استكشاف خصائص كوكب عطارد: دراسة مفصلة في علم الفلك

أهم خصائص كوكب عطارد

يُعد كوكب عطارد (Mercury) من أصغر كواكب المجموعة الشمسية، والتي لا تمتلك أيّ أقمار أو حلقات تدور حولها، ويتميز بسرعة دورانه حول الشمس بالمقارنة مع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي، ويرمز له بالرمز (☿)، وأُطلق عليه اسم الرومان (Romans) نسبة إلى اسم أسرع آلهة رومانية قديمة، كما لُوحظ كوكب عطارد لأول مرة قبل 5000 عام في العصور السومرية، واعتقدوا في البداية أنه عبارة عن نجمين، نجم يظهر في الصباح، وأطلق عليه اسم أبولو، ونجم يظهر في المساء عُرف بهيرمس.¹²

ومن أهم خصائص كوكب عطارد الآتي:

درجة الحرارة

يُعد أقرب كواكب المجموعة الشمسية للشمس، لذلك قد تصل درجة حرارة سطحه إلى ما يقارب 450 درجة مئوية، ولكن قد تنخفض إلى 170 درجة مئوية تحت الصفر في الليل؛ نظرًا لعدم احتوائه على غلاف جوي حقيقي لاحتجاز وحبس الحرارة، وقد قُدّر متوسط المسافة بين عطارد والشمس ما بين 46- 70 مليون كيلومتر.¹

الخصائص الفيزيائية

بالنسبة لخصائصه الفيزيائية، فيمكن تلخيصها على النحو التالي:³¹

• حجمه صغير جدًا، إذ يُعد من أصغر كواكب المجموعة الشمسية، وهو أكبر قليلًا من قمر الأرض، حيث يبلغ نصف قطره ما يقارب 2440 كيلومتر.
• كتلته تصل إلى نحو 3.3022 × 10^23 كيلو غرام.
• كثافته تُعد ثاني أعلى كثافة في النظام الشمسي بعد الأرض، وتبلغ 5.427 غرام/ سنتيمتر مكعب.
• جاذبيته تُقدر بـِ 3.7 متر/ ثانية، أيّ تساوي 0.38 من جاذبية الأرض.
• تبلغ قوة مجاله المغناطيسي ما يقارب 1.1% من قوة مجال الأرض، وذلك يُعزى إلى تركيبته العالية من عنصر الحديد.
• لونه رمادي ومليء بالحفر؛ لعدم امتلاكه غلاف جوي يحميه من الاصطدامات الخارجية.

الغلاف الجوي

نظرًا لصغر حجمه ودرجة حرارته العالية جدًا، فلا يستطيع الحفاظ بالغلاف الجوي حوله، إلا أن لديه غلاف خارجي ضعيف ومتغير يتكون من مجموعة من الغازات، والتي يُعتقد أنها تشكلت من الجزيئات التي تم التقاطها من الشمس، وإطلاق الغازات البركانية والحطام الذي تم قذفه إلى المدار بسبب تأثيرات النيازك الدقيقة، ومن أهم هذه الغازات:³²

• الهيدروجين.
• الهيليوم.
• الأكسجين.
• الصوديوم.
• الكالسيوم.
• البوتاسيوم.
• بخار الماء.

وكما ذكرنا سابقًا، لعدم امتلاك كوكب عطارد لغلاف جوي قابل للحياة يجعله ذلك عرضةً للتعرض لتغيرات كبيرة في درجات الحرارة.

الخصائص المدارية

يتميز كوكب عطارد بالخصائص المدارية الآتية:³¹

• متوسط سرعته المدارية حول الشمس قد تصل إلى 47.362 كيلومتر/ ثانية، حيث يستغرق هذا الكوكب حوالي 87.969 يومًا أرضيًا لإكمال مدارًا واحدًا حول الشمس.
• متوسط سرعة دورانه حول نفسه أقل من دورانه حول الشمس، والذي قد يصل إلى 10.892 كيلومتر/ ساعة، أيّ يستغرق عطارد 58.646 يومًا لإكمال دورة واحدة حول نفسه، واليوم الواحد فيه أطول من عامين، إذ يصل إلى 176 يومًا على الأرض؛ وذلك لأن الدورة الواحدة لا يُصاحبها غروب وشروق الشمس كما يحدث في الكواكب الأخرى.
• ميله المحوري يُعد أدنى ميل محوري لأيّ كوكب في المجموعة الشمسية، إذ يبلغ ما يقارب 0.027 درجة.

طبقات الكوكب

يتركب كوكب عطارد من مجموعة من العناصر الثقيلة والتي تُقدر بنسبة 70%، و30% من مادة السيليكا، ويمكن توضيح تركيبته وطبقاته بالشكل الآتي:³

• النواة (Core): أو المركز والتي تحتوي على أعلى نسبة حديد بالمقارنة مع أيّ كوكب رئيسي آخر في النظام الشمسي.
• الغطاء (Mantle): يُعتقد أنه مكوّن من الحديد المنصهر المحاط بغطاء من مادة السيليكات، والتي يتراوح سمكها من 500- 700 كيلومتر.
• القشرة الخارجية (Crust): يُعتقد أن قشرة عطارد قد يتراوح سمكها ما بين 100- 300 كيلومتر.

المكونات السطحية

يتميز سطح عطارد باحتوائه على العديد من التلال الضيقة، والتي يصل طولها إلى مئات الكيلومترات، والتي يُعتقد أنها تشكلت عندما تعرضت طبقتا النواة والغطاء للبرودة والانكماش، وفي الوقت نفسه الذي تصلبت فيه طبقة القشرة.

ويتميز سطحه أيضًا بالتنوع الجيولوجي، مثالًا على ذلك:³

• التلال المجعدة والتي تُعرف اسم دورسا (Dorsa).
• الجبال المشهورة باسم مونتس (Montes).
• السهول والتي يُطلق عليها اسم بلانتيا (Planitiae).
• الجُرف المعروفة بالروبات (Rupes).
• الوديان المعروفة باسم فالس (Valles).

أشهر المعالم على كوكب عطارد

ومن أكثر المعالم الجيولوجية وضوحًا على سطح كوكب عطارد الآتي:¹

• حوض كالوريس: وهي حفرة تصادمية واسعة يبلغ عرضها 1550 كيلومتر نتجت عن اصطدام كوكب عطارد قبل حوالي أربع مليارات سنة بكويكب يبلغ عرضه 100 كيلومتر، وتأثيره يساوي تريليون قنبلة بقوة واحد ميغا طن.
• جليد مائي على القطبين: تم اكتشاف جليد مائي في الحفر المحيطة بقطبي كوكب عطارد الشمالي والجنوبي، وذلك في عام 2012، وهي المناطق المظللة بشكل دائم من حرارة الشمس، واستنتج سبب تجمدها إلى أن النيازك والمذنبات هي من نقل الجليد إليها، أو نتيجة انبعاث بخار الماء من باطن وداخل الكوكب وتجمده عند القطب، علمًا أن المركبة الفضائية لم تستطع رصد القطب الجنوبي تمامًا.

استكشاف كوكب عطارد

يُعد كوكب عطارد من أحد الكواكب الخمسة التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة، ولم يُعرف تمامًا الوقت الذي اُكْتُشِف فيه لأول مرة، ولكن قيل إنه رُصِد لأول مرة من خلال التلسكوبات في القرن السابع عشر من قبل عالمي الفلك جاليليو جاليلي، وتوماس هاريوت.

كان من الصعب جدًا الوصول إلى كوكب عطارد ورؤيته عن قرب، فهو يحتاج إلى سرعة كبيرة للوصول إليه، كما أن قربه من الشمس، ومداراته المحيطة به غير المستقرة إلى حدٍ ما كانت عائقًا في الاقتراب منه أيضًا.⁴

من أهم المركبات الفضائية التي استطاعت الوصول إلى كوكب عطارد واستكشافه:⁵⁴

• مركبة مارينر 10: وهي أول مركبة فضائية تابعة لناسا وصلت إلى كوكب عطارد، حيث صورت 45% تقريبًا من سطح الكوكب، وذلك في السبعينات.
• مركبة ماسنجر الفضائية: من المركبات الفضائية التابعة لناسا، والتي تم إطلاقها عام 2004، ودخلت مدار عطارد عام 2011، حيث حلقت بالقرب منه لثلاث مرات، ودارت حوله لمدة أربعة سنوات قبل أن تتحطم المركبة على سطحه، وكانت أول مركبة استطاعت الدوران حوله ودراسة ومعرفة أهم خصائصه.
• بيبيكولومبو: وهي مهمة مشتركة بين وكالة استكشاف الفضاء اليابانية جاسكا ووكالة الفضاء الأوربية والتي تم إطلاقها عام 2018 بهدف الوصول إلى عطارد في عام 2025، حيث تضمنت مركبتين فضائيتين.