Skip to main content
Global

12.1: إدخال أنظمة الرنين والقمر

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    197853

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    أهداف التعلم

    في نهاية هذا القسم، ستكون قادرًا على:

    • قم بتسمية الأقمار الرئيسية لكل من كواكب جوفيان
    • وصف التكوين الأساسي للنظام الدائري لكل كوكب جوفيان

    لا تتكون الحلقات والأقمار (انظر الأقمار في الشكل\(\PageIndex{1}\)) للنظام الشمسي الخارجي من نفس المواد مثل الأجسام الصخرية في الغالب في النظام الشمسي الداخلي. يجب أن نتوقع ذلك، لأنها تشكلت في مناطق ذات درجات حرارة منخفضة، باردة بدرجة كافية بحيث تتوفر كميات كبيرة من الثلج المائي كمواد بناء. تحتوي معظم هذه الأشياء أيضًا على مركبات عضوية داكنة ممزوجة بالجليد والصخور. لذلك لا تتفاجأ عندما تجد أن العديد من الأجسام في أنظمة الحلقة والقمر متجمدة ومظلمة.

    ما يقرب من ثلث الأقمار في النظام الشمسي الخارجي تقع في مدارات مباشرة أو منتظمة؛ أي أنها تدور حول كوكبها الأم في اتجاه الغرب إلى الشرق وفي مستوى خط استواء الكوكب. وأغلبها عبارة عن أقمار غير منتظمة تدور في اتجاه رجعي (من الشرق إلى الغرب) أو لها مدارات ذات انحراف مركزي مرتفع (أكثر إهليلجية من دائرية) أو ذات ميل مرتفع (تتحرك داخل وخارج المستوى الاستوائي للكوكب). تقع هذه الأقمار غير المنتظمة في الغالب بعيدًا نسبيًا عن كوكبها؛ ربما تكونت في مكان آخر ثم تم التقاطها لاحقًا بواسطة الكوكب الذي تدور حوله الآن. (ربما تكون حقيقة أنهم لم يولدوا محليًا ستبرر سلوكهم السيئ).

    بديل
    الشكل\(\PageIndex{1}\): أقمار النظام الشمسي. تُظهر هذه الصورة بعض الأقمار المختارة من مجموعتنا الشمسية ومقارنتها بحجم قمر الأرض والأرض نفسها.

    نظام جوبيتر

    لدى المشتري 67 قمرًا معروفًا (هذا هو الرقم الذي نكتبه) وحلقة خافتة. وتشمل هذه الأقمار أربعة أقمار كبيرة - كاليستو وجانيميد ويوروبا وإيو (انظر شكل الفصل) - اكتشفها غاليليو في عام 1610، وبالتالي غالبًا ما تسمى أقمار غاليليو. أما الأصغر منها، أوروبا وإيو، فهي بحجم قمرنا تقريبًا، في حين أن الأكبر، جانيميد وكاليستو، يماثل حجم كوكب عطارد تقريبًا. معظم أقمار المشتري أصغر بكثير. تقع الغالبية في مدارات رجعية تبعد أكثر من 20 مليون كيلومتر عن كوكب المشتري؛ من المحتمل جدًا أن تكون هذه كويكبات صغيرة تم التقاطها.

    نظام ساتورن

    يحتوي زحل على 82 قمرًا معروفًا على الأقل بالإضافة إلى مجموعة رائعة من الحلقات. يبلغ حجم القمر الأكبر، تيتان، تقريبًا حجم جانيميد في نظام المشتري، وهو القمر الوحيد الذي يتمتع بغلاف جوي كبير وبحيرات أو بحار من الهيدروكربونات السائلة (مثل الميثان والإيثان) على السطح. يحتوي زحل على ستة أقمار عادية كبيرة أخرى بأقطار تتراوح بين 400 و1600 كيلومتر، ومجموعة من الأقمار الصغيرة التي تدور حول الحلقات أو بالقرب منها، والعديد من الأقمار الشاردة المشابهة لتلك الموجودة في كوكب المشتري. بشكل غامض، يحتوي أحد أقمار زحل الأصغر، إنسيلادوس، على ينابيع مياه نشطة يتم طردها إلى الفضاء.

    حلقات زحل، واحدة من أكثر المشاهد إثارة للإعجاب في المجموعة الشمسية، واسعة ومسطحة، مع بعض الفجوات الرئيسية والعديد من الفجوات الصغيرة. إنها ليست صلبة، ولكنها مجموعة ضخمة من الأجزاء الجليدية، وكلها تدور حول خط استواء زحل في نمط حركة المرور الذي يجعل ساعة الذروة في مدينة كبيرة تبدو بسيطة بالمقارنة. تتكون جزيئات الحلقة الفردية بشكل أساسي من الجليد المائي وعادة ما تكون بحجم كرات بينج بونج وكرات التنس وكرات كرة السلة.

    نظام أورانوس

    يميل نظام الحلقة والقمر في أورانوس بزاوية 98 درجة، تمامًا مثل الكوكب نفسه. وتتكون من 11 حلقة و 27 قمرًا معروفًا حاليًا. تتشابه الأقمار الخمسة الأكبر في الحجم مع أقمار زحل الستة العادية، بأقطار تتراوح من 500 إلى 1600 كيلومتر. تم اكتشاف حلقات أورانوس في عام 1977، وهي عبارة عن شرائط ضيقة من مادة داكنة مع فجوات واسعة بينهما. يفترض علماء الفلك أن الجسيمات الحلقية تقتصر على هذه المسارات الضيقة من خلال التأثيرات الجاذبية للعديد من الأقمار الصغيرة، والتي لم نلاحظ الكثير منها بعد.

    نظام نبتون

    لدى نبتون 14 قمرًا معروفًا. أكثر هذه الأشياء إثارة للاهتمام هو تريتون، وهو قمر كبير نسبيًا في مدار رجعي - وهو أمر غير معتاد. تتمتع تريتون بجو رقيق للغاية، وقد اكتشفت فويجر ثورات بركانية نشطة هناك في رحلة الطيران عام 1989. لشرح خصائصه غير العادية، اقترح علماء الفلك أن تريتون ربما نشأ خارج نظام نبتون، ككوكب قزم مثل بلوتو. حلقات نبتون ضيقة وخافتة. مثل تلك الموجودة في أورانوس، تتكون من مواد داكنة وبالتالي ليس من السهل رؤيتها.

    ملخص

    تصاحب الكواكب الجوفانية الأربعة أنظمة رائعة من الأقمار والحلقات. تم اكتشاف ما يقرب من 200 قمر في النظام الشمسي الخارجي. من بين الأنظمة الحلقية الأربعة، يعد نظام زحل هو الأكبر ويتكون أساسًا من الجليد المائي؛ في المقابل، يحتوي أورانوس ونبتون على حلقات ضيقة من المواد المظلمة، والمشتري يحتوي على حلقة ضعيفة من الغبار.