يقدّر العلماء عمر النظام الشمسي، الذي تُعتبَر الأرض جزءا صغيرا منه، بأكثر من 400 بليون عام. وهو ينقسم إلى مجموعتين من الكواكب : الكواكب الداخلية، وهي الأقرب إلى الشمس وتتألّف من أربعة كواكب صخرية أو أرضية، أي تشبه الأرض في بعض تضاريسها كما أن فيها صخورا ومعادن.
هذه الكواكب تتّسم بحجمها الأصغر نسبيّا وهي، بحسب قربها من الشمس، عطارد والزهرة والأرض والمرّيخ. والكواكب الأربعة تدور حول الشمس بوتيرة أسرع نظرا لقربها من الجاذبية. وتُعتبر الأرض أكبر هذه الكواكب بقُطر يصل إلى حوالي ثمانية آلاف ميل.
المجموعة الثانية هي الكواكب الخارجية البعيدة عن الشمس، وتتألّف، هي الأخرى، من أربعة كواكب توصف بالكواكب الغازيّة العملاقة لأنها كبيرة الحجم جدّا وعبارة عن كتل حوّامة من الهيدروجين والهيليوم وغيرهما من الغازات.
هذه الكواكب هي على التوالي المشتري وزحل وأورانوس ونبتون. والمشتري هو أكبر هذه الكواكب، بل وأكبر كوكب في النظام الشمسي كلّه. وهو من الضخامة بحيث يمكن أن يستوعب بداخله أكثر من ألف كوكب بحجم الأرض، بل وجميع الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي.
هذه الكواكب الثمانية، بالإضافة إلى بلايين النجوم والنيازك والمذنّبات والكويكبات والأجرام الأخرى، يصحّ تسميتها بـ "أبناء الشمس" لأنها جميعا تدور حول نجم واحد هو الشمس. وبين كلّ كوكب وآخر من هذه الكواكب الثمانية يمتدّ فراغ هائل يمكن أن يصل إلى مئات ملايين الكيلومترات.
وكلّما تحرّكنا باتجاه الخارج وصولا إلى الأطراف القصيّة من نظامنا الشمسي، أي إلى حيث مركز العوالم الغازيّة في اورانوس ونبتون، كلّما كان ضوء الشمس أكثر خفوتا وكلّما كان البرد أشدّ وأقسى.
وعلى الحافّة الخارجية البعيدة للنظام الشمسي توجد حالة شاذّة تتمثّل في الكوكب بلوتو. هذا الكوكب يدور ببطء في الظلام والبرد وكأنه حارس وحيد يراقب من بعيد رفاقه من الكواكب الأفضل حالا والأكثر دفئا.
ومعظم الناس يظنّون أن النظام الشمسي ينتهي عند مدار نبتون، آخِر وأبعد الكواكب الخارجية عن الشمس. لكن العلماء اكتشفوا، وما يزالون، العديد من الأجرام التي تدور حول الشمس والتي هي أبعد من نبتون بكثير. هذه هي "الأجسام العابرة لمدار نبتون" أو "أجسام حزام كايبر" كما تُسمّى أحيانا.
وحزام كايبر هو موطن الكواكب القزمة وأجرام صغيرة أخرى. ويُعتقد أن هذا الحزام يمتدّ لمسافة 150 مليون كيلومتر، أي نفس المسافة تقريبا ما بين الأرض والشمس.
وأبعد من ذلك الحزام بكثير، تقع سحابة اورت وهي موطن المذنّبات الجليدية الضخمة وبقايا المواد السديمية التي تشكّلت منها الكواكب والنجوم. وهذه السحابة تبعد عن الشمس بحوالي خمسين ألف وحدة فلكية، أي ابعد من بلوتو بألف مرّة. وقد سُمّيت على اسم الفلكيّ الهولندي يان اورت الذي كان أوّل من تكهّن بوجودها عام 1950م.
ولا يُعرف حتى الآن سوى القليل جدّا عن طبيعة الأجرام في هاتين المنطقتين. لكن الأمريكيين يخطّطون لإرسال مركبة فضائية إلى هناك عام 2015 قد تفلح في حلّ العديد من أسرار الحدود الأخيرة للنظام الشمسي.
ومع ذلك فالنظام الشمسي، برغم ضخامته، ما هو إلا جزء صغير جدّا من نظام آخر أكبر يُدعى المجرّة. والمجرّة بدورها تتألّف من بلايين النجوم والكواكب وقد تحتوي على أنظمة شمسية، مثل أو اكبر من نظامنا الشمسي. وقبل أربع سنوات، اكتشف العلماء وجود نظام شمسيّ آخر اكبر من نظامنا يقع وراء الشمس ويتألّف من سبعة كواكب تدور حول نجم يشبه شمسنا ويبعد عن الأرض بحوالي 127 سنة ضوئية.
ومثلما أن الخليّة هي وحدة البناء الأساسية للجسد، فإن كتل البناء الرئيسية للكون هي المجرّات. وتشير التقديرات إلى أن هناك حوالي 100 بليون مجرّة في الكون المُشاهَد فقط.
لكن ما معنى عبارة "الكون المُشاهَد"؟ العلماء يقدّرون بأن الكون ولد قبل 14 بليون عام. وهذا يعني أننا نرى فقط النجوم والمجرّات التي يستغرق ضوئُها اقلّ من 14 بليون عام كي يصل إلينا. أما الأجرام التي يستغرق ضوئها أكثر من 14 بليون عام، فإن ضوءها لم يصل إلينا بعد. وبالتالي فإن ما نراه ليس سوى جزء من الكون فقط. وهذا ما نسمّيه بالكون المُشاهَد أو الممكن رصده، أي الكون الذي نستطيع رؤيته من الأرض على هيئة الضوء الذي يصل إلينا من النجوم والكواكب والمجرّات.
والمجرّات تتّسم بمساحاتها المهولة. وهي جميعها بعيدة جدّا. ولهذا السبب تقاس المسافات في ما بينها بالسنوات الضوئية وليس بالكيلومترات أو الأميال.
هذه الكواكب تتّسم بحجمها الأصغر نسبيّا وهي، بحسب قربها من الشمس، عطارد والزهرة والأرض والمرّيخ. والكواكب الأربعة تدور حول الشمس بوتيرة أسرع نظرا لقربها من الجاذبية. وتُعتبر الأرض أكبر هذه الكواكب بقُطر يصل إلى حوالي ثمانية آلاف ميل.
المجموعة الثانية هي الكواكب الخارجية البعيدة عن الشمس، وتتألّف، هي الأخرى، من أربعة كواكب توصف بالكواكب الغازيّة العملاقة لأنها كبيرة الحجم جدّا وعبارة عن كتل حوّامة من الهيدروجين والهيليوم وغيرهما من الغازات.
هذه الكواكب هي على التوالي المشتري وزحل وأورانوس ونبتون. والمشتري هو أكبر هذه الكواكب، بل وأكبر كوكب في النظام الشمسي كلّه. وهو من الضخامة بحيث يمكن أن يستوعب بداخله أكثر من ألف كوكب بحجم الأرض، بل وجميع الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي.
هذه الكواكب الثمانية، بالإضافة إلى بلايين النجوم والنيازك والمذنّبات والكويكبات والأجرام الأخرى، يصحّ تسميتها بـ "أبناء الشمس" لأنها جميعا تدور حول نجم واحد هو الشمس. وبين كلّ كوكب وآخر من هذه الكواكب الثمانية يمتدّ فراغ هائل يمكن أن يصل إلى مئات ملايين الكيلومترات.
وكلّما تحرّكنا باتجاه الخارج وصولا إلى الأطراف القصيّة من نظامنا الشمسي، أي إلى حيث مركز العوالم الغازيّة في اورانوس ونبتون، كلّما كان ضوء الشمس أكثر خفوتا وكلّما كان البرد أشدّ وأقسى.
وعلى الحافّة الخارجية البعيدة للنظام الشمسي توجد حالة شاذّة تتمثّل في الكوكب بلوتو. هذا الكوكب يدور ببطء في الظلام والبرد وكأنه حارس وحيد يراقب من بعيد رفاقه من الكواكب الأفضل حالا والأكثر دفئا.
ومعظم الناس يظنّون أن النظام الشمسي ينتهي عند مدار نبتون، آخِر وأبعد الكواكب الخارجية عن الشمس. لكن العلماء اكتشفوا، وما يزالون، العديد من الأجرام التي تدور حول الشمس والتي هي أبعد من نبتون بكثير. هذه هي "الأجسام العابرة لمدار نبتون" أو "أجسام حزام كايبر" كما تُسمّى أحيانا.
وحزام كايبر هو موطن الكواكب القزمة وأجرام صغيرة أخرى. ويُعتقد أن هذا الحزام يمتدّ لمسافة 150 مليون كيلومتر، أي نفس المسافة تقريبا ما بين الأرض والشمس.
وأبعد من ذلك الحزام بكثير، تقع سحابة اورت وهي موطن المذنّبات الجليدية الضخمة وبقايا المواد السديمية التي تشكّلت منها الكواكب والنجوم. وهذه السحابة تبعد عن الشمس بحوالي خمسين ألف وحدة فلكية، أي ابعد من بلوتو بألف مرّة. وقد سُمّيت على اسم الفلكيّ الهولندي يان اورت الذي كان أوّل من تكهّن بوجودها عام 1950م.
ولا يُعرف حتى الآن سوى القليل جدّا عن طبيعة الأجرام في هاتين المنطقتين. لكن الأمريكيين يخطّطون لإرسال مركبة فضائية إلى هناك عام 2015 قد تفلح في حلّ العديد من أسرار الحدود الأخيرة للنظام الشمسي.
ومع ذلك فالنظام الشمسي، برغم ضخامته، ما هو إلا جزء صغير جدّا من نظام آخر أكبر يُدعى المجرّة. والمجرّة بدورها تتألّف من بلايين النجوم والكواكب وقد تحتوي على أنظمة شمسية، مثل أو اكبر من نظامنا الشمسي. وقبل أربع سنوات، اكتشف العلماء وجود نظام شمسيّ آخر اكبر من نظامنا يقع وراء الشمس ويتألّف من سبعة كواكب تدور حول نجم يشبه شمسنا ويبعد عن الأرض بحوالي 127 سنة ضوئية.
ومثلما أن الخليّة هي وحدة البناء الأساسية للجسد، فإن كتل البناء الرئيسية للكون هي المجرّات. وتشير التقديرات إلى أن هناك حوالي 100 بليون مجرّة في الكون المُشاهَد فقط.
لكن ما معنى عبارة "الكون المُشاهَد"؟ العلماء يقدّرون بأن الكون ولد قبل 14 بليون عام. وهذا يعني أننا نرى فقط النجوم والمجرّات التي يستغرق ضوئُها اقلّ من 14 بليون عام كي يصل إلينا. أما الأجرام التي يستغرق ضوئها أكثر من 14 بليون عام، فإن ضوءها لم يصل إلينا بعد. وبالتالي فإن ما نراه ليس سوى جزء من الكون فقط. وهذا ما نسمّيه بالكون المُشاهَد أو الممكن رصده، أي الكون الذي نستطيع رؤيته من الأرض على هيئة الضوء الذي يصل إلينا من النجوم والكواكب والمجرّات.
والمجرّات تتّسم بمساحاتها المهولة. وهي جميعها بعيدة جدّا. ولهذا السبب تقاس المسافات في ما بينها بالسنوات الضوئية وليس بالكيلومترات أو الأميال.
المعروف أن الضوء يسافر في الفراغ بسرعة ثلاثمائة ألف كيلومتر في الثانية الواحدة، وبالتالي فإن سنة ضوئية واحدة تعادل 946 كوادريليون كيلومتر"أي هذا الرقم وعلى يمينه خمسة عشر صفرا".
مجرّتنا درب التبّانة تبلغ مساحتها مائة ألف سنة ضوئية. ومع ذلك يمكن أن تضع خمسين "درب تبّانة" داخل المجرّة الأخرى المسمّاة IC 1101 ، وهي أكبر مجرّة اكتُشفت حتى الآن. وقد رصد هذه المجرّة لأوّل مرّة العالم الفلكيّ والمؤلّف الموسيقيّ البريطانيّ وليام هيرشِل في عام 1790. ونعرف الآن أنها تقع على بعد أكثر من بليون سنة ضوئية. وهي مسافة بعيدة ولا شك. لكن هناك ما هو ابعد منها بكثير.
المجرّة التي تحمل اسم z8_GND_5296 هي ابعد مجرّة اكتشفت حتى الآن. وقد تمّ رصدها قبل حوالي أربعة أشهر. وهي تبعد عن الأرض حوالي 13 بليون سنة ضوئية. ويعود وجود هذه المجرّة إلى حوالي 700 مليون سنة بعد تشكّل الكون نفسه.
وعلى بعد 2.5 مليون سنة ضوئية فقط، تقع مجرّة اندروميدا أو المرأة المصفّدة. وهي المجرّة الأقرب إلى مجرّتنا. ومع ذلك لو نظرت إلى السماء هذه الليلة فإن الضوء الذي تراه من اندروميدا غادَر المجرّة قبل أكثر من مليوني سنة، أي أننا نرى تلك المجرّة كما كانت قبل مليونين ونصف المليون عام، أي عندما كان أسلافنا من البشر الأوّلين يضعون أوّل موطئ قدم لهم على كوكب الأرض. وبهذا المعنى، فإن علم الفلك هو في معظمه عبارة عن تاريخ قديم للكون. وكلّما كان النجم أو الكوكب ابعد عنّا، كلّما كانت قصّته التي يرويها لنا من خلال ضوئه الذي يصلنا.. أقدم.
في وسط مجرّة اندروميدا يوجد ثقب أسود هائل، يشبه مكنسة كهربائية ضخمة. تلسكوب هابل الفضائي اقترب من المجرّة عام 2005 والتقط صورا مكبّرة لمركزها كشفت عن وجود قرص أزرق على شكل فطيرة يدور بالقرب من الثقب. وأظهر مزيد من التحليل أن هذا لم يكن مجرّد غبار ساخن، بل كان وهجا قادما من ملايين النجوم الزرقاء الفتيّة.
ولكي نأخذ فكرة واضحة عن مكان كوكبنا الأرضيّ وأهميّتنا في الكون، يجب أن نتذكّر أن الشمس ليست سوى نجم واحد فقط من 200 بليون نجم في مجرّتنا درب التبّانة فقط. ألا يعطيك هذا فكرة أوضح عن مكانتنا في الكون؟ عالمنا كلّه، أي الأرض، هو مجرّد كوكب واحد يدور حول نجم واحد فقط في مجرّة تضمّ 200 بليون نجم!
والنظام الشمسي يعتمد كليّا على الشمس. وهي النجم الوحيد الذاتيّ الإضاءة، في حين تعكس بقيّة الكواكب الضوء الذي تتلقّاه منها. كما أن الجاذبية القويّة للشمس هي التي تثبّت الأرض وبقيّة الكواكب الأخرى في مكانها. والشمس هي أقرب نجم إلى الأرض. كما أنها مصدر كلّ الطاقة الضرورية للحياة على كوكبنا.
الفلكيون يقدّرون أن الشمس أكبر من الأرض بمليون وثلاثمائة ألف مرّة. والنيران الصادرة عنها يبلغ طولها أكثر من مليون كيلومتر. ولو ألقي بالأرض في مركز الشمس لتبخّرت الأولى في ثانية واحدة.
بالمناسبة، وخلافا لما يظنّه بعض الناس، فإن الشمس لا تحترق، لأنها لا تتألّف من موادّ قابلة للاحتراق كالفحم أو الخشب، وإلا لكانت احترقت لبضعة آلاف من السنين فقط، وهي فترة اقلّ حتى من العمر المعروف المفترض للحضارة الإنسانية، بينما نعرف أن عمر الشمس أطول من ذلك بكثير.
الشمس لا تحترق، بل تنتج الحرارة والضوء و الطاقة من خلال عملية أكثر فاعلية تُسمّى الاندماج النووي. وفي الاندماج النووي، تتحوّل نواة الذرّات من عنصر إلى آخر، وتطلق كميّات هائلة من الطاقة. وقد سخّر الإنسان نفس هذه العملية لصنع القنبلة الهيدروجينية والنووية. وبهذه الطريقة، استطاعت الشمس أن تستمرّ في تألّقها وإشراقها دون "حرق أو احتراق" لبلايين السنين.
أخيرا، حاول أن تمعن النظر في الصورة الثانية إلى فوق. هل لاحظت فيها شيئا غريبا؟ من الواضح أنها تصوّر طبيعة ليلية يظهر فيها القمر إلى اليسار، وأسفل منه غيوم داكنة يبرز من بينها كلّ من كوكبي عطارد والزهرة. لكن ما ليس بالطبيعيّ في الصورة هو ظهور مجرّة اندروميدا بهذا الشكل في السماء.
صحيح أن اندروميدا واحدة من عدد قليل جدّا من المجرّات التي يمكن رؤيتها بالعين المجرّدة من موقع مظلم. لكن لأنها تبعد عنّا بحوالي 250 كوينتيليون كيلومتر "أي هذا الرقم وعلى يمينه ثمانية عشر صفرا".، فإن ضوءها من على الأرض يبدو باهتا ومشوّشا. وعلى سبيل المقارنة، فإننا نرى القمر بهذا الوضوح لأنه لا يبعد عنّا سوى 400 ألف كيلومتر فقط. والمصوّر الذي قام بتركيب هذه الصورة بهذا الشكل أراد أن يقول إن هذه هي الطريقة التي كانت ستبدو بها مجرّة أندروميدا في سمائنا لو أن ضوءها كان أكثر سطوعا.
Credits
universetoday.com
space.com
sciencenews.org
مجرّتنا درب التبّانة تبلغ مساحتها مائة ألف سنة ضوئية. ومع ذلك يمكن أن تضع خمسين "درب تبّانة" داخل المجرّة الأخرى المسمّاة IC 1101 ، وهي أكبر مجرّة اكتُشفت حتى الآن. وقد رصد هذه المجرّة لأوّل مرّة العالم الفلكيّ والمؤلّف الموسيقيّ البريطانيّ وليام هيرشِل في عام 1790. ونعرف الآن أنها تقع على بعد أكثر من بليون سنة ضوئية. وهي مسافة بعيدة ولا شك. لكن هناك ما هو ابعد منها بكثير.
المجرّة التي تحمل اسم z8_GND_5296 هي ابعد مجرّة اكتشفت حتى الآن. وقد تمّ رصدها قبل حوالي أربعة أشهر. وهي تبعد عن الأرض حوالي 13 بليون سنة ضوئية. ويعود وجود هذه المجرّة إلى حوالي 700 مليون سنة بعد تشكّل الكون نفسه.
وعلى بعد 2.5 مليون سنة ضوئية فقط، تقع مجرّة اندروميدا أو المرأة المصفّدة. وهي المجرّة الأقرب إلى مجرّتنا. ومع ذلك لو نظرت إلى السماء هذه الليلة فإن الضوء الذي تراه من اندروميدا غادَر المجرّة قبل أكثر من مليوني سنة، أي أننا نرى تلك المجرّة كما كانت قبل مليونين ونصف المليون عام، أي عندما كان أسلافنا من البشر الأوّلين يضعون أوّل موطئ قدم لهم على كوكب الأرض. وبهذا المعنى، فإن علم الفلك هو في معظمه عبارة عن تاريخ قديم للكون. وكلّما كان النجم أو الكوكب ابعد عنّا، كلّما كانت قصّته التي يرويها لنا من خلال ضوئه الذي يصلنا.. أقدم.
في وسط مجرّة اندروميدا يوجد ثقب أسود هائل، يشبه مكنسة كهربائية ضخمة. تلسكوب هابل الفضائي اقترب من المجرّة عام 2005 والتقط صورا مكبّرة لمركزها كشفت عن وجود قرص أزرق على شكل فطيرة يدور بالقرب من الثقب. وأظهر مزيد من التحليل أن هذا لم يكن مجرّد غبار ساخن، بل كان وهجا قادما من ملايين النجوم الزرقاء الفتيّة.
ولكي نأخذ فكرة واضحة عن مكان كوكبنا الأرضيّ وأهميّتنا في الكون، يجب أن نتذكّر أن الشمس ليست سوى نجم واحد فقط من 200 بليون نجم في مجرّتنا درب التبّانة فقط. ألا يعطيك هذا فكرة أوضح عن مكانتنا في الكون؟ عالمنا كلّه، أي الأرض، هو مجرّد كوكب واحد يدور حول نجم واحد فقط في مجرّة تضمّ 200 بليون نجم!
والنظام الشمسي يعتمد كليّا على الشمس. وهي النجم الوحيد الذاتيّ الإضاءة، في حين تعكس بقيّة الكواكب الضوء الذي تتلقّاه منها. كما أن الجاذبية القويّة للشمس هي التي تثبّت الأرض وبقيّة الكواكب الأخرى في مكانها. والشمس هي أقرب نجم إلى الأرض. كما أنها مصدر كلّ الطاقة الضرورية للحياة على كوكبنا.
الفلكيون يقدّرون أن الشمس أكبر من الأرض بمليون وثلاثمائة ألف مرّة. والنيران الصادرة عنها يبلغ طولها أكثر من مليون كيلومتر. ولو ألقي بالأرض في مركز الشمس لتبخّرت الأولى في ثانية واحدة.
بالمناسبة، وخلافا لما يظنّه بعض الناس، فإن الشمس لا تحترق، لأنها لا تتألّف من موادّ قابلة للاحتراق كالفحم أو الخشب، وإلا لكانت احترقت لبضعة آلاف من السنين فقط، وهي فترة اقلّ حتى من العمر المعروف المفترض للحضارة الإنسانية، بينما نعرف أن عمر الشمس أطول من ذلك بكثير.
الشمس لا تحترق، بل تنتج الحرارة والضوء و الطاقة من خلال عملية أكثر فاعلية تُسمّى الاندماج النووي. وفي الاندماج النووي، تتحوّل نواة الذرّات من عنصر إلى آخر، وتطلق كميّات هائلة من الطاقة. وقد سخّر الإنسان نفس هذه العملية لصنع القنبلة الهيدروجينية والنووية. وبهذه الطريقة، استطاعت الشمس أن تستمرّ في تألّقها وإشراقها دون "حرق أو احتراق" لبلايين السنين.
أخيرا، حاول أن تمعن النظر في الصورة الثانية إلى فوق. هل لاحظت فيها شيئا غريبا؟ من الواضح أنها تصوّر طبيعة ليلية يظهر فيها القمر إلى اليسار، وأسفل منه غيوم داكنة يبرز من بينها كلّ من كوكبي عطارد والزهرة. لكن ما ليس بالطبيعيّ في الصورة هو ظهور مجرّة اندروميدا بهذا الشكل في السماء.
صحيح أن اندروميدا واحدة من عدد قليل جدّا من المجرّات التي يمكن رؤيتها بالعين المجرّدة من موقع مظلم. لكن لأنها تبعد عنّا بحوالي 250 كوينتيليون كيلومتر "أي هذا الرقم وعلى يمينه ثمانية عشر صفرا".، فإن ضوءها من على الأرض يبدو باهتا ومشوّشا. وعلى سبيل المقارنة، فإننا نرى القمر بهذا الوضوح لأنه لا يبعد عنّا سوى 400 ألف كيلومتر فقط. والمصوّر الذي قام بتركيب هذه الصورة بهذا الشكل أراد أن يقول إن هذه هي الطريقة التي كانت ستبدو بها مجرّة أندروميدا في سمائنا لو أن ضوءها كان أكثر سطوعا.
Credits
universetoday.com
space.com
sciencenews.org
