ما هو الكوكب؟

فكرة البشرية حول ما يغيره الكوكب بمرور الوقت. اعتقد المجوس والعلماء القدماء ذات مرة أن الأرض قرص مسطح (أو زيجورات ، أو مكعب) ، ولكن مع مرور الوقت أصبح من الواضح أن هذه كرة. في أوقات لاحقة ، اتضح أن كوكبنا هو مجرد واحد من العديد من الكواكب في الكون المعروف.

ومع ذلك ، لا يزال مفهومنا للكوكب يتطور. ببساطة ، ارتبط تعريف الكوكب تاريخياً بالسياق. اكتشف علماء الفلك ليس فقط الكواكب خارج النظام الشمسي التي دفعت حدود ما نعتبره طبيعيًا ، ولكن أيضًا أجسامًا جديدة في نظامنا أجبرتنا على تغيير مخططات التصنيف.

تاريخ المصطلح

لم يبد الفلاسفة والعلماء القدماء لكوكب النظام الشمسي على الإطلاق ما هم عليه اليوم. بدون التلسكوبات ، بدوا مثل النجوم الساطعة تتحرك بشكل خاص فيما يتعلق بنجوم الخلفية. تعود أقدم السجلات التي تصف الحركة الكوكبية إلى الألفية الثانية قبل الميلاد ، عندما وضع علماء الفلك البابليون الأساس لعلم الفلك والتنجيم الغربي.



يمكن أن يتضمن هذا علامة على ملاحظة فينوس من الملك البابلي عمي تزادوك (القرن السابع عشر قبل الميلاد). على الجهاز اللوحي MUL.APIN من القرن السابع قبل الميلاد حركات الشمس والقمر ، ومن ثم الكواكب المعروفة (عطارد ، فينوس ، المريخ ، المشتري ، زحل) موضحة خلال العام. تصف أقراص Enum Anu Enlil للمملكة الآشورية الجديدة ، أيضًا في القرن السابع قبل الميلاد ، النذر المرتبط بالظواهر السماوية والحركات الكوكبية.

في العصور القديمة ، تبنى الفلكيون مفهومًا جديدًا للكواكب - أجسام تدور حول الأرض. وعلى الرغم من أن بعضهم قام بحملة من أجل نظام مركزية الشمس - على سبيل المثال ، علماء الفلك أريستارخوس من ساموس القرن الثالث قبل الميلاد وسلوقي من سلوقية من القرن الثاني قبل الميلاد - اتجه معظم العلماء نحو وجهة نظر مركزية الأرض. ثم بدأ علماء الفلك بالفعل في إنشاء نماذج رياضية تتنبأ بحركة الكواكب في الوقت المناسب.

تم تتويج البحث في القرن الثاني الميلادي ، عندما نشر بطليموس العمل الكلاسيكي المجسطي ، الذي ظل لألف سنة القانون الفلكي والفلكي في أوروبا والشرق الأوسط. وفقًا لهذا النظام ، تدور الكواكب والأجسام الشهيرة (حتى الشمس) حول الأرض. في القرون التالية ، قام علماء الفلك الهندي والإسلامي بإضافات إلى النظام بناءً على ملاحظاتهم للسماء.

مع بداية الثورة العلمية في القرنين الخامس عشر والثامن عشر ، بدأ تعريف الكوكب يتغير مرة أخرى. بفضل نيكولاي كوبرنيكوس وجاليليو جاليلي ويوهانس كيبلر ، الذين اقترحوا وشجعوا نموذج مركزية الشمس للنظام الشمسي ، تم تعريف الكواكب على أنها كائنات تدور حول الشمس ، وليس الأرض. أدى اختراع التلسكوب إلى فهم أفضل للكواكب وتشابهها مع الأرض.


مقارنة بين نماذج مركزية الأرض ومركزية الكون

بين القرنين الثامن عشر والعشرين ، تم اكتشافه دون احتساب أشياء وأقمار وكواكب جديدة. سيريس ، فيستا ، بالاس (وحزام الكويكبات الرئيسي) ، الكواكب أورانوس ونبتون ، قمر المريخ وعمالقة الغاز. ثم في عام 1930 اكتشف بلوتو ، الذي تم تعيينه الكوكب التاسع للنظام الشمسي.

خلال هذه الفترة ، لم يكن هناك تعريف رسمي للكوكب. باتفاق مشترك ، اعتبر الكوكب أي جسم "كبير" في مدار حول الشمس. بقيت ، إلى جانب الاتفاق على الكواكب التسعة في النظام الشمسي ، حتى القرن الحادي والعشرين. وبحلول هذا الوقت ، بدأت العديد من الاكتشافات في النظام الشمسي وخارجه تتطلب اعتماد تعريف رسمي.

مجموعة عمل الكواكب خارج المجموعة الشمسية

يعتقد الفلكيون منذ فترة طويلة أن أنظمة النجوم الأخرى يجب أن يكون لها كواكب خاصة بها ، لكن الاكتشاف الأول لكوكب خارج النظام الشمسي (الكواكب خارج المجموعة الشمسية أو الكواكب الخارجية) لم يتم إلا في عام 1992. ثم أعلن اثنان من علماء الفلك الراديوي العاملين في مرصد أريسيبو (ألكسندر فولشان ودايل فريل) عن اكتشاف كوكبين يدوران حول النجم النابض PSR 1257 + 12 [كان الكوكب يسمى PSR B1257 + 12 c أو Poltergeist - تقريبًا. ترجم.].

حدث أول اكتشاف مؤكد في عام 1995 ، عندما أعلن علماء الفلك من جامعة جنيف (ميشيل مايور وديدييه كيلو) اكتشاف 51 بيغاسوس ب. من منتصف التسعينات إلى إطلاق تلسكوب كبلر الفضائي في عام 2009 ، كانت معظم الكواكب خارج المجموعة الشمسية عمالقة غازية ، من حيث الحجم والكتلة ، إما قابلة للمقارنة مع المشتري أو تفوقها بشكل ملحوظ.


في يناير 2017 ، تم تأكيد أكبر مجموعة من جميع الكواكب الخارجية التي اكتشفها تلسكوب كبلر - 1،284 قطعة.

أجبرت الاكتشافات الجديدة المجتمع الفلكي الدولي IAU على إنشاء مجموعة عمل حول الكواكب خارج المجموعة الشمسية (WGESP) في عام 1999. مهمتها تسمى "أن تكون المحور المركزي للدراسة الدولية للكواكب خارج المجموعة الشمسية." نتيجة للبحث واكتشاف العديد من الأجسام الشمسية الإضافية ، جرت محاولات لتحسين التسمية.

بحلول فبراير 2003 ، أعلن WGESP عن تطوير "تعريف عملي" للكوكب:

1) الأجسام ذات الكتلة الحقيقية أقل من الكتلة الحدية اللازمة للانصهار الحراري الحراري للدوتريوم (الآن 13 كتلة المشتري لكائنات معدنية شمسية) ، أو النجوم المدارية أو البقايا النجمية - هذه "كواكب" (لا يهم كيف يتم تكوينها). يجب أن يكون الحد الأدنى للكتلة / الحجم المطلوب للتعرف على الجسم خارج المجموعة الشمسية ككوكب مماثل لتلك المستخدمة في النظام الشمسي.

2) الأجسام النجمية ذات الكتلة الحقيقية التي تتجاوز الكتلة الحدية المطلوبة للاندماج النووي الحراري للدوتريوم هي "أقزام بنية" ، بغض النظر عن مكان تواجدها وكيف تشكلت.

3) الأجسام التي تتحرك بحرية في مجموعات من النجوم الصغيرة ذات الكتل التي لا تتجاوز الكتلة الحدية المطلوبة للانصهار الحراري الحراري للدوتريوم - هذه ليست كواكب ، ولكنها أقزام شبه بنية.

بحلول 22 يناير 2017 ، تم تأكيد اكتشاف 2000 كوكب خارجي ، وتم اكتشاف 3565 مرشحًا في 2675 نظامًا النجوم (بما في ذلك 602 أنظمة متعددة الكواكب).


عدد الاكتشافات المؤكدة للكواكب الخارجية حسب السنة

منذ البداية وحتى منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، تم اكتشاف العديد من الاكتشافات في حزام كويبر ، مما حفز نقاشات جديدة حول موضوع الكواكب. بدأ كل شيء باكتشاف Sedna في عام 2003 من قبل فريق من علماء الفلك من مرصد Palomar في سان دييغو. أكدت الملاحظات اللاحقة أن قطرها يبلغ حوالي 1000 كم وأنه كبير بما يكفي لتجربة التوازن الهيدروستاتيكي.

وأعقب ذلك في عام 2005 اكتشاف إريس - وهو جسم أكبر (يبلغ قطره أكثر من 2000 كيلومتر) - صنعه فريق سابق من علماء الفلك. ثم ، في نفس اليوم ، تم اكتشاف Makemake ، وبعد أيام قليلة ، Haumea. خلال هذه الفترة ، تم اكتشاف العديد من الاكتشافات الأخرى - Kvavar في 2002 و Orc في 2004 و 2007 OR10 في 2007.

أجبر اكتشاف العديد من الأشياء خارج مدار بلوتو ، وهو كبير بما يكفي لاتخاذ شكل كروي ، الاتحاد الفلكي الدولي على تناول تطوير تعريف رسمي للكوكب. وبحلول أكتوبر 2005 ، قامت مجموعة مكونة من 19 عضوًا في الاتحاد الفلكي الدولي بتقييد خياراتهم إلى ثلاث خصائص:

1. الكوكب - أي جسم في مدار الشمس يبلغ قطره أكثر من 2000 كم.
2. الكوكب - أي جسم في مدار الشمس بشكل مستقر ، مقدم من جاذبيته.
3. الكوكب - أي جسم في مدار الشمس يسيطر على محيطه.

بعد أن فشلت في التوصل إلى توافق في الآراء ، قررت اللجنة طرح هذه التعريفات على تصويت أوسع. وقد عقد في أغسطس 2006 في الاجتماع السادس والعشرين للاتحاد الفلكي الدولي في براغ. في 24 أغسطس ، تم طرح المشكلة للتصويت النهائي ، وبفضلها تم اعتماد مخطط تصنيف جديد يفصل بين الكواكب والهيئات الصغيرة.

1. الكوكب هو جسم سماوي ، (أ) يدور حول الشمس ، (ب) لديه كتلة كافية بحيث تتغلب جاذبيتها على مقاومة مادة صلبة بحيث تدخل في التوازن الهيدروستاتيكي (شكل شبه كروي) ، و (ج) تنظف محيط مدارها .
2. الكوكب القزم هو جسم سماوي ، (أ) يدور حول الشمس ، (ب) لديه كتلة كافية بحيث تتغلب جاذبيتها على مقاومة مادة صلبة بحيث تدخل في التوازن الهيدروستاتيكي (شكل شبه كروي) ، (ج) لا تنظف محيطها المدارات (ز) ليست قمرًا صناعيًا.
3. يجب تسمية جميع الأجسام الأخرى ، باستثناء الأقمار الصناعية التي تدور حول الشمس ، بـ "الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي".

وفقًا لهذا القرار ، صنفت الاتحاد الفلكي الدولي بلوتو وإريس وسيريس على أنها كواكب قزمة ، في حين بقيت الأجسام الأخرى عبر نبتون (TNOs) غير مميزة. تسبب التصنيف الجديد في العديد من الغموض والاعتراضات بين المجتمع الفلكي ، واتهم الكثيرون معايير غموض وخلاف تطبيقها.


أشياء معروفة عبر نبتون

على سبيل المثال ، جادل الكثير في أن الكوكب يجب أن ينظف محيطه ، مشيرين إلى وجود أجسام قريبة من الأرض ، كويكبات طروادة للمشتري ، وأمثلة أخرى على كيفية مشاركة الكواكب في مداراتها مع أجسام أخرى. ولكن تم رفض ادعاءاتهم ، موضحا أن هذه الأجسام الكبيرة لا تشترك في المدارات مع الصغيرة ، ولكنها تهيمن عليها وتسحبها.

نقطة زلقة أخرى هي مشكلة التوازن الهيدروستاتيكي ، عندما يكون للكوكب كتلة كافية للانهيار تحت تأثير جاذبيته واتخاذ شكل كروي. في أي وقت يحدث هذا ، لا يزال غير معروف ، ويعتقد البعض أنه لهذا السبب لا يتم استخدام هذا المعيار بشكل صحيح.

بالإضافة إلى ذلك ، يدعي بعض علماء الفلك أن هذه المعايير الجديدة مفيدة فقط للعمل مع النظام الشمسي. ولكن ، كما أظهرت دراسات الكواكب الخارجية ، يمكن أن تكون الكواكب في الأنظمة النجمية الأخرى مختلفة تمامًا. على وجه الخصوص ، دمر اكتشاف العديد من "superjupiters" و "super-earths" المفاهيم المقبولة بشكل عام لما يمكن اعتباره طبيعيًا بالنسبة للنظام الكوكبي.

في يونيو 2008 ، أعلنت اللجنة التنفيذية للاتحاد الفلكي الدولي عن إنشاء فئة فرعية جديدة من الكواكب القزمة لزيادة توضيح التعاريف. بمعالجة معلومات عن TNOs المكتشفة حديثًا ، قاموا بتعريف مصطلح "بلوتويدات" ، والذي يجمع بين بلوتو وإريس وغيرها من الكواكب القزمة عبر نبتون التي يمكن العثور عليها في المستقبل (باستثناء سيريس). مع مرور الوقت ، تمت إضافة Haumea و Makemake إلى القائمة.

على الرغم من كل هذه المحاولات والتغييرات في التسمية ، يعتقد الكثيرون أن المشكلة لم يتم حلها حتى الآن. علاوة على ذلك ، فإن الوجود المحتمل للكوكب التاسع على الحدود الخارجية للنظام الشمسي أضاف وقودًا إلى نار النقاش. ومع استمرار بحثنا حول الكواكب الخارجية - ومع تنفيذ مهام بدون طيار (أو حتى المأهولة) إلى أنظمة النجوم الأخرى - يمكننا أن نتوقع أن ينتقل هذا النقاش إلى مرحلة جديدة!