اكتشف سبب دوران الكواكب حول الشمس

نعلم جميعًا بنية النظام الشمسي ، حيث تقع الشمس في مركزه ، وتدور الكواكب والكويكبات التابعة للأقمار الصناعية حوله. ولكن ما هو السبب في ذلك الكواكب تحافظ على مداراتها حول الشمس دون أن تكون قادرًا على الهروب من النظام الشمسي ، ولكن لا تبتلعها الشمس التي تجذبهم بقوة الجاذبية الهائلة؟ في هذا الدرس من الأستاذ نوضح لماذا تدور الكواكب حول الشمس في مدارات ثابتة ودقيقة للغاية.

قبل محاولة فهم الأسباب الكواكب التي يتكون منها النظام الشمسي ، تدور حول الشمس ، نحتاج أن نرى كيف تشكلت الشمس والكواكب المحيطة بها.

تشكيل النظام الشمسي يعود تاريخه إلى 4.5 مليار سنة وتم إنتاجه بسبب انهيار سحابة من الغازات والغبار مسطحة ودائرية كانت جزءًا من مجرة ​​درب التبانة ، والتي كانت قد تشكلت بالفعل قبل 5 مليارات سنة.

من غير المعروف ما هو السبب أن هذه السحابة ، التي كانت تدور ببطء شديد ، بدأت في الانكماش وتسريع معدل دورانها بحيث تنطلق نحو المنطقة الخارجية تكتلات معينة من الغبار والمادة التي ، بهذه الطريقة ، أفلتت من جاذبية كتلة السديم العظيمة التي كانت في مركزها. يعتقد بعض العلماء أن انهيار سحابة الغبار هذه كان بسبب انفجار سوبرنوفا قريب.

تكوين الشمس

تسببت عملية الانكماش في زيادة درجة الحرارة من هذا السديم المركزي ، نذير الشمس ، مما تسبب في ظروف ضغط ودرجة حرارة عالية بما يكفي للتسبب في تفاعل نووي حراري مما أدى إلى تكوين الشمس والتي من المحتمل أن تستمر في الاحتراق لمدة 5 مليارات سنة أخرى.

تكوين الكواكب

جميع المواد التي هربت بفضل تسارع دوران السديم من انهيار استمر السديم المركزي بالدوران حوله واصطدم ببعضه وأدى إلى تكتلات شيء.

بعد عشرات الملايين من السنين ، أصبحت هذه التكتلات من الغبار والمواد التي كانت تحيط بالسديم المركزي تسعة كواكب ، ثلاثة وستون قمرا وعدد لا يحصى من النيازك والكويكبات التي تشكل نظامنا الشمسي.

على مقربة من الشمس ، كانت المادة الصخرية فقط هي القادرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة ، ولهذا السبب فإن الكواكب الأربعة الأقرب إلى الشمس هي الكواكب الأرضية, مع أسطح صخرية صلبة وصغيرة الحجم. بدلاً من ذلك ، تم طرد مواد مثل الجليد أو السوائل أو الغازات إلى مناطق بعيدة عن الشمس والقوى جمعتهم مجموعات الجاذبية مما أدى إلى تكوين الكواكب الخارجية للنظام الشمسي ، العظمى الكواكب الغازية.

تشكلت كل من الكواكب الصخرية الداخلية والكواكب الغازية الخارجية بنفس الطريقة: جزيئات الغبار التي نسج في قرص السديم ليصطدم ببعضه البعض ويذوب ليشكل أجسامًا يبلغ قطرها حوالي كيلومتر واحد اتصل الكواكب. استمرت الأجسام الكبيرة ، بسبب جاذبيتها ، في حبس الجسيمات التي تنجذب حول مدارها.

بمجرد أن رأينا كيف تشكل النظام الشمسي ، مع الكتلة الغامضة التي أدت إلى ظهور الشمس ، في المركز وتشكلت الكواكب المحيطة بها من تكتلات من الصخور والغاز. دعونا نرى لماذا تستمر الكواكب في الدوران حول الشمس.

يعود سبب دوران الكواكب حول الشمس في مدارات دقيقة للغاية وغير متغيرة إلى عاملين:

قوة جاذبية الشمس: الجاذبية

ال تمثل الشمس 98.4٪ من كتلة النظام الشمسي بأكمله. مثل النجوم الأخرى ، فإن الشمس هي كرة من البلازما (غاز له شحنة كهربائية). متوسط ​​كثافة الشمس مشابه لمتوسط ​​كثافة الماء. يتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم ، وهما مضغوطان بشدة بفعل الجاذبية الشمسية.

تُعرَّف قوة الجاذبية لجسم ذي كتلة على أنها قوة الجذب التي هذا يمارس على الأشياء الأخرى وهو دالة لكتلتها والمسافة التي تفصل بينها شاء. لذلك ، مع الأخذ في الاعتبار أن كل كتلة النظام الشمسي تقريبًا تتركز في نجمها المركزي ، فإن الشمس تمارس قوة الجاذبية كبير جدا على جميع الكواكب والأجرام السماوية القريبة منه.

ومع ذلك ، إذا كانت قوة جاذبية الشمس فقط هي التي تحركت ، فإن الكواكب سوف تنجذب إليها حتى تسقط على سطحها ويتم امتصاصها. يجب أن تتصرف ، لذلك ، نوع آخر من القوة يصد سحب الشمس للسماح للكواكب بالدوران حول نجمنا في مدارات دقيقة للغاية وثابتة.

حركات الكواكب الدورانية: القصور الذاتي

الجواب عن سبب دوران الكواكب حول الشمس دون أن تنجذب حتمًا إلى سطحها هو: كل من الكواكب والشمس في حالة حركة. إذا لم يكونوا موجودين قوى الجاذبية من الأجسام الأخرى ، تتحرك الأجرام السماوية (بما في ذلك الكواكب في النظام الشمسي) في مسار خط مستقيم ،

ومع ذلك ، فإن قوة الجذب الكبيرة التي تمارسها الشمس على الكواكب تجذبهم نحوها. إذا كانت كل من الشمس والكواكب ثابتة ، فإن الكواكب ستسقط على سطح الشمس. في الواقع ، يمكننا القول أن الكواكب "تبدأ" في السقوط على الشمس ، لكن حركة إزاحة الشمس و الكواكب تعني أنه عندما يبدأ "السقوط" ، كان هناك بالفعل إزاحة نسبية لكلا الجسمين بحيث يحدث هذا تتحول حركة السقوط الأولية إلى انحناء في المسار مستقيمة للكوكب.

بهذه الطريقة ، بدلاً من السقوط على الشمس ، يصف الكوكب مدارًا حوله ، ويبقي مسافة ثابتة عنه.