مكونات المذنبات

مكونات المذنبات

یعتقد أن النواة المذنبات ربما تكونت منذ بدء تكوین المجموعة الشمسیة بدون تغیر أو تبدیل ولاتزال تحتفظ في طیاتها أسرار خلق الغبار الأول الذي تكونت منه المجموعة الشمس وعند اقتراب المذنب إلى وسط المجم وعة الشمسیة فإن لهیب الشمس یبخر نواة هذا المذنب منتجا الهالة، وهي كالمذنب تتكون من غازات متأنیة وذرات غبار. رأس المذنب یتكون من تركیب كیمیائي شبیهة بالنیازك حیث تعكس أشعة الشمس، والهالة المحیطة تتكون من مواد سهلة والماء CCH0 والمیثان NH ,التطایر مثل ثاني أكسید الكربون، والأمونیا (H20).

انواع و احجام المذنبات

یتراوح قطر رأس المذنب مابین 1 كیلو متر إلى 100 كیلو متر، ونظرا لصغر هذا الرأس، فإنه لایقدر على جذب أو إمساك بغالبیة جسم المذنب فیتبخر جزء منه بفعل أشعة الشمس، بل غالبا ماتنساب في الفراغ مابین الكواكب مكونة سحابة دائمة التجدد، وتظهر على شكل غلاف جوي لنواة المذنب وتحتوى الكوما أو الهالة المحیطة برأس المذنب لیس فقط على غازات مثل مركبات الكربون والنیتروجین والأكسجین والهیدروجین بل أیضا من مواد ترابیة صلبة ولكنها رقیقة جدا، والكوما أو الهالة المحیطة برأس المذنب یكون لها جزءان، الأولى تكون له قطر یصل إلى عشرة آلاف كیلو متر إلى ١٠٠ ألف كیلو متر أما الكوما الهیدروجینیة أو الهالة الثانیة ف تكون بعد الكوما العادیة ویمكن أن یصل قطرها إلى 10 ملایین كیلو متر كما رصد ذلك في مذنب (بنیت).

ومن المعروف أن المذنبات ذات الهالة أو الكوما الهیدروجینیة الكبیرة هي التي تقترب جدا من الشمس. والذیل یكون تركیبه قریبا جدا من الهالة التي تحیط بالرأس وعادة تكون من جزیئات مثل N2 , oH , Cop , Cop , co , Cn ویكون الذیل طویلا جدا، أحیانا یصل إلى أكثر من ملیون كیلو متر، ففى المذنب ، ١٨۶٣١ بلغ طول الذیل إلى ٢۵٠ ملیون كیلو متر تقارب المسافة بین المریخ والشمس) أما عرضه فكان حوالي ملیون كیلو متر. أما مذنب آرند ١٩۵٧ فكان .له ذیلان كل واحد بطول 50 ملیونا وفى اتجاهین متعاكسین.

إن المذنبات أو السحابة المذنبة إن صح التعبیر هي بقایا السحابة الأم التي تكونت فیها المجموعة الشمسیة، وهي بقایا السحابة الأم التي تكونت فیها المجموعة الشمسیة. لذا كانت أهمیة دراسة المذنبات لمعرفة المادة الأولیة في بناء المجموعة الشمسیة وبالتالي الأرض، فمركبة الفضاء الأوروبیة «روزیتا» انطلقت لدراسة هذه المذنبات في سنة ٢٠٠٣ .والهدف من هذه الرحلة وهو الإجابة على عدة أسئلة خاصة بنشأة الكون والمجموعة الشمسیة، ومن أین أتت المكونات الأساسیة للحیاة. وفي طریقها إلى المذنب ستمر روزیتا باثنین من الكویكبات الموجودة في الحزام الكوكبي بین المریخ والمشترى.

وهذه المهمة أیضا للمساعدة في إجابة الأسئلة التي مازلت بدون إجابة، حیث إن دراسة الكویكبات تكون أكثر إفادة في دراسة المادة الحیة الأولیة. وهكذا تصبح روزیتا كأول مركبة فضائیة أوروبیة تدخل الحزام الكوكبي الرئیسي بین المریخ والمشتري. فضلا عن أنها أول مركبة أوروبیة تقترب وتدخل إلى مجال نواة المذنبات. وهي أول من یسبح مع مذنب أثناء اتجاهه للنظام الشمسي الداخلى . وهكذا انطلقت روزیتا في مهمتها .

