عمالقة الغاز: حقائق حول الكواكب الخارجية

Send

الكواكب في النظام الشمسي كما هو موضح في الرسم التوضيحي لجهاز الكمبيوتر التابع لناسا. لا يتم عرض المدارات والأحجام على نطاق واسع.

(الصورة: © NASA)

عملاق الغاز هو كوكب كبير يتكون في الغالب من غازات ، مثل الهيدروجين والهيليوم ، مع قلب صخري صغير نسبيًا. عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي هي المشتري وزحل وأورانوس ونبتون. هذه الكواكب الأربعة الكبيرة ، وتسمى أيضًا كواكب جوفيان بعد المشتري ، تقيم في الجزء الخارجي من النظام الشمسي بعد مدارات المريخ وحزام الكويكبات. كوكب المشتري وزحل أكبر بكثير من أورانوس ونبتون ، وكل زوج من الكواكب له تركيبة مختلفة إلى حد ما.

على الرغم من وجود أربعة كواكب كبيرة فقط في نظامنا الشمسي ، اكتشف علماء الفلك الآلاف خارجها ، خاصة باستخدام تلسكوب كبلر الفضائي التابع لناسا. يتم فحص هذه الكواكب الخارجية (كما يطلق عليها) لمعرفة المزيد عن كيفية ظهور نظامنا الشمسي.

حقائق أساسية

كوكب المشتري هو أكبر كوكب في نظامنا الشمسي. يبلغ قطرها حوالي 11 مرة حجم الأرض. وفقًا لوكالة ناسا ، لديها 50 قمرًا معروفًا و 17 في انتظار التأكيد. يتكون الكوكب في الغالب من الهيدروجين والهيليوم المحيط بنواة كثيفة من الصخور والجليد ، ومعظم كتلته تتكون من الهيدروجين المعدني السائل ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا ضخمًا. كوكب المشتري مرئي بالعين المجردة وكان معروفًا لدى القدماء. يتكون الغلاف الجوي في الغالب من الهيدروجين والهيليوم والأمونيا والميثان. [مواضيع ذات صلة: كوكب المشتري: حقائق حول حجمها وأقمارها ونقطة حمراء]

كوكب زحل حوالي تسعة أضعاف نصف قطر الأرض وتتميز بحلقات كبيرة ؛ كيف تشكلوا غير معروف. لديها 53 أقمارًا معروفة وتسعة أخرى تنتظر التأكيد ، وفقًا لوكالة ناسا. مثل المشتري ، يتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم الذي يحيط بنواة كثيفة وتم تتبعه أيضًا من قبل الثقافات القديمة. جوها مشابه لجو كوكب المشتري. [مواضيع ذات صلة: كوكب زحل: حقائق حول حلقات وأقمار وحجم كوكب زحل]

أورانوس يبلغ نصف قطرها أربعة أضعاف نصف قطر الأرض. إنه الكوكب الوحيد الذي يميل إلى جانبه ، كما أنه يدور للخلف بالنسبة لكل كوكب ما عدا كوكب الزهرة ، مما يعني اصطدامًا كبيرًا عطله منذ فترة طويلة. وفقًا لوكالة ناسا ، يحتوي الكوكب على 27 قمراً ، ويتكون الغلاف الجوي من الهيدروجين والهيليوم والميثان. اكتشفه ويليام هيرشل عام 1781. [مواضيع ذات صلة: كوكب أورانوس: حقائق عن اسمه ، أقمار ومدار]

نبتون لديها نصف قطر يبلغ حوالي أربعة أضعاف نصف قطر الأرض. مثل أورانوس ، يتكون الغلاف الجوي في الغالب من الهيدروجين والهيليوم والميثان. لديها 13 قمراً مؤكداً وواحدًا إضافيًا في انتظار التأكيد ، وفقًا لوكالة ناسا. تم اكتشافه من قبل عدة أشخاص عام 1846. [مواضيع ذات صلة: كوكب نبتون: حقائق عن مداره وأقماره وحلقاته]

الأرض الفائقة: وجد العلماء العديد من "الأرض الفائقة" (كواكب بين حجم الأرض ونبتون) في أنظمة شمسية أخرى. لا توجد كائنات خارقة معروفة في نظامنا الشمسي ، على الرغم من أن بعض العلماء يتكهنون بأنه قد يكون هناك "كوكب تسعة" يتربص في المجرى الخارجي لنظامنا الشمسي. يدرس العلماء هذه الفئة من الكواكب لمعرفة ما إذا كانت الأرض الفائقة تشبه الكواكب العملاقة الصغيرة أو الكواكب الأرضية الكبيرة.

التكوين والتشابه

يعتقد علماء الفلك أن العمالقة تشكلوا أولاً ككواكب صخرية وجليدية تشبه الكواكب الأرضية. ومع ذلك ، سمح حجم النوى لهذه الكواكب (خاصة كوكب المشتري وزحل) بإخراج الهيدروجين والهيليوم من سحابة الغاز التي كانت الشمس تتكثف منها ، قبل أن تتشكل الشمس وتفجر معظم الغازات.

نظرًا لأن أورانوس ونبتون أصغر ولديهما مدارات أكبر ، كان من الصعب عليهم جمع الهيدروجين والهيليوم بكفاءة مثل المشتري وزحل. هذا يفسر على الأرجح لماذا هم أصغر من هذين الكوكبين. على أساس النسبة المئوية ، تكون أجواءها أكثر "تلوثًا" بعناصر أثقل مثل الميثان والأمونيا لأنها أصغر كثيرًا.

اكتشف العلماء آلاف الكواكب الخارجية. تصادف أن العديد من هؤلاء هم "كوكب المشتري الساخنون" ، أو عمالقة الغاز الضخمة القريبة جدًا من نجومهم الأم. (العوالم الصخرية أكثر وفرة في الكون ، وفقًا لتقديرات Kepler.) يعتقد العلماء أن الكواكب الكبيرة ربما تحركت ذهابًا وإيابًا في مداراتها قبل الاستقرار في تكوينها الحالي. لكن كم تحركوا لا يزال موضوع نقاش.

هناك عشرات الأقمار حول الكواكب العملاقة. تشكل الكثير في نفس الوقت الذي تشكلت فيه الكواكب الأم ، وهو ما يعني ضمنيًا إذا كانت الكواكب تدور في نفس اتجاه الكوكب القريب من خط الاستواء (مثل أقمار جوفيان الضخمة Io و Europa و Ganymede و Callisto.) ولكن هناك استثناءات.

يدور قمر واحد من نبتون ، تريتون ، حول الكوكب المعاكس لاتجاه يدور نبتون - مما يعني أن تريتون تم التقاطه ، ربما من قبل الغلاف الجوي الأكبر لنبتون ، عندما مر. وهناك العديد من الأقمار الصغيرة في النظام الشمسي تدور بعيدًا عن خط استواء كواكبها ، مما يعني أنها تعطلت أيضًا بسبب الجاذبية الهائلة.

البحث الحالي

كوكب المشتري: وصلت المركبة الفضائية جونو التابعة لوكالة ناسا إلى الكوكب في عام 2016 وحققت بالفعل العديد من الاكتشافات. لقد درس حلقات الكوكب ، التي يصعب تحقيقها لأنها أكثر دقة من حلقات زحل. اكتشف جونو أن الجسيمات التي تؤثر على الشفق القطبي للمشتري مختلفة عن تلك الموجودة على الأرض. كما كشفت عن رؤى حول الغلاف الجوي ، مثل العثور على الثلج المنبعث من السحب العالية الارتفاع. وفي الوقت نفسه ، قام العلماء الذين يستخدمون تلسكوب هابل الفضائي بإجراء دراسات تفصيلية عن البقعة الحمراء الكبرى للمشتري ، يشاهدونه يتقلص ويكثف اللون.

كوكب زحل: اختتمت مركبة كاسيني الفضائية أكثر من اثني عشر عامًا من المراقبة في زحل في عام 2017. لكن العلم الذي قامت به كاسيني لا يزال قيد التقدم ، حيث يحلل العلماء العمل منذ سنوات عديدة في زحل. في الأشهر الأخيرة ، قامت البعثة بفحص جاذبية زحل وحقوله المغناطيسية ، ونظرت إلى الحلقات من زاوية مختلفة عن ذي قبل ، وانغمس في الغلاف الجوي عن عمد (وهي حركة ستكشف المزيد عن بنية الغلاف الجوي).

أورانوس: عواصف أورانوس هي هدف متكرر لكل من التلسكوبات المهنية وعلماء الفلك الهواة ، الذين يراقبون كيفية تطورهم وتغيرهم بمرور الوقت. يهتم العلماء أيضًا بالتعرف على بنية حلقاته ، وما يتكون منه غلافه الجوي. قد يحتوي أورانوس أيضًا على العديد من الكويكبات طروادة (الكويكبات في نفس مدار الكوكب) ؛ تم العثور على الأول في عام 2013.

نبتون: العواصف على نبتون هي أيضًا هدف مراقبة شائع ، وفي عام 2018 أثمرت هذه الملاحظات مرة أخرى ؛ أظهر العمل من تلسكوب هابل الفضائي أن عاصفة طويلة الأمد تتقلص الآن. لاحظ الباحثون أن العاصفة تتبدد بشكل مختلف عما توقعته نماذجهم ، مما يدل على أن فهمنا لجو نبتون لا يزال يتطلب التحسين.

الكواكب الخارجية: تبحث العديد من المقاريب الأرضية عن الكواكب الخارجية. هناك أيضًا العديد من المهمات الفضائية النشطة التي تقوم بأبحاث الكواكب الخارجية ، بما في ذلك كيبلر وتلسكوب هابل الفضائي وتلسكوب سبيتزر الفضائي. ومن المخطط أيضًا القيام بسلسلة من المهام الجديدة: القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS) التابع لوكالة ناسا في عام 2018 ، وتلسكوب ناسا جيمس ويب للفضاء في عام 2020 ، و PLAnetary Transans وذبذبات النجوم التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (PLATO) في عام 2026 و ESA's Remote Control Atmospheric Remote- استشعار مهمة الأشعة تحت الحمراء خارج كوكب كبير (آرييل) في عام 2028.

مصادر إضافية