تكون النظام الشمسي
لا يتوفر لدى الفلكيين معلومات كافية لوصف تكوّن النظام الشمسي بشكل واضح. ولقد تم اقتراح العديد من الأفكار، إلا أن بعض هذه الأفكار قد ثبت بطلانه.
وحتى منتصف القرن التاسع عشر، فإن النظريات عن كيفية تشكل النظام الشمسي قد اعتمدت على خمس ملاحظات فقط: 1- تدور الشمس ومعظم أجزاء النظام الشمسي الأخرى في نفس الاتجاه حول محاورها (خطوط وهمية مرسومة داخل مراكزها). 2- تدور معظم أجزاء النظام الشمسي حول الشمس باتجاه دوران الشمس. 3- تدور معظم التوابع حول كواكبها كذلك بالاتجاه نفسه الذي تدور فيه الكواكب حول الشمس. 4- إذا ذهبنا بعيدًا عن الشمس تزداد المسافة بين مدارات الكواكب. 5- للنظام الشمسي شكل دائري.
تقسم النظريات المقترحة لتفسير الملاحظات المذكورة أعلاه إلى مجموعتين: النظريات الأَحَديّة والنظريات الثُنائية. ويعتقد معظم الفلكيين أن شكلا ما من النظرية الأحدية سيتم البرهان على صحته في يوم من الأيام.
النظريات الأحدية:
اعتمدت هذه النظريات على الاعتقاد بأن النظام الشمسي قد تشكل من غيمة واحدة منبسطة من الغاز تدعى السديم الشمسي. وتبعًا لبعض النظريات الأحدية، فإن جميع أجزاء النظام الشمسي قد تشكل في الوقت نفسه. وتقترح بعض النظريات الأحدية أيضًا أن الشمس قد تشكلت أولاً، ومن ثم تم تشكل الكواكب والأجسام الأخرى لاحقًا من الغاز المتبقي. ولقد اقترحت أول نظرية أحدية في بداية القرن السادس عشر من قبل العالم والفيلسوف الفرنسي رينيه ديكارت. كما اقترح الفرنسي بيير سيمون لابلاس نظرية أحدية تدعى النظرية السديمية.
النظريات الثنائية:
تعتمد هذه النظريات على الاعتقاد بأن النظام الشمسي قد تشكل عند مرور جسم هائل قرب الشمس. وتبعًا لهذه النظريات، فإن قوة جاذبية الجسم المار قد جذبت تيارًا طويلاً من الغاز المنبعث من الشمس. وتشكلت الكواكب والأجسام الأخرى من هذا الغاز. وقد تم افتراض مثل هذه النظرية للمرة الأولى في القرن السابع عشر من قبَل العالم الفرنسي الكونت دي بوفون. اعتقد هذا العالم أن الجسم المار كان مذنبًا، وأخطأ الظن إذ اعتبره كبيرًا كبر النجم. ومن ثم قدم كل من العالمين الأمريكيين توماس تشامبرلين وفورست مولتون، وكلاهما من جامعة شيكاغو، في أوائل القرن التاسع عشر، نظرية ثنائية تدعى الفرضية الكويكبية.
النظريات منذ منتصف القرن العشرين:
ساعدت هذه النظريات العلماء على الاقتراب من فهم كيفية تشكل النظام الشمسي. واكتشف الفلكيون أن عمر درب اللبانة ضعف عمر النظام الشمسي ومن ثم فإن عمليات تشكل النجم التي تشاهد هذه الأيام في المجرة الآن قد تشبه العمليات التي شكلت الشمس.
وتقدم دراسة النيازك معلومات جديدة عن الحرارة والضغوط، والشروط الأخرى التي يُحتمل أنها كانت موجودة أثناء تشكل النظام الشمسي. وتشير مقاييس النشاط الإشعاعي للنيازك أن تشكلها كان في نفس الزمن تقريبًا الذي تشكل فيه النظام الشمسي أي منذ نحو 4,6 بليون عام خلت كما يعتقد بعض العلماء.
زوَّد استكشاف القمر العلماء بفهم أفضل عن كيفية تشكل القمر ومتى تمّ. واكتشف العلماء أن القمر كان ذات يوم نشطًا جيولوجيًا تمامًا كالأرض في عصرنا الحالي. كما اكتشفوا عام 1998م وجود كميات كبيرة من المياه المتجمدة. وكشفت النماذج الصخرية من القمر أن الاندفاعات البركانية حدثت على القمر منذ أكثر من ثلاثة بلايين عام خلت.
ويتوقع العلماء من دراسة الكواكب اكتشاف كيفية انتشار العناصر الكيميائية المتنوعة عبر النظام الشمسي، كما يتوقعون أيضًا معرفة سبب احتواء بعض الكواكب على كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في أغلفتها الجوية.
وقد تقود دراسات الشمس إلى اكتشاف كيفية تسخين باطن الشمس لطبقاتها الخارجية. كذلك، قد تساعد في شرح أسباب وصول تشكُّل الكلف الشمسية إلى الذروة كل 11 عامًا تقريبًا.
لا يتوفر لدى الفلكيين معلومات كافية لوصف تكوّن النظام الشمسي بشكل واضح. ولقد تم اقتراح العديد من الأفكار، إلا أن بعض هذه الأفكار قد ثبت بطلانه.
وحتى منتصف القرن التاسع عشر، فإن النظريات عن كيفية تشكل النظام الشمسي قد اعتمدت على خمس ملاحظات فقط: 1- تدور الشمس ومعظم أجزاء النظام الشمسي الأخرى في نفس الاتجاه حول محاورها (خطوط وهمية مرسومة داخل مراكزها). 2- تدور معظم أجزاء النظام الشمسي حول الشمس باتجاه دوران الشمس. 3- تدور معظم التوابع حول كواكبها كذلك بالاتجاه نفسه الذي تدور فيه الكواكب حول الشمس. 4- إذا ذهبنا بعيدًا عن الشمس تزداد المسافة بين مدارات الكواكب. 5- للنظام الشمسي شكل دائري.
تقسم النظريات المقترحة لتفسير الملاحظات المذكورة أعلاه إلى مجموعتين: النظريات الأَحَديّة والنظريات الثُنائية. ويعتقد معظم الفلكيين أن شكلا ما من النظرية الأحدية سيتم البرهان على صحته في يوم من الأيام.
النظريات الأحدية:
اعتمدت هذه النظريات على الاعتقاد بأن النظام الشمسي قد تشكل من غيمة واحدة منبسطة من الغاز تدعى السديم الشمسي. وتبعًا لبعض النظريات الأحدية، فإن جميع أجزاء النظام الشمسي قد تشكل في الوقت نفسه. وتقترح بعض النظريات الأحدية أيضًا أن الشمس قد تشكلت أولاً، ومن ثم تم تشكل الكواكب والأجسام الأخرى لاحقًا من الغاز المتبقي. ولقد اقترحت أول نظرية أحدية في بداية القرن السادس عشر من قبل العالم والفيلسوف الفرنسي رينيه ديكارت. كما اقترح الفرنسي بيير سيمون لابلاس نظرية أحدية تدعى النظرية السديمية.
النظريات الثنائية:
تعتمد هذه النظريات على الاعتقاد بأن النظام الشمسي قد تشكل عند مرور جسم هائل قرب الشمس. وتبعًا لهذه النظريات، فإن قوة جاذبية الجسم المار قد جذبت تيارًا طويلاً من الغاز المنبعث من الشمس. وتشكلت الكواكب والأجسام الأخرى من هذا الغاز. وقد تم افتراض مثل هذه النظرية للمرة الأولى في القرن السابع عشر من قبَل العالم الفرنسي الكونت دي بوفون. اعتقد هذا العالم أن الجسم المار كان مذنبًا، وأخطأ الظن إذ اعتبره كبيرًا كبر النجم. ومن ثم قدم كل من العالمين الأمريكيين توماس تشامبرلين وفورست مولتون، وكلاهما من جامعة شيكاغو، في أوائل القرن التاسع عشر، نظرية ثنائية تدعى الفرضية الكويكبية.
مجرة درب اللبانة تتألف من مئات البلايين من النجوم، وللعديد من النجوم أنظمتها الشمسية. ويظهر هذا المنظر الجانبي لمجرة درب اللبانة موقع الشمس في المجرة. |
ساعدت هذه النظريات العلماء على الاقتراب من فهم كيفية تشكل النظام الشمسي. واكتشف الفلكيون أن عمر درب اللبانة ضعف عمر النظام الشمسي ومن ثم فإن عمليات تشكل النجم التي تشاهد هذه الأيام في المجرة الآن قد تشبه العمليات التي شكلت الشمس.
وتقدم دراسة النيازك معلومات جديدة عن الحرارة والضغوط، والشروط الأخرى التي يُحتمل أنها كانت موجودة أثناء تشكل النظام الشمسي. وتشير مقاييس النشاط الإشعاعي للنيازك أن تشكلها كان في نفس الزمن تقريبًا الذي تشكل فيه النظام الشمسي أي منذ نحو 4,6 بليون عام خلت كما يعتقد بعض العلماء.
زوَّد استكشاف القمر العلماء بفهم أفضل عن كيفية تشكل القمر ومتى تمّ. واكتشف العلماء أن القمر كان ذات يوم نشطًا جيولوجيًا تمامًا كالأرض في عصرنا الحالي. كما اكتشفوا عام 1998م وجود كميات كبيرة من المياه المتجمدة. وكشفت النماذج الصخرية من القمر أن الاندفاعات البركانية حدثت على القمر منذ أكثر من ثلاثة بلايين عام خلت.
ويتوقع العلماء من دراسة الكواكب اكتشاف كيفية انتشار العناصر الكيميائية المتنوعة عبر النظام الشمسي، كما يتوقعون أيضًا معرفة سبب احتواء بعض الكواكب على كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في أغلفتها الجوية.
وقد تقود دراسات الشمس إلى اكتشاف كيفية تسخين باطن الشمس لطبقاتها الخارجية. كذلك، قد تساعد في شرح أسباب وصول تشكُّل الكلف الشمسية إلى الذروة كل 11 عامًا تقريبًا.