How the Universe Works

في الكون

يبدو أن كل شئ يدور حول شئ ما

،تدور الكواكب حول النجوم وتدور الأقمار حول الكواكب

،بعض الأقمار بركانية لكن البراكين جليد

تغمر بعضها المياه بمحيطات عظيمة

هناك أقمار صالحة للسكنى في مجرّتنا

أكثر من الكواكب الصالحة

تحكي الأقمار القصص المجهولة لنظامنا الشمسي

وتخبرنا طرق عمله

"طرق عمل الكون" تـرجمة: د.سـامح نـور

"الأقمار"

في نظامنا الشمسي هناك ثماني كواكب وحسب

لكن تدور الأقمار حول ستة منها

،العديد والعديد من الأقمار أكثر من ثلاث مئةٍ منها

...كل منها مختلف

كل منها عالَمٌ بذاته

عندما ننظر لنظامنا الشمسي

نرى العديد من الكواكب

د.كريس مكاي عالم أحياء فلكية

لكن هناك أقمار أكثر من الكواكب

وهي مثيرةٌ من عدة نواحي

أكثر من الكواكب التي تدور حولها

لدينا أقمارٌ ساكنة وتبدو ميتة كقمرنا

لكن في النظام الشمسي الخارجي

لدينا أقمارٌ بداخلها محيطات

وأقمارٌ بغلافٍ جوي حولها

الأقمار لي، بوسعك الاحتفاظ بالكواكب

...أكبر الثورات

...أبرد الأجواء

...وأضخم المحيطات في النظام الشمسي

جميعها على الأقمار

هناك أقمار ببراكين جليدية

د.ديفيد جرينسبون عالم أحياء فلكية

هناك أقمار ببحيرات من الميثان، وأمطار من الميثان

...وسحب الضباب

وأقمار نشطة البراكين

لدرجة تجعلها تعيد تشكيل أسطحها باستمرار

أقمار بكافّة أنواع الزغب يتطاير نحو الفضاء

ببيئات أكثر تنوّعًا

مما قد نتصوّر

عندما أصف

للعامّة أو حتى لزملائي العلماء

أقمار زحل أو المشتري

أدعوها "عوالم" لأن لديها

كامل تعقيد وغموض العالم

لدى المشتري وزحل أكثر من ستين قمرًا لكلٍ منهما

هذه الكواكب الغازية العملاقة وأقمارها

كأنظمة شمسية مصغَّرة

ولكل قمر سِمة تميّزه

إيابيتوس"، قمرٌ بدرجتين بالأبيض والأسود"

تيتان"، بغلاف جوي برتقالي كثيف"

و"إنسيلادوس" الجليدي، يُفجّر الأنهار الجليدية مئتي ميل نحو الفضاء

كل قمر فريد

لكنها تشترك جميعًا في شئ واحد

جميع الأقمار هي أقمار اصطناعية طبيعية

تحفظها الجاذبية في مواضعها

لكن تقوم الأقمار بما هو أكثر من الدوران حول الكواكب

تساعد بترسيخ الكواكب في مداراتها

وتساعد على سلاسة عمل آلة النظام الشمسي

تنوّع الأقمار

هو مزيج شيّق بين قوانين الطبيعة المتوقَعة

والعشوائية التامة بين أشياء تصطدم ببعضها

وتساقط الأشلاء التي قامت بها

بطريقة لم تكونوا تتوقعونها

تنشأ الكواكب والأقمار بذات الطريقة

متى يشتعل نجم

فإنه يخلّف الكثير من الغبار والغاز

تجتمع جزيئات الغبار ببطء معًا لتكوّن صخورًا

وتنسحق الصخور ببعضها لتكون جلمودًا

وتزداد الجسيمات في الحجم رويدًا رويدًا

"تسمّى العملية "التنامي

وكأنها كرة ثلج ناشئة

وتتدحرج أسفل تلّ

عندما تتدحرج أسفل التل

د.دان دوردا عالم فيزياء فلكية

فإنها تلتقط وتجمع المزيد من الجليد

ما يجعلها تدور أسرع وأقوى

فهذه العملية من التنامي المتسارع

تحدث بالفعل

في تكوين الكواكب

وتكوين الأقمار أيضًا

قد تبدو بسيطة

لكن لم يعلم أحد كيف تعمل حتى 2003

في محطة الفضاء الدولية

كان يختبر رائد الفضاء دون بيتي" انعدام الجاذبية"

وضع حبّاتٍ من الملح والسكر داخل حقيبة بلاستيكية

بدل أن تطفوا متباعدة فقد بدأت بالتجمّع

هكذا تتنامى الكواكب والأقمار

لكن بدل أن تتشكّل حول النجوم

تتشكّل أغلب الأقمار الضخمة حول الكواكب

لو صنعَتها جميعًا ذات العملية

فما يجعلها متباينة للغاية عن بعضها؟

بالنظر لقمرين من أقمار "المشتري، "كاليستو" و"غانيميد

قمران مختلفان تمامًا

نشأ كلٍ منهما من ذات الأطلال "عندما كان "المشتري" يافعًا

نشأ "غانيميد" بالقرب من المشتري

حيث كان هناك الكثير من الأطلال

نظرًا لوجود الكثير من الموادّ

تجمّع سريعًا في حوالي عشرة آلاف عام

وكان حارًا

قامت الحرارة بفصل الجليد عن الصخور

لا يزال يمكنكم رؤيتها في أراضي "غانيميد" المميّزة

العامل الأساسي الذي يؤثّر

على شكل الأقمار كما عليها اليوم

هو الطاقة

كمية الطاقة المعطاة

"كحرارة أثناء "التنامي

وكمية الطاقة المفقودة

تخبرنا كافة هذه العوامل

د.أماندا هيندركس عالمة كواكب

سبب تصرّف الأقمار كحالها هذه

ولِم تبدو ماهي عليه اليوم

يخبرنا سطح "كاليستو" قصّة مختلفة

نشأ أكثر بُعدًا

حيث أقلّ الأطلال وأقل حرارة

استغرق وقتًا أطول وبرَدَ أسرع

على نقيض "غيناميد" سطح "كاليستو" متجانس

لم تنفصل الصخور والجليد مطلقًا

مكان نشأة القمر يشكّل الفرق

بين النجاة والدمار

لو اقترب كثيرًا

فستعمل جاذبية الكوكب على تمزيق القمر إربًا

يعتقد العلماء أن هذا ما حدث لأقمار عديدة

عندما كان المشتري يافعًا

ومن المحتمل أن المشتري

كان لديه حزام ناقل من أقمار ضخمة

كانت تريد التكوّن

فما آل بها إلا بابتلاع الكوكب لها

الأقمار الضخمة التي نراها اليوم

ما هي إلا الأخيرة التي تمكّنت من الاستقرار

في نهاية هذه العملية

وأوقفت دائرة موتها

ونجت في الموضع الذي نراه اليوم

لكن لا فتِئ يحاول المشتري ابتلاعها

جاذبية الكواكب العملاقة

تمتدّ وتسحب بقوّة الأقمار الدائرة

تحوّلها من كراتٍ صخرية مقفرة

إلى عوالم غريبة ومثيرة

المشتري أضخم كوكب في مجموعتنا الشمسية

لديه ثلاثة وستون قمرًا

"الأربعة أضخمها تدعى أقمار "غاليليو

"على اسم عالم الفلك "غاليليو

الذي اكتشفها عام 1610

تُظهر كيف تتحكّم الجاذبية

بشكل الأقمار، وطريقة تصرّفها

"أول أقمار "غاليليو" "آيو

أقرب ما يدور حول الكوكب

فوق المشتري مسافة 260 ألف ميل فقط

هذه تقريبًا نفس مسافة القمر عن الأرض

لكن على نقيض قمرنا

ليس لسطح "آيو" فوّهات تصادم

أدرك العلماء أن هذا يعني أن السطح جديد

لكن كيف ذلك؟

"في كل مرة تنظرون إلى "آيو

د. ديفيد جرينسبون عالم أحياء فلكية

من مركبة فضاء أو حتى بمقراب

فإنه مختلفٌ قليلاً

"لذا تتغيّر الطبيعة الجيولوجية على "آيو

كالطقس على كواكب أخرى

إنه بهذا النشاط

"عندما أرسلت "ناسا" مسابير لتمرّ عبر "آيو

كانوا مذهولين

رأو عشرات البراكين النشطة

"هذا مشهد بركان هائل ثائر على "آيو

يتفجّر مئتي ميل نحو الفضاء

تساءل الجميع

كيف تكون هناك براكين نشطة على القمر؟

كانت الإجابة بسيطة .. الجاذبية

جاذبية المشتري هائلة للغاية

تصل للقمر وتسحقه

وليست جاذبية المشتري ما تجذب "آيو" وحدها

تجذبها الأقمار المجاورة أيضًا وهي تعبر

لذا لُبّ القمر

يتم التأثير فيه جيئة وذهابًا طوال الوقت

يسمّى الاحتكاك المدّي

"ويولّد حرارة عاتية في لُبّ "آيو

تمامًا مثل لىّ شماعة سلكية حتى تنكسر

د.دان دوردا عالم فيزياء فلكية

...وتشعر أن داخل الشماعة هناك ... حارًا

..هذا الاحتكاك المدّي، هذا الاحتكاك الداخلي

يسخّن باطن "آيو" حتى يصير

أحد أنشط العوالم البركانية

في النظام الشمسي

الدفع والجذب المستمرّ

"يولّد حرارة تناهز آلاف الدرجات داخل "آيو

إنه ينفجر في ثورات حِمَمَية عملاقة

آيو" هو المثال الرئيسي"

د.أماندا هيندركس عالمة كواكب

للقوى المدّية والتفاعلات التجاذبية

في النظام الشمسي

يجذبه المشتري على الدوام

ويجذبه أقمارٌ أخرى أيضًا على الدوام

ونتيجة لذلك

تتولّد كميات هائلة من الحرارة

فيضانات الحمم الثائرة

تعيد تشكيل سطح "آيو" باستمرار

لهذا لا أثر لفوّهات التصادم على هذا القمر

"تسخّن الجاذبية جار "آيو" أيضًا، "أوروبا

مدار "أوروبا" أبعد عن المشتري

فهو لذلك أبرد