بحث عن كوكب نبتون

محافظة القاهرة

مدرية السلام التعليمية

مدرسة أبى عبيدة بن الجراح

الإسم/محمد مصطفى عبد المطلب محمد


























إن من يتتبع مسار مركبة الفضاء فويجير-2 في رحلة اللاعودة التاريخية، لا يتوقع أن تصل دقة نتائج أجهزتها إلى أقصى طاقاتها بعد سنوات السفر الطويلة التي قطعت خلالها مليارات الكيلومترات.فبعد اثنتي عشرة سنة من إطلاقها عام 1977، وبعد أن قطعت مسافة تقارب 4.5 مليار كلم وعلى بعد تحتاج فيه إشاراتها الراديوية مدة زمنية تزيد عن أربع ساعات لتصل إلى الأرض ،من هناك من ذلك المكان السحيق على أطراف النظام الشمسي وصلت المركبة التي تحمل رسالة البشرية إلى الكون إلى ثامن الكواكب بعداً عن الشمس ورابع العمالقة الغازية وآخرها عام 1989 لترسل لنا كل ما استطاعت مجساتها قياسه وكاميراتها التقاطه لتبدأ معرفتنا الحقيقية لهذا الكوكب العملاق كوكب نبتون. إن أول ما لفت الانتباه هو لون الكوكب رائع الزرقة والذي استحق وبجدارة لقب اسم اله البحر نبتون, فيمكن تمييز هذا الكوكب من بين الكواكب بسهوله بسبب لونه الذي لا تخطئه العين أبداً. الكوكب نبتون هو أول جرم سماوي يتم اكتشافه عن طريق الحسابات الرياضية وليس عن طريق الرصد،مما جعل له مكانة خاصة بين الكواكب.
قصة اكتشاف الكوكب:
وتأتي قصة اكتشاف الكوكب نبتون بعد أن تم تحديد مسار الكوكب أورانوس والذي اكتشف عام 1781 على يد ويليام هيرشل ووضع الخرائط التي توضح مساره بين النجوم .وعند دراسة هذا المسار تم ملاحظة وجود اختلاف بين مساره المتوقع على الخرائط بالحسابات الرياضية وبين موقعه الحقيقي حين الرصد .وزاد هذا الاختلاف مع تقدم الوقت.وكان الفلكي Alexis Bouvard أول من أعد جداول يظهر فيها تحيّر الكوكب وعدم انتظام مساره من خلال أرصاده في مرصد باريس ،ولم يعرف تعليلاً لذلك.ثم جاء الفلكي Rev.T.J.Hussey الذي كان أول من اقترح أن السبب في اضطراب مسار الكوكب نبتون قد يكون بسبب وجود جرم خارج مدار أورانوس يؤثر عليه,فكتب إلى قائد الفلكيين ف بريطانيا آنذاك الدكتور Airy الذي كان يعمل حينها في غرينتش عام 1835 .ولكن الجواب لم يكن مشجعاً . وحتى عندما أرسل له ابن أخ Alexis وهو الفلكي Eugene Bouvard رسالة عام 1837 يؤكد له وجود خطأ واضح بين حركة الكوكب أورانوس والحسابات الرياضية لموقعه وقال"هل هذا يقترح وجود قوة غير معروفة تتمثل في جرم جديد أبعد من أورانوس،وهذه كانت فكرة عمي قبلي" رد عليه بأنه لا يعرف سبب هذه الأخطاء وهكذا وقع في الخطأ مرة ثانية. ثم قام F.W.Bessel عام 1840باتخاذ قرار لحساب بعد هذا الكوكب الجديد عنا وهو الذي قام عام 1838 بتحديد بعد نجم 61Cygni عنا ولكن مرضه حال دون تقدمه في العمل.
ثم قام الفلكي الإنجليزي John Couch Adams في جامعة كامبردج في أيلول عام 1845 بعمل دراسات وضع من خلالها البعد التقريبي والكتلة لذلك الجرم الخارجي المفترض أنه يؤثر على مدار الكوكب أورانوس والذي اعتبر الكوكب الثامن المجهول وتوقع وجوده في برج الدلو . وقوبلت آراءه ودراساته بالرفض وعدم التعاون حتى أن الدكتور Airy دعاه إلى عدم الاستمرار في هذا.ولكن آدمز كتب إلى البروفيسور في علم الفلكJames Challis في جامعة كامبردج ليخبره بالنتائج التي توصل إليها عن طريق الحسابات الرياضية،ولكن لعدم توفر الخرائط المناسبة في تلك الفترة ولعدم إيمان زملائه بقدرته من تحقيق هذه النتائج لصغر عمره إذ كان يبلغ السادسة والعشرين حينها لم يفلح آدمز في تحقيق مراده. في نفس الوقت وبمعزل ودون علم عن أعمال آد مز كان الرياضي الفرنسي Urbain Jean Leverrier يقوم بعمل حسابات على الكوكب الثامن المتوقع وحدد كتلته وبعده وأرسل نتائجه إلى الدكتور Airy الذي لم يستطع رصد هذا الكوكب من مرصد جر نتش لعدم وجود مرقب مناسب، فأرسل الأخير إلى Challis يطلب منه استخدام مرقبه العاكس بقطر 11.75 انش في كامبردج وكان هذا الطلب بتاريخ 6/7/1846 ولكنه لم يكن يمتلك خرائط مناسبة وجيدة لبرج الدلو للمقارنة بينها.
وأيضاً لم يستطع أن يقنع أحد من زملائه الفرنسيين بالرصد ليتم اصطياد هذا الكوكب المزعوم وجوده في برج الدلو. فقام بإرسال رسالة إلى مدير معهد برلين للرصد Johan Encke والذي باشر بتكليف فلكيان ألمانيان هما Johan Galle وطالبه ومساعده ,Heinrich D`Arrest اللذان بدءا بالبحث بتاريخ 23/9/1846 ومن أول مرة استطاع Galle تحديد الكوكب المنتظر منذ عدة سنوات على بعد بخطأ أقل من درجة واحدة حوالي 55ً عن المكان الذي حدده له Leverrier والذي لم يكن على اطلاع أبداً عن تحديد Adams لنفس الكوكب بنفس الموقع. وعندما أعلن جون هيرشل عن نبأ الاكتشاف الجديد ثار جدل بين الفرنسيين والبريطانيين انتهى بتقاسم الفخر بين كل من Leverrier و Adams على الرغم من أن Galle هو أول من رصد الكوكب وحدد موقعه عملياً في صفحة السماء.ومن المضحك أن نعرف أن Challis من كامبردج كان قد حدد الموقع مرتان الأخيرة في 12/8/1846 ولكنه لم يتعب نفسه بالمقارنة بين الخرائط فخسر شرف اكتشاف الكوكب الثامن ورصده لأول مرة. ومن الطريف في الأمر أن الكوكب نبتون كان قبل 233 سنة من اكتشافه بجوار كوكب المشتري في شتاء 1612/1613 وصادف أن جاليليو رصد المشتري في 28/12/1612 ومرة ثانية بتاريخ 22/1/1613 وحدد نبتون في رسوماته ولكنه ظنه نجماً.
الكوكب نبتون:
يقع الكوكب نبتون خلف الكوكب أورانوس العجيب ليعتبر ثامن الكواكب السيارة ورابع العمالقة الغازية.وقطر هذا الكوكب 49520 كلم ما يقارب أربعة أضعاف قطر الأرض.وحجمه 72 مرة أكبر من حجم الأرض. وكتلته 1*10 26 كغم،وبذلك تكون كتلته أكبر من كتلة الأرض بحوالي 17 مرة. وتبلغ كثافته 1.7 غم/سم 3 مما يجعله أكثف العمالقة الغازية وهذا يدل على احتوائه على بعض العناصر الثقيلة غير الهيدروجين والهيليوم. والأهم منها وجود الميثان من ضمن مكوناته بنسبة 3% مما يجعل لونه أزرق رائع الزرقة لأن غاز الميثان له قدرة على امتصاص ألوان الطيف الحمراء والصفراء وعكس اللونين الأخضر والأزرق.
وانعكاسية سطحه (ألبيدو) عالية تصل إلى حوالي 84% من كمية الأشعة الساقطة عليه.ولكن لا يمكن رؤيته بالعين المجردة لأن قدره يصل إلى حوالي 7.8 بالمعدل وهو حد لا يمكن للعين البشرية رصده. يتميّز الكوكب بجو مليء بالظواهر العاصفة نسبة إلى كوكب بعيد لا تصله أشعة الشمس إلا بقدر 1/350 مرة مما يصل الأرض وأشهر هذه المظاهر العاصفة البقعة الداكنة العظيمة Great Dark Spot التي تدور حول الكوكب بسرعة 325م/ث وحجمها يعادل حجم كرة أرضية وهي تشبه بقعة المشتري الحمراء العظيمة لكونها تقع تحت خط استواء الكوكب بحوالي 20ْ وتدور باتجاه عكس عقارب الساعة وباتجاه من الشرق إلى الغرب وتستغرق 18 ساعة و20 دقيقة لتتم دورة واحدة حول الكوكب. وهناك أيضاً البقعة الداكنة الصغيرة Small Dark Spot أو D2 التي تدور في الجزء الأسفل الجنوبي للكوكب وتتم دورة واحدة خلال 16 ساعة.
ويتميّز داخلها بوجود مناطق غيوم لامعة وهذه البقعة تدور مع عقارب الساعة باتجاه الغرب أيضاً،وفوقها إلى جهة اليسار توجد غيمة بيضاء تدعى Scooter ودعيت بهذا الاسم نسبة إلى سرعتها الهائلة مقارنة مع الغيوم التي نعرفها إذ تدور حول الكوكب في مدة 16 ساعة و50 دقيقة.وهذه الغيوم البيضاء تتألف من بلورات من جليد الميثان وهي تعصف على سطح الكوكب بسرعة هائلة تبلغ 2200 كلم/ساعة مما يجعلها من أنشط وأسرع الرياح على كافة كواكب النظام الشمسي ،وليس هذا فحسب بل يتميّز جو الكوكب بالحركة التراجعية للعواصف من الشرق إلى الغرب. تركيب الكوكب نبتون:
الكوكب نبتون كوكب مفلطح عند استواءه مما يعني أن قطره بين القطبين الشمالي والجنوبي 48680كلم أقل من قطره عند الاستواء 49520 كلم بفارق يقارب 840 كلم .ومن خلال المعلومات التي بثتها المركبة فويجير-2 تنبأ العلماء بنموذج لتركيب الكوكب،إذ توقعوا أن يتألف من نواة صخرية بحجم الأرض تقريباً كثيفة في مادتها وتتألف من الحديد والسيليكات ، يقع فوقها طبقة متجلدة من الماء أذابت فيها الأمونيا فشكلت طبقة متأينة يتوقع أن تكون الأيونات OH-, NH4+, , H3O+ ولعل هذه الأيونات تفسر وجود الحقل المغناطيسي ولكنها تخلو من الهيدروجين المتأين. ويعلو هذه الطبقة غلاف غازي يتألف من جزيئات هيدروجين وهيليوم وميثان بنسبة أكبر.
وقد أسلفنا أن جو الكوكب عاصف ولعل هناك بث حراري من داخل الكوكب لتفسير سبب حدوث هذه العواصف وقد تم ملاحظة أنه يشع حرارة بمقدار 2.7 مرة أكثر مما يصله من أشعة الشمس وحرارة سطحه تقارب –214ْ س والتي تشابه حرارة الكوكب أورانوس الأقرب بحوالي مليار كلم للشمس.!مصدر الحرارة هذا لا يزال لغزاً يحيّر العلماء ولكن الرأي السائد حتى الآن أن الكوكب نبتون لم يبرد بعد وهذه الحرارة التي تندفع من داخله هي حرارة التشكل الأولية للكوكب.