ما هو الكوكب؟

Send

تغير فهم البشرية لما يشكل كوكبًا بمرور الوقت. في حين أن أبرز المجوس والعلماء لدينا اعتقدوا ذات مرة أن العالم كان قرصًا مسطحًا (أو زيجورات ، أو مكعب) ، فقد تعلموا تدريجيًا أنه في الواقع كروي. وبحلول العصر الحديث ، أدركوا أن الأرض كانت مجرد واحدة من عدة كواكب في الكون المعروف.

ومع ذلك ، فإن أفكارنا حول ما يشكل كوكبًا ما زالت تتطور. ببساطة ، كان تعريفنا للكوكب يعتمد تاريخياً على إطار مرجعيتنا. بالإضافة إلى اكتشاف الكواكب خارج الطاقة الشمسية التي دفعت حدود ما نعتبره طبيعيًا ، اكتشف علماء الفلك أيضًا أجسامًا جديدة في الفناء الخلفي الخاص بنا أجبرتنا على التوصل إلى مخططات تصنيف جديدة.

تاريخ المصطلح:

بالنسبة للفلاسفة والعلماء القدماء ، كانت الكواكب الشمسية تمثل شيئًا مختلفًا تمامًا عما تفعله اليوم. بدون مساعدة التلسكوبات ، بدت الكواكب مثل النجوم الساطعة التي تحركت بالنسبة لنجوم الخلفية. تعود السجلات الأولى لحركات الكواكب المعروفة إلى الألفية الثانية قبل الميلاد ، حيث وضع علماء الفلك البابليون الأساس لعلم الفلك والتنجيم الغربي.

وتشمل هذه قرص فينوس Ammisaduqa ، الذي قام بتصنيف حركات فينوس. في هذه الأثناء ، حددت أقراص BIN MUL.APIN في القرن السابع حركات الشمس والقمر والكواكب المعروفة آنذاك على مدار العام (عطارد ، فينوس ، المريخ ، المشتري وزحل). كانت أقراص Enuma anu enlil ، التي يرجع تاريخها أيضًا إلى القرن السابع قبل الميلاد ، مجموعة من جميع الطوالع المخصصة للظواهر السماوية وحركات الكواكب.

من خلال العصور القديمة الكلاسيكية ، تبنى الفلكيون مفهومًا جديدًا للكواكب كأجسام تدور حول الأرض. في حين دعا البعض إلى نظام مركزية الشمس - مثل عالم الفلك في القرن الثالث قبل الميلاد أريستارخوس من ساموس والفلكي في القرن الأول قبل الميلاد سلوقس من سلوقية - ظلت وجهة نظر مركزية الكون هي الأكثر قبولًا على نطاق واسع. بدأ علماء الفلك أيضًا في إنشاء نماذج رياضية للتنبؤ بحركاتهم خلال هذا الوقت.

وقد بلغ هذا ذروته في القرن الثاني الميلادي بنشر بطليموس (كلوديوس بطليموس) الماجستالذي أصبح الشريعة الفلكية والفلكية في أوروبا والشرق الأوسط لأكثر من ألف عام. داخل هذا النظام ، تدور الكواكب والأجسام المعروفة (حتى الشمس) حول الأرض. في القرون التي تلت ذلك ، أضاف علماء الفلك الهنود والإسلاميون إلى هذا النظام بناءً على ملاحظاتهم عن السماوات.

بحلول وقت الثورة العلمية (حوالي القرنين الخامس عشر والثامن عشر) ، بدأ تعريف الكوكب يتغير مرة أخرى. بفضل نيكولاس كوبرنيكوس ، جاليليو جاليلي ، ويوهانس كيبلر ، الذين اقترحوا ونمو نموذج مركزية الشمس للنظام الشمسي ، أصبحت الكواكب تُعرف بأنها أجسام تدور حول الشمس وليس الأرض. أدى اختراع التلسكوب أيضًا إلى تحسين فهم الكواكب وأوجه الشبه بينها وبين الأرض.