التاریخیة المحفوفة بالمخاطر، ولكن من أجل أن تمنع المخاطر عن كوكبنا المحبوب بعد التعرض لموضوع دخول الشهب والنیازك والمذنبات والغبار الكوني، إلى الغلاف الجوي الأرضى، فمن الضروري التعرض في هذه الدراسة بالتفصیل لهذا الغلاف، فكوكب الأرض هو الكوكب الوحید من كواكب المجموعة الشمسیة الذي له غلاف جوي .بتلك المواصفات . الذي یحافظ، ویحمل كل مقومات الحیاة من هواء وماء ونبات وه الفصل.

بعض أشهر المذنبات

من أشهر المذنبات هو المذنب هالى الذي عاود الاقتراب من الأرض سنة ١٩٨٩ ،ومن المعرف أن هذا المذنب یقترب من الأرض كل 76 سنة. وفي آخر مرة كان قد اقترب من الأرض لمسافة حوالي 50 ملیون كیلو متر. من المعلوم أن ذیل المذنب نفسه یصل طوله لأكثر من 50 ملیون كیلو متر. ومن المعروف أیضا أثناء زیاراته السابقة سنة ١٩١٠ اقترب إلى مسافة 4 ملایین كیلو متر فقط. وضرب ذیله الغازي الكرة الأرضیة بكاملها ولو ضرب رأسه الأرض أو جزء من الهالة التي تكون حول رأسه لكانت قد أنهت الحیاة على سطح الأرض في لمح البصر. 

وسوف یزورنا هذا المذنب، مرة أخرى في یولیو سنة ٢٠61 میلادیة، وحین ذلك سوف یدرس مساره لعل وعسى یبتعد أكثر. صورة لمذنب هالى قبل أن یكون قریبة جدا من الشمس شكل 6 وكان مازال ذیله لم یكتمل، .وذلك من خلال المرصد الأسترالي.

الغلاف الجوي الأرضى

الغلاف الجوي الأرضى

منذ ملیارات السنین ومع بدایة تكون الغلاف الجوي الأرضى، لم یكن له نفس التركیب الحالى، ولیس نفس المواصفات. بالنسبة لفترة نشأة الأرض، استدل العلماء أخیرة على أن غلافها الجوي آنذاك كان شبه خال من عنصر الأكسجی ن، وقد تغیر هذا التركیب مع مرور الزمن بعد سقوط الشهب والنیازك والغبار الكوني، لیصل للنسبة الحالیة، وتغیرت معه نسبة كل مكونات الغلاف الجوي. 

یرى عالم البیولوجیا الألماني «ستانلی میلر» أن هواء جو الأرض القدیم یمكن أن یكون به مركبات عضویة قد مهدت لقیام الحیاة نفسها. إن فكړ ستانلى میلر یعتمد على أن الحیاة یمكن أن تنشأ تلقائیا هنا من على سطح الأرض، أو من غلافه اله وائي، وبالتأكید فإن العناصر الأم ینی ة (الحمض النووی)، لم تكن موجودة عندما اتحدت عناصر الأرض وغلافها وتكونت، وهي في أول عمرها قدیما. فمن المعروف أن العناصر الأمینیة هي أساس بروتین المادة العضویة. 

ویفترض میلر أنه قد مرت أحقاب وعهود تصل إلى مئات الملایین من السنین إلى أن وصلنا إلى الحیاة العضویة الحالیة. وقام علماء آخرون بدراسة الجسیمات الآتیة من النیازك، للبحث عن إمكانیة حیاة أتت لنا من خارج الأرض، وربما كان نباتا غیر معقد قد بدأت به الحیاة على الأرض، خلافا على نظریة ستانلي میلر. 

باستخدام أحدث الأجهزة العلمیة، أمكن للعلماء فحص ودراسة D  كروموزومات الخلیة الحیة، وأمكن تمییز جزیئات الحمض النووي . N والذي یحتل ال مركز بالنسبة للحیاة كلها ویساعدنا على معرفة كیف تعمل أعضاء  A. الأحیاء من الإنسان أو الحیوان أو النبات، وكل واحد منها له وظائفه وممیزاته الخاصة به في كل خلیة حیة. كل ذلك یعیدنا إلى سؤالنا الأول، وهو كیف بدأت الحیاة على الأرض، الغلاف الجوي حافظ على الحیاة فوق الأرض، فهل له دخل أیضا في بدایة تكوین الحیاة علیها. 

نظریة الغبار الكونى

إن نظریة الغبار الكونى وبدایة الحیاة على الأرض تلقى ترحیبا واسع النطاق في الأوساط العلمیة الآن. وسوف نلقى الضوء على نظریة الغبار الكوني في .فصل قادم من هذه الدراسة إنه من الضروري التعرض في هذه الدراسة بالتفصیل لغلافنا الجوى، فكوكب الأرض هو الكوكب الوحید من كواكب المجموعة الشمسیة الذي له غلاف جوي بتلك المواصفات الذي یحافظ ویحمل كل مقومات الحیاة من هواء وماء ونبات. 

إضافة إلى ذلك فإن بعد الأرض المناسب عن الشمس یوفر له ضوءا وحرارة مناسبتین للحیاة كما یوفر دوران الأرض حول الشمس وحول نفسها، بسرعات مناسبة، اختلاف الفصول الأربعة وتعاقب اللیل والنهار مما یسبب تنوعا في ظروف الحیاة بطریقة تحافظ على مقومات هذه الحیاة على سطح الأرض، كما أن وجود غ لاف جوي للأرض، ب خصائصه، م ق ارنة بالأغلفة الجویة المحیطة بكواكب المجموعة الشمسیة الأخرى، یعتبر هوالحافظ والحاضن للحیاة على كوكب الأرض. 

كما یعتبر وجود الغلاف الجوي حول الأرض عاملا أساسیا في نشأة الحیاة على الأرض. الغلاف الجوي یوفر بیئة صالحة للحیاة لجمیع الكائنات الحیة بما فیه الإنسان ویعمل الغلاف الجوي على حمایة الكائنات من الإشعاعات القاتلة، ویعمل الغلاف الجوي أیضا كمرشح یسمح بنفاذ كمیات ونوعیات معینة من الأشعة إلى الأرض، وهي التي بدونها لاتتواصل الحیاة، ویعد الغلاف الجوى الحامي من الشهب والنیازك القادمة من الفضاء الخارجي، كما یعمل على حمایة الأرض من البرودة الشدیدة الموجودة في الفضاء، والتي تصل إلى ٢٧٠ درجة تحت الصفر، ویصل ارتفاع الغلاف الجوي إلى ١٠٠٠ كیلو متر، وضغط جوی مقداره وزن ٧٩سم زئبق على السنتیمتر المربع. 

الغلاف الجوي بمكوناته الغازیة یوفر المواد الأساسیة اللازمة للحیاة كالأكسجین وغاز ثاني أكسید الكربون وغاز النیتروجین، كما أن هناك غازات ومركبات كیمیائیة أخرى مهمة تدخل بطریقة مباشرة أو غیر مباشرة في معظم أنشطة الإنسان على سطح الأرض. وتتسبب حركة الغلاف الجوي على مستوى الكرة الأرضیة أو على المستوى المحلي في حدوث الكثیر من الظواهر الطبیعیة مثل تجانس مكونات الهواء وتكون السحب والمطر وهبوب الریاح، وكذلك حفظ كوكب الأرض من التغییرات الكبیرة والمفاجئة في درجات الحرارة. 

بالإضافة إلى ذلك فإن الغلاف الجوي الأرضي یعمل على حمایتنا من الأشعة الشمسیة الضارة كالأشعة فوق البنفسجیة والأشعة السینیة الصادرة من الشمس بصفة مستمرة، وكذلك الأشعة الكونیة القادمة من الفضاء الخارجي. هذا هو الغلاف الجوى الأرضى kevine الحالى، لمزید من التفاصیل انظر المرجع کتاب للمؤلف وكذا كتاب ، Trenberth.

نشاة المذنبات

نشاة المذنبات

إن المذنبات نشأ في الفراغ مابین النجوم خارج المجموعة الشمسیة في منطقة تسمى منطقة الحزام المذنبي، وهي على بعد حوالي 50 وحدة فلكیة (والوحدة الفلكیة هي المسافة بین الأرض والشمس، وهي حوالي 150 ملیون كم) ویوجد في هذا الحزام ملیارات المذنبات، القلیل منها یدخل المجموعة الشمسیة، وذلك بفضل جذب الشمس لها، وكذلك جذب الكواكب، وتبقى بعد ذلك أسیرة المجموعة الشمسