلك الكواكب الأقرب إلى الشمس من الأرض (أي عطارد والزهرة).

الزئبق

عطارد (0.4 AU من الشمس) هو أقرب كوكب إلى الشمس وفي المتوسط ​​جميع الكواكب السبعة الأخرى. [80] [81] أصغر كوكب في المجموعة الشمسية (0.055 م ) ، عطارد ليس لديه أقمار صناعية طبيعية. إلى جانب الفوهات الصدمية ، فإن سماتها الجيولوجية الوحيدة المعروفة هي التلال المفصصة أو الروبيات التي ربما تكون قد نتجت عن فترة من الانكماش في وقت مبكر من تاريخها. [82] يتكون الغلاف الجوي الضعيف لعطارد من ذرات انفجرت عن سطحه بفعل الرياح الشمسية. [83] لم يتم تفسير قلبها الحديدي الكبير نسبيًا وغطائها الرقيق بعد بشكل كافٍ. تتضمن الفرضيات أن طبقاته الخارجية قد جُردت بسبب تأثير عملاق ، أو أنه تم منعه من التراكم الكامل بواسطة طاقة الشمس الفتية. [84] [85]

كوكب الزهرة

كوكب الزهرة (0.7 AU من الشمس) قريب في الحجم من الأرض (0.815 م ) ومثل الأرض ، لها غطاء من السيليكات السميك حول قلب حديدي ، وجو كبير ، ودليل على نشاط جيولوجي داخلي. إنه أكثر جفافاً من الأرض ، وغلافه الجوي أكثر كثافة بتسعين مرة. كوكب الزهرة ليس لديه أقمار صناعية طبيعية. إنه الكوكب الأكثر سخونة ، حيث تزيد درجات حرارة سطحه عن 400 درجة مئوية (752 درجة فهرنهايت) ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى كمية غازات الدفيئة في الغلاف الجوي. [86] لم يتم الكشف عن أي دليل قاطع على النشاط الجيولوجي الحالي على كوكب الزهرة ، ولكن لا يوجد لديه مجال مغناطيسي يمنع استنفاد غلافه الجوي ، مما يشير إلى أن غلافه الجوي يتجدد بفعل الانفجارات البركانية. [87]

أرض

الأرض (1 AU من الشمس) هي أكبر الكواكب الداخلية وأكثرها كثافة ، وهي الوحيدة المعروفة بنشاطها الجيولوجي الحالي ، والمكان الوحيد المعروف بوجود الحياة فيه. [88] غلافه المائي السائل فريد من نوعه بين الكواكب الأرضية ، وهو الكوكب الوحيد الذي رُصدت فيه الصفائح التكتونية. يختلف الغلاف الجوي للأرض اختلافًا جذريًا عن الغلاف الجوي للكواكب الأخرى ، حيث تم تغييره بسبب وجود الحياة لاحتواء 21٪ من الأكسجين الحر. [89] لديها قمر طبيعي واحد ، القمر ، الأقمار الصناعية الكبيرة الوحيدة لكوكب أرضي في النظام الشمسي.

المريخ (1.5 AU من الشمس) أصغر من الأرض والزهرة (0.107 م ). يحتوي على غلاف جوي يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون مع ضغط سطحي يبلغ 6.1 مليبار (حوالي 0.6٪ من الغلاف الجوي للأرض). [90] سطحه المليء بالبراكين الشاسعة ، مثل أوليمبوس مونس ، والوديان المتصدعة ، مثل فاليس مارينيريس ، يُظهر نشاطًا جيولوجيًا ربما استمر حتى وقت قريب حتى مليوني سنة. [91] يأتي لونه الأحمر من أكسيد الحديد (الصدأ) الموجود في تربته. [92] المريخ له قمران طبيعيان صغيران (ديموس وفوبوس) يعتقد أنهما إما كويكبات تم التقاطها ، [93] أو حطامًا مقذوفًا من تأثير هائل في وقت مبكر من تاريخ المريخ. [94]

حزام الكويكبات

  • الشمس
  • كوكب المشتري أحصنة طروادة
  • مدار كوكبي
  • حزام الكويكبات
  • كويكبات هيلدا
  • الأجسام القريبة من الأرض(اختيار)

تُصنف الكويكبات باستثناء أكبرها ، سيريس ، على أنها أجسام صغيرة في النظام الشمسي [و] وتتكون أساسًا من معادن صخرية ومعدنية مقاومة للصهر ، مع بعض الجليد. [95] [96] يتراوح حجمها من بضعة أمتار إلى مئات الكيلومترات. عادة ما تسمى الكويكبات الأصغر من متر واحد النيازك والنيازك الدقيقة (بحجم الحبيبات) ، اعتمادًا على تعريفات مختلفة وتعسفية إلى حد ما.

يحتل حزام الكويكبات المدار بين المريخ والمشتري ، بين 2.3 و 3.3 AU من الشمس. يُعتقد أنها بقايا من تكوين النظام الشمسي الذي فشل في الاندماج بسبب التداخل الثقالي لكوكب المشتري. [97] يحتوي حزام الكويكبات على عشرات الآلاف ، وربما الملايين ، من الأجسام التي يزيد قطرها عن كيلومتر واحد. [98] على الرغم من ذلك ، من غير المرجح أن تكون الكتلة الإجمالية لحزام الكويكبات أكثر من جزء من الألف من كتلة الأرض. [23] حزام الكويكبات عبارة عن مركبات فضائية ذات كثافة سكانية منخفضة جدًا تمر بشكل روتيني دون وقوع حوادث. [99]

سيريس

سيريس (2.77 AU) هو أكبر كويكب وكوكب أولي وكوكب قزم. [و] يبلغ قطرها أقل بقليل من 1000 كم ، وكتلة كبيرة بما يكفي لجاذبيتها لجذبها إلى شكل كروي. كان سيريس يعتبر كوكبًا عندما تم اكتشافه في عام 1801 وأعيد تصنيفه إلى كويكب في خمسينيات القرن التاسع عشر حيث كشفت المزيد من الملاحظات عن كويكبات إضافية. [100] تم تصنيفه على أنه كوكب قزم في عام 2006 عندما تم وضع تعريف للكوكب.

مجموعات الكويكبات

تنقسم الكويكبات الموجودة في حزام الكويكبات إلى مجموعات وعائلات الكويكبات بناءً على خصائصها المدارية. أقمار الكويكبات هي كويكبات تدور حول كويكبات أكبر. لا يتم تمييزها بوضوح مثل أقمار الكواكب ، وأحيانًا تكون تقريبًا بحجم شركائها. يحتوي حزام الكويكبات أيضًا على مذنبات الحزام الرئيسي ، والتي ربما كانت مصدر مياه الأرض. [101]

تقع أحصنة كوكب المشتري في أي من كوكب المشتري L4 أو L.5 النقاط (المناطق المستقرة جاذبيًا التي تقود وتتبع كوكبًا في مداره) المصطلح حصان طروادة يستخدم أيضًا للأجسام الصغيرة في أي نقطة لاغرانج كوكبية أو قمرية أخرى. كويكبات هيلدا لها صدى 2: 3 مع المشتري أي أنها تدور حول الشمس ثلاث مرات لكل مدارين حول كوكب المشتري. [102]

يحتوي النظام الشمسي الداخلي أيضًا على كويكبات قريبة من الأرض ، والعديد منها يعبر مدارات الكواكب الداخلية. [103] بعضها يحتمل أن يكون كائنات خطرة.

المنطقة الخارجية للنظام الشمسي هي موطن للكواكب العملاقة وأقمرها الكبيرة. تدور أيضًا القنطور والعديد من المذنبات قصيرة المدى في هذه المنطقة. نظرًا لبعدها الأكبر عن الشمس ، تحتوي الأجسام الصلبة في النظام الشمسي الخارجي على نسبة أعلى من المواد المتطايرة ، مثل الماء والأمونيا والميثان ، مقارنة بتلك الموجودة في النظام الشمسي الداخلي لأن درجات الحرارة المنخفضة تسمح لهذه المركبات بالبقاء صلبة. [51]

الكواكب الخارجية

تشكل الكواكب الخارجية الأربعة ، أو الكواكب العملاقة (تسمى أحيانًا كواكب جوفيان) ، مجتمعة 99٪ من الكتلة المعروفة بأنها تدور حول الشمس. [ز] كوكب المشتري وزحل معًا تزيد كتلتهما عن 400 مرة كتلة الأرض ويتكونان بأغلبية ساحقة من غازي الهيدروجين والهيليوم ، ومن هنا تم تصنيفهما كعمالقة غازية. [104] أورانوس ونبتون أقل كتلة بكثير - أقل من 20 كتلة أرضية (M ) كل منها وتتكون أساسًا من الجليد. لهذه الأسباب ، يقترح بعض علماء الفلك أنهم ينتمون إلى فئتهم الخاصة ، عمالقة الجليد. [105] جميع الكواكب العملاقة الأربعة لها حلقات ، على الرغم من أن نظام حلقات زحل فقط يمكن ملاحظته بسهولة من الأرض. على المدى كوكب متفوق يحدد الكواكب خارج مدار الأرض وبالتالي يشمل كلاً من الكواكب الخارجية والمريخ.

كوكب المشتري

كوكب المشتري (5.2 AU) عند 318 م تساوي 2.5 ضعف كتلة جميع الكواكب الأخرى مجتمعة. يتكون بشكل كبير من الهيدروجين والهيليوم. تخلق الحرارة الداخلية القوية لكوكب المشتري ميزات شبه دائمة في غلافه الجوي ، مثل العصابات السحابية والبقعة الحمراء العظيمة. كوكب المشتري لديه 79 قمرا صناعيا معروفا. تُظهر أكبر أربعة كواكب ، جانيميد وكاليستو وآيو وأوروبا ، أوجه تشابه مع الكواكب الأرضية ، مثل البراكين والتدفئة الداخلية. [106] جانيميد ، أكبر قمر صناعي في المجموعة الشمسية ، أكبر من عطارد.

كوكب زحل

زحل (9.5 AU) ، الذي يتميز بنظام الحلقة الواسع ، له العديد من أوجه التشابه مع كوكب المشتري ، مثل تكوين الغلاف الجوي والغلاف المغناطيسي. على الرغم من أن حجم كوكب زحل يحتوي على 60٪ من حجم كوكب المشتري ، إلا أنه أقل من ثلث حجمه عند 95 مترًا . زحل هو الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الأقل كثافة من الماء. [107] تتكون حلقات زحل من جسيمات صغيرة من الجليد والصخور. زحل لديه 82 قمرا صناعيا مؤكد يتكون معظمها من الجليد. اثنان من هؤلاء ، تيتان وإنسيلادوس ، يظهران علامات على النشاط الجيولوجي. [108] تيتان ، ثاني أكبر قمر في المجموعة الشمسية ، أكبر من عطارد والقمر الصناعي الوحيد في النظام الشمسي الذي يتمتع بغلاف جوي كبير.

أورانوس

أورانوس (19.2 AU) عند 14 م ، هو أخف الكواكب الخارجية. بشكل فريد بين الكواكب ، يدور حول الشمس على جانبه ، ويميله المحوري أكثر من تسعين درجة إلى مسير الشمس. لها نواة أبرد بكثير من الكواكب العملاقة الأخرى وتشع القليل جدًا من الحرارة في الفضاء. [109] أورانوس لديه 27 قمرا صناعيا معروفا ، أكبرها تيتانيا ، أوبيرون ، أومبريال ، آرييل ، وميراندا. [110]

نبتون

نبتون (30.1 AU) ، على الرغم من أنه أصغر قليلاً من أورانوس ، إلا أنه أكثر ضخامة (17 م ) وبالتالي أكثر كثافة. يشع المزيد من الحرارة الداخلية ، ولكن ليس بقدر كوكب المشتري أو زحل. [111] نبتون لديه 14 قمرا صناعيا معروفا. أكبرها ، Triton ، نشط جيولوجيًا ، مع سخانات من النيتروجين السائل. [112] تريتون هو القمر الصناعي الكبير الوحيد الذي له مدار رجعي. يصاحب نبتون في مداره عدة كواكب صغيرة تسمى نبتون أحصنة طروادة ، والتي تكون في صدى 1: 1 معها.

القنطور

القنطور هي أجسام جليدية شبيهة بالمذنبات ولها محاور شبه رئيسية أكبر من محور المشتري (5.5 AU) وأقل من محاور نبتون (30 AU). أكبر قنطور معروف ، 10199 تشاريكلو ، يبلغ قطره حوالي 250 كم. [113] أول قنطور تم اكتشافه ، 2060 تشيرون ، صُنف أيضًا على أنه مذنب (95P) لأنه يصاب بغيبوبة تمامًا كما تفعل المذنبات عندما تقترب من الشمس. [114]

المذنبات عبارة عن أجسام صغيرة في النظام الشمسي ، [و] يبلغ عرضها بضعة كيلومترات فقط ، وتتكون إلى حد كبير من جليد متطاير. لديهم مدارات غريبة الأطوار ، بشكل عام الحضيض داخل مدارات الكواكب الداخلية وجوج بعيد وراء بلوتو. عندما يدخل مذنب النظام الشمسي الداخلي ، يؤدي قربه من الشمس إلى تسامي سطحه الجليدي وتأينه ، مما يؤدي إلى حدوث غيبوبة: ذيل طويل من الغاز والغبار غالبًا ما يكون مرئيًا بالعين المجردة.

المذنبات قصيرة المدى لها مدارات تدوم أقل من مائتي عام. المذنبات طويلة المدى لها مدارات تستمر لآلاف السنين. يُعتقد أن المذنبات قصيرة المدى تنشأ في حزام كويبر ، بينما يُعتقد أن المذنبات طويلة المدى ، مثل Hale – Bopp ، نشأت في سحابة أورت. تشكلت العديد من مجموعات المذنبات ، مثل Kreutz Sungrazers ، من تفكك أحد الوالدين. [115] قد تنشأ بعض المذنبات ذات المدارات القطعية خارج النظام الشمسي ، لكن تحديد مداراتها الدقيقة أمر صعب. [116] غالبًا ما يتم تصنيف المذنبات القديمة التي تم طرد موادها المتطايرة بسبب الاحترار الشمسي على أنها كويكبات. [117]

وراء مدار نبتون تقع منطقة "منطقة عبر نبتون" ، مع حزام كويبر على شكل دونات ، موطن بلوتو والعديد من الكواكب القزمة الأخرى ، وقرص متداخل من الأجسام المتناثرة ، والذي يميل نحو مستوى سطح الأرض. النظام الشمسي ويصل إلى أبعد بكثير من حزام كويبر. المنطقة بأكملها لا تزال غير مستكشفة إلى حد كبير. يبدو أنها تتكون بشكل كبير من عدة آلاف من العوالم الصغيرة - أكبرها يبلغ قطره خُمس قطر الأرض فقط وكتلة أصغر بكثير من كتلة القمر - تتكون أساسًا من الصخور والجليد. توصف هذه المنطقة أحيانًا بأنها "المنطقة الثالثة من النظام الشمسي" ، وتضم النظام الشمسي الداخلي والخارجي. [118]

حزام كويبر

  • الشمس
  • كوكب المشتري أحصنة طروادة
  • الكواكب العملاقة
  • حزام كويبر
  • قرص مبعثر
  • نبتون طروادة

حزام كويبر عبارة عن حلقة كبيرة من الحطام تشبه حزام الكويكبات ، ولكنها تتكون أساسًا من أجسام تتكون أساسًا من الجليد. [119] وهي تمتد بين 30 و 50 وحدة فلكية من الشمس. على الرغم من أنه يُقدر أنها تحتوي على أي شيء يتراوح بين عشرات إلى آلاف الكواكب القزمة ، إلا أنها تتكون أساسًا من أجسام صغيرة من النظام الشمسي. قد تثبت العديد من أجسام حزام كويبر الأكبر حجمًا ، مثل Quaoar و Varuna و Orcus ، أنها كواكب قزمة تحتوي على مزيد من البيانات. تشير التقديرات إلى أن هناك أكثر من 100000 جسم في حزام كويبر يبلغ قطرها أكثر من 50 كيلومترًا ، ولكن يُعتقد أن الكتلة الإجمالية لحزام كويبر لا تزيد عن عُشر أو حتى جزء من المائة من كتلة الأرض. [22] العديد من أجسام حزام كويبر لها أقمار صناعية متعددة ، [120] ومعظمها لها مدارات تأخذها خارج مستوى مسير الشمس. [121]

يمكن تقسيم حزام كويبر تقريبًا إلى الحزام "الكلاسيكي" والرنين. [119] الرنين هو مدارات مرتبطة بمدارات نبتون (على سبيل المثال مرتين لكل ثلاثة مدارات نبتون ، أو مرة واحدة لكل اثنين). يبدأ الرنين الأول في مدار نبتون نفسه. يتكون الحزام الكلاسيكي من أجسام ليس لها صدى مع نبتون ، ويمتد من 39.4 AU تقريبًا إلى 47.7 AU. [١٢٢] يُصنف أعضاء حزام كويبر الكلاسيكي على أنهم cubewanos ، بعد الأول من نوعه الذي تم اكتشافه ، 15760 ألبيون (التي كانت تحمل التصنيف المؤقت سابقًا 1992 QB1) ، ولا تزال في مدارات شبه بدائية منخفضة الانحراف. [123]

بلوتو وشارون

الكوكب القزم بلوتو (بمتوسط ​​مدار 39 AU) هو أكبر جسم معروف في حزام كويبر. عند اكتشافه في عام 1930 ، كان يعتبر الكوكب التاسع الذي تغير في عام 2006 مع اعتماد تعريف رسمي للكوكب. يمتلك بلوتو مدارًا غريب الأطوار نسبيًا يميل 17 درجة إلى مستوى مسير الشمس ويتراوح من 29.7 AU من الشمس عند الحضيض (داخل مدار نبتون) إلى 49.5 AU عند الأوج. يمتلك بلوتو صدى بنسبة 3: 2 مع نبتون ، مما يعني أن بلوتو يدور مرتين حول الشمس لكل ثلاثة مدارات نبتون. تسمى أجسام حزام كايبر التي تشترك مداراتها في هذا الرنين بالبلوتينات. [124]

يُوصف شارون ، وهو أكبر أقمار بلوتو ، أحيانًا بأنه جزء من نظام ثنائي مع بلوتو ، حيث يدور الجسمان حول مركز ثقل الجاذبية فوق أسطحهما (أي يبدو أنهما "يدوران حول بعضهما البعض"). وراء شارون ، أربعة أقمار أصغر بكثير ، Styx ، Nix ، Kerberos ، و Hydra ، تدور داخل النظام.

Makemake و Haumea

Makemake (متوسط ​​45.79 AU) ، على الرغم من أنه أصغر من بلوتو ، هو أكبر كائن معروف في كلاسيكي حزام كايبر (أي جسم حزام كويبر ليس له صدى مؤكد مع نبتون). Makemake هو ألمع جسم في حزام كويبر بعد بلوتو. تم تكليفه بلجنة تسمية في ظل توقع أنه سيثبت أنه كوكب قزم في عام 2008. [6] مداره أكثر ميلًا من مدار بلوتو ، عند 29 درجة. [125]

يقع Haumea (متوسط ​​43.13 AU) في مدار مشابه لماكيماكي ، باستثناء أنه في صدى مداري مؤقت 7:12 مع نبتون. [126] تمت تسميته بنفس التوقع بأنه سيثبت أنه كوكب قزم ، على الرغم من أن الملاحظات اللاحقة أشارت إلى أنه قد لا يكون كوكبًا قزمًا على الإطلاق. [127]

قرص مبعثر

يُعتقد أن القرص المبعثر ، الذي يتداخل مع حزام كايبر ولكنه يمتد إلى حوالي 200 وحدة فلكية ، هو مصدر المذنبات قصيرة المدى. يُعتقد أن أجسام الأقراص المتناثرة قد قُذفت في مدارات غير منتظمة بسبب تأثير الجاذبية لهجرة نبتون المبكرة إلى الخارج. تحتوي معظم كائنات القرص المتناثرة (SDOs) على الحضيض داخل حزام Kuiper ولكن الأفيليا أبعد من ذلك بكثير (بعض أكثر من 150 AU من الشمس). تميل مدارات SDO أيضًا إلى مستوى مسير الشمس وغالبًا ما تكون متعامدة معها. يعتبر بعض علماء الفلك أن القرص المبعثر هو مجرد منطقة أخرى من حزام كويبر ويصفون أجسام القرص المتناثرة بأنها "أجسام حزام كويبر المتناثرة". [128] يصنف بعض علماء الفلك أيضًا القنطور على أنها أجسام مبعثرة إلى الداخل في حزام كويبر جنبًا إلى جنب مع السكان المنتشرين في الخارج للقرص المتناثر. [129]

إيريس (بمتوسط ​​مدار يبلغ 68 وحدة فلكية) هو أكبر جسم قرص مبعثر معروف ، وقد تسبب في جدل حول ماهية الكوكب ، لأنه أكبر بنسبة 25٪ من بلوتو [130] ونفس القطر تقريبًا. إنه أضخم الكواكب القزمة المعروفة. لديها قمر واحد معروف ، Dysnomia. مثل بلوتو ، فإن مداره غريب الأطوار للغاية ، حيث يبلغ الحضيض 38.2 AU (تقريبًا مسافة بلوتو من الشمس) وجوج يبلغ 97.6 AU ، ويميل بشدة إلى مستوى مسير الشمس.

لم يتم تحديد النقطة التي ينتهي عندها النظام الشمسي ويبدأ الفضاء بين النجوم بدقة لأن حدوده الخارجية تتشكل بواسطة قوتين ، الرياح الشمسية وجاذبية الشمس. يبلغ حد تأثير الرياح الشمسية أربعة أضعاف مسافة بلوتو عن الشمس تقريبًا الشمس، الحدود الخارجية للغلاف الشمسي ، تعتبر بداية الوسط النجمي. [68] يُعتقد أن مجال تلة الشمس ، النطاق الفعال لهيمنة جاذبيتها ، يمتد إلى أبعد ألف مرة ويشمل سحابة أورت الافتراضية. [131]

الغلاف الشمسي

الغلاف الشمسي عبارة عن فقاعة رياح نجمية ، وهي منطقة من الفضاء تهيمن عليها الشمس ، حيث تشع رياحها الشمسية بسرعة 400 كم / ثانية تقريبًا ، وهو تيار من الجسيمات المشحونة ، حتى تصطدم برياح الوسط النجمي.

يحدث التصادم في صدمة الإنهاء، وهو ما يقرب من 80-100 وحدة فلكية من اتجاه رياح الشمس للوسط النجمي وحوالي 200 وحدة فلكية من اتجاه رياح الشمس. [132] هنا تتباطأ الرياح بشكل كبير ، وتتكثف وتصبح أكثر اضطرابًا ، [132] وتشكل بنية بيضاوية كبيرة تُعرف باسم غلاف الشمس. يُعتقد أن هذا الهيكل يشبه إلى حد كبير ويتصرف مثل ذيل المذنب ، ويمتد إلى الخارج لمسافة 40 وحدة فلكية إضافية على جانب الريح ، ولكنه يتأرجح عدة مرات تلك المسافة في اتجاه الريح من كاسيني وقد اقترحت المركبة الفضائية Interstellar Boundary Explorer أنها تُجبر على شكل فقاعة بفعل تقييد المجال المغناطيسي بين النجوم. [133]

الحدود الخارجية للغلاف الشمسي ، و الشمس، هي النقطة التي تنتهي عندها الرياح الشمسية أخيرًا وهي بداية الفضاء بين النجوم. [68] فوييجر 1 و فوييجر 2 تم الإبلاغ عن اجتياز صدمة الإنهاء ودخلت الغلاف الشمسي ، عند 94 و 84 وحدة فلكية من الشمس ، على التوالي. [134] [135] فوييجر 1 ورد أنه عبرت منطقة الغلاف الشمسي في أغسطس 2012. [136]

من المحتمل أن يتأثر شكل وشكل الحافة الخارجية للغلاف الشمسي بديناميات السوائل للتفاعلات مع الوسط النجمي وكذلك الحقول المغناطيسية الشمسية السائدة في الجنوب ، على سبيل المثال تم تشكيلها بشكل صريح حيث يمتد نصف الكرة الشمالي بمقدار 9 وحدات فلكية أبعد من نصف الكرة الجنوبي. [132] ما وراء الغلاف الشمسي ، عند حوالي 230 وحدة فلكية ، تكمن صدمة القوس ، "يقظة" البلازما التي خلفتها الشمس أثناء انتقالها عبر درب التبانة. [137]

  • النظام الشمسي الداخلي والمشتري
  • النظام الشمسي الخارجي وبلوتو
  • مدار سيدنا (جسم منفصل)
  • الجزء الداخلي من سحابة أورت

بسبب نقص البيانات ، فإن الظروف في الفضاء بين النجوم المحلي غير معروفة على وجه اليقين. من المتوقع أن تنقل المركبة الفضائية فوييجر التابعة لناسا ، أثناء مرورها فوق الغلاف الشمسي ، بيانات قيمة عن مستويات الإشعاع والرياح الشمسية إلى الأرض. [138] لم يُفهم جيدًا إلى أي مدى يحمي الغلاف الشمسي النظام الشمسي من الأشعة الكونية. طور فريق ممول من وكالة ناسا مفهوم "مهمة الرؤية" المخصصة لإرسال مسبار إلى الغلاف الشمسي. [139] [140]

كائنات منفصلة

90377 Sedna (بمتوسط ​​مدار قدره 520 AU) هو جسم كبير ضارب إلى الحمرة مع مدار عملاق بيضاوي الشكل يأخذه من حوالي 76 AU عند الحضيض إلى 940 AU عند aphelion ويستغرق إكماله 11400 سنة. يؤكد مايك براون ، الذي اكتشف الجسم في عام 2003 ، أنه لا يمكن أن يكون جزءًا من القرص المتناثر أو حزام كويبر لأن الحضيض بعيد جدًا بحيث لا يتأثر بهجرة نبتون. يعتبره هو وعلماء الفلك الآخرون أنه الأول من مجموعة جديدة تمامًا ، يطلق عليها أحيانًا "الأجسام المنفصلة البعيدة" (DDOs) ، والتي قد تتضمن أيضًا الجسم 2000 CR105 ، الذي يبلغ الحضيض فيه 45 وحدة فلكية ، وجناح 415 وحدة فلكية ، وفترة مدارية تبلغ 3420 عامًا. [141] يطلق براون على هذه المجموعة اسم "سحابة أورت الداخلية" لأنها ربما تكونت من خلال عملية مماثلة ، على الرغم من أنها أقرب بكثير إلى الشمس. [142] من المحتمل جدًا أن يكون سيدنا كوكبًا قزمًا ، على الرغم من أن شكله لم يتحدد بعد. الكائن الثاني المنفصل بشكل لا لبس فيه ، مع الحضيض الشمسي أبعد من Sedna عند حوالي 81 وحدة فلكية ، هو 2012 VP 113 ، المكتشف في عام 2012. وجناحه هو نصف فقط من Sedna ، عند 400-500 AU. [143] [144]

سحابة أورت

سحابة أورت هي سحابة كروية افتراضية تضم ما يصل إلى تريليون جسم جليدي يُعتقد أنها مصدر جميع المذنبات طويلة الأمد وتحيط بالنظام الشمسي عند حوالي 50000 وحدة فلكية (حوالي سنة ضوئية واحدة (لي)) ، و ربما تصل إلى 100000 AU (1.87 لي). يُعتقد أنه يتكون من مذنبات تم طردها من النظام الشمسي الداخلي عن طريق تفاعلات الجاذبية مع الكواكب الخارجية. تتحرك أجسام سحابة أورت ببطء شديد ، ويمكن أن تتأثر بأحداث غير متكررة ، مثل الاصطدامات ، وتأثيرات الجاذبية لنجم عابر ، أو المد المجري ، أو قوة المد والجزر التي تمارسها درب التبانة. [145] [146]

حدود

لا يزال جزء كبير من النظام الشمسي غير معروف. يقدر مجال جاذبية الشمس للسيطرة على قوى الجاذبية للنجوم المحيطة بحوالي سنتين ضوئيتين (125000 وحدة فلكية). وعلى النقيض من ذلك ، فإن التقديرات المنخفضة لنصف قطر سحابة أورت لا تضعها في مكان أبعد من 50000 وحدة فلكية. [147] على الرغم من الاكتشافات مثل Sedna ، فإن المنطقة الواقعة بين حزام كويبر وسحابة أورت ، وهي منطقة نصف قطرها عشرات الآلاف من الاتحاد الأفريقي ، لا تزال غير محددة فعليًا. هناك أيضًا دراسات جارية للمنطقة الواقعة بين عطارد والشمس. [148] قد يتم اكتشاف الأجسام في المناطق المجهولة في النظام الشمسي.

حاليًا ، تمتلك الأجسام الأبعد المعروفة ، مثل Comet West ، aphelia حوالي 70000 وحدة فلكية من الشمس ، ولكن عندما تصبح سحابة Oort معروفة بشكل أفضل ، قد يتغير هذا.

يقع النظام الشمسي في مجرة ​​درب التبانة ، وهي مجرة ​​لولبية ضيقة يبلغ قطرها حوالي 100000 سنة ضوئية وتحتوي على أكثر من 100 مليار نجم. [149] توجد الشمس في أحد الأذرع الحلزونية الخارجية لمجرة درب التبانة ، والمعروفة باسم Orion – Cygnus Arm أو Local Spur. [150] تقع الشمس على بعد حوالي 26660 سنة ضوئية من مركز المجرة ، [151] وسرعتها حول مركز مجرة ​​درب التبانة حوالي 247 كم / ثانية ، بحيث تكمل دورة واحدة كل 210 مليون سنة. تُعرف هذه الثورة بالسنة المجرية للنظام الشمسي. [152] تقع قمة الشمس ، وهي اتجاه مسار الشمس عبر الفضاء بين النجوم ، بالقرب من كوكبة هرقل في اتجاه الموقع الحالي للنجم الساطع فيغا. [153] يقع مستوى مسير الشمس بزاوية 60 درجة تقريبًا على مستوى المجرة. [أنا]

يعد موقع النظام الشمسي في مجرة ​​درب التبانة عاملاً في التاريخ التطوري للحياة على الأرض. مداره قريب من دائري ، والمدارات القريبة من الشمس بنفس سرعة الأذرع الحلزونية تقريبًا. [155] [156] لذلك ، نادرًا ما تمر الشمس عبر الذراعين. نظرًا لأن الأذرع الحلزونية هي موطن لتركيز أكبر بكثير من المستعرات الأعظمية ، وعدم استقرار الجاذبية ، والإشعاع الذي يمكن أن يعطل النظام الشمسي ، فقد أعطى هذا الأرض فترات طويلة من الاستقرار لتتطور الحياة. [155] ومع ذلك ، فإن الوضع المتغير للنظام الشمسي بالنسبة لأجزاء أخرى من درب التبانة يمكن أن يفسر أحداث الانقراض الدورية على الأرض ، وفقًا لفرضية شيفا أو النظريات ذات الصلة. يقع النظام الشمسي خارج المناطق المزدحمة بالنجوم لمركز المجرة. بالقرب من المركز ، يمكن أن تزعج قاطرات الجاذبية من النجوم القريبة أجسام سحابة أورت وترسل العديد من المذنبات إلى النظام الشمسي الداخلي ، مما ينتج عنه تصادمات ذات آثار كارثية محتملة على الحياة على الأرض. يمكن للإشعاع المكثف لمركز المجرة أن يتداخل أيضًا مع تطور الحياة المعقدة. [155] حتى في الموقع الحالي للنظام الشمسي ، توقع بعض العلماء أن المستعرات الأعظمية الأخيرة ربما أثرت سلبًا على الحياة في الـ 35000 سنة الماضية ، عن طريق قذف أجزاء من النواة النجمية نحو الشمس ، كحبيبات غبار مشعة وأكبر ، تشبه المذنبات جثث. [157]

حي

النظام الشمسي موجود في السحابة البينجمية المحلية أو الزغب المحلي. يُعتقد أنه قريب من G-Cloud المجاورة ولكن من غير المعروف ما إذا كان النظام الشمسي مضمنًا في السحابة المحلية بين النجوم ، أو إذا كان في المنطقة التي تتفاعل فيها السحابة بين النجوم المحلية و G-Cloud. [158] [159] السحابة بين النجوم المحلية هي منطقة من السحابة الأكثر كثافة في منطقة متفرقة تُعرف بالفقاعة المحلية ، وهي تجويف على شكل ساعة رملية في الوسط النجمي يبلغ عرضه 300 سنة ضوئية تقريبًا. الفقاعة مليئة بالبلازما ذات درجة الحرارة العالية ، مما يشير إلى أنها نتاج العديد من المستعرات الأعظمية الحديثة. [160]

يوجد عدد قليل نسبيًا من النجوم في غضون عشر سنوات ضوئية من الشمس. الأقرب هو نظام النجم الثلاثي Alpha Centauri ، والذي يبعد حوالي 4.4 سنة ضوئية. Alpha Centauri A و B هما زوجان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا من النجوم الشبيهة بالشمس ، في حين أن القزم الأحمر الصغير ، Proxima Centauri ، يدور حول الزوج على مسافة 0.2 سنة ضوئية. في عام 2016 ، تم التأكد من أن كوكبًا خارجيًا يحتمل أن يكون صالحًا للسكن يدور حول كوكب Proxima Centauri ، المسمى Proxima Centauri b ، وهو أقرب كوكب خارجي مؤكد إلى الشمس. [161] النجوم الأقرب للشمس هي الأقزام الحمراء نجمة بارنارد (عند 5.9 ليلي) وولف 359 (7.8 ليي) ولاند 21185 (8.3 ليي).

أكبر نجم قريب هو Sirius ، وهو نجم لامع في التسلسل الرئيسي يبعد حوالي 8.6 سنة ضوئية وحوالي ضعف كتلة الشمس ويدور حوله قزم أبيض ، Sirius B. أقرب الأقزام البنية هو نظام Luhman 16 الثنائي عند 6.6 ضوء. -سنوات. الأنظمة الأخرى في غضون عشر سنوات ضوئية هي نظام القزم الأحمر الثنائي Luyten 726-8 (8.7 لي) والقزم الأحمر الانفرادي روس 154 (9.7 لي). [162] أقرب نجم منفردة شبيهة بالشمس إلى النظام الشمسي هو تاو سيتي Tau Ceti عند 11.9 سنة ضوئية. لديها ما يقرب من 80 ٪ من كتلة الشمس ولكن فقط 60 ٪ من لمعانها. [163] أقرب جسم ذي كتلة كوكبية حرة عائمة للشمس هو WISE 0855−0714 ، [164] جسم كتلته أقل من 10 كوكب المشتري على بعد 7 سنوات ضوئية تقريبًا.

مقارنة مع أنظمة خارج المجموعة الشمسية

مقارنة بالعديد من أنظمة الكواكب الأخرى ، يبرز النظام الشمسي في افتقاره إلى الكواكب الداخلية لمدار عطارد. [165] [166] يفتقر النظام الشمسي المعروف أيضًا إلى الكواكب الأرضية الفائقة (يمكن أن يكون الكوكب التاسع أرضًا خارقة خارج النظام الشمسي المعروف). [١٦٥] من غير المألوف ، أن لديها فقط كواكب صخرية صغيرة وكواكب غازية كبيرة في أماكن أخرى من الكواكب ذات الحجم المتوسط ​​- الصخرية والغازية على حد سواء - لذلك لا توجد "فجوة" كما رأينا بين حجم الأرض ونبتون (بنصف قطر 3.8 مرات كبيرة). أيضًا ، هذه الكواكب الأرضية الفائقة لها مدارات أقرب من عطارد. [165] أدى ذلك إلى فرضية أن جميع أنظمة الكواكب تبدأ بالعديد من الكواكب القريبة ، وأن تسلسل تصادماتها يؤدي عادةً إلى توحيد الكتلة في عدد قليل من الكواكب الكبيرة ، ولكن في حالة النظام الشمسي ، تسببت الاصطدامات في تدميرها و طرد. [167] [168]

مدارات كواكب النظام الشمسي دائرية تقريبًا. بالمقارنة مع الأنظمة الأخرى ، لديهم انحراف مداري أصغر. [165] على الرغم من وجود محاولات لشرح ذلك جزئيًا بالتحيز في طريقة اكتشاف السرعة الشعاعية وجزئيًا مع التفاعلات الطويلة لعدد كبير جدًا من الكواكب ، تظل الأسباب الدقيقة غير محددة. [165] [169]

هذا القسم عبارة عن عينة من أجسام النظام الشمسي ، تم اختيارها لحجم وجودة الصور ، ومرتبة حسب الحجم. تم حذف بعض العناصر الكبيرة هنا (لا سيما Eris و Haumea و Makemake و Nereid) لأنه لم يتم تصويرها بجودة عالية.

  1. ^ أب اعتبارًا من 27 أغسطس 2019.
  2. ^تختلف الكتابة بالأحرف الكبيرة للاسم. يحدد الاتحاد الفلكي الدولي ، وهو الهيئة الرسمية فيما يتعلق بالتسميات الفلكية ، كتابة أسماء جميع الأجرام الفلكية بأحرف كبيرة ، ولكنه يستخدم هياكل مختلطة من "النظام الشمسي" و "النظام الشمسي" في وثيقة إرشادات التسمية الخاصة بهم. يتم تقديم الاسم بشكل شائع بأحرف صغيرة ("النظام الشمسي") ، على سبيل المثال ، في قاموس أوكسفورد الإنكليزية و قاموس ميريام وبستر الجامعي الحادي عشر.
  3. ^ الأقمار الصناعية الطبيعية (الأقمار) التي تدور حول كواكب المجموعة الشمسية هي مثال على هذا الأخير.
  4. ^ تاريخيًا ، اعتبرت عدة أجسام أخرى كواكب ، بما في ذلك ، منذ اكتشافها في عام 1930 حتى عام 2006 ، بلوتو. انظر الكواكب السابقة.
  5. ^ القمرين الأكبر من عطارد هما جانيميد ، الذي يدور حول كوكب المشتري ، وتيتان ، الذي يدور حول زحل. على الرغم من أن كلا القمرين أكبر من عطارد ، إلا أن كتلتهما تقل عن نصف كتلتهما. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نصف قطر قمر المشتري كاليستو يزيد عن 98٪ من قطر عطارد.
  6. ^ أبجده وفقًا لتعريفات IAU ، يتم تصنيف الكائنات التي تدور حول الشمس ديناميكيًا وجسديًا إلى ثلاث فئات: الكواكب, عالم الأقزام، و هيئات النظام الشمسي الصغيرة.
    • الكوكب هو أي جسم يدور حول الشمس تكون كتلته كافية لجذب الجاذبية إلى شكل كروي (قريب) مما أدى إلى تطهير جواره المباشر من جميع الأجسام الأصغر. وفقًا لهذا التعريف ، يحتوي النظام الشمسي على ثمانية كواكب: عطارد والزهرة والأرض والمريخ والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون. نظرًا لأنه لم يزيل جواره من أجسام حزام كايبر الأخرى ، فإن بلوتو لا يتوافق مع هذا التعريف. [5]
    • الكوكب القزم هو جسم يدور حول الشمس وهو ضخم بما يكفي لجعله شبه كروي من خلال جاذبيته الخاصة ، لكن هذا لم يزيل الكواكب الصغيرة من جواره كما أنه ليس قمرًا صناعيًا.[5] بلوتو كوكب قزم وقد تعرف الاتحاد الفلكي الدولي على أربعة أجسام أخرى في النظام الشمسي أو أطلق عليها اسمًا تحت توقع أنها ستصبح كواكب قزمة: سيريس وهوميا وماكيماكي وإيريس. [6] من الأشياء الأخرى التي يُتوقع أن تكون كواكب قزمة ، Gonggong و Sedna و Orcus و Quaoar. [7] في إشارة إلى بلوتو ، تسمى أحيانًا الكواكب القزمة الأخرى التي تدور في المنطقة العابرة لنبتون "بلوتويدات" ، [8] على الرغم من أن هذا المصطلح نادرًا ما يستخدم.
    • تُعرف الأجسام المتبقية التي تدور حول الشمس باسم أجسام النظام الشمسي الصغيرة. [5]
  7. ^ أب يمكن تحديد كتلة النظام الشمسي باستثناء الشمس والمشتري وزحل عن طريق جمع كل الكتل المحسوبة لأكبر أجسامه معًا واستخدام حسابات تقريبية لكتل ​​سحابة أورت (المقدرة بنحو 3 كتل أرضية) ، [21] حزام كويبر (المقدّر بنحو 0.1 كتلة أرضية) [22] وحزام الكويكبات (المقدّر بـ 0.0005 من كتلة الأرض) [23] لإجمالي ، تقريبًا لأعلى ،

37 كتلة أرضية ، أو 8.1٪ من الكتلة في مدار حول الشمس. مع الجماهير المشتركة لأورانوس ونبتون (


النظريات العلمية المبكرة

كانت الفكرة المركزية لكانط هي أن النظام الشمسي بدأ كسحابة من الجسيمات المشتتة. لقد افترض أن عوامل الجذب المتبادلة للجسيمات تسببت في بدء تحركها وتصادمها ، وعند هذه النقطة أبقتها القوى الكيميائية مرتبطة ببعضها البعض. نظرًا لأن بعض هذه التجمعات أصبحت أكبر من غيرها ، فإنها لا تزال تنمو بسرعة أكبر ، وتشكل الكواكب في النهاية. نظرًا لأن كانط كان ضليعًا للغاية في لا الفيزياء ولا الرياضيات ، لم يدرك القيود الجوهرية لنهجه. لا يفسر نموذجه الكواكب التي تدور حول الشمس في نفس الاتجاه وفي نفس المستوى ، كما هو ملاحظ ، ولا يفسر ثورة الأقمار الصناعية للكواكب.

تقدم بيير سيمون لابلاس من فرنسا خطوة مهمة إلى الأمام بعد حوالي 40 عامًا. كان لابلاس ، عالم الرياضيات اللامع ، ناجحًا بشكل خاص في مجال الميكانيكا السماوية. إلى جانب نشر أطروحة ضخمة حول هذا الموضوع ، كتب لابلاس كتابًا شهيرًا عن علم الفلك ، مع ملحق قدم فيه بعض الاقتراحات حول أصل النظام الشمسي.

يبدأ نموذج لابلاس بالشمس التي تكونت بالفعل ودوران ويمتد غلافها الجوي إلى أبعد من المسافة التي يمكن أن يتكون عندها أبعد كوكب. لم يكن لابلاس يعرف شيئًا عن مصدر الطاقة في النجوم ، افترض لابلاس أن الشمس ستبدأ في البرودة بينما تشع بعيدًا عن حرارتها. استجابة لهذا التبريد ، مع انخفاض الضغط الذي تمارسه غازاتها ، ستنكمش الشمس. وفقًا لقانون الحفاظ على الزخم الزاوي ، فإن الانخفاض في الحجم سيكون مصحوبًا بزيادة في سرعة دوران الشمس. سوف يدفع تسارع الطرد المركزي المواد الموجودة في الغلاف الجوي إلى الخارج ، بينما تجذبها الجاذبية نحو الكتلة المركزية عندما تتوازن هذه القوى فقط ، ستترك حلقة من المواد في مستوى خط استواء الشمس. كان من الممكن أن تستمر هذه العملية من خلال تكوين عدة حلقات متحدة المركز ، والتي يمكن أن تتحد كل منها لتشكل كوكبًا. وبالمثل ، فإن أقمار الكوكب قد تكون قد نشأت من حلقات أنتجتها الكواكب المتكونة.

أدى نموذج لابلاس بشكل طبيعي إلى النتيجة المرصودة للكواكب التي تدور حول الشمس في نفس المستوى وفي نفس اتجاه دوران الشمس. نظرًا لأن نظرية لابلاس أدرجت فكرة كانط عن الكواكب التي تتحد من مادة مشتتة ، فغالبًا ما يتم الجمع بين طريقتين في نموذج واحد يسمى فرضية كانط لابلاس السديم. تم قبول هذا النموذج لتشكيل النظام الشمسي على نطاق واسع لمدة 100 عام تقريبًا. خلال هذه الفترة ، تناقض الانتظام الظاهر للحركات في النظام الشمسي مع اكتشاف كويكبات ذات مدارات شديدة الانحراف وأقمار ذات مدارات رجعية. مشكلة أخرى في فرضية السديم كانت حقيقة أنه بينما تحتوي الشمس على 99.9٪ من كتلة النظام الشمسي ، تحمل الكواكب (بشكل أساسي الكواكب الخارجية العملاقة الأربعة) أكثر من 99٪ من الزخم الزاوي للنظام. لكي يتوافق النظام الشمسي مع هذه النظرية ، يجب إما أن تدور الشمس بسرعة أكبر أو يجب أن تدور الكواكب حولها بشكل أبطأ.


أصل العناصر في النظام الشمسي

هذا بيان مثير للذكريات. إنه يقع في قلب الموضوع. ومع ذلك ، فإنه يترك كل الطرق المختلفة التي تجعل النجوم العناصر. إنه لا يقتصر على النجوم المنهارة فحسب ، إنه دمج النجوم وتجشؤ النجوم ونجوم النجوم وبداية الكون نفسه.

يوجد أدناه أحدث إصدار من جدول دوري متطور مرمزًا بالألوان حسب أصل العناصر في النظام الشمسي. تم عمل نسخة أصلية من هذا من قبل أنا وإينيس إيفانز في عام 2008 وصقلتها وتحسينها آنا فريبيل. الإصدارات التي تسلط الضوء على جوانب مختلفة من العمليات المادية متاحة على موقع Inese Ivans & # 8217.

نسختي الحالية من الجدول الدوري ، مُرمَّزة بالألوان حسب مصدر العنصر في النظام الشمسي. العناصر التي تحتوي على أكثر من مصدر لها المقدار التقريبي بسبب كل عملية يشار إليها بمقدار المساحة. لا تحتوي العناصر Tc و Pm والعناصر التي تتجاوز U على نظائر طويلة العمر أو مستقرة. لقد تجاهلت العناصر التي تتجاوز U في هذه المؤامرة ، ولكن بدون تضمين Tc و Pm بدت غريبة ، لذلك قمت بتضمينها باللون الرمادي.

بالنسبة لهذا الإصدار ، حاولت تجنب المصطلحات الفنية والمصطلحات المستخدمة في المؤامرة الأصلية. كما قمت بتحديث مصادر العناصر الثقيلة لتعكس شبه الإجماع الحالي. يعتمد هذا الرسم على قدر هائل من العمل من علماء الفلك والفيزياء. في منشور مدونة قادم ، سأقدم تفاصيل حول مصادري وافتراضاتي للأطراف المهتمة. لاحظ أن هذا خاص بالنظام الشمسي. ستكون هناك إصدارات إضافية توضح الشكل الذي ستبدو عليه هذه الحبكة إذا كنت في بدايات الكون ، أو إذا كنت تفكر في أصل العناصر الموجودة على الأرض ، وما إلى ذلك.

ومع ذلك ، فإن النقطة الرئيسية في منشور المدونة هذا هو تقديم المخطط ومعالجة السؤال التالي:

لماذا تحتوي إصدارك على معلومات مختلفة عن مدخل ويكيبيديا المعروف؟

استند الرقم السابق على ويكيبيديا إلى هذه المؤامرة من مختبر نيزك شمال أريزونا

فيما يلي مناقشة لبعض الاختلافات بين إصدار ويكيبيديا وإصدارتي. في كثير من الحالات ، يقدم رسم ويكيبيديا معلومات خاطئة تمامًا. أحاول تجنب الخوض في كل التفاصيل في منشور المدونة هذا. تمثل العبارات التي تحتها خط أدناه موضوعات محتملة لمشاركات المدونة المستقبلية حيث يمكنني (أو الزملاء الذين أطلب منهم رشوة) الخوض في مزيد من التفاصيل لاحقًا ، بما في ذلك سبب اعتقادنا أننا على المسار الصحيح.

  • سأفترض أن & # 8220Large Stars & # 8221 و & # 8220Small Stars & # 8221 هما & # 8220High-Mass Stars & # 8221 و & # 8220Low-Mass Stars & # 8221 ، على التوالي. ليس من المنطقي التفكير في علاقة أصل التركيب النووي بـ نصف القطر النجوم. كما يظهر هذا الرسم الرائع من موقع تشاندرا التابع لناسا و # 8217s ، فإن جميع النجوم في نهاية حياتهم تتضخم إلى نجوم عملاقة حمراء ونجوم عملاقة. في خضم موته ، يمكن أن يكون للنجم ذي الكتلة المنخفضة نصف قطر أكبر بكثير من النجم العادي ذي الكتلة العالية. لاحظ أن المصدر الأصلي الذي استشهد به مقال Wikipedia يحتوي فقط على الرسم البياني ، بدون معلومات أو روابط إضافية يمكنني العثور عليها.
  • تُنهي النجوم عالية الكتلة حياتها (على الأقل لبعض الوقت) كمستعرات عظمى متداعية النواة. عادة ما تنتهي النجوم منخفضة الكتلة حياتها كأقزام بيضاء. لكن في بعض الأحيان تحصل الأقزام البيضاء الموجودة في أنظمة ثنائية مع نجم آخر على كتلة كافية من رفيقها لتصبح غير مستقرة وتنفجر على شكل ما يسمى بالمستعرات الأعظمية من النوع Ia. ما يشار إليه & # 8220supernova & # 8221 في رسم ويكيبيديا ليس واضحًا. التفسير الذي يجعل الرسم الأقل خطأ هو & # 8220supernova & # 8221 هنا يعني & # 8220Type Ia Supernovae & # 8221 أو & # 8220 انفجار الأقزام البيضاء & # 8221 كما أسميهم. سأفترض أن & # 8220Large Stars & # 8221 يشير إلى الإنتاج في النجوم عالية الكتلة أثناء حياتهم وأثناء الانفجار الذي يقذف منتجات اندماجها النووي في الغاز بين النجوم. قد يكون من الممكن أيضًا الاعتقاد بأن & # 8220Supernovae & # 8221 يشير إلى كل من المستعرات الأعظمية الضخمة لانهيار النجم والأقزام البيضاء المتفجرة. في هذه الحالة ، قد تعني & # 8220Large Stars & # 8221 أن النجوم الضخمة تصنعها قبل أن تنفجر وأن المستعرات الأعظمية هي مجرد آلية الانطلاق. وبالتالي فإن هذه الفئات هي 1) مربكة و 2) غير صحيحة بغض النظر عن كيفية تقسيمها.
  • تشكل النجوم ذات الكتلة المنخفضة المحتضرة (المعروفة أيضًا باسم & # 8220Small Stars & # 8221) كميات كبيرة من العناصر الثقيلة ، بما في ذلك معظم الرصاص في النظام الشمسي. يجب أن يكون هناك الكثير من اللون البرتقالي في النصف السفلي من الرسم التخطيطي. لا أوافق على أن Cr و Mn مصنوعان فقط في & # 8220Large Stars & # 8221 ، ولكن Fe مصنوع في كل من & # 8220Large Stars & # 8221 و & # 8220Supernovae & # 8221. يتكون كل الحديد الموجود في الكون في الأساس من عملية تخليق نووي متفجر. الحديد الذي تصنعه النجوم الضخمة قبل أن تنفجر مباشرة مع انفجار مستعر أعظم يتم تدميره / انهياره في البقايا. وهكذا.
  • المعلومات الخاصة بـ Li غير صحيحة. 6 يتكون Li بالفعل من الأشعة الكونية (نوى سريعة الحركة) التي تضرب نوى أخرى وتفككها. لكن معظم نظائر Li السبعة الأكثر شيوعًا هي بلا شك مصنوعة في نجوم منخفضة الكتلة وتنطلق في الكون مع موت النجم. يتكون حوالي 7 Li أيضًا في الانفجار العظيم وجزء صغير عن طريق انشطار الأشعة الكونية.
  • لا يلزم أن يكون هذا المنشور أطول من ذلك ، ولكني أود أن أختم بالإشارة إلى الاختلاف بين رسم ويكيبيديا والرسم الخاص بي بسبب حقيقة أننا ما زلنا لا نعرف كل شيء. يتم تشكيل جزء من العناصر الثقيلة ، بما في ذلك معظم Au ، في & # 8220rapid عملية التقاط النيوترونات & # 8220. مكان حدوث ذلك محل نزاع حاليًا. يمكن أن يكون في مستعر أعظم نجمي ضخم قريب من تشكل النجم النيوتروني. في الآونة الأخيرة ، هناك دليل مقنع على أن معظم عملية r تحدث عندما يلتف نجمان نيوترونيان معًا وندمجان. هذا هو السبب في أن & # 8220 دمج النجوم النيوترونية & # 8221 هي فئة في مخطط بياني ، لكن & # 8220Supernovae & # 8221 تأخذ الدور في مخطط ويكيبيديا.

قد يكون دعم هذا البيان بالأدلة الفعلية أساسًا لنشر مدونة في المستقبل. يرجى إعلامي في التعليقات إذا كنت مهتمًا بنشر مدونة حول موضوع معين.

مصدر كل ذلك

ها هي النسخة الأصلية ، تم إنجازها باستخدام العلامات:

هذا ما يحدث عندما تعطي اثنين من علماء الفلك الذين سئموا من تذكير الجميع بالعناصر التي تتماشى مع العملية ، جدول دوري ، ومجموعة من العلامات ، والوقت الذي كان ينبغي أن يستمعوا فيه إلى المحادثات. شكراً جزيلاً لإينيسي إيفانز على ابتكار هذه الفكرة.


Alcyone (Pleiades): أصل كوني 10 دقيقة

في الثاني والعشرين من نوفمبر من كل عام ، مباشرة على خط المرور بين برجي برج العقرب والقوس ، يتم تشغيل اتجاه أساسي بين المراكز الشمسية والكونية: هذا يوم هل هذا دإيجري للثورة المدارية التي ترى أن الأرض تتماشى بين البركان المركزي / فولكان في الشمس والآخر & # 8220Central Sun & # 8221 Alcyone التابع الثريا.

وفقا للتقليد الباطني ، Alcyone هو الأصل والمحور المركزي للأنظمة الشمسية السبعة (السبعيني الكوني) الذي نحن جزء منه.

لنا أرض، ينظر من الشمس ، وبالتالي فإن الذباب في المجال السماوي مؤهل من قبل نجوم ثور، منها الكتلة المفتوحة للثريا & # 8216 جزء & # 8217 (رسميًا ، في المحتوى والجوهر). [ 1 ]

يُشار إلى نجوم & # 8220 الاندفاع إلى الأمام & # 8221 الحيوان على أنها المصادر الكونية لل خفيفة, الدافع الإيقاعي للنار.

الثور حورس، ثمرة العلاقة بين إيزيس وأوزوريس ، الابن المرغوب بلا توقف & # 8216 واجه & # 8217 من قبل الصياد اوريون، السماوي أوزوريس ، مع زوجته الإلهية سيريوس/مشاكل، شمس الشموس.

وهذا هو الأكثر جميل ومشرق جزء من الجنة ، موطن العديد من النجوم الأساسية:

على وجه الخصوص ، الثريا الساطعة عربة، بقيادة Alcyone المركزية ، يندفع من خلال الومضات الكونية للثور و & # 8216initiatory & # 8217 من الكبش السماوي ، حيوان / كوكبة أخرى مقدسة ومندفعة والتي لا تزال تعطي الاسم للقطاع الأول أو إشارة من الدورة السماوية والإحداثيات: الكبش / الحمل هو البداية ، على الرغم من حقيقة أن نجومه لم تعد تقف (لظاهرة الاستباقية للاعتدال) خلف الشمس الظاهرة في & # 8220 أول يوم من الربيع & # 8221 الآن اصطف بين نجوم الأسماك ونجوم جالب الماء (العصر الجديد القادم & # 8220 & # 8221).

وبالمثل ، فإن التقليد يحدد سبع أخوات كنجوم الربيع (من اللاتينية فيرجيليا) ، كما كانوا يحكمون (مع الديبران، عين الثور) الاعتدال في بداية دورة رئيسية ( كالي يوجا 432000 سنة.

وهكذا فإن الدورة التمهيدية التي تبلغ حوالي 25000 سنة كانت تسمى & # 8220 العام العظيم للثريا "& # 8211 انظر أيضًا هذه المقالة).

يشار إلى هذا الصياغة الأولية للنجوم في النصوص الثيوصوفية على أنها المجموعة المركزية لنظام علم الفلك الفلكي، في إشارة إلى دوران سبعة أنظمة شمسية بما في ذلك نظامنا (& # 8220 الكون المحلي & # 8221) حول النجم Alcyone ، والمُعرَّف بأنه & # 8220 النقطة المركزية التي يدور حولها كوننا من النجوم الثابتة ، والتركيز من خلالها ، وإلى أين النفس الإلهي ، الحركة ، يعمل باستمرار أثناء مانفانتارا [دورة الظهور]. " 2 ].

& # 8220 الشمس (أي النظام الشمسي) لديها Alcyone ، في Pleiades ، كمركز مدارها. " (EA ، 669)

هذا التناوب 250,000 السنوات هي دورة غير معروفة في علم الفلك العادي ولها صدى كبير مع ثورة الشمس حول مركز المجرة (حول 250 مليون سنة) والدورة التمهيدية لحوالي 25,000 سنوات على كوكبنا ، والتي كانت تسمى في الأصل على النحو المذكور & # 8216 ، عام الثريا العظيم. 25 هو عدد نوعيا المرتبطة 1/4، الجزء الرابع من الواحد (100/4 = 25) ، وهو الرباعي و "تربيع الدائرة": تجليات الأفكار من خلال النموذج.

يقال في علم التنجيم الباطني أن الثريا هي وسيلة تجسيد & # 8220 ثالثًا & # 8221 (مظهر الجوهر) لكائن كوني عظيم ، مع الدب الكبير (الجانب الأول: روح الحياة) و الدب الصغير (الجانب الثاني: جودة الروح) من خلال & # 8220local & # 8221 regency of سيريوس (انعكاس الجانب الثاني) ، أعطى أصل إلى الأنظمة الشمسية السبعة التي تعد أنظمتنا جزءًا منها. تشكل الدببة والثريا ، مع سيريوس كنقطة تركيز وسيطة ، ال الثالوث الروحي الذي يحكم نشاط دوري حلزوني من نظامنا الشمسي:

"الثريا هي للنظام الشمسي ، مصدر الطاقة الكهربائية ، وكما أن شمسنا هي تجسيد للقلب ، أو جانب الحب ، من الشعارات (الذي هو نفسه قلب الشخص الذي قد يقال عن مَن لا يزال) كذلك الثريا هي عكس أنثوية براهما [مركبة الجانب الثالث ، الخالق]. "[ 3 ]

هم أمهات من الجوانب السبعة للحياة الرسمية و زوجات حكماء الدب العظيم السبعة. & # 8220 ترتبط بالجانب الأم الذي يغذي الطفل المسيح [النظام الشمسي]. & # 8221

"... الثريا - على الرغم من اعتبارها تجسيدًا لجانب المادة في الظهور - فهي في الواقع وتعبيراً عن مبدأ الحياة الذي نسميه الحيوية ، البرانا في مراحلها أو درجاتها المختلفة ، الأثير أو الجوهر." [ 4 ]

إن طاقات الثريا ، التي تحيي كل مسألة كوننا & # 8216 المحلي & # 8217 ، تتعلق بالتالي الذكاء النشط لوردنا الشمسي أو شعاراتنا ، وخاصة نجم Alcyone هو أصله ، والمغناطيس المركزي للمادة الشمسية ، ومركز الإبداع الكوني & # 8220throat & # 8221.

وهكذا تم استدعاء Alcione بواسطة Teaching & # 8220the Star of the Individual & # 8221 أو & # 8220Star of Intelligence & # 8221 ، وهو متصل بالإنسانية ليس فقط من خلال الثور، لكن أيضا الدلو، العلامة المتصاعدة للخدمة الشاملة.

& # 8220 النجوم السبعة من الثريا هي هدف الأنواع السبعة [للإنسانية المحررة] ، وهذا مذكور في كتاب أيوب ، في الكلمات ، & # 8220هل تستطيع أن تربط التأثير اللطيف للثريا؟& # 8221 في سر هذا التأثير ، وفي سر الشمس سيريوس ، يتم إخفاء حقائق تطورنا الكوني ، وبالتالي نظامنا الشمسي. "[ 5 ]

ال الثريا هي سيريوس كما أرض هو كوكب الزهرة، مثل شخص هو روح:

"... بالمعنى الغريب والباطني للشمس سيريوس والثريا لهما علاقة وثيقة ببعضهما البعض. إنها علاقة مشابهة لتلك التي يحملها العقل السفلي للعقل الأعلى. الأقل يتقبل أو يستقطب سلبًا للأعلى. سيريوس هو مقر العقل الأعلى والمهات (كما يطلق عليه ، أو العقل الكوني) يكتسح الظهور في نظامنا الشمسي عبر قناة الثريا. يبدو الأمر كما لو تم تشكيل مثلث كبير من الطاقة الماهاتية. ينقل Sirius الطاقة إلى نظامنا الشمسي عبر ذلك

“…الأم الحاضنة سبعة أضعاف ، الكوكبة الفضية ، التي يكون صوتها بمثابة جرس رنين ، والتي تمر قدماها برفق على الطريق المشع بين عوالمنا وعوالمها.

يوجد داخل النظام الشمسي تطابق مثير للاهتمام لهذا التفاعل الكوني في العلاقة بين مخطط الزهرة ومخطط الأرض وسلسلة الزهرة في مخططنا.

من الغريب أنه سيكون من خلال فهم أنتكارانا البشرية ، أو المسار الذي يربط بين العقل الأعلى والأدنى والذي شيده المفكر أثناء عملية التطور ، سيأتي الضوء على هذه المسألة الغامضة. "[ 6 ]

أخيرًا ، يبدو من المهم أن نتذكر الأسماء التي كان يعرف بها Alcyone سابقًا: بين العرب الوسط، المركزية (الدجاجة السماوية مع فراخها) ، أطلق عليها البابليون تيمينو، الحجر الأول (حجر الزاوية في معابدهم) للكلدان كان كيماه، الختم الخالد ، المحور ، وبين الهندوس أمبا، الأم الأولى & # 8216nakshatra & # 8217 من علم التنجيم الهندي تتمحور حول النجم Alcyone و Pleiades الذي يحمل اسم كريتيكا (the & # 8220 Knives & # 8221 in Sanskrit) ، & # 8220the stars of fire & # 8221 mother of كارتيكيا, [ 7 ] إله الحرب الهندي ، جنرال الجيوش السماوية (مطابق لمايكل ، & # 8216 رئيس الفيلق السماوي & # 8217 والمريخ باعتباره حاملة الشمس / فولكان & # 8217s Will) ، يرمز له باللهب ويحكمه Agni إله النار المقدسة.

Alcyone / Pleiades هو إذن المصدر الكوني لـ خفيفة، من الذكاء الإبداعي للمادة المكانية ، والأرض ، والأشعة الثالثة ، والإنسانية ، المركز الثالث للحلق الكوكبي ، هما مركزان من مراكز الترسيب والتوزيع المباشر.

في يوم محاذاة Sun-Earth-Alcyone على الكسوف ، فإن حضور من هذه المراكز البؤرية على نفسه خطة الحب والنور يستلزم الدافع الحيوي للتوجه إلى الإرادة السماوية وتحقيق الغرض التطوري والوحدوي.

اليوم هو الكواكب البشرية طلب الذي هو في الأساس تركيب الأرواح البشرية ، موجها إلى التاريخ الحاسم 2025ويستقبل وينقل الثالث شعاع الكون الذكاء الخلاق. هذا الدافع للأشعة الكونية يتأثر ويغرس في مسير الشمس طائرة الحب والنور وفي كل قلوب البشر ، بواسطة الثالث  قسم، أقسام من هذا الداخلي وسام الأرواح أو النموذج الأولي من ملف الهرمية الإنسانية ومن خلال سبع نوايا أو اتجاهات أو صيغ ذات صلة ، لصالح كوكبنا الأزرق الحبيب.

نظرًا لأنه تم زرعه لأول شعاع على محاذاة Sun-Earth-Merak ، فإن الشعاع الثاني على محاذاة Sun-Earth-Sirius ، الرابع-السادس على محاذاة Aldebaran-Sun-Earth-Antares ، الشعاع الخامس على Regulus-Earth- محاذاة الشمس والشعاع السابع على محاذاة Sun-Earth-Fomalhaut ، و بشري التسلسل الهرمي يؤثر على الأرض أ الشعاع الثالث شكل فكري مكون من سبعة مراكز معيشة:

3.1 أقوم بتهيئة جهات الاتصال الأنانية

3.2 أتتبع الطريقة الابتدائية

3.3 أضيء الغرض من الكوكب

3.4 أنا أقود التقدم المنتظم للمجموعة [البشرية]


شاهد الفيديو: مراجعات عين. الأرض والنظام الشمسيالجزء الأول