بين القرنين الثامن عشر والعشرين ، تم اكتشاف عدد لا يحصى من الأشياء والأقمار والكواكب. وشمل ذلك سيريس وفيستا و بالاس (وحزام الكويكبات الرئيسي) والكواكب أورانوس ونبتون وأقمار المريخ وعمالقة الغاز. ثم في عام 1930 ، تم اكتشاف بلوتو من قبل كلايد تومبو ، الذي تم تعيينه على أنه الكوكب التاسع للنظام الشمسي.

طوال هذه الفترة ، لم يكن هناك تعريف رسمي للكوكب. ولكن توجد اتفاقية مقبولة حيث تم استخدام كوكب لوصف أي جسم "كبير" يدور حول الشمس. هذا ، واتفاقية النظام الشمسي المكون من تسعة كواكب ، ستبقى في مكانها حتى القرن الحادي والعشرين. بحلول هذا الوقت ، ستؤدي الاكتشافات العديدة داخل النظام الشمسي وما بعده إلى مطالب باعتماد تعريف رسمي.

مجموعة عمل الكواكب خارج المجموعة الشمسية:

في حين أن الفلكيين يعتقدون منذ فترة طويلة أن أنظمة النجوم الأخرى سيكون لها نظامها الخاص من الكواكب ، فإن أول اكتشاف تم الإبلاغ عنه لكوكب خارج النظام الشمسي (المعروف أيضًا باسم كوكب خارج المجموعة الشمسية أو كوكب خارجي) لم يتم حتى عام 1992. في هذا الوقت ، اثنان من علماء الفلك الراديوي أعلن العمل خارج مرصد أريسيبو (ألكسندر فولزكزان ودايل فرايل) عن اكتشاف كوكبين يدوران حول النجم النابض PSR 1257 + 12.

تم أول اكتشاف مؤكد في عام 1995 ، عندما أعلن علماء الفلك من جامعة جنيف (ميشيل مايور وديدييه كيلوز) اكتشاف 51 بيغاسي. بين منتصف 90s ونشر تلسكوب كيبلر الفضائي في عام 2009 ، كانت غالبية الكواكب خارج المجموعة الشمسية عمالقة غازية إما قابلة للمقارنة في الحجم والكتلة مع المشتري أو أكبر بكثير (أي "المشتري الفائق").

أدت هذه الاكتشافات الجديدة الاتحاد الفلكي الدولي (IAU) إلى إنشاء مجموعة عمل الكواكب خارج المجموعة الشمسية (WGESP) في عام 1999. وكان الغرض المعلن من WGESP هو "العمل كمركز تنسيق للبحث الدولي حول الكواكب خارج المجموعة الشمسية." نتيجة لهذا البحث المستمر ، والكشف عن العديد من الأجسام الشمسية الإضافية ، جرت محاولات لتوضيح التسميات.

حتى فبراير 2003 ، أشار WGESP إلى أنه قد قام بتعديل موقفه واعتمد "تعريف العمل" التالي للكوكب:

1) الأجسام ذات الكتل الحقيقية أقل من الكتلة المحددة للانصهار النووي الحراري للدوتريوم (محسوبة حاليًا لتكون 13 كتلة المشتري لكائنات معدنية شمسية) التي تدور حول النجوم أو بقايا النجوم "كواكب" (بغض النظر عن كيفية تكوينها). يجب أن يكون الحد الأدنى للكتلة / الحجم المطلوب لكي يُعتبر الجسم خارج المجموعة الشمسية هو نفس الكوكب المستخدم في نظامنا الشمسي.
2) الأجسام النجمية ذات الكتل الحقيقية فوق الكتلة المحددة للانصهار الحراري الحراري للدوتريوم هي "أقزام بنية" ، بغض النظر عن كيفية تشكلها أو مكان تواجدها.
3) إن الأجسام العائمة الحرة في عناقيد النجوم الصغيرة ذات الكتل الأقل من الكتلة المحددة للانصهار الحراري الحراري للدوتريوم ليست "كواكب" ، ولكنها "أقزام شبه بنية" (أو أيا كان الاسم الأكثر ملاءمة).

اعتبارًا من 22 يناير 2017 ، تم تأكيد أكثر من 2000 اكتشاف للكواكب الخارجية ، مع اكتشاف 3565 مرشحًا للكواكب الخارجية في 2675 نظامًا كوكبيًا (بما في ذلك 602 أنظمة كوكبية متعددة).

قرار الاتحاد الفلكي الدولي لعام 2006:

خلال أوائل إلى منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، تم اكتشاف العديد من الاكتشافات في حزام كويبر الذي حفز أيضًا نقاش الكوكب. بدأ هذا باكتشاف Sedna في عام 2003 من قبل فريق من علماء الفلك (مايكل براون وتشاد تروجيلو وديفيد رابينويتز) الذين يعملون في مرصد بالومار في سان دييغو. وأكدت الملاحظات الجارية أنه يبلغ قطره حوالي 1000 كيلومتر ، وهو كبير بما يكفي للخضوع للتوازن الهيدروستاتيكي.

وأعقب ذلك اكتشاف إريس - وهو جسم أكبر (يبلغ قطره أكثر من 2000 كم) - في عام 2005 ، مرة أخرى من قبل فريق يتكون من براون ، وتروخيو ، ورابينويتز. تبع ذلك اكتشاف Makemake في نفس اليوم ، و Haumea بعد بضعة أيام. الاكتشافات الأخرى التي تم تحقيقها خلال هذه الفترة تشمل Quaoar في 2002 و Orcus في 2004 و 2007 OR10 في 2007.

أدى اكتشاف العديد من الأشياء خارج مدار بلوتو التي كانت كبيرة بما يكفي لتكون كروية إلى جهود نيابة عن الاتحاد الفلكي الدولي لاعتماد تعريف رسمي للكوكب. وبحلول أكتوبر 2005 ، قامت مجموعة مكونة من 19 عضوًا في الاتحاد الفلكي الدولي بتقييد خياراتهم إلى قائمة قصيرة من ثلاث خصائص. وشملت هذه:

الكوكب هو أي جسم في مدار حول الشمس بقطر أكبر من 2000 كم. (أحد عشر صوتا لصالح)
الكوكب هو أي جسم في مدار حول الشمس يكون شكله مستقرًا بسبب جاذبيته. (ثمانية أصوات مؤيدة)
الكوكب هو أي جسم في مدار حول الشمس يكون سائداً في جواره المباشر. (ستة أصوات مؤيدة)

بعد الفشل في التوصل إلى توافق في الآراء ، قررت اللجنة طرح هذه التعريفات الثلاثة على تصويت أوسع. حدث ذلك في أغسطس من عام 2006 في الاجتماع السادس والعشرين للجمعية العمومية للاتحاد الفلكي الدولي في براغ. في 24 أغسطس ، تم طرح القضية على مسودة التصويت النهائية ، مما أدى إلى اعتماد مخطط تصنيف جديد مصمم للتمييز بين الكواكب والهيئات الأصغر. وشملت هذه:

(1) "الكوكب" هو جسم سماوي (أ) موجود في مدار حول الشمس ، (ب) لديه كتلة كافية لجاذبيته الذاتية للتغلب على قوى الجسم الصلبة بحيث يفترض شكل توازن هيدروستاتيكي (تقريبًا تقريبًا) و (ج) طهر الحي حول مداره.
(2) "الكوكب القزم" هو جسم سماوي (أ) موجود في مدار حول الشمس ، (ب) لديه كتلة كافية لجاذبيته الذاتية للتغلب على قوى الجسم الصلبة بحيث يفترض التوازن الهيدروستاتيكي (تقريبًا تقريبًا) الشكل ، (ج) لم يقم بتطهير الحي حول مداره ، و (د) ليس قمرًا صناعيًا.
(3) يُشار إلى جميع الأشياء الأخرى ، باستثناء الأقمار الصناعية ، التي تدور حول الشمس ، باسم "أجسام النظام الشمسي الصغيرة".

وفقًا لهذا القرار ، قام الاتحاد الفلكي الدولي بتخصيص بلوتو وإريس وسيريس في فئة "كوكب قزم" ، بينما تُركت كائنات أخرى عبر نبتون (TNOs) غير معلن عنها في ذلك الوقت. أنتج مخطط التصنيف الجديد هذا قدرًا كبيرًا من الجدل وبعض التناقضات من المجتمع الفلكي ، اعترض العديد منهم على المعايير باعتبارها غامضة وقابلة للنقاش في تطبيقها.

على سبيل المثال ، اعترض الكثير على فكرة قيام كوكب بتطهير جواره ، مشيرين إلى وجود كائنات قريبة من الأرض (NEOs) ، وكواكب طروادة للمشتري ، وحالات أخرى حيث تشارك الكواكب الكبيرة مدارها مع أجسام أخرى. ومع ذلك ، فقد واجهت هذه الحجة بحجة أن هذه الأجسام الكبيرة لا تشترك في مداراتها بأشياء أصغر ، ولكنها تهيمن عليها وتحملها في مداراتها.

كانت نقطة الخلاف الأخرى هي قضية التوازن الهيدروستاتيكي ، وهي النقطة التي يكون فيها للكوكب كتلة كافية بحيث تنهار تحت قوة جاذبيته وتصبح كروية. النقطة التي يحدث فيها ذلك لا تزال غير واضحة تمامًا ، وبالتالي يتحدى بعض علماء الفلك إدراجها كمعيار.

بالإضافة إلى ذلك ، يدعي بعض علماء الفلك أن هذه المعايير المعتمدة حديثًا مفيدة فقط فيما يتعلق بالكواكب الشمسية. ولكن كما أظهرت أبحاث الكواكب الخارجية ، يمكن أن تكون الكواكب في أنظمة النجوم النجمية مختلفة بشكل كبير. على وجه الخصوص ، أدى اكتشاف العديد من "المشتري الفائق" و "الأرض الفائقة" إلى إرباك المفاهيم التقليدية لما يعتبر طبيعيًا بالنسبة لنظام كوكبي.

في يونيو 2008 ، أعلنت اللجنة التنفيذية للاتحاد الفلكي الدولي عن إنشاء فئة فرعية من الكواكب القزمة على أمل توضيح التعاريف أكثر. ضموا TNOs المكتشفة مؤخرًا ، وأنشأوا مصطلح "بلوتويدات" ، والذي سيشمل من الآن فصاعدًا بلوتو وإريس وأي كواكب قزم أخرى عبر نبتون (ولكن باستثناء سيريس). في الوقت المناسب ، تمت إضافة Haumea و Makemake وغيرها من TNOs إلى القائمة.

على الرغم من هذه الجهود والتغييرات في التسمية ، بالنسبة للكثيرين ، لا تزال القضية بعيدة عن الحل. علاوة على ذلك ، أضاف الوجود المحتمل للكوكب 9 في النظام الشمسي الخارجي وزناً أكبر للمناقشة. وبينما يستمر بحثنا في الكواكب الخارجية - ويتم إرسال مهمة غير مأهولة (وحتى الطاقم) إلى أنظمة النجوم الأخرى - يمكننا أن نتوقع أن يدخل النقاش في مرحلة جديدة كاملة!

لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول الكواكب هنا في مجلة الفضاء. إليك عدد الكواكب الموجودة في النظام الشمسي ؟، ما هي كواكب النظام الشمسي ، الكواكب في نظامنا الشمسي بترتيب الحجم ، لماذا لم يعد بلوتو كوكبًا ، ويستمر الدليل في التصاعد من أجل الكوكب التاسع ، وماذا هي كواكب خارج المجموعة الشمسية ؟.

لمزيد من المعلومات ، ألق نظرة على هذا المقال من مجلة Scientific American ، ما هو الكوكب؟ ، وأرشيف الفيديو من IAU.

يحتوي Astronomy Cast على حلقة حول أزمة هوية كوكب بلوتو.

مصادر: