اكتشف البشر كواكب المجموعة الشمسية منذ القدم، فبعض الكواكب يمكننا رؤيتها في السماء بالعين المجردة، لكن البشر حينما كانوا ينظرون إليها في الماضي لم يدركوا ماهية تلك الأجسام، ومع مرور الزمن اهتم العلماء بشكل كبير بالبحث عن تلك الأجسام وعلاقة الأرض بالشمس، وكان كل من العالمان نيكولاس كوبرنيكوس وجاليليو جاليلي من أوائل العلماء الذين اعتقدوا في فكرة مركزية الشمس للكون، ومع ذلك فإن أول شخص ينسب له أنه مكتشف حركة الكواكب هو يوهانس كيبلر والذي اكتشف أن الكواكب تدور حول الشمس في مدارات شبه دائرية وذلك بعد أن درس أعمال جاليليو وكوبرنيكس.

لكن عند الحديث عن اكتشاف الكواكب نجد أن ثلاثة فقط من كواكب المجموعة الشمسية لها مكتشف رسمي ففي عام 1781 اكتشف السير ويليام هيرشل كوكب أورانوس، وربما كان هيرشل أشهر عالم فلك في القرن الثامن عشر، لأنه بالإضافة إلى اكتشاف كوكب أورانوس ، لاحظ أيضًا وفهرس أكثر من 800 نجم مزدوج و 2500 سديم، كان أول عالم فلك يصف بشكل صحيح البنية الحلزونية لمجرتنا درب التبانة.

وفي عام 1846م اكتشف جون كوش آدامز وجود كتلة كويكبية خارج كوكب أوراونوس وهي تمثل كوكب نبتون، وبالرغم من أن آدامز لم ينشر أبحاثه، إلا أن المجتمع العلمي نسب إليه الفضل في اكتشاف أورانوس.

وفي عام 1930م  اكتشف عالم الفلك كلايد تومبو كوكب بلوتو بعد أن لاحظ وجود أشياء غريبة تحدث في مداري أورانوس ونبتون، فقام بمسح دقيق للسماء في مرصد لويل في أريزونا، ونتيجة لذلك اكتشف بلوتو.

لماذا تدور الكواكب حول الشمس

تستخدم كلمة دوران لوصف حركة الكواكب حول الشمس، فجميع الأجرام السماوية تدور في مدارات حول الشمس، والأرض على سبيل المثال تكمل دورة كاملة حول الشمس كل 365 يوم تقريبًا، والسبب الرئيسي لدوران الكواكب حول الشمس هو جاذبية الشمس، فهناك علاقة وثيقة بين حركة الكواكب والجاذبية.

وفي الفيزياء أي شيء له كتلة له جاذبية أيضًا، والأجسام ذات الكتلة الأكبر لها جاذبية أكبر، كما تضعف الجاذبية مع المسافة، لذلك ، كلما اقتربت الأجسام من بعضها البعض ، زادت قوة الجاذبية، ولأن كل النجوم والكواكب والأقمار جميعها لها كتل، لذلك فإن جميعها لها جاذبية وهذا ما يخلق حركة دورانية مستمرة ومتناسقة في الكون.

تدور الكواكب حول الشمس في مدارات بيضاوية

والسبب في أن الكواكب تدور في مدار إهليلجي أو بيضاوي elliptical orbit حول الشمس، هو أن الأرض لها سرعة متجهة اتجاهها عمودي على قوة جذب الشمس، وبالتالي إذا لم تكن الشمس موجودة لكانت الأرض تتحرك في خط مستقيم، لكن جاذبية الشمس غيرت مسارها وجعلتها تسير في مسارات شبه دائرية حولها.

والسؤال التالي هنا هو كيف حصلت الكواكب على السرعة التي تسببت في دوراتها حول الشمس، والإجابة هي أن أنها اكتسبت تلك السرعة عند تكون النظام الشمسي، كما أن القمر يدور أيضًا حول الأرض بسبب جاذبية الأرض.

لماذا تدور الكواكب في مستوى واحد

نظامنا الشمسي هو مكان منظم للغاية حيث تدور الكواكب الداخلية الأربعة وحزام الكويكبات وعوالم الغاز العلاقة جميعها في مستوى واحد حول الشمس، وحتى عندما نبتعد لما وراء كوكب نبتون نجد أن جميع الأجسام الموجودة في حزام كايبر يصطف في نفس المستوى بالضبط، والمدهش أكثر أنه يبدو أن كل نظام شمسي تم رصده خارج منطقتنا تقريبًا يدور في نفس المستوى أيضًا.

ويسمى مدار الكواكب حول الشمس باسم Invariable Plane أو المدار الثابت للنظام الكوكبي، وبعد أن قام العلماء بتحديد مدارات الكواكب حول الشمس بدقة وجد أن جميعها تدور في نفس المستوى ثنائي الأبعاد بدقة تصل إلى 7° فرق على الأكثر.

وإذا أخرجت كوكب عطارد من المعادلة (وهو الكوكب الأعمق والأكثر ميلًا) سنجد أن جميع الأجسام الأخرى جميعها منسجمة وأن مستوى الانحراف عن مستوى المدارات هي درجتين فقط.

ويعتقد أن السبب في أن جميع الأجسام السماوية بما فيها الغبار والغازات وكل شيء تدور في نفس المستوى ونفس الاتجاه، بسبب كمية فيزيائية معروفة تعرف باسم الزخم الزاوي، وهذا الزخم هو ما يسبب أن جميع الأجسام السماوية بما فيها الموجودة خارج مجرتنا تدور في نفس المستوى كقرص واحد مع وجود اختلافات طفيفة فقط بينها، وتدور جميع الأجسام في عكس اتجاه عقارب الساعة

عدد كواكب المجموعة الشمسية

يختلف العلماء في تحديد عدد الكواكب، وذلك بسبب اختلاف تعريف كلمة كوكب.

ما هي الكواكب

يعرف الاتحاد الفلكي الدولي الكوكب الحقيقي بأنه الجسم الذي يدور حول الشمس دون أن يكون قمرًا صناعيًا لكائن آخر، وهي كبيرة بما يكفي لتدور حول الشمس بسبب جاذبيتها ولكنها ليست كبيرة جدًا بحيث تبدأ في الخضوع للانصهار النووي مثلما يحدث للنجوم.

وهذا التعريف يتم على أساسه تحديد الأجسام التي يتم اعتبارها كواكب أو غير ذلك، بعد ظهرت العديد من المشاكل عندما اكتشف علماء الفلك الكثير من الأجسام الشبيهة بالكواكب في نظامنا الشمسي، وكان بلوتو من بين تلك الأجسام التي أثير حولها الجدل.

وتكم مشكلة كوكب بلوتو في حجمه الصغير ومداره الشاذ عن باقي الكواكب كما أن الأجسام المجاورة له مازالت غير واضحة كما أنه يشترك في نفس المساحة مع الكثير من الأجسام الأخرى في حزام كايبر.

وقد وضع تعريف الاتحاد الفلكي الدولي للكواكب IAU كوكب بلوتو وبعض الكائنات الأخرى الموجودة في  مجموعتنا الشمسية وفي حزام كايبر مثل إيريس وهاوميا وماكيماك ضمن فئة الكواكب القزمة.

هل عدد الكواكب 11

منذ اكتشاف كوكب بلوتو في عام 1930م والناس يعلمون أن النظام الشمسي يحتوي على 9 كواكب، لكن في أواخر التسعينيات تغير هذا الاعتقاد عندما بدأ بعض العلماء يشككون في أن بلوتو كوكب ضمن كواكب المجموعة الشمسية، وظل الجدل مستمر حتى عام 2006 عندما قرر الاتحاد الفلكي الدولي تصنيف بلوتو على أنه كوكب قزم، وبذلك يكون عدد كواكب المجموعة الشمسية الحالي 8 كواكب.

ومع ذلك فإن علماء الفلك مازالوا يبحثون عن كوكب أخر محتمل موجود داخل نظامنا الشمسي بعد أن تم الكشف عن دليل رياضي يثبت وجوده وذلك في 20 من شهر يناير عام 2016م، وهذا الكوكب التاسع المزعوم يطلق عليه اسم “كوكب x ” ويعتقد أن كتلته تبلغ 10 أضعاف كتلة الأرض وحوالي 5000 ضعف من كتلة بلوتو.

وفي عام 2006م تم وضع كوكب سيريس ضمن فئة الكواكب القزمة، وهو جسم دائري يقع في حزام الكويكبات بين المريخ والمشترى، وتم اكتشافه في عام 1801م، وقد تم اعتباره في البداية كويكب، لكنهم اكتشفوا أنه أكثر استدارة من الكويكبات الأخرى لذلك تم اعتباره كوكب قزم، لكن بعض العلماء يفضلون اعتباره ضمن كواكب المجموعة الشمسية “بخلاف كوكب x” وأن عدد كواكب المجموعة الشمسية بحساب الكوكب سيريس وكوكب x هو 10 كواكب.

ترتيب كواكب المجموعة الشمسية من الأقرب إلى الأبعد

يختلف ترتيب الكواكب حسب الحجم عن ترتيب الكواكب من الأقرب إلى الأبعد عن الشمس، وهي حسب البعد بالترتيب:

• عطارد
• الزهرة
• الأرض
• المريخ
• المشترى
• زحل
• أورانوس
• نبتون

وغالبًا ما يطلق على الكواكب الأربعة الأقرب للشمس”الكواكب الداخلية” (عطارد، الزهرة ، الأرض، المريخ) اسم الكواكب الأرضية، وذلك لأن أسطحها صخرية، وأيضًا فإن بلوتو يمتلك سطحًا صخريًا لكنه متجمد ولم يتم إدراجه ضمن الكواكب الأرضية.

ويطلق على الكواكب الخارجية الأربعة الكبيرة(المشترى وزحل وأورانوس ونبتون) اسم الكواكب الشبيهة بالمشترى، وذلك نظرًا لحجمها الكبير، وتتكون في الغالب من غازات مثل الهيدروجين والهيليوم والأمونيا، ويعتقد بعض العلماء أن هذه الكواكب لها نواة صلبة.

ويطلق على كوكب المشترى وزحل أحيانًا اسم عمالقة الغاز، بينما يطلق على أورانوس ونبتون اسم عمالقة الجليد، وذلك لأنهما يمتلكان ماء وجزئيات أخرى مكونة للجليد في غلافهما الجوي، ومن هذه الجزئيات الميثان وكبريتيد الهيدروجين والفوسفين، وهي غازات تتبلور في السحب في الظروف المتجمدة في تلك الكواكب.