اكتشاف عده كواكب خارج و داخل المجموعه الشمسيه

اكتشاف عدة كواكب خارج وداخل المجموعة الشمسية

قام مجموعة من علماء الفلك بتأكيد اكتشاف كوكبين بحجم كوكب نبتون تقريباً (17 مرة بحجم الأرض). ويدور الكوكبان حول نجمين يبعدان 30 سنة ضوئية عن المجموعة الشمسية. وقد تم تأكيد ذلك الاكتشاف اعتماداً على ظاهرة دوبلر التي تنشأ نتيجة لدوران الكوكب حول النجم بسبب الجاذبية. وذلك بتحليل نتائج رصد المرصد (Lick Observatory) و (Keck Observatory in Hawaii) وكذلك بعض معطيات الرصد من المسبار الفضائي هابل. ويتوقع أن تكون طبيعة هذين الكوكبين هي الغازية المشابهة لكوكب زحل أو المشتري. كما أشارت بعض التقارير إلى إمكانية وجود الصخور في قلب الكوكب بالاضافة إلى وجود بعض العناصر الثقيلة كالحديد ونحوه، حسب ما أفاد به البرفسور جيوف ماري الأستاذ بجامعة بيركلي بكاليفورنيا وأحد رؤساء المجموعة التي اكتشفت الكوكبين.

كذلك أضاف أن أحد الكوكبين يدور حول النجم (55 Cancri) وهو الكوكب الرابع الذي اكتشف يدور حول ذلك النجم. ولكن كتلته تساوي 18 ضعف لكتلة الأرض ويدور حول النجم بسرعة عالية مما يجعله يكمل دورة كاملة (سنة) في 2.81 يوم أرضي. وأما الكوكب الآخر فيبلغ 25 مرة بمقدار كتلة الأرض ويدور حول نجمه (Gliese 436) في 2.64 يوم أرضي.

وتأتي أهمية اكتشاف الكوكبين في كتلة الكوكبين الصغيرة حيث ولأول مرة يتم اكتشاف كوكبين خارج المجموعة الشمسية لهم هذا القدر من الكتلة. مما يجعل اكتشاف كوكب له كتلة مشابهة لكتلة الأرض خارج المجموعة الشمسية أمراً ممكناً. فمنذ تم اكتشاف أول كوكب خارج المجموعة الشمسية بطريقة دوبلر عام 1995 توالى اكتشاف كواكب مشابهة ولكنها ذات كتل كبيرة تصل إلى كتلة وأحجام كوكب المشتري. ولكن هذه المرة الأولى التي يتم اكتشاف كواكب بهذه الكتلة وهذا الحجم.

ويأتي هذا الاكتشاف بعد عدة أشهر من تأكيد اكتشاف بعض الكواكب داخل المجموعة الشمسية. حيث تم اكتشاف ما يعتقد أنه الكوكب العاشر من كواكب المجموعة الشمسية. والاكتشاف تم في مرصد جبل بالمر بولاية كالفورنيا الأميركية(Mount Palomar Observatory) في تاريخ 14 نوفمبر 2003م. وأثبت ذلك لاحقا من قبل مراصد أخرى في العالم.

.
وقد أطلق على هذا الكوكب المكتشف اسم سدنا (sedna) وذلك نسبة إلى كائن أحفوري عثر عليه متجمداًً. ويرجع السبب في تسميته إلى درجة حرارة الكوكب المنخفضة والتي قدرها العلماء بحوالي 240 درجة تحت الصفر. وتم اكتشاف الكوكب بمقارنة التغير الطفيف في موقع الكوكب بالنسبة للنجوم من حوله ويمكن ملاحظة ذلك من خلال الصور الملتقطة في أوقات مختلفة من ذلك اليوم، كما في الشكل أدناه.


ويقدر الفلكيون قطر ذلك الكوكب ما بين 1.180-2.360 كلم. وهو ما يجعله قريبا في الحجم من كوكب بلوتو أو أقل بقليل من حجم القمر. كذلك يقدرون المسافة بينه وبين الشمس بأكثر من 13 مليار كلم من الأرض وهو ما يعادل أكثر من ثلاثة أضعاف المسافة مع كوكب بلوتو او أكثر من 90 ضعف لبعد الأرض عن الشمس. ولهذا يتوقع العلماء أن يقع ذلك الكوكب في غيمة أورت التي تحيط بالمجموعة الشمسية والتي تعتبر هي وحزام كيوبر المصدر الرئيس للمذنبات كما تحتوي على آلاف الكوكيبات.

كذلك يعتقد أن الكوكب يدور حول نفسه بشكل بطئ ويستغرق في دورانه حول الشمس مدة 10500 سنة. كما يعتقد أن هذا الكوكب ربما يكون له قمر يدور حوله كما صرح بذلك الدكتور مايك برون رئيس فريق البحث الذي اكتشف الكوكب. ويميل لونه إلى الحمرة مثل كوكب المريخ. والشكل أدناه يوضح حجم الكوكب وبعده عن الشمس مقارنة بالكواكب.


ويأتي اكتشاف الكوكب بعدة عدة اكتشافات لكويكبات أخرى أهمها (Quaoar) الذي يبلغ قطره 1200 كلم وقد تم اكتشافه في عام 2002م. كذلك (Ixion) الذي يبلغ قطره 1.065 كلم وقد تم اكتشافه في عام 2001م. كما يتوقع الفلكيون اكتشاف المزيد.

ومؤخراً تم اكتشاف أحد أصغر الكواكب عمراً يدور حول أحد النجوم المتشكلة حديثاً في مجموعة الثور. وقد رصد ذلك المرصد الفضائي سبايتزر (Spitzer Space Telescope) حيث أعلن ذلك في يوم 27 مايو 2004م. ويعتقد العلماء أن عمر ذلك الكوكب أقل من مليون سنة ويدور حول نجم حديث التشكل (protostar) وقد أطلق على ذلك النجم اسم (CoKu Tau 4) وببعد عن المجموعة الشمسية مسافة 420 سنة ضوئية.

وقد تمكن العلماء من التحقق من وجود الكوكب باستخدام الأشعة تحت الحمراء، حيث لاحظوا ما يشبه الثقب في الغبار الذي يدور حول النجم. وقدروا حجم هذا الكوكب بعشرة أضعاف حجم كوكب الأرض. ويعتقد العلماء أن ذلك الكوكب هو أصغر الكواكب المكتشفة عمراً حسب ما صرح به البرفسور واتسون أستاذ الفيزياء الفلكية بجامعة روجستر بنيويورك.

وقد أثار اكتشاف الكوكب النقاش بين العلماء حول الزمن اللازم لتشكل الكواكب، وحول طبيعة ذلك الكوكب وهل هو من الكواكب الحجرية أو الغازية. كما أن هناك أبحاثاً أشارت إلى وجود بعض المركبات العضوية حول ذلك الكوكب. وهو ما يعيد التساؤل حول إمكانية وجود نظام شمسي مشابه لنظامنا الشمسي في مجرتنا.





















قصة اكتشاف الكوكب أورانوس

تميّز الكوكب أورانوس بأنه أول كوكب يحدد تاريخ اكتشافه من قبل الإنسان. ليس هذا وحسب بل أن قصة اكتشافه لا تقل غرابة عن غرابة بعض مميزاته. لقد اكتشف هذا الكوكب من قبل ويليام هيرشل. ولد فريدريك ويليام هيرشل في هانوفر بتاريخ 15/11/1738 .وكان أحد عشرة أطفال في عائلة مات أربعة منهم في سن الشباب.كان والده قائداً لفرقة موسيقية في الحرس الهانوفري، وكانت والدته ربة بيت تجهل القراءة والكتابة. أما هيرشل فكان يذهب إلى مدرسة جاريسون الحكومية في منطقته ولفت الانتباه لإبداعه في مواضيع اللغات والرياضيات وبشكل خاص في موضوع الموسيقى. وفي العام 1753 ولم يكن يبلغ آنذاك الخامسة عشرة من عمره تم اختياره كموسيقي في فرقة الحرس التي كان والده يعمل فيها. وتشاء الصدف أن حرب السبع سنوات بين بريطانيا وفرنسا بدأت في تلك الفترة ,وكانت هانوفر حينها مع بريطانيا تحت إمرة الملك جورج الثاني.وبعث ويليام مع فرقته إلى بريطانيا لمواجهة غزو فرنسا ولكن لم تدم مدة مكثه في الجيش طويلاً، فقط عدة شهور تعلم خلالها الإنجليزية حيث كان قد عاد إلى وطنه هانوفر تحت إمرة الدوق كامبرلاند والذي يذكر أنه في تموز 1757 تدمر جيش الدوق في معركة هاستنبك وفيها غادر ويليام مجموعته بدون إذن واختبأ في مستنقع ماء، وبعد عدة أيام آثر بطلب تسريحه من الخدمة ولعدم الحاجة الماسة للموسيقيين في تلك الفترة تمت الموافقة على طلبه وإعطائه شهادة تسريح من الخدمة بناءً على طلبه.
إلا أنه لم يستفد من الامتيازات الخاصة بالجيش بعد التسريح لأنه دخله صغيراً ولم يتم تسجيله رسمياً آنذاك. ويمكنك حين تزور متحف هيرشل في مدينة باث رؤية ورقة التسريح معلقة في إطار هناك. وفي نهاية عام 1757 ارتحل وأخوه يعقوب إلى لندن وبقي فيها مدة قصيرة جمع خلالها مبلغاً يكفي لارتحاله نحو يوركشير شمالاً حيث أصبح بعد فترة قائداً لفرقة موسيقية فيها. واستمر فيها حتى العام 1764 إذ عاد إلى وطنه هانوفر وكانت آخر مرة يرى فيها والده. وهنا لاحظ أن أخته كارولين ترزخ تحت أعباء مسؤولية المنزل المضنية وتمنى مساعدتها، وعمل حينها عازف أورغ في بلدته ثم ذهب في عام 1766 إلى مدينة باث وهناك تم اختياره ليكون عازف الأورغ الجديد في فرقة الكنيسة والذي كان تحت الإنشاء بعد. فعمل في فرقة ريتشارد لينلي. وهناك في باث أحد المراكز الثقافية المهمة ظهر ويليام وذاع صيته واحتل مكان مميزة إذ كان جميل الهيئة لطيف الشخصية وعذب المنطق والأهم مهارته الموسيقية المبدعة. وفي الرابع من تشرين الأول عام 1767 أصبحت فرقة الكنيسة جاهزة وتم الافتتاح رسمياً ليصبح ويليام من أبرع عازفي الأورغ مما دعا إلى استقراره. وأتاح ذلك لأخته فرصة زيارته في لندن. وفي عام 1772 طلب من أخته كارولين الحضور للعيش معه لتساعده في تدبير المنزل وتمارس مهنتها المفضلة الغناء. ولم يمر عليه وقت أفضل من هذا حيث أصبح مدير فرقة باث الموسيقية المحلية، وفي أثناء هذه السنوات تسلل علم الفلك إلى حياته دون أن يشعر وكانت أولى مشاهداته الفلكية عام 1766 حيث رصد كوكب الزهرة، وخسوف القمر، ثم أعجبه الموضوع، وقام بشراء الأدوات اللازمة لصنع مقرابه العاكس بنفسه، وبمساعدة أخيه الكسندر ثم أخته كارولين. وانضم هيرشل إلى ورشة عمل لصنع المقارب في وقت فراغه وكان لا يزال يعمل ليعتاش من الموسيقى، ولكن هواية الفلك كما هي حالها بدأت تتغلغل في نفسه وتتعمق يوماً بعد يوم. وظهر له أن صناعة مرآة مقراب أصعب بكثير مما كان يظن وذلك لأن زجاج في تلك الفترة كان صعب التشكيل وكانت المرايا تصنع من سبيكة معدنية خاصة يخلط فيها النحاس والقصدير بنسب معينة، ثم يتم صقلها. ولكنه فشل المرة تلو المرة حتى أنه يقال أن ويليام صنع 200 مرآة فاشلة قبل أن يحقق حلمه ويصنع مرآة ناجحة بقطر 5 إنش وبعد بؤري 5.5 قدم. وفي الرابع من آذار 1772 وجه مقرابه الخاص نحو كوكبة الجبار حيث رصد سديماً وعجب لما رآه وكانت عندها نقطة التحول.
في صيف 1774 انتقل من منزله إلى سكن غير معروف ثم بعد ثلاث سنوات عاد وسكن في منزل رقم 19 في شارع نيوكنج. ثم ارتحل في عام 1779 إلى شارع ريفرز قرب جمعية باث للفلسفة والثقافة وكان المنزل بدون حديقة لذلك كان عليه أن يحمل المقراب إلى الخارج في الليل للرصد، وتشاء الصدف أن يمر أمامه ذات مرة رجلاً ويطلب منه مشاهدة ما يرى؛ وكان هذا الرجل هو ويليام واتسون الذي أصبح فيما بعد صديقه المخلص والذي أوصل أوراقه الأولى عن الاكتشاف إلى الجمعية الملكية. وأصبح الرصد عشقه المفضل وكان من أنشط راصدي عصره إذ لم يكن يفوت ليلة صافية دون رصد مهما كان. وحينها خطر في باله دراسة النجوم وتوزيعها وأبعادها في السماء. ثم عاد في آذار 1781 إلى منزله رقم 19 في شارع نيوكنج ورصد جرماً غريباً في السماء؛ غير مجرى حياته كاملاً وأصبح بعدها شخصية مشهورة نال اهتمام الجميع حتى الملك جورج الثالث الذي أعطاه لقب ملك الفلكيين. وقد كان الملك جورج الثالث هاوٍ للعلم وجامع للأجهزة يوجد معظمها الآن في متحف لندن للعلوم. وقد دعا الملك هيرشل إلى القصر ليطلعه على كيف يقوم بصنع المقارب، وحتى يتفرغ تماماً للفلك أمر الملك بمنحه 200 جنيه سنوياً ويترك الموسيقى وقد أعطى أخته كارولين 50 جنيه كمساعدة له. أصبح بعدها الفلك مهنته والموسيقى هوايته. وتميّز هيرشل بشغفه في صنع المقارب وأبدع فيها، حتى أن ميسكلان عندما فحص مقرابه أثنى عليه. فلم ينتهي من صنع واحداً حتى يطمح إلى صنع واحد أكبر وهكذا حتى صنع مقراباً بقطر 6.2 إنش وبعد بؤري 7 أقدام، يقال أن اكتشاف الكوكب أورانوس تم من خلاله. ثم صنع آخر بقطر 12 إنش وبعد بؤري 20 قدم. وعندما كان يعمل بآخر قطره 36 انش وقع حادث أدى إلى تحطيم المرآة وباع المنزل على أثره وارتحل عدة مرات حتى استقر أخيراً في بيت الرصد في منطقة سلوه Slough حتى يكون قريباً من الملك جورج ويقدم له تقاريراً عن إنجازاته العلمية وأبحاثه الفلكية ويرصد معه. وفي هذا البيت صنع مقراباً ضخماً قطر مرآته يصل إلى 49 إنش وبعد بؤري 40 قدم، والذي بواسطته اكتشف قمرين للكوكب زحل هما ميماس وانسيلادوس.
وقد أطلق الاتحاد الفلكي الدولي اسم هيرشل على الفوهة الكبرى للقمر ميماس تكريماً له. وكذلك درس الزهرة وتضاريس كوكب المريخ حيث حسب مدة دوران الكوكب حول نفسه وكانت تعادل 24 ساعة 37 دقيقة 26.3 الثانية. بخطأ مقداره 4 ثواني عن القيم الحالية. وكان هذا هو التلسكوب الأكبر حينها وكان استعماله صعب ودائم عدم الثبات -إلا في الليالي الساكنة تماماً - ويحتاج إلى بذل جهد دائم وكبير لإبقائه في حالة جيدة. ومن ضمن ما رصده كان عبور عطارد أمام قرص الشمس حيث تنبأ بخلوه من الغلاف الجوي من دراسة حافة قرص الكوكب الحادة. ودرس المذنبات وقال بانعكاس أشعة الشمس عن سطحها حسب مكوناتها وأنها تفقد جزء من مادتها في مدارها أثناء دورانها واقترابها من الشمس كل مرة. وكذلك درس طيف الشمس وحلله ولاحظ وجود حرارة تحت اللون الأحمر وكان دائماً يحاول تخطيط بنية السماء وأبعادها ولكنه فشل في ذلك. واستفاد باكتشافه عدد من النجوم الثنائية وقال بوجود رابطة خاصة بينها. وراقب حركة الشمس في الفضاء وقال أنها تتجه نحو مجموعة هرقل. واكتشف آلاف العناقيد والتجمعات النجمية والسدم. وقال أن مجرتنا لها أذرع حلزونية ونرى أحد هذه الأذرع وهو درب التبانة عند رصدنا في ليلة صافية. وكان وراءه في كل هذه الاكتشافات والأرصاد أخته الحنون كارولين التي كانت تحبه وترعاه وتدعمه وتشجعه دائماً، وكانت مساعدته المخلصة ومحررته الخاصة ويعزى لها فضل كبير في اكتشافاته المتتالية ولم تنقطع أبدا عنه، حتى بعد زواجها المفاجئ عام 1788 عندما رحلت إلى السكن المجاور لبيت أخيها لتتابع معه أرصاده وحماسه. ويقال أنها اكتشفت عدة مذنبات بنفسها. وحصل هيرشل على كل الشرف والتقدير العلمي الذي يمكن لأحد أن يحظى به وعمر 43 عاماً وكان في آخر سنوات حياته رئيس الجمعية الملكية في لندن والتي أصبحت الآن الجمعية الفلكية الملكية البريطانية. وتوفي هيرشل وهو يعمل حتى النهاية في السابع من أيلول عام 1822 عن عمر يناهز 84 عاماً. عادت بعدها أخته إلى وطنها حيث توفيت هناك عام 1848. وخلف ويليام هيرشل وراءه ولده جون هيرشل الذي سار على خطى أبيه. وكان من أوائل راصدي نجوم الجزء الجنوبي من السماء. وتم في عام 1960 تدمير بيت الرصد في سلوه وتم تحديد موقع مقرابه الضخم 40 قدم في سلوه بنصب تذكاري في ساحة المحكمة حالياً. أما جسم المقراب 40 قدم فقد استخدم جزءاً منه كمنظر في متنزه أولد رويال اوبزيرفاتوري في جرين وتش بارك. أما مرآته فتوجد في متحف العلوم بلندن. وأصبح المنزل رقم 19 في شارع نيوكنج متحف هيرشل. بقيت فيه كتاباته وأوراقه وأدواته التي استخدمها وأخته في الرصد. ويمكنك عند زيارة البيت الوقوف في الحديقة حيث يعتقد انه وقف عندما اكتشف الكوكب قبل أكثر من 200 سنة تقريباً. وقد تميز أسلوب هيرشل في صناعة المقارب حيث كان لمقرابه مرآة واحدة أساسية يضعها في قاعدة جسم التلسكوب بوضع مائل تنعكس عنه الأشعة إلى عدسة عينية جانبية يتم الرصد من خلالها.
قصة اكتشاف الكوكب
في ليلة الثالث عشر من آذار عام 1781 كان هيرشل وحيداً في منزله رقم 19 وكان قد انتقل إليه منذ أيام فقط، وبقيت كارولين في المنزل القديم لإنهاء آخر ترتيبات الرحيل. وكانت ليلة صافية لم يشأ هيرشل إضاعتها، فنصب مقرابه وكما يعتقد انه ذا قطر 6.2 انش، وبدأ العمل قي رصد صفحة السماء وعندما كان برصد بقعة في برج التوأمان شاهد شيئاً لفت انتباهه واقتبس من كلماته الأصلية على الورقة التي قدمها إلى الجمعية الملكية آنذاك" في ليلة 13/3 بين الساعة العاشرة والحادية عشر مساءاً كنت ارصد نجمة H - التوأمان عندما شاهدت جسما يبدو أكبر حجماً من النجوم المحيطة وقارنته في النجوم في صفحة السماء ولكنة كان اكبر حجما دائما ً فظننته من الوهلة الأولى مذنباً. ثم قمت بعده مشاهدات تالية وبتكبير أكبر من قوة التكبير 227 التي كنت أستعملها. فاستخدمت تكبير 460 – 932 – 1536 – 2010 على التوالي. وكان كلما زاد التكبير زاد قطر هذا الجسم. ومن خبرتي السابقة كنت أعلم أن النجوم ذات أقطار ثابتة نسبياً ولا تتناسب طردياً مع التكبير كما هو الحال في الكواكب، ولكنني وجدت أن قطر هذا المذنب يزاد طردياً مع التكبير فتأكدت من أنه ليس نجماً، لأن النجوم التي قارنتها معه في خلفية الحقل لم تزداد أقطارها بنفس النسبة وكذلك لم يزداد سطوع المذنب مع زيادة التكبير." هذا النص من مقالته للجمعية الملكية في السادس عشر من نيسان 1781 وقد تم ترتيب تقديمها من قبل صديقه المخلص ويليام واتسون.
بالطبع لم يكن في بال أحد أن يكون هذا الجسم كوكباً ولا حتى في بال هيرشل نفسه، ولكنه بمتابعة حركته لاحقاً جعلت الشك في كونه مذنباً كبيراً. لقد كان الجسم دقيق الحركة في شكل كبير في مداره. ولعل صائد المذنبات الشهير تشارلز الذي أبدى دهشته من حركة مذنب هيرشل؛ لأن انزياح الجسم في السماء غير ملحوظ على مدى 24 ساعة من المراقبة فقد قام بمراقبة لعدة أيام. لعل هذه الملاحظات جعلته متأكداً من أنه ليس مذنباً وبنفس الوقت هو ليس نجماً. وكان هيرشل قد اتصل بالجمعية الملكية لتسجيل اكتشافه فأرسل أيضاً إلى مسكلينMaskelyne واضع Nautical Almanac يخبره عن اكتشافه وكذلك أرسل إلى هورنسبايHornsby في أكسفورد، حيث كانت أكسفورد أيامها من أهم مراكز الرصد في بريطانيا. وفي 19/3 كتب هيرشل ملاحظة أن حركة المذنب أصبحت بمقدار 2.25 ثانية قوسية. وفي 25/3 تضاعفت السرعة وأصبح قطره أكبر. وفي 6/4 وبقوة تكبير 278 بدأ المذنب حاد الحواف وواضح القرص وأصبح بالإمكان تمييزه بوضوح دون ذيل طويل أو أي امتداد. لم يستطيع هورنسباي في أكسفورد تحديد موقع الجرم الذي وصفه هيرشل وبحث عنه لعدة أسابيع. فعاود الكتابة إلى هيرشل طالباً مزيداً من المعلومات. فرد عليه هيرشل بما أراد. ثم في 14/4 عثر هورنسباي على الجسم وكان قد رصده دون علم منه أنه المعني في 29-31 آذار وقال :" أظن أخيراً أنه مذنب عام 1770 وسأتابع رصده في مداره." هذا المذنب قد تم اكتشافه من قبل مسييه الفرنسي وتم تحديد دورته من قبل ليكسيل لذلك عرف بمذنب ليكسيل الذي قال أن مدة دورته 5.6 سنة، وكان هذا عام 1776 بما يعني عودته في 1781 فلذلك أعتقد هورنسباي أن هذا الجرم الذي في السماء الآن هو عودة مذنب 1770. أما مسكلين فكتب إلى هيرشل قائلاً:" أنا غير متأكد من ماهية الجرم المكتشف كوكباً أم مذنباً، ولكن ما يبدو من مداره أنه دائري تقريباً حول الشمس بينما المذنبات فمدارها بيضاوي نوعاً ما. ولم أرى له ذيل ونواة بعد." وكذلك هيرشل فهو بمقاربه الكبيرة المتطورة لم يرى الذيل أيضاً حتى ذلك الحين. وبكل خبرته الرصدية فكيف لغيره أن يراه !!
إذاً أصبح الخيار كوكباً أم مذنباً وكان لا بد من دراسة مدار هذا الجرم ليكون الحكم القاطع في الجواب. فبدأت الدراسات الرياضية على يد أمهر الرياضيين آنذاك اعتمادا على الأرصاد التي بين يديهم والتي قدمها هيرشل لتحديد مدار الجرم ومن هؤلاء هورنسباي وبسكوفيتش Boscovich من روما ذائع الصيت حينها. ولكن قرار ماهية مدار الجسم كان على يد ليسكيل الذي قال أنه دائري ومدة دورته حول الشمس هي 82 سنة و 10 أشهر وأن معدل بعده عن الشمس هو 2840 مليون كلم (البعد الحقيقي 2870 مليون كلم). وفي آب 1782 أرسل مسكلين إلى هيرشل رسالة تهنئة تحسم الموضوع يقول فيها:" أرجو أن تقدم للعالم معروفاً وتطلق اسماً على كوكبك الذي هو ملكك وما من شك بأنك مكتشفه." فأصبح ذلك الجرم كوكباً بالتأكيد، واحتل مرتبة البعد السابع بين الكواكب عن الشمس. وآن أوان التسمية وكانت الكواكب السابقة تدعى على اسم الآلهة اللاتينية الإغريقية رغم استعمال أسمائها الرومانية ولكن هذا الكوكب كانت الاقتراحات كثيرة منها: أقترح العالم جوهانز بود اسم أورانوس لأنه أخذ تسلسل أسماء الكواكب في القصص الأسطورية فكان مارس ابن الإله جوبيتر .وجوبيتر ابن الإله ساترن الذي كان والده الإله أورانوس. وبما أن الكوكب الجديد يقع خارج مدار زحل فعلى تسلسل الأسماء يجب تسميته بالاسم أورانوس، ودعم هذا الاقتراح عدة فلكيين. دعاه جين برنولي Hyper cronius ويعني فوق زحل. غير أن هيرشل كان له رأياً مخالفاً فأرسل في صيف 1782 رسالة إلى صديقه واتسون يقترح فيها أن يكرم الملك جورج الثالث وأن يسميهGeorgium sidus أي كوكب الملك جورج. اقترح الفلكي ليلاند من فرنسا بأن يكون الاسم هيرشل. اقترح ليكسيل الذي حدد المدار اسم نبتون ابن الآلهة جوبيتر. وأحد الاقتراحات كان سيبيلCybele اسم زوجة زحل في الأساطير. وقد أعطي هذا الاسم لاحقاً إلى الكويكب رقم 56. وبقيت معظم هذه الأسماء مستعملة للكوكب فترة طويلة حتى عام 1850عندما كان القرار الحاسم لاستخدام اسم أورانوس في Nautical Almanac. واختلف حينئذ على اللفظ هل هو Uyau-ray-nus أم You-ranus وتم اختيار اللفظ الأخير لشيوعه. وأعطي للكوكب رمز يحتوي على الحرفH وذلك لتخليد اسم هيرشل. وكان هذا الحدث الفلكي هاماً جداً لأنه وجد في فترة يمكن تحديدها تاريخياً.وأصبح أورانوس أول كوكب يحدد مكتشفه ويضاف إلى النظام الشمسي, وأصبح هيرشل شخصية عالمية مشهورة تبلك الرصدة الشهيرة من حديقة المنزل رقم 19 في شارع نيوكنج في باث.
الأرصاد السابقة للكوكب:
السؤال الذي يطرح نفسه الآن لماذا لم يرى الكوكب قبل عام 1781؟ الجواب، لقد شوهد الكوكب على الأقل 22 مرة ولكنه أخطأ دائماً بكونه نجم! وسبب ملاحظة هيرشل المتميزة له هو التكبير الكبير الذي كان يستخدمه حيث لم يجرؤ أحد على استخدام مثل هذه القوة في الرصد. وقد بدأ عملية البحث عن هذه المشاهدات الفلكي بود فبحث في سجل تيخو براهي الراصد الشهير، واستنتج أن نجم في برج الجدي قد تكون الكوكب المعني, ولكن لاحقاً لم يَصدُق هذا الاستنتاج .ثم انتقل إلى أرصاد الفلكي الملكي فلامستيد الذي أصدر كتالوج عظيم للنجوم، وكان فلامستيد قد قرر دراسة كل مجموعة على حدى, ويعطي نجومها أرقاماً محددة . وعندما درس بود هذا الكتالوج وجد أن النجم 34 الثور ولم يكن يظهر في السماء آنذاك ويقع بقرب النجم أوميغا الثور والتي كان فلامستيد قد سجل رصدها في23/12/1690 أعطها لمعان من القدر6. وجد بود أن هذا النجم هو كوكب أورانوس آنذاك. وقد تم رصد الكوكب في نفس الكتالوج عدة مرات في سنة 1712 و 1715 عندما تحرك إلى برج الأسد وكان دائماً يخطأ به كنجم ويعطى رقم نجم في المجموعة. وتم رصد الكوكب على يد الراصد جيمس برادلي عام 1748 –1750 –1753. ورصد على يد توبياس مايير عام 1756 عندما أصبح قريباً من الدلو.وعلى يد الفلكي البروفيسور الفيزياء في باريس تشارلز مونييه. نلاحظ أنه قد رصد عشرات المرات على الأقل بين الأعوام 1764-1771 سنة أرصاد كان الكوكب فيها في برج الحمل في كانون الثاني 1769 وكان يمكن مشاهدة حركته بسهولة لموقعه القريب من الأفق. ولكن الحظ خانه وحجب عنه الاكتشاف الذي كان بين يديه ولم يلاحظه. ولعلنا الآن ندرك سبب ذلك لأنه في كانون الثاني 1769 كان الكوكب يمر في نقطة الثبات حيث تكون حركة الكوكب نسبة لراصديه على الأرض في أبطئ سرعاتها. توفي مونييه عام 1799 ولم يكن يدرك أنه قام بأرصاد رائعة تسبق اكتشاف الكوكب الجديد بعشر سنوات فقط على يد هيرشل. أخذ هذا الكوكب المثير من حظ الشهرة ما لم يأخذه غيره من الكواكب. وأضفى على مكتشفه شهرة عالمية فهو سابع الكواكب السيارة وثالث الكواكب العملاقة.




الأرض

كوكب الزُهَرة هو ثاني الكواكب بعداً عن الشمس ومن أكثر الأجرام السماويةالأرض هذا الكوكب الوحيد النابض بالحياة بميزات فريدة من نوعها بين أفراد المجموعة الشمسية، والتي سمحت للحياة بأن تتطور على سطحه، ويتمثل بكرة صخرية صلبة كثيفة بل ويعتبر من أكثف الكواكب حيث يصل معدل كثافته إلى 5.5 غم /سم 3 وتبلغ كتلة الأرض 6 X 10 24 كغم، وعليه فإن حجم الأرض يعادل 10 27 سم 3 . هذه الأرض ليست كروية تماماً فهي منبعجة من الوسط فيبلغ نصف قطرها الاستوائي 6378 كلم أما نصف قطرها من الأقطاب فيعادل 6357 كلم. وسبب هذا الاختلاف هو دوران الأرض حول محورها مما يسبب قوة طرد مركزية تدفع بالمادة من عند الاستواء إلى الطرف البعيد مما يؤدي غلى تفلطحها الاستوائي. كوكب الأرض يدور حول نفسه ومحور دورانه يميل بمقدار 23.4 ْ عن العمود القائم على مستوى دائرة البروج وتستغرق ما يقارب 23 ساعة 56 دقيقة 4 ثواني لتدور حول نفسها دورة واحدة لينتج عن هذه الدورة الليل والنهار. وتستغرق قرابة 365.25 يوم لتتم دورة واحدة في مدارها حول الشمس لينتج عن هذه الدورة السنة. وبعد الأرض عن الشمس بالمتوسط هو الوحدة الفلكية والتي تعادل قرابة 150 مليون كلم. وشذوذية مركزية مدار الأرض تعادل e =0.017 .
فمدار الأرض مدار قطع ناقص (إهليلجي) حسب قانون كبلر الأول. ولمن لا يعرف المدار الإهليلجي هذه المعلومة مفيدة؛ فهو ليس كالدائرة له مركز واحد فقط، بل له مركزان (بؤرتان) تقع الشمس في إحدى هاتين البؤرتين. ويمكن رسم هذا المدار كما في الشكل المجاور.
يسمى هذا الشكل؛ الشكل الإهليلجي. وتقع الشمس كما ترى في الرسم التالي في إحدى بؤرتيه. وعندما تكون الأرض في الأوج؛ أي في أبعد نقطة لها عن الشمس كما يظهر من الرسم، فإن بعدها بالكيلومترات يقارب 152 مليون كيلومتراً، وعندما تصبح في الحضيض؛ أي في أقرب نقطة للشمس، تصبح على بعد يقارب 147 مليون كيلومتراً.
هذا البعد المناسب عن الشمس يجعل الأرض تنفرد بدرجة حرارة مناسبة تسمح للماء بالبقاء في الحالة السائلة، وهذا شيء لن نراه على الكواكب الأخرى. فالدارس للأرض يلاحظ أن ثلاثة أخماس سطح الأرض مغطى بسائل الماء، ويشكل 60% من نسبة السطح وتدعى هذه المسطحات المائية بالمحيطات. وما تبقى من 40% من السطح عبارة عن جزء صلب وجاف ويدعى القارات.وصخور هذه القارات أقدم عمراً حيث يقدر عمر الأرض بحوالي 4.2 مليار سنة أما صخور قاع المحيطات فيقدر عمرها بحوالي 200 مليون سنة فقط. وقد وجد أن تركيب صخور القارات قد تكون سليكاتية Silicates وتتشكل بشكل رئيسي من عناصر الأكسجين والسليكون مخلوطاً بعناصر ومعادن أخرى، أو قد تكون بازلتية Basalts وحبيباتها رقيقة جداً. وتقسم صخور القشرة الأرضية بشكل عام إلى ثلاثة أنواع من الصخور الأرضية هي:البركانية Igneous، والمتحولة Metamorphic، والرسوبية Sedimentary.
ويلاحظ الناظر لسطح الأرض بروز بعض قشرتها ليشكل أهم تضاريس الأرض وهي الجبال، والتي قد نجدها على شكل سلاسل جبلية ويبلغ ارتفاع أعلاها في قمة أفرست Everest حوالي 8.85 كيلومتراًً فوق مستوى سطح البحر. وهذه السلاسل ليست صفة لصخور القارة فقط بل نستطيع أن نرى سلاسل جبلية في قيعان المحيطات. ويستطيع الناظر إلى الأرض تمييز وجود قبتين من الجليد تكسوان قطبا الأرض الشمالي والجنوبي, وتمتد رقعتيهما في الشتاء وتقل في الصيف. والمحيطات المجاورة للقطبين الجليديين مياهها متجمدة من شدة البرودة ولكن وبسبب خاصية شذوذ الماء فإن هذا التجمد يكون فقط للطبقة السطحية العليا للماء فقط ولا تتجمد الأعماق. فالماء عكس السوائل الأخرى يتمدد مع البرودة عند التجمد وتقل كثافته فيرتفع للأعلى فلا يتجمد سوى سطح المحيط سامحاً لأشكال الحياة الأخرى بالبقاء حية تحته.











































الشمس

نجم متوسط الحجم ودرجة الحرارة في مجرة درب التبانة. وتعد الشمس النجم المركزي الذي يتبع له نظامنا من الكوكب بما فيها الأرض، ويبلغ متوسط بعد مركز الأرض عن مركز الشمس وحدة فلكية واحدة تقارب 150 مليون كم. والأرض على هذا البعد المتوسط تستقبل كمية مناسبة من الطاقة والحرارة تساعد على المحافظة على بقاء الحياة على الأرض.
وتعد الشمس التي تنتمي إلى الصنف الطيفي G من النجوم المتوسطة الحجم وتبلغ درجة حرارتها السطحية قرابة 6000 كلفن ولونها أصفر.
أهم المعلومات عن الشمس.
• عمر الشمس: 4.5 مليار سنة
• متوسط البعد عن الأرض: 149.6 × 610 كم
• متوسط البعد عن مركز مجرة درب التبانة: 2.5 × 1710 كم
• دورة الشمس حول مركز المجرة: 2.26 × 810 كم
• سرعة الشمس في مدارها حول مركز المجرة: 217 كم/س
• قطر الشمس: 1.392 × 610 كم
• مساحة الشمس السطحية: 6.09 × 1210 كم2
• كتلة الشمس: 1.989 × 3010 كم
• كثافة الشمس: 1.408 غم/سم3
• جاذبية سطح الشمس: م/ث2
• سرعة الإفلات من سطح الشمس: 617.54 كم/س
• درجة الحرارة السطحية: 5780 كلفن
• درجة حرارة مركز الشمس: حوالي 13.6 مليون كلفن
• قدرة الشمس الضيائية: 3.827 × 2610 واط
• دورة الشمس المحورية عند خط الاستواء: 25 يوم و9 ساعات و 7 دقيقة و13 ثانية
• سرعة الدوران حول محورها: 7174 كم/س
مكونات الشمس ( النسب المئوية بالنسبة للكتلة)
• هيدروجين: 73.46 %
• هيليوم: 24.85 %
• عناصر أخرى: 1.69 %




عطارد

يعدّ كوكب عطارد من أقرب الكواكب إلى الشمس . رآه قدماء الإغريقيين كجرم لامع بعيد الغروب ودعوه على اسم الإله هيرمس، ورأوه أيضاً قبيل الشروق كجرم لامع وأطلقوا عليه اسم الإله أبولو، ظناً منهم أنهما جرمان مختلفان ومرت فترة طويلة قبل أن يدركوا أنهما جرم واحد وأطلقوا عليه اسم رسول الآلهة عطارد لأنه قريب من الشمس. عطارد الذي يدور في كنف أمه الشمس في مدار داخلي بالنسبة لراصد من الأرض لا يرتفع كثيراً في السماء فهو يرى دائماً في الأفق وما هي إلا فترة قصيرة حتى يغرب. ولهذا فإن الكثير من الفلكيين لم يتمكنوا من رصده بالعين المجردة. ولا يمكن كذلك رصد هذا الكوكب على خلفية مظلمة في السماء لأنه يغرب سريعاً بعد الشمس. ولكن يعمد العلماء لدراسته عن طريق رصده أثناء ساعات النهار باستخدام مقارب كبيرة. إذ يكون الكوكب مرتفعاً عن الأفق وكذلك الشمس تكون مرتفعة عن الأفق أيضاً.
استكشاف الكوكب عطارد:
كثيراً ما كنت أشعر بالأسف لإهمال العلماء هذا الكوكب حتى أن البعض دعاه الكوكب المنسي، فمنذ أن مرت مركبة الفضاء غير المأهولة مارينر- 10 Mariner 10 بالقرب من الكوكب بين عامي 1974-1975 ، لم يتم إرسال أي مركبة نحوه منذ ذلك الحين، وحتى إطلاق المركبة الجديدة الرسول Messenger عام 2004 من ناسا لتتوجه نحو هذا الكوكب وتصله عام 2011 لتبدأ مرحلة الدراسة الجديدة للكوكب . وقد تم إطلاق المركبة مارينر- 10 في 13/11/1973 من قاعدة كاب كانفيرال في رحلة لاستكشاف الكواكب الداخلية وكان هدف الرحلة هو زيارة كوكب الزهرة ثم تنطلق المركبة لتأخذ لها مداراً حول الشمس حيث تعبر وهي في حضيضها الشمسي من أمام كوكب عطارد، أما وهي في الأوج فتكون في مدار يقع بين الأرض والزهرة . وقد عبرت بالقرب منه ثلاث مرات فقط وكان أول عبور في 29/3/1974 ثم في 21/9/1974 وكان العبور الثالث والأخير في 16/3/1975 وفي هذه العبورات كانت قريبة من الكوكب واستطاعت أن ترسل لنا كماً هائلاً من الصور الرائعة لسطح هذا الكوكب.
وكانت المركبة قد وضعت في مدار حول الشمس بحيث تقطع مسافة المدار في 176 يوم لتعاود المرور حول الكوكب كل ستة أشهر تقريباً. ولكنها كانت تعبر من أمام الكوكب في نفس المنطقة في كل مرة، فلم تغطي كاميرات هذه الرحلة أكثر من 45% من مساحة سطح الكوكب. وبعد هذه الدورة فقد الاتصال مع هذه المركبة في 24/3/1975 وبقيت في مدارها حول الشمس دون المقدرة للوصول إليها أو إعادتها للحياة ثانية.
مدار الكوكب عطارد:
هذا الكوكب الصغير الذي لا يتجاوز قطره 4879 كلم أكبر من قمرنا الأرضي بقليل يدور بعيداً عن الشمس بمسافة 58 مليون كلم بالمتوسط ( 0.38 وحدة فلكية) في مدار إهليلجي يكون فيه في الحضيض على بعد 46 مليون كلم، وفي الأوج على بعد يقارب 70 مليون كلم. فنرى أن الكوكب يقترب كثيراً من الشمس وهو في الحضيض حيث تزداد سرعته ويتباطأ وهو في الأوج. وهذا المدار يشذ قليلاً عن مدارات الكواكب الأخرى والتي تدور على مستوى استواء الشمس (دائرة البروج) تقريباً. حيث يميل مدار الكوكب عن هذا المستوى بمعدل سبع درجات ولا يشابهه في هذا الشذوذ المداري إلا الكوكب القزم بلوتو. وتبلغ أقصى مسافة يبعدها الكوكب عن الأرض حوالي 219 مليون كلم وأدنى مسافة حوالي92 مليون كلم. وبسبب قربه الشديد من الشمس فإن أكبر درجة استطالة له في السماء تتراوح بين 28 درجة حيث يمكن رؤية الكوكب قبيل الشروق في الأفق الشرقي، حيث يكون الكوكب في أبعد مسافة له عن الشمس من الجهة الغربية ويكون عندها في الأوج وتدعى أقصى استطالة غربية، و18 درجة حيث يمكن رؤية الكوكب بعيد الغروب في الأفق الغربي ،حيث يكون الكوكب في أبعد مسافة له عن الشمس من الجهة الشرقية ويكون عندها في الحضيض وتدعى أقصى استطالة شرقية.

ولأن مدار هذا الكوكب داخلي بالنسبة للأرض فقد يحدث أن يمر الكوكب من أمام قرص الشمس أثناء دورانه وهو ما يعرف بالعبورTransit. وتم رصد أول عبور للكوكب من أمام قرص الشمس في 7/11/1631 م من قبل العالم كبلر. ومن متابعة مواعيد عبور الكوكب أمام قرص الشمس ورصدها حتى الوقت الحاضر تم ملاحظة أن هذه العملية تحدث فقط في شهري أيار وتشرين الثاني. وعبور تشرين ثاني يحدث في فترات تتراوح كل 7، 13، 33 سنة، أما عبور أيار فيحدث كل 13، و33 سنة، وآخر ثلاث عبورات كانت في الأعوام 1999، 2003، 2006 م.
ويكون عبور شهر أيار عندما يكون الكوكب في الأوج البعيد عن الشمس أما عبور شهر تشرين الثاني فيكون الكوكب في الحضيض أي قريب من الشمس ( وهي الحالة الأكثر حدوثاً إذ تحدث بنسبة 3:7 ) ولكن ما يميز العبور أمام الشمس في شهر أيار أنه أطول إذ يستمر الكوكب في السير أمام قرص الشمس لمدة تسع ساعات، يمكن خلالها مراقبة الكوكب يتحرك أمام قرص الشمس كبقعة داكنة وهو يدور من الغرب إلى الشرق في مداره.
يستغرق الكوكب عطارد 88 يوماً أرضياً ليدور حول الشمس دورة واحدة (0.24 سنة أرضية).أما دورته اليومية حول محوره فإن لها تاريخ قبل إرسال المجس مارينز –10 لهذا الكوكب .حيث كانت أول دراسة للكوكب باستخدام المقراب من قبل ويليام هيرتشل في القرن الثامن عشر. ثم قام العالم شيباريللي Schiaparelli بوضع أول خارطة له من الدراسة بين عام 1881 إلى عام 1889، حيث رصد بقع داكنة على سطحه واستمر في رؤية هذه البقع ورصد حركتها ، وقد عزى سبب رؤية نفس التضاريس إلى أن الكوكب يدير نفس الوجه للأرض وهو في الحضيض فوجد أن دورة الكوكب حول نفسه مساوية لدورته حول الشمس Synchronous rotate حيث أنه يدير للشمس نفس الوجه دائماً وللأرض نفس الوجه دائماً. وهو يستغرق في دورته حول الشمس زمن مقداره 88 يوم أرضي وبذلك يكون له وجه دائماً نهاراً مقابل الشمس والنصف الآخر ليلاً في الجهة المقابلة للشمس. و بقي الحال كذلك حتى عام 1962 حين قام العالم هاورد و زملائه في متيشغان بدراسة الأشعة الحمراء المنعكسة عن الجانب المظلم المقابل للأرض و وجد أنه ادفأ من أن يكون في ليل دائم و عليه فإن الكوكب لابد وأن يدور حول الشمس بحيث تسقط الشمس على جميع أوجهه بالترتيب ليل ونهار.
وفي العام 1965 كان التأكيد القاطع على عدم تساوي اليوم و السنة على الكوكب بعد أن قام العالمان بيتنجلPettengill و دايس Dyce في بورتوريكو باستخدام المقراب الراديوي لدراسة عطارد. حيث تم إرسال موجات ذات تردد معلوم إلى الكوكب و اصطدمت به و ارتدت عن سطحه باتجاه المصدر أي الأرض واستقبلت بواسطة التلسكوب الراديوي نفسه فاعتبر مستقبلا للموجات بعد عشر دقائق من كونه مرسلاً لها. وعند دراسة الموجات المرتدة وجد أن الكوكب يدور حول نفسه وليس ثابتاً مقابلاً للشمس بوجه واحد كما كان يعتقد. فاذا افترضنا أن الكوكب ثابت ويواجه الشمس بوجه واحد دائماً سيكون طول الموجة المرتدة مساوية لطول الموجة المنبعثة من الأرض . أما إذا كان الكوكب يتحرك و يغير اتجاه نحو الشمس في تعاقب فان الأمواج المرتدة نحو الأرض ستختلف حسب الجزء المرتدة عنه اعتمادا على ظاهرة دوبلر . فالموجة المرتدة عن الجزء الذي يتحرك مقتربا باتجاه الأرض يكون ترددها عالي (طول الموجة اقل ) و يكون الأنزياح نحو الأزرق أم الجزء الذي يتحرك مبتعدا عن الأرض فإن تردد الموجة المرتدة عنه سيكون منخفض (طول الموجة اكبر) و يعتبر انزياح نحو الأحمر. وكانت النتائج لدراسة الأمواج المرتدة فعلا عن الكوكب مطابقة للتوقع الأخير . وبتطبيق العلاقات الرياضية على هذه النتائج كانت مدة دوران الكوكب حول نفسه تساوي58.7 يوماً و هو دوران بطيء جداً ،فإذا عطارد يدور حول محوره كاملاً أمام الشمس ويحدث عليه تعاقب الليل و النهار .ويدور حول محوره مثل الأرض من الغرب إلى الشرق، فتشرق الشمس على أرض عطارد من الشرق ثم تغرب من الغرب. لقد انتبه العالم الإيطالي جوسيب كولمبوGuiseppe Colombo إلى أن هذه الدورة اليومية للكوكب حول محوره في 59 يوم تعادل تقريباً ثلثي دورته السنوية حول الشمس في 88 يوم أي عندما يدور الكوكب حول نفسه ثلاث دورات كاملة يكون قد دار حول الشمس دورتين كاملتين ببساطة كل ثلاث أيام عطاردية تعادل سنتين عطارديتين و بهذا يكون التناغم في دورة عطارد السنوية إلى اليومية بنسبة 3:2 . وهناك حركة ثالثة غريبة لهذا الكوكب و هي اليوم الشمسي ويمثل الزمن منذ شروق الشمس إلى شروقها ثانية على نفس الموقع من الكوكب وهي تعادل سنتين من سنوات عطارد أو 176 يوم أرضي. وعزا العلماء سبب هذا التناغم إلى؛ مدار الكوكب الإهليلجي العالي الشذوذية المركزية e= 0.21 وبالتالي يغيّر من سرعته في مداره. وأيضاً إلى بطئ دورة الكوكب حول نفسه بفعل قوة جذب الشمس القوية وأيضاً لعدم وجود أي أقمار تابعة له ساعد على هذا البطء.
الحرارة والجو على عطارد
يدور كوكب عطارد وهو قائم في مداره حول الشمس بحيث يكون نصف الكوكب تماماً مقابلاً للشمس في النهار والنصف الآخر تماماً في الليل، ولهذا يحدث على سطحه تباين حراري هائل ليس له مثيل بين الكواكب في المجموعة الشمسية. ففي النهار تكون أشعة الشمس ساطعة ومباشرة عليه فترفع درجة الحرارة على هذا الجانب إلى حوالي 700 درجة كلفن (427 ْْ س) وعندما يدور ليصبح هذا الوجه في الطرف البعيد عن الشمس يدخل في ظلام حالك وبرودة شديدة لتصل درجة حرارة سطحه إلى 100 ْ كلفن ( -183 ْ س) مما يجعل التباين كبير حيث يصل إلى حوالي 600 ْ كلفن ما بين الليل المتجمد القارص البرودة وبين النهار الملتهب الحارق.
ويعزى سبب هذا التباين الشديد في الحرارة السطحية على كوكب عطارد إلى غياب الغلاف الجوي غياباً شبه تام إذ يعتبر عطارد مفرغا من الغازات، وكان العلماء يعمدون إلى عدة وسائل ليتمكنوا من دراسة وجود أو غياب الغلاف الجوي،أولها بمراقبة تكون أي شكل من أشكال الغيوم أو الضباب الطافي على سطح الكوكب ،وثانيها التحليل الطيفي خلال النهار لتوضيح إمكانية امتصاص الضوء من قبل مكونات الغلاف الجوي ،وثالثها دراسة انعكاس الأشعة على سطح النجوم المارة بالقرب من الكوكب أو أثناء حدوث الاستتار.ولكن أي من هذه الدراسات لم يعطي أي نتيجة إيجابية أو دلالة على وجود أي شكل من أشكال الغلاف الجوي عليه.
وقد لجأ العلماء إلى طريقة رابعة باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية على الجانب المظلم من الكوكب ورصد الضوء المنبعث من مكونات الغلاف الجوي بما يشبه الشفق القطبي Aurora على الأرض. ولم تحدد هذه الطريقة أي نتائج عن الغلاف الجوي.وعند اقتراب المركبة مارينر –10 من الكوكب استطاعت تحسس مكونات رقيقة جداً لا تلبث أن تغيّر تركيزها وهي غازات الهيدروجين الهيليوم الصوديوم والبوتاسيوم ويعتقد أن سبب وجود الهيدروجين والهيليوم هو حمل الرياح الشمسية لها فيكون مصدرها بذلك الشمس.أما الصوديوم والبوتاسيوم فمصدرها من سطح الكوكب وقد يكون بفعل الرياح الشمسية على صخور الكوكب حيث تصطدم بها بشدو وتؤدي إلى حت واقتلاع هذه الذرات وبثها في تراكيز خفيفة جداً حول الكوكب.ويعتقد البعض الآخر من العلماء هو ضربات النيازك على سطح الكوكب. وأي كان مصدرها فإن غياب الغلاف الجوي يجعل الضغط الجوي منخفضاً جداً لدرجة العدم وقدر بأنه يبلغ 2 × 10-10 مليبار وبالتالي يعتبر الجو شبه مفرغ كما أسلفنا. وقد تكون الجاذبية لهذا الكوكب والتي تقدر ب 0.4 من الجاذبية الأرضية عاملاً لغياب الغلاف الجوي إذ لا تستطيع هذه الجاذبية الضعيفة الاحتفاظ بالغازات حول الكوكب.ولعدم وجود غازات تحيط به على شكل غلاف فإن الانعكاسية (ألبيدو) لسطحه تكون قليلة جداً = 0.1 ولكنه يظهر لامعاً لقربه من الشمس.
تضاريس سطح كوكب عطارد:
عندما اقتربت المركبة مارينر –10 برحلتها الوحيدة للكوكب عطارد، وقامت ببث مجموعة من الصور دهش الجميع لشدة الشبه بين هذا الكوكب والقمر الأرضي ويعود سبب هذا التشابه الشديد بين الجرمين إلى وجود هذا الكم الهائل من الفوهات مختلفة الأقطار ولكنها تشابه الكثير مما يدل على أن عمر عطارد والقمر لشك متساويان من حيث تاريخ الأحداث الجيولوجية لسطحها. أول فوهة تم رصدها هي فوهة (كويبر) وقد تم تصوير العديد من أشكال التضاريس فتم رصد أراضي منبسطة ومرتفعات و أودية و منحدرات وخنادق و سلاسل من التلالscarps تمتد على السطح و تقطع بعض الفوهات ،مما يدل على أنها حدثت بعد الانتهاء من وابل الاصطدامات النيزكية التي حدثت على سطح الكوكب قديماً. وقد تكون بعض التضاريس قد ظهرت بسبب تبرد سطح الكوكب السريع و تجمد قشرته مثل التجاعيد. ومن أشهر معالم السطح قطبان حاران تصل فيهما درجة الحرارة إلى أعلى ارتفاع، يقع في القطب الأول أشهر فوهة وهي حوض كالوريس Caloris التي يقدر عمرها بـ 4 آلاف مليون سنة ويعتقد أن سبب تكونها هو اصطدام ضخم حصل على سطح الكوكب في هذه المنطقة ودعيت بهذا الاسم لتعني الحرارة Calorie حيث الحرارة إلى أقصى درجاتها =430 ْ س حين يكون هذا الحوض في الحضيض و مقابل الشمس مباشرة. أما في الجهة المقابلة للحوض مباشرة من الجهة الأخرى منطقة ذات مرتفعات و تضاريس شاذة غير منتظمة تغطي 360 ألف كلم2 من مساحة الكوكب وتتألف من أودية و تلال و جبال تصل إلى 2 كلم في الارتفاع و تدعى الأرض الغريبة weird terrain والتي يعتقد أن الموجات الناتجة عن الاصطدام المسبب لفوهة كالوريس هي السبب في تكوين هذه المنطقة على الجهة المقابلة .
ومن الجدير بالذكر أن مارينر- 10 لم تستطيع تصوير سوى نصف فوهة كالوريس وذلك لوقوعها على الخط الفاصل بين الليل و النهار فتم تصوير الجزء الواقع في النهار فقط ومنها تم الاستنتاج أن قطر هذه الفوهة =1300 كلم محاطة بسلسلة من المرتفعات التي تتراوح بين 1-2 كلم في ارتفاعها وقد تم تسمية التضاريس بأسماء العديد من المشاهير. يتميز سطح عطارد ببعض المميزات والتي لا توجد على القمر تحتاج إلى دراسة جيولوجية متعمقة مثل ملاحظة أن المقذوفات من الفوهات الصدمية لا تتناثر بعيدة عن الفوهة مقارنة مع القمر بسبب جاذبية الكوكب و التي تساوي رغم ضالتها ضعف جاذبية القمر، و كذلك المناطق المرتفعة تعتبر اقل انخفاضا من مرتفعات القمر لنفس السبب. يوجد على سطح عطارد مظهر يتالف من سلسة من التلال الملتوية و تمتد لمسافة500كلم يصل بعضها إلى ارتفاع 3 كلم تميز سطحه عن القمر. ويتميز السطح بوجود بعض الفوهات المتداخلة و مناطق ذات كم هائل من الفوهات الصغيرة و يبدو السطح عندها خشن الملامح. ولوحظ عدم وجود صفائح قاريةPlate tectonics على عطارد مشابهة بالقمر و لعل تسمية الكوكب باسم الكوكب الممل يعود للتشابه الكبير بينه و بين القمر الأرضي. وجد من الدراسات إن صخور الكوكب تحتوي على تيتانيوم وحديد بنسب اقل من صخور القمر و إنها من نوع الصخور البازلتية. و في عام 1991 تم التقاط صور راديوية للكوكب ووجد من الدراسات أثناء تحليلها دلالات على وجود صفائح من جليد الماء في منطقة القطب الشمالي للكوكب في منطقة تقع في ظل بعض الفوهات و لم تصل إليها كاميرات المركبة مارنير–10 . الكتلة الكثافة والتركيب: من أحد النواتج الهامة للمركبة مارينر-10 هو حساب كتلة الكوكب عطارد إذ تعذر حسابها من الأرض لصغر حجمه إذ يبلغ قطره 4879 كلم و كذلك لعدم وجود أقمار تابعة. ولكن مارينر-10 استطاعت حساب كتلته و كانت تساوي 3.302 ×10 23 كغم وهي كتلة كبيرة بالنسبة إلى حجمه الصغير(0.06 من كتلة الأرض). وبالتالي هو كوكب ثقيل جدا (حيث انه أكبر من القمر بقليل لكن له أربع أضعاف وزنه). لا شك و أن كثافة الكوكب الكبيرة تصل إلى 5.43 غم/ سم3 (قريبة جدا من كثافة الأرض) تدل على وجود نسبة كبيرة من الحديد في نواته بل تشكل الجزء الأكبر من تركيبه . وتم التوقع بان تكون النواة الحديدية تشكل 3600 كلم من قطر الكوكب (أي ما يعادل 80% من نواته ) تقريباً3/4 الحجم. وهذه النواة الحديدية محاطة بطبقة رقيقة من الصخور تصل إلى 600كلم في سمكها. ولعل هذا سبب تسمية الكوكب عطارد بالكوكب الحديدي.
ويعتقد بعض الفلكين أن قشرته الصخرية كانت أكبر لكن بفعل اصطدام قد حدث أثناء دورة حياة هذا الكوكب -الحافل بالأحداث- أطاح بجزء كبير من قشرته وبقي منه نواة حديدية محاطة بقشرية من الصخور الرقيقة. وليس هذا فحسب، بل لعل هذا ما يفسر مدار الكوكب الشاذ المائل 7 ْعن خط دائرة البروج. وحتى يُحدث هذا الاصطدام هذه النتيجة يجب أن يكون الجرم الذي قام بالاصطدام ذا كتلة تعادل0.2 من كتلة الكوكب و سرعة تصادم تعادل 20 كلم/ث. ويعتقد العلماء أن عطارد كوكب ميت من الناحية الجيولوجية منذ أكثر من أربعة بليون سنة مثل القمر تماماً. الحقل المغناطيسي : من النتائج المفاجئة لدراسات نتائج المركبة مارينر-10 اكتشاف إشارات إيجابية لمجسات الحقل المغناطيسي المحمولة على المركبة. فقد كانت المركبة تحمل أجهزة للكشف عن أي أثر للحقل المغناطيسي للكوكب و كم كان هذا الناتج مدهشاً. فمن المعتقد أن الكوكب و لصغر حجمه قد تجمد بسرعة و بردت نواه الحديدية وتصلبت منذ زمن بعيد و لا تستطيع أن تعمل عمل دينامو وتكون مصدر هذه القوة المغناطيسية التي تعادل 1/100من قوة مجال الأرض المغناطيسي. ومن العلم أن الكوكب يحتاج إلى نواة منصهرة و سرعة دوران كافية لإحداث حقل مغناطيسي. وجد أن لكوكب عطارد حقل مغناطيسي مشابه للمجال المغناطيسي الأرضي أي أن البوصلة على سطحه تنحرف إبرتها نحو القطب الشمالي الجغرافي و أن هذا المجال قوي بما فيه الكفاية ليحرف الرياح الشمسية. و قد وجد أن محور هذا المجال المغناطيسي ينحرف قليلاً عن محور دوران الكوكب حول نفسه. هذه النتائج كانت مفاجئة لأنه إذا علمت أنه