Home / Other / حتى الكواكب لها حدود (حجمها)

اكتشف العلماء أكثر من 4000 كوكب خارج المجموعة الشمسية خارج نظامنا الشمسي ، وفقًا لـ أرشيف ناسا خارج المجموعة الشمسية.

NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt / Seán Doran – المحادثة

بعض هذه الكواكب تدور عدة نجوم في نفس الوقت. بعض الكواكب قريبة جدًا من نجمها بحيث لا يستغرق الأمر سوى بضعة أيام لإحداث ثورة واحدة ، مقارنة بالأرض التي تستغرق 365.25 يومًا. مقلاع آخرون حول نجمهم مع مدارات مستطيلة للغاية، على عكس دائرية الأرض. عندما يتعلق الأمر بكيفية تصرف الكواكب الخارجية وأين توجد ، هناك العديد من الاحتمالات.

ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بأحجام الكواكب ، وتحديدًا كتلتها ونصف قطرها ، فهناك بعض القيود. ولهذا السبب علينا أن نلوم الفيزياء.

أنا عالم فيزياء فلكية كوكبية وأحاول أن أفهم ما الذي يجعل ملف كوكب قادر على دعم الحياة. ألقي نظرة على المادة الكيميائية العلاقة بين النجوم والكواكب الخارجية وكيف يتم مقارنة البنية الداخلية وعلم المعادن للكواكب ذات الأحجام المختلفة مع بعضها البعض.

يوضح هذا الرسم التخطيطي شجرة عائلة من الكواكب الخارجية تبدأ من قرص الكواكب الأولية ، وهو عبارة عن قرص دائري من الغاز والغبار يحيط بكوكب (يشبه إلى حد كبير قرص نجمي ولكنه أصغر). يُسحب الغاز والغبار إلى الكوكب ، اعتمادًا على كتلة الكوكب وجاذبيته.
ناسا / مركز أبحاث أميس / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / تيم بايل

صخري مقابل الكواكب الغازية

في نظامنا الشمسي ، لدينا نوعان من الكواكب: صغير ، صخري، كواكب كثيفة تشبه الأرض وكبيرة ، الكواكب الغازية مثل كوكب المشتري. مما اكتشفناه نحن علماء الفيزياء الفلكية حتى الآن ، تقع معظم الكواكب في هاتين الفئتين.

في الواقع ، عندما ننظر إلى البيانات من مهمات البحث عن الكواكب مثل مهمة كبلر أو من عبور نظام الكواكب الخارجية، هناك فجوة في أحجام الكواكب. وهي هناك ليست العديد من الكواكب التي تفي بتعريف “الأرض الفائقة” ، نصف قطرها نصف قطر الأرض ضعف نصف قطرها وكتلة أكبر من خمسة إلى عشرة أضعاف.

إذن السؤال هو ، لماذا لا توجد أي كواكب أرضية فائقة؟ لماذا لا يرى علماء الفلك سوى الكواكب الصخرية الصغيرة والكواكب الغازية الهائلة؟

الاختلافات بين نوعي الكواكب ، وسبب هذه الفجوة الأرضية الفائقة ، لها علاقة بالغلاف الجوي للكوكب – خاصةً عندما يتشكل الكوكب.

عندما يولد النجم، كرة ضخمة من الغاز تتجمع ، وتبدأ في الدوران ، وتنهار على نفسها وتشتعل تفاعل الانصهار في قلب النجم. هذه العملية ليست مثالية. هناك الكثير من الغازات والغبار الزائدة المتبقية بعد تشكل النجم. تستمر المادة الإضافية في الدوران حول النجم حتى تتشكل في النهاية على شكل قرص نجمي: مجموعة مسطحة على شكل حلقة من الغاز والغبار والصخور.

خلال كل هذه الحركة والاضطراب ، تصطدم حبيبات الغبار ببعضها البعض ، وتشكل حصى تنمو بعد ذلك إلى صخور أكبر وأكبر حتى تشكل الكواكب. مع نمو الكوكب في الحجم ، تزداد كتلته وبالتالي الجاذبية ، مما يسمح له بالتقاط ليس فقط الغبار والصخور المتراكمة – ولكن أيضًا الغاز الذي يشكل الغلاف الجوي.

يوجد الكثير من الغازات داخل القرص النجمي – بعد كل شيء ، الهيدروجين والهيليوم هما أكثر العناصر شيوعًا في النجوم وفي الكون. ومع ذلك ، هناك مواد صخرية أقل إلى حد كبير لأن كمية محدودة فقط تم صنعها أثناء تشكل النجوم.

مقارنة بين الكواكب الأرضية الفائقة المؤكدة مقارنة بحجم الأرض.
ناسا / أميس / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

مشكلة الأرض الفائقة

إذا ظل كوكب صغيرًا نسبيًا ، بنصف قطر أقل من 1.5 مرة من نصف قطر الأرض ، فإن جاذبيته ليست قوية بما يكفي للاحتفاظ بكمية هائلة من الغلاف الجوي ، مثل ما هو موجود على كوكب نبتون أو كوكب المشتري. ومع ذلك ، إذا استمر في النمو بشكل أكبر ، فإنه يلتقط المزيد والمزيد من الغازات التي تشكل الغلاف الجوي الذي يتسبب في تضخمه إلى حجم كوكب نبتون (نصف قطر الأرض أربعة أضعاف) أو كوكب المشتري ، 11 مرة نصف قطر الأرض.

لذلك ، يبقى الكوكب صغيرًا وصخريًا ، أو يصبح كوكبًا غازيًا كبيرًا. الأرضية الوسطى ، حيث يمكن أن تتشكل الأرض العملاقة ، هي صعبة للغاية لأنه بمجرد أن يكون لديها ما يكفي من الكتلة وجاذبية الجاذبية ، فإنها تحتاج إلى الظروف المناسبة بالضبط لمنع الانهيار الجليدي من الغاز من التراكم على الكوكب وانتفاخه. يشار إلى هذا أحيانًا باسم “التوازن غير المستقر” – مثل أنه عندما ينزاح جسم (أو كوكب) قليلاً (يُضاف المزيد من الغاز قليلاً) فإنه ينحرف أكثر عن الموقع الأصلي (ويصبح كوكبًا عملاقًا).

هناك عامل آخر يجب مراعاته وهو أنه بمجرد تكوين الكوكب ، فإنه لا يبقى دائمًا في نفس المدار. في بعض الأحيان تتحرك الكواكب أو تهاجر نحو نجمها المضيف. عندما يقترب الكوكب من النجم ، يسخن غلافه الجوي مما يتسبب في تحرك الذرات والجزيئات بسرعة كبيرة والهروب من جاذبية الكوكب. لذا فإن بعض الكواكب الصخرية الصغيرة هي في الواقع نوى أكبر الكواكب التي جُردت من غلافها الجوي.

لذلك ، بينما لا توجد كواكب صخرية ضخمة جدًا أو كواكب صغيرة رقيقة ، لا يزال هناك قدر كبير من التنوع في أحجام الكواكب والهندسة والتركيبات.

[ You’re smart and curious about the world. So are The Conversation’s authors and editors. You can get our highlights each weekend. ]

تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة، موقع إخباري غير ربحي مخصص لتبادل الأفكار من الخبراء الأكاديميين. كتب بواسطة: ناتالي هنكلو جامعة ولاية أريزونا.

اقرأ أكثر:

تتلقى ناتالي هينكل تمويلًا من شبكة تنسيق أبحاث علوم نظام الكواكب الخارجية التابعة لوكالة ناسا ومقرها جامعة ولاية أريزونا. يستخدم هذا التمويل للبحث في قابلية السكن على الكواكب الخارجية.


Source link

Content Sources: Google - Youtube - Tumblr

About admin

Check Also

3 قطاعات لا يمكن للمستثمرين تجاهلها في عام 2022

لا توجد أشياء مؤكدة في الاستثمار ، لكن هذه القطاعات الثلاثة لديها محفزات قوية لدعم …

3 خيارات للأسهم الصحية للعام الجديد

وفقًا لـ Merriam-Webster ، قد تكون قرارات العام الجديد موجودة منذ أواخر 17ذ قرن. تشير …

سيكون عام 2022 عامًا رائعًا (لكن الأمر متروك لك)

تمت ترجمة هذا المقال من موقعنا الطبعة الاسبانية باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي. قد توجد أخطاء …

Recent Comments

No comments to show.