ما هو كوكب عطارد؟
كوكب عطارد هو الكوكب الأعمق للنظام الشمسي والثامن من حيث الحجم والكتلة، إن قربه من الشمس وصغره يجعله أكثر الكواكب التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة مراوغة، نظراً لأن شروقه أو غروبه يكون دائماً في غضون ساعتين تقريباً من شروق الشمس، فلا يمكن ملاحظته أبداً عندما تكون السماء مظلمة تماماً. يُشار إلى كوكب عطارد بالرمز (☿).
أهم المعلومات عن كوكب عطارد:
- على الرغم من صعوبة رؤية كوكب عطارد فقد كان معروفاً على الأقل في العصر السومري منذ حوالي 5000 عام.
- في اليونان الكلاسيكية كان عطارد يسمى أبولو عندما ظهر كنجمة صباح قبل شروق الشمس مباشرة وهيرميس المعادل اليوناني للإله الروماني ميركوري، وعندما ظهر كنجمة مسائية بعد غروب الشمس مباشرة.
- كان هرمس هو رسول الآلهة السريع، ومن المحتمل أن يكون اسم الكوكب (كوكب عطارد) إشارة إلى حركاته السريعة بالنسبة إلى الأجسام الأخرى في السماء.
- في العصور الحديثة تجاوز العديد من مراقبي السماء حياتهم بأكملها دون رؤية عطارد، من المعروف أن نيكولاس كوبرنيكوس الذي أوضح نموذجه المتمركز حول الشمس للسماء في القرن السادس عشر، حيث سبب ظهور عطارد والزهرة دائماً بالقرب من الشمس.
- حتى الجزء الأخير من القرن العشرين كان عطارد من أقل الكواكب فهماً، وحتى الآن فإن نقص المعلومات عنها يترك العديد من الأسئلة الأساسية غير محلولة.
- في الواقع لم يتم تحديد طول يوم كوكب عطارد حتى الستينيات، وقد أعطى قرب عطارد من الشمس العلماء المرتبطين بالأرض العديد من عقبات الرصد، والتي تم التغلب عليها فقط بواسطة المسبار (سطح عطارد وبيئة الفضاء والكيمياء الجيولوجية والمدى).
- تجاوز الكوكب مداره مرتين في عام 2008 ومرة واحدة في عام 2009 واستقر في المدار في عام 2011، وقد رُسم خريطة لسطح عطارد بالكامل قبل أن يصطدم بالكوكب في عام 2015، كما تم استغلال قرب عطارد من الشمس (أيضاً تؤكد التنبؤات التي قدمتها نظرية النسبية حول الطريقة التي تؤثر بها الجاذبية على المكان والزمان).
- للوهلة الأولى يبدو سطح الكوكب مشابهاً لتضاريس القمر المليئة بالحفر، وهو انطباع يعززه الحجم المماثل تقريباً لحجم الأجرام، ومع ذلك فإن كوكب عطارد أكثر كثافة بكثير وله قلب معدني يشغل حوالي 61 في المائة من حجمه (مقارنة بنسبة 4 في المائة للقمر و 16 في المائة للأرض)، علاوة على ذلك يُظهر سطحه اختلافات كبيرة عن التضاريس القمرية بما في ذلك عدم وجود تدفقات الحمم البركانية الضخمة ذات اللون الداكن والمعروفة باسم ماريا ووجود الأبازيم والصدمات التي تشير إلى انكماش عطارد.
البيانات الفلكية الأساسية لكوكب عطارد:
عطارد هو كوكب متطرف من عدة جوانب، نظراً لقربه من الشمس (يبلغ متوسط المسافة المدارية لها 58 مليون كيلومتر أي 36 مليون ميل)، فهي تتمتع بأقصر عام (فترة ثورة تبلغ 88 يوم) وتتلقى أشد إشعاع شمسي من بين جميع الكواكب، يبلغ نصف قطر كوكب عطارد حوالي 2440 كم أي 1516 ميلاً، وهو أصغر كوكب رئيسي، كما أنه أصغر حتى من أكبر قمر كوكب المشتري (جانيميد أو تيتان أكبر أقمار زحل)، بالإضافة إلى ذلك عطارد كثيف بشكل غير عادي.
على الرغم من أن متوسط كثافته يساوي تقريباً كثافة الأرض إلا أنه أقل كتلة، وبالتالي فهو أقل ضغطاً بفعل جاذبيته؛ لذلك عند تصحيحه للضغط الذاتي، فإن كثافة عطارد هي الأعلى من أي كوكب آخر، يتم احتواء ما يقرب من ثلثي كتلة عطارد في قلبه الحديدي إلى حد كبير، والذي يمتد من مركز الكوكب إلى نصف قطر يبلغ حوالي 2100 كيلومتر أي 1300 ميل أو حوالي 85 بالمائة من الطريق إلى سطحه، الغلاف الخارجي الصخري للكوكب (قشرة سطحه وغطاءه) لا يتجاوز سمكه 300 كيلومتر، وفيما يلي أهم البيانات الفلكية الأساسية:
- تحديات المراقبة: كما يُرى من سطح الأرض يختبئ عطارد في الغسق والشفق ولا يزيد أبداً عن 28 درجة في المسافة الزاوية من الشمس، يستغرق الاستطالة المتتالية حوالي 116 يوم (أي لعطارد للعودة إلى نفس النقطة بالنسبة للشمس) في الصباح أو في سماء المساء، وهذا ما يسمى الفترة المجمعية لعطارد، كما أن قربه من الأفق يعني أن عطارد يُرى دائماً من خلال المزيد من الغلاف الجوي المضطرب للأرض، مما يؤدي إلى تشويش الرؤية.
حتى فوق الغلاف الجوي فإن المراصد المدارية مثل تلسكوب هابل الفضائي مقيدة بالحساسية العالية لأجهزتها من الإشارة إلى أقرب نقطة من الشمس كما هو مطلوب لرصد عطارد، نظراً لأن مدار عطارد يقع داخل مدار الأرض فإنه يمر أحياناً مباشرة بين الأرض والشمس، يُطلق على هذا الحدث (الذي يمكن فيه ملاحظة الكوكب عن طريق التلسكوب أو بواسطة أجهزة المركبات الفضائية كنقطة سوداء صغيرة تعبر القرص الشمسي اللامع) اسم العبور، ويحدث حوالي اثنتي عشرة مرة في قرن وسيحدث العبور القادم لعطارد في عام 2019.
- التأثيرات المدارية والدورانية: مدار عطارد هو أكثر الكواكب ميلاً، حيث يميل حوالي 7 درجات من مسير الشمس وهو المستوى الذي يحدده مدار الأرض حول الشمس؛ لذلك إنه أيضاً المدار الكوكبي الأكثر غرابة أو الاستطالة، كنتيجة للمدار المطول تظهر الشمس أكثر من ضعف سطوعها في سماء عطارد عندما يكون الكوكب أقرب إلى الشمس (عند الحضيض) على بعد 46 مليون كيلومتر (29 مليون ميل)، مما هي عليه عندما يكون أبعد من الشمس (في aphelion) ما يقرب من 70 مليون كيلومتر.
تؤدي فترة دوران الكوكب البالغة 58.6 يوم بالنسبة للنجوم (أي طول اليوم الفلكي) إلى انجراف الشمس ببطء نحو الغرب في سماء عطارد، نظراً لأن عطارد يدور أيضاً حول الشمس، فإن فترات دورانه ودورته تتحد بحيث تستغرق الشمس ثلاثة أيام فلكية عطارد أو 176 يوماً أرضياً لعمل دائرة كاملة خلال طول يومها الشمسي.
- عطارد في اختبارات النسبية: لعبت حركة عطارد المدارية دوراً مهماً في تطوير واختبار نظريات طبيعة الجاذبية؛ لأنها منزعجة من جاذبية الشمس والكواكب الأخرى، يظهر التأثير على شكل دوران أو مقدمة لمدار عطارد حول الشمس، هذه الحركة الصغيرة حوالي 9.5 (0.16 °) من القوس لكل قرن، وفي الواقع يمكن تفسيرها كلها باستثناء حوالي 7 في المائة.
كان التناقض أكبر من أن يتم تجاهله، ومع ذلك تم تقديم تفسيرات وعادة ما تستدعي كواكب لم تكتشف بعد داخل مدار عطارد، في عام 1915 أظهر ألبرت أينشتاين أن معالجة الجاذبية في نظريته العامة للنسبية يمكن أن تفسر التناقض الصغير، وهكذا أصبحت مقدمة مدار عطارد تحققاً مهماً في الملاحظة لنظرية أينشتاين.
- معرفة كوكب عطارد بشكل أفضل: زادت المعرفة العلمية عن عطارد بشكل كبير من خلال التحليقات الثلاث لمارينر 10، ولأن المركبة الفضائية وُضعت في مدار حول الشمس يساوي يوماً شمسياً واحداً من عطارد فقد قامت بكل من ممراتها الثلاثة، عندما كان نفس نصف الكوكب بالضبط في ضوء الشمس، وتم تصوير أقل بقليل من النصف المضاء أو حوالي 45 في المائة من سطح عطارد.
كما قامت مارينر 10 بجمع بيانات عن الجسيمات والمجالات المغناطيسية خلال رحلاتها الجوية، والتي تضمنت مواجهتين ليليتين قريبتين وممر واحد بعيد المدى، تم اكتشاف أن لدى عطارد مجال مغناطيسي شبيه بالأرض (وإن كان أضعف بكثير)، لم يتوقع العلماء وجود مجال مغناطيسي كوكبي لمثل هذا الجسم الصغير الذي يدور ببطء؛ لأن نظريات الدينامو التي وصفت الظاهرة تتطلب نوى منصهرة تماماً ودوران كوكبي سريع إلى حد ما، حتى الأجسام التي تدور بسرعة أكبر مثل القمر والمريخ تفتقر إلى الحقول المغناطيسية، بالإضافة إلى ذلك أظهرت القياسات الطيفية (لـ Mariner 10) أن الغلاف الجوي لعطارد ضعيف للغاية.
