كان يُعتقَد أن الكواكب الوحيدة التي نعلمها
كانت ما تدور حول شمسنا
لكننا اكتشفنا الآن عوالم صخرية
وعمالقة غازية تدور حول نجوم أخرى
إنها تخبرنا قصّة مدهشة
التاريخ الأول لتلك الكواكب
كان عنيفًا للغاية
تتكوّن الكواكب في كل مكان بنفس الطريقة
تتكوّن من الغبار والأطلال
التي تخلّفَت من مولد النجوم
لذا لو تكوّنَت جميعًا بذات الطريقة
فما يجعلها مختلفة تمامًا؟
"طريقة عمل الكون" تـرجمة: د.سـامح نـور
"الكواكب"
...الكون ملئ بالمجرّات
...والسحُب الغازية
...والنجوم
والكواكب عندما ظهرت
لدى نظامنا الشمسي ثمانية كواكب
لكننا نعلم الآن أنها مجموعة صغيرة
بالمقارنة بالعائلة الكونية الضخمة من الكواكب
عبر المجرّة
إنها لحظة مذهلة في التاريخ العلمي
إننا نتيقّن
بوجود أنظمة كوكبية هناك
إنها شائعة للغاية
بروفيسور جيوف مارسي عالم فلك
ومن مئتي بليون نجم "في مجرّتنا "درب التبانة
هناك بالتأكيد عشرات البلايين من الكواكب هناك
"في 2009، أطلقَت "ناسا مقراب "كيبلر" الفضائي
في مهمّة لست سنوات
للبحث عن كواكب جديدة تدور حول نجوم أخرى
اكتشف الفلكيون أكثر من 400 حتى الآن
بعضها كراتٌ هائلة من غازات ممخَّضة
أكبر من حجم المشتري خمس مرّات
بعضها عوالم صخرية ضخمة أكبر من الأرض عدّة مرّات
بعضها تتبع مدارات عشوائية غريبة
قريبة للغاية من النجم لدرجة الاحتراق
الواضح ...لا يتشابه كوكبان
كل كوكب من نوع ما
لكن أغلب هذه الكواكب الجديدة بعيدة للغاية ويصعُب دراستها
أغلب ما نعلمه عن كيفية عمل الكواكب
يأتي من الثمانية كواكب التي تدور حول نجمنا
تأتي كواكبنا في نوعين رئيسيين
توجد أربعة كواكب صخرية ...في النظام الشمسي الداخلي
...عُطارد
...الزُهرة
...الأرض
والمريخ
وفي النظام الشمسي الخارجي
هناك أربعة كواكب غازية عملاقة
...المشتري
...زُحَل
...أورانوس
ونيبتون
كل من الكواكب الثمانية مميّز ومختلفٌ للغاية
بدأت تتشكّل خصائصها الفريدة
في مولد نظامنا الشمسي قبل 4.6 بليون عام
عندما التهبت الشمس
خلّفَت وراءها سحابة ضخمة من الغاز والغبار
جميع الكواكب الثمانية
الكواكب الداخلية الصخرية والخارجية الغازية
أتت من تلك السحابة من المخلّفات الكونية
الكواكب في مجموعتنا الشمسية
تتألّف جميعها من نفس الموادّ
بروفيسور ستيف سكوايرس عالم فلك
تتألّف جميعها من ذات السحابة من الغاز والغبار
لكنها تكوّنَت تحت ظروف مختلفة بالكامل
بعضها تكوّن بمقربة من الشمس
حيث كانت أشدّ حرارة
وبعضها بعيد للغاية، حيث كانت أبرد
ولأن الأجواء كانت مختلفة تمامًا، فكانت النتيجة النهائية
أن نتاج تكوينها مختلفٌ أيضًا
لذا تبدأون النظام الشمسي من وجهة نظري
د.كلاوديا ألكسندر عالمة كواكب
بمزيج متماثل للغاية من السيليكات
،وبخار الماء والهيدروجين الكثير من الهيدروجين
والميثان وعناصر أخرى
هذه العناصر في سحابة الغاز
كالمكوّنات في الكعكة
يتم طهيها باختلاف حسب مزيج
المكوّنات وحرارة الفرن
وكالحال مع الكعك، فأنت تخلط المكوّنات
ثم تضعها في الفرن وتخبزها
وستتغيّر
وهذا ما حدث في النظام الشمسي
عمومًا، تُطهَى الكواكب بطريقة مختلفة قليلاً
حسب قربها من الشمس
إن اقتربَت حيث الحرارة
تحرق الشمس الغازات وتغلي المياه
العناصر التي تظل صلبة في الحرارة العالية
كالمعادن والصخور، ما تنجو وحدها
لهذا تتكوّن الكواكب الصخرية قُرب الشمس وحسب
بالابتعاد عن حرارة الشمس
فنحصل على أنواع مختلفة من طهي الكواكب
لكن المكوّنات في السحابة
ما تحدّد بدقّة النوع الذي ستتكوّنه الكواكب
حسنًا، حسب نوع السحابة الذي يكوّنها النظام الشمسي
بروفيسور دان لاثروب عالم فيزياء جيولوجية
فقد تحصلون على أنظمة شمسية تخلو من كواكب صخرية
لافتقارها للعناصر
اللازمة لبناء ما يشبه الأرض
وبالمقابل قد تنتهون بالمزيد من عمالقة غازية
دون كواكب صخرية على الإطلاق
لو أردتم كواكب صخرية
فتحتاجون لسحابة مليئة بالمعادن والصخور
والخطوة التالية ..تهدئة الحرارة
عندما تبرد، بعض العناصر داخلها
ستانلي لاف رائد فضاء
والتي لديها نقطة غليان عالية تبدأ بالتكثّف للحالة الصلبة
وتحصلون على هذه الحبّات المعدنية الصغيرة المتشكّلة
هذه الحبّات المعدنية الصغيرة
هي بذور الكوكب الصخري الجديد
على مدار الوقت، تبدأ بالالتصاق معًا
د.فيل بليت عالم فلك
ستحصلون على جزئ غبارٍ، وجزيئ غبارٍ آخر
ويرتطمان ببعضهما
ويصيران جزيئًا أكبر من الغبار
ويلتقطان المزيد والمزيد والمزيد
"تسمّى هذه العملية "التنامي
عندما تزداد هذه الأشياء في الحجم، تصير صخورًا في الأساس
ثم ترتطم الصخورُ بصخورٍ أخرى وتكوّن الجُلمود
يصطدم الجلمود ببعضه ليكون جلمودًا أكبر
في النهاية، تحصلون على شئ ضخم يكفي
بحيث لو كانت الجاذبية قوية بما يكفي
فتبدأ بجذب المواد للداخل
عوضًا عن مجرّد الارتطام لمواد
وزيادة الكتلة بتلك الطريقة
فإنها تجذب بفاعلية المواد للداخل
في نظامنا الشمسي
كانت هناك عدّة كواكب ناشئة نامية..ربما مئة
أغلبها لم ينجح
لو ذهبتم لحزام الكويكبات
ونظرتم للكويكب فيستا4
فإنه مؤشّر جيد لمدى ما يجب أن يكون عليه حجم الكوكب الصخري
قبل أن يجمع نفسه للشكل الكروي
فيستا بعرض 329 ميل فقط
ليس كبيرًا بما يكفي ليصير كرويًا
حتى يصير الكوكب النامي دائريًا
عليه أن يمتد لعرض خمس مئة ميل
ثم يحتوي على جاذبية تكفي لسحقه لكرة
لو كان أصغر فسيظلّ غير منتظم الشكل
عندما تستمرّ الكواكب الناشئة بابتلاع المواد
فإن كل تصادم يجعلها أشد حرارة
حتى تبدأ بالذوبان
تبدأ الجاذبية الآن بفصل المواد الثقيلة عن الخفيفة
تميل المواد الأخف أن تطفو للطبقة القشرية
والمواد الأثقل، أغلب المعادن
تسقط وتكوّن
لُبًا أكثف عند مركز الكوكب
الكواكب اليافعة
تبدأ تشبه أخيرًا الكواكب
لكن عليها الآن أن تحيا فترة
من العنف والدمار
مرحلة قاسية تحدّد
أيّها سيعيش وأيها سيموت
بعد مولد الشمس
نشأت كواكبنا الثمانية جميعها
من ذات سحابة الغبار والغاز
وانتهت مع ذلك مختلفة بالكامل
لم يكن هناك أثر حقيقي لكل كوكب حديث المولد
كانت تتبع قوانين الفيزياء والكيمياء
لكن حدثَت أهم الأشياء بالصدفة المحضة
قبل 4.5 بليون عام
دار مئة كوكب ناشئ حول شمسنا
تحوّلت لسباق للتدمير
صدم الكوكب آخرًا، وتدمّرَت أغلبها
التاريخ المبكّر لتلك الكواكب
بروفيسور ستيف سكوايرس عالم فلك
كان عنيفًا للغاية
بحدوث الكثير من هذه التصادمات
في المرحلة الأخيرة من نموّ كل كوكب
عندما حدثت تلك التصادمات دارَت جسيماتٌ حول بعضها
بدأت جسيماتٌ بعينها في النموّ
على حساب الأخرى في هذا الحشد من الكواكب المصغَّرة
وهذه الكواكب، وتلك الأشياء التي كانت لتصير كواكب
نمت ونمت، وعندما زادت في الحجم
قامت بسحق كل الكواكب المصغّرة التي تصغرها حولها
والنتيجة على سطح هذا الكوكب الأولي
كمية ضخمة من القصف
من الأطلال من الفضاء
عندما انتهى الأمر
لم يتبقَّ سوى أربعة كواكب صخرية مختلفة بالكامل
تاريخ اصطدام كل كوكب قد خلّف سمته
لهذا تختلف تمامًا عن بعضها
المريخ أرض قاحلة مجمّدة
تزخر الأرض بالماء السائل
الزهرة جحيم بركاني
وعطارد صغير وقارس وشديد الحرارة
نتيجة تصادم عملاق
عطارد على سبيل المثال
د.فيل بليت عالم فلك
عالي الكثافة وبقشرة رفيعة للغاية
فيمكن أنه بدأ ككوكب أضخم
ثم اصطدم به شيء بزاوية
وجرّد القشرة الأخف وزنًا
مخلّفًا اللب الكثيف وحسب
تعرّضَت الأرض أيضًا لصدمة كبيرة
في آخر تكوينها
اصطدم بالأرض جسيم آخر
الذي أزاح الأطلال من وشاح الأرض
والتي دارت حول الأرض
وأعادت تجميعها لتكوّن القمر الحالي
هناك دليل آخر
أن شيئًا قد اصطدم بالمريخ
لدى القطب الشمالي قشرة أخف من الجنوبي
نظرية انبثقَت عن كيفية حدوث ذلك
أنه في باكورة تاريخ الكوكب
ضرب جسيم النصف الشمالي للمريخ
والذي فجّر بعض القشرة لتتناثر منه
وأعادت القشرة تجميعها في النصف الجنوبي للمريخ
قامت جميع هذه التصادمات بشيئين
أنقصت عدد الكواكب الناشئة الناجية
وجلبت مكوّنات أكثر للناجين
لو اصطدمت بشيء غني بالمعادن
فتميل تلك البقايا للهبوط
لما سيصبح لُبًا
بينما لو اصطدمت بشيء خفيف أو جليدي
بروفيسور دان لاثروب عالم فيزياء جيولوجية
فإنها تميل للطفو على السطح
وتكوّن جزءًا من القشرة بالمقابل
الأربعة كواكب الصخرية قرب الشمس
اكتملت تقريبًا
لديها لب حديدي ساخن صلد
محاط بطبقة من الحديد السائل
محاطةٌ جميعها بغطاء من الصخور المذابة
علاوة على ذلك، قشرة سطحية خارجية
تكوّنت هذه الكواكب الصخرية بذات الطريقة الأساسية
من ذات المواد الأساسية
لكن كان كل منها مختلفًا
أحجام مختلفة ومصائر مختلفة للغاية
قد يبدو الفضاء فارغًا، لكنه ليس كذلك
إنه مليء بمادّة تتفجّر من الشمس
تولّد الشمس مجالات مغناطيسية قوية
ترتفع فوق السطح في حلقاتٍ ضخمة
عندما تتصادم، فإنها تثير عاصفة من جسيمات
بالغة الحرارة عالية الشحنة تتفجّر نحو الفضاء
تسمّى الرياح الشمسية
يستطيع الروّاد في الفضاء رؤيتها
لكن عندما يغلقون أعينهم وحسب
في بعض الأحيان، ترون وميضًا وأعينكم مغلَقة
ستانلي لاف رائد فضاء
وهذا جسيم طاقة
يخترق رؤوسكم
ويتفاعل مع السوائل داخل أعينكم
ويُصدر ومضاتَ ضوءٍ صغيرة
وترون ذلك كل دقيقتين تقريبًا
وأنتم مستيقظون وأعينكم مغلَقة
لو تعرَّض روّاد الفضاء
للمزيد من الرياح الشمسية، فقد تكون قاتلة
"أثناء برنامج "أبوللو
بين مهمّتين للقمر
كان هناك انفجار على الشمس
الذي لربما قتل روّاد الفضاء
لو كانوا هناك
لذلك الإشعاع الفضائي أمر خطير
لكن هنا على الأرض
لا تمثّل الرياح الشمسية تهديدًا كبيرًا
لأن لدينا درعٌ خفيٌ واقيٌ حاميٌ
مجال مغناطيسي يولّده لُب الأرض
مركز الأرض هو اللب الداخلي الصلب
بروفيسور دان لاثروب عالم فيزياء جيولوجية
إنه كرة بللورية حديدية صلدة
ثم هناك طبقة سميكة من الحديد السائل
والتي تحمل الحركات العنيفة حراريًا
فتكوّن المجال المغناطيسي
هذه هي الفرضية
لإثبات إمكانية توليد اللب الحديدي للدرع المغناطيسي
بنى العلماء كوكبهم في المختبر
هذه الكرة العشرة أقدام والـ26 طنًا
تحاكي الظروف داخل عمق الأرض
تعمل كرة معدنية في المنتصف مثل اللب الداخلي للأرض
يدور صوديوم سائل حوله بسرعة 90 ميلاً في الساعة
محاكيًا تأثيرات المعدن المذاب
الذي يدور حول لُب الأرض
بنينا هذه التجربة لمحاولة توليد مجال مغناطيسي
لنحاول فهم سبب امتلاك الأرض لمجال مغناطيسي
ولِم تفتقر كواكبٌ أخرى للمجالات المغناطيسية
إنها تعمل كالمولّد في سيارتكم
حيث تصنع لفّات السلك الدائرة الكهرباء
في التجربة، يتحرّك الصوديوم السائل حول اللُب
ويولّد مجالاً مغناطيسيًا
إنه كالمولّد الكهربائي إلى حد بعيد
لديكم حركة تستطيع
توليد مجالاتٍ مغناطيسية بتحويل الطاقة والحركة
إلى طاقة مغناطيسية
يحدث ذات الأمر داخل عمق الأرض
عندما تدور الأرض، فإن المعدن الحار السائل
يتدفّق حول اللب المعدني، ليحوّل طاقته
لمجالٍ مغناطيسي ينبثق من القطبين
إنه يحمي الغلاف الجوي للأرض من الرياح الشمسية
ولو امتلك الكوكب مجالاً مغناطيسيًا
فستنحرف الرياح الشمسية
بروفيسور ستيف سكوايرس عالم فلك
حول الكوكب بواسطة المجال المغناطيسي
المجال الغناطيسي
يحرف الرياح الشمسية حول الكوكب
فيحمي الغلاف الجوي وكل ما على سطح الأرض
أحيانًا تختلط العواصف الكبيرة من الإشعاع الشمسي بالمجال المغناطيسي
فتظهر لنا عروضٌ ضوئية كبيرة فوق القطبين .. الشفق القطبي
دون مجال القوة المغناطيسية
لربما فجّرت الرياح الشمسية الغلاف الجوي للأرض، والمياه
مخلّفة كوكبًا ميتًا قاحلاً
أشبه كثيرًا بالمريخ
تكوّن المريخ مثل الأرض
لكنه بارد وجاف الآن، بغلاف جوي صغير
لماذا اختلف الكوكبان كثيرًا الآن؟
في 2004، أرسلت "ناسا" مستكشفان آليّان للمريخ لمعرفة الأمر
الطوّافان باسم "سبيريت" و "أبورتيونيتي"
استكشفا أميال من سطح المريخ
أكّدا أن المريخ صحراء جافة وعدائية
بحوالي 1% فقط من الغلاف الجوي على الأرض
لكنهما وجدا دليلاً للماء في الماضي
لم يكن المريخ صحراء دائمًا
وجدنا دليلاً قويًا
أن الماء قد تواجد سابقًا تحت السطح، وصعد للسطح
وتبخّر
نرى في بضعة مناطق تموّجاتٍ محفوظة
في شكلٍ قد تكوَّن عندما سال الماء فوق الرمال
لذا لم يتكوّن الماء تحت السطح وحسب
لقد تدفّق عبر السطح
لو كان لدى المريخ في السابق ماء
فلربما كان لديه غلاف جوي سميك
فماذا حدث إذًا؟
بوسعنا أن نرى أنّ للمريخ براكين نشطة في السابق
لذا كان لديه داخل حار في نقطة ما
ولأنه تكوّن من ذات مادّة الأرض
فلربما كان لديه لبًا حديديًا حارًا
محاطًا بمعدن سائل في مركزه
فلربما كان لديه مجالاً مغناطيسيًا أيضًا
السؤال هو..أين ذهب؟
في باكورة تاريخ الكوكب
كان للمريخ مجالاً مغناطيسيًا قويًا
ولربما حدث بذات الطريقة كما على الأرض
لكن المريخ كوكبٌ أصغر من الأرض
وبالتالي فقد حرارته أسرع
وهذا يعني إمكانية تجمّد اللب السائل
،إن تجمّد اللب السائل فسيتوقّف الحمل الحراري
،إن توقّف الحمل الحراري فيختفي المجال المغناطيسي
بتلاشي الدرع المغناطيسي
قامت الرياح الشمسية بتفجير الغلاف الجوي
وتبخّر الماء
صار المريخ كوكبًا باردًا قاحلاً
المريخ والأرض والزهرة ...وعطارد...الكواكب الصخرية
تكوّنت جميعها بغضون مئة وخمسين مليون ميل عن الشمس
لكن بزيادة المسافة أربع مرّات
قامت الشمس بطهي نوعٍ مختلفٍ من الكواكب
إنها عملاقة، تتألّف من الغاز
وليس لهؤلاء العمالقة أسطحًا صلبة على الإطلاق
اكتشف الفلكيون حتى الآن
،ما يزيد عن 400 كوكب جديد تدور في الأنظمة الشمسية البعيدة
أغلبها تقريبًا عملاقة وغازية
لدينا أربعة مما تسمّى بالعمالقة الغازية
في نظامنا الشمسي
المشتري وزحل وأورانوس ونيبتون
بروفيسور دان لاثروب عالم فيزياء جيولوجية
لديها جميعًا هذا الغلاف الجوي
السميك الضبابي الملئ بالهيدروجين
والهيليوم والميثان
لماذا تتألف هذه الكواكب الخارجية من الغاز
بينما الداخلية صخرية؟
يتعلّق الأمر برمّته بالموقع
بالخارج هنا، على بُعد 500 مليون ميل عن الشمس، باردة للغاية
،عند نشأة النظام الشمسي كان هناك بعض الغبار
،لكن الأغلب غاز ومياه مجمّدة في حبّات جليدية
عندما بدأت تتكوّن الكواكب العملاقة
كان الجو قارصًا بما يكفي لتكوين جليد صلد
ستانلي لاف رائد فضاء
وأعتقد أننا تمكّنّا من صنع بللورات ثلجية
وتمكّنت تلك الأشياء أن تتكدّس معًا
لتكوّن ألباب الكواكب العملاقة
ونعتقد أن لهذا
صارت الكواكب العملاقة بالغة الضخامة
كان يتوفّر هناك الجليد والغاز بدرجة جعلت ألبابها ضخمة
أضخم من الأرض حوالي عشر مرّات
هذه الألباب الضخمة قامت بتوليد الكثير من الجاذبية
كان لديها قوّة جذبٍ كبيرة
بحيث امتصّت كافة الغاز المحيط
وكوّنت أغلفة جوية سميكة ضبابية
عمقها عشرات آلاف الأميال
،كلما كانت أضخم قامت بتوليد المزيد من الجاذبية
المزيد والمزيد من الغبار والأطلال
تمّ سحبها تجاه الكواكب
وصارت وحدات بناء أقمارها
لدى المشتري وزحل أكثر من ستين قمرًا لكلاً منهما
لدى الكواكب الغازية سمة خاصة أخرى .. الحلقات
زحل فريدٌ بين الكواكب
أن لديه هذا النظام الحلقي الرائع
د.فيل بليت عالم فلك
اتّضح أن لدى المشتري وأروانوس ونيبتون
أنظمة حلقية أيضًا
لكنها ضعيفة وباهتة
ويصعُب رصدها للغاية
لكنها موجودة
لدى الأربعة كواكب الغازية حلقات
لكنها أكثر وضوحًا في زحل
من بعيد، تشبه حلقات زحل قرصًا مسطحًا واحدًا
لكنها في الواقع آلاف الحُليقات المنفصلة
كل منها بعرض بضعة أميال فقط
"عندما مرّ خلالها مسبار "كاسيني
قام برصد ملايين الأجزاء من الجليد والأطلال الكونية
تدور داخل الحلقات
بسرعة تناهز 50.000 ميل في الساعة
هذه الأجزاء الجليدية والصخرية
تصطدم ببعضها على الدوام
وبعضها تتنامى لأقمار صغيرة، وبعضها تتحطّم
لكنها لا تتكوّن لأقمار أضخم مطلقًا
لأن الجاذبية الهائلة لزُحل تمزّقها
بدأ يكتشف العلماء مؤخّرًا
كيف تكوّنت الحلقات في المقام الأول
...تَتتابع الفرضية هكذا
اصطدم مذنّبٌ بقمرٍ وأخرجه من مساره
نحو الكوكب أقرب
مزقَته جاذبية زحل لأجزاء
وجميع هذه الأطلال
انحبست في حلقات حول الكوكب
لكن الألغاز الحقيقية للعمالقة الغازية تكمُن داخل أعماقها
تحت السحب بعشرات آلاف الأميال
إنه حيث يحدث الأمر الحقيقي
إنه مكان ضاري للغاية بحيث يتحدّى قوانين الطبيعة
أغلب الكواكب الجديدة
التي نكتشفها حول النجوم البعيدة هي عمالقة غازية
إنها ضخمة لدرجة تجعلها تُقزّم المشتري
لكن ما يحدث داخل الكواكب الغازية العملاقة
في نظامنا الشمسي وخارجه هو لغز
نعلم أن الغلاف الجوي الكثيف للمشتري
بعُمق 40 ألف ميل
ويمكننا رؤية أحزمة غازية بالغة السرعة
تصنع عواصف عنيفة تثور عبر سطحه
لكن نجهل ما يحدث بالداخل
تحت العواصف
لمعرفة ذلك، أطلقَت "ناسا" مركبة الفضاء "جاليليو"
في مهمّة للمشتري تستمرّ أربع عشرة سنة
"أطلقنا "أتلانتيس
و"جاليليو" صوب المشتري
في السابع من ديسمبر عام 1995
أسقط "جاليليو" مسبارًا قام بالغوص
في الغلاف الجوي للمشتري بسرعة 160 ألف ميل في الساعة
أبطأَت هبوطه مظلاّت
وهو يسقط عبر الغلاف الجوي الكثيف
رصد برقًا في السحب
ورياح بسرعة 450 ميل في الساعة
قام المسبار بإعادة إرسال البيانات للأرض في 58 دقيقة
د.كلاوديا ألكسندر عالمة كواكب
لذا سألني الناس
ماذا حدث لمسبار "جاليليو" الذي أسقطناه؟
لم يصطدم بأي شئ
سقط باستمرار في محيط المشتري
وتزايَد الضغط، وتزايَد، وتزايَد
عندما هبط، قام بتسجيل الضغوط
أعظم من الأرض 23 مرّة
وحرارة تناهز 300 درجة
عندما تكون في محيط العملاق الغازي
وتتعمّق أكثر فأكثر نحو هذا الهيدروجين الكثيف
الذي ليس له سطحا صلدًا
فسيكون له رغم ذلك وزنًا هائلاً
وستتحطّم في النهاية
بفِعْل وزن المواد التي فوقك هناك
رغم ذلك، هبط المسبار 124 ميل فقط
قبل أن يتحطّم
أعطى العلماء لمحة عن داخل المشتري
لكن قلب الكوكب المظلم لا يزال لغزًا
،كحال بعض الكواكب الصخرية
فلدى الكواكب الغازية مجالاً مغناطيسيًا أيضًا
لكنها تفوق القياس
المجال المغناطيسي للمشتري
أقوى من الأرض عشرين ألف مرّة
وضخمُ للغاية بحيث يمتدّ حتى زحل
على بعد يُجاوز 400 مليون ميل
كالمجال المغناطيسي على الأرض فإنه يحرِف الرياح الشمسية
ويحمي الغلاف الجوي للمشتري
عندما قام العلماء بدراسة المجال المغناطيسي للمشتري
اكتشفوا أنه كان يؤثّر على أقمار المشتري
القمر البركاني "آيو" يدور على مقربة 217 ألف ميل فقط من الكوكب
تُفجّر براكينه أطنان الغاز والغبار
صوب الفضاء كل ثانية
ويقوم المجال المغناطيسي للمشتري بشحنه كثيرًا
صانعًا أحزمة إشعاعية قوية
وهذا يجعل جوار المشتري
نشطًا للغاية بمختلف الطرق
بروفيسور دان لاثروب عالم فيزياء جيولوجي
لو قمتم بتوجيه هوائيّ راديو للمشتري
فيستطيع المرْء سماع كافة التفاعلات
التي تحدث بين الكواكب والمجال المغناطيسي
هذا صوت المجال المغناطيسي للمشتري
لا يحتاج المشتري وزحل للرياح الشمسية لصنع الأشفاق القطبية
لديهما مجالان مغناطيسيان عملاقان يصنعان شفقَيهما
مقراب "شاندرا" الفضائي
التقط هذه الصور لأشفاق المشتري
"ومسبار "ناسا" .. "كاسيني
التقط هذه الصور الجميلة للأشفاق على زحل
هذه الأشفاق دليل
أن للكواكب الغازية مجالات مغناطيسية أيضًا
لكن كيف تولّد الكواكب الغازية مجالاتٍ مغناطيسية؟
على الأرض، المعادن السائلة بالغة الحرارة
التي تدور حول اللب الحديدي الصلب تقوم بالمهمّة
لربما تقوم الكواكب الغازية تقريبًا بذات الأمر
لكن لا تمتلك الكواكب الغازية ألبابًا حديدية ساخنة
لقد تكوّنت حول ألبابٍ متجمّدة من الغبار والجليد
فما يحدث بالضبط بالداخل هو أمرٌ غامض
د.جيلبرت كولينز عالم فيزياء
في داخل أعماق المشتري
لا نفهم تمامًا
ما ينظّم هذه الأحوال الداخلية العميقة
ربما يكون لدى مركز المشتري
لبٌ صلب
ولربما لا يزال سائلاً
لن نعرف مطلقًا
لم يقم مسبارٌ برحلة الـ44 ألف ميل
لمركز الكوكب ليستقصي
"تحطّم "جاليليو
قبل أن يقترب من لُب الكوكب
لذا يقوم العلماء بإعادة صنع داخل المشتري
هنا في المختبر على الأرض
"هنا في "منشأة الإشعال الوطنية
"في "ليفرمور - كاليفورنيا
يحاكون لُب المشتري
مستخدمين أقوى ليزر بالعالم
هذه المنشأة مصمّمة
لضغط الهيدروجين لكثافات وحرارة عالية للغاية
داخل المشتري، تصنع الضغوط العالية
وزن الأربعين ألف ميلٍ من غاز الهيدروجين
الذي ينسحق على اللب
في المختبر، نقوم بذلك بتركيز 192 شعاع ليزر
على عيّنة دقيقة من الهيدروجين
عندما يصل الضغط في العيّنة
لأكثر من الضغط السطحي على الأرض مليون مرّة
يتحوّل الهيدروجين لسائل
لكن عندما يصل لعشرات ملايين مرّات
...الضغط ...مثل لُب المشتري
فيحدث أمر غريب للهيدروجين
الضغط كبيرٌ للغاية
بحيث يقوم بإعادة تنظيم الهيدروجين
،وهو جزيء قاعدي للغاية حتى يتمكّن من التوصيل
فيغيّر من تركيب الهيدروجين لشكل فلزّي
يعتقد العلماء
أنّ هذا ما يحدث داخل المشتري
الضغط والحرارة
قاما بتحويل لُب الكوكب إلى هيدروجين فلزّي
اللب الفلزّي للمشتري يعمل كاللب الحديدي بالأرض
يولّد المجال المغناطيسي الهائل للكواكب الغازية
تشكّل الجاذبية والحرارة كيفية تطوّر الكواكب
من ألبابها الداخلية حتى أغلفتها الجوية الخارجية
إنها أعظم القوى الخلاّقة في بناء الكواكب
لكن هناك مكوّنٌ آخر
له علاقة كبيرة بما صار عليه كوكبنا
وهذا المكوّن هو الماء
قد تبدو الكواكب جامدة ولا تتغيّر
لكنها لا تتوقّف عن التطوّر
في نظامنا الشمسي
فقد كوكبٌ غلافه الجوي وصار أرضًا مقفرة قاحلة
وزادت سخونة آخر وصار جحيمًا
تغيّر كوكب الأرض أيضًا
وكان المغيّر هو الماء
عندما تنظرون للأرض من الفضاء، ترون مياهًا كثيرة
إننا الكوكب الأزرق في النهاية
فلابد أنه رطبٌ، صحيح؟
يبدو للوهلة الأولى أن أرضنا
بروفيسور جيوف مارسي عالم فلك
-والتي تغطّي المحيطات ثلاثة أرباعها-
عالم غني بالمياه
غير صحيح
تحتوي الأرض بمعيار الكتلة على 0.06% فقط من الماء
ثمّة بعض الماء على السطح على شكل محيطات
وبعض الماء محبوس في طبقة الوِشاح
لكن في الواقع تُعتبر الأرض صخرة جافة
كافّة الكواكب الصخرية الداخلية
تكوّنت على مقربة كبيرة من الشمس، فبدأت جافة
أي ماء بها قد تبخّر
أو عصفَته التصادمات
هذه التصادمات الضخمة التي كوّنت الأرض
كانت مفعمة بالطاقة
لدرجة أن أي ماء كان يتواجد هنا
تبخّر وهرب من الأرض
لذا من أين حصلت الأرض
على كافة هذه المياه الجديدة التي لدينا اليوم؟
لقد انتقلَت هنا
عندما تنظرون للخارج أبعد
وتنظرون للمشتري وزحل وأورانوس ونيبتون
فلدى هذه الكواكب كميات هائلة من المياه
محبوسة داخلها
وأكثر من ذلك في الأقمار
أقمار المشتري وزحل وأورانوس ونيبتون
عبارة عن 50% ماء على الأقل
كان هناك الكثير من الماء هناك
لذا كيف وصل بعضه لكوكب الأرض؟
والإجابة بالتأكيد
أنه يتخلّف للخارج أكثر في نظامنا الشمسي
بعض الكويكبات وبعض المذنّبات
تبعد كثيرًا عن الشمس بحيث احتفظَت بمياهها
الملايين من هذه الكويكبات والمذنّبات المائية
أتت للنظام الشمسي الداخلي
واصطدم بعضها بالأرض
على مدار الدهر، اكتسبت الأرض الماء
الذي كان جزءًا من الكويكبات
والذي يصنع كتلة المياه
التي تغطّي تقريبًا الأرض اليوم
لكن ما كمية الماء المنقول؟
كان ضربة حظ
ألا ربما اكتسبت الأرض نصف الماء فقط؟
لو حدث ذلك، لصار سطح الأرض جافًا
إن لم يكن جافًا بالكامل، ويعمل الداخل
على امتصاص بقيّة المياه
عدم وجود ماء بالسطح كان يعني عدم وجود حياة
وماذا عن فرط زيادة المياه؟
،لربما صرنا عالمًا مائيًا ،المحيطات أكثر عمقًا
"تغطي القارّات، حتى قمّة "إيفريست
ولربما تساءلتم "لو تغطّت الأرض بالمياه
-ضِعف مقدارها اليوم وحسب-
أسيكون لدينا حينها كوكبٌ
صالح للحياةِ التقنية؟"
تحتاج التقنية أرضًا جافّة
وإن الكمية الدقيقة للماء
التي لدى الأرض
-مكّنت الأنواع التقنية مثلنا -الإنسان العاقل
أن نتقدّم للأمام
العالم الذي نعرفه
تواجد بسبب العواصف الثلجية للمذنّبات والكويكبات
التي نقَلت الكمية المناسبة للمياه
قبل أربعة بلايين عام تقريبًا
وربما يحدث ذات الشئ حاليًا
بمكانٍ ما في الكون
الأمر الأكيد، أن هناك ماء وفير هناك
...الهيدروجين، أوفر ذرّة في الكون
..والأوكسجين، ثاني أوفر الذرّات في الكون
فإن الماء سيكون جزيئًا وفيرًا للغاية
وهو كذلك .. في كوننا
لذا يتواجد الماء بكل مكان في الكون
ونكتشف أن الكواكب وفيرةٌ أيضًا
لكن لم نعثر بعد
على كوكب آخر بماء سائل
اكتشف العلماء أكثر من 400 كوكب جديد
لا يشبه أيٌ منها عالمنا
لم نعثر بعد على كوكب
بنفس حجم وكتلة الأرض ومكوّنها الكيميائي
يدور حول نجمٍ آخر
لذا يبدو الأمر تحدّيًا للإنسانية
أن نعثر على مواطن أخرى تذكّرنا بموطننا
لكننا سنستمرّ بالبحث
نعلم بوجود حوالي 200 بليون نجم
في مجرّتنا وحدها
وقد تحتوي 40 بليونًا منها على كواكب
لا نزال نتفاءل
أنه عندما نكتشف كواكب بالنموذج الأرضي
فتساعدنا كثيرًا في فهم
كيفية تطوّر كواكب نظامنا الشمسي الداخلي والأرض
بالمقارنة مع كواكب نظامنا الشمسي الخارجي
إننا نقتحم ما يُعتقد في المستقبل
أنه العصر الذهبي للاكتشاف الكوكبي
بدأنا للمرّة الأولى بفهم
التنوّع الحقيقي لما يقبع هناك
أعتقد أنه سيكون وقتًا مثيرًا للغاية
تتكوّن الكواكب
طبقًا لقوانين الفيزياء والكيمياء
"ما صارت عليه أنّ لها علاقة أكبر بـ"الحظ
يعتقد العديد من العلماء أنها مسألة وقت
،قبل أن نجد كوكبًا آخر كالأرض
،كوكبٌ تكوّن من ذات المكوّنات
في الموضع الملائم بالقدر المناسب من الماء
...الأمر الأكيد
أن هناك بلايين الكواكب هناك
تنتظر اكتشافها
تـرجمة: د.سـامح نـور dr_sameh_nour@yahoo.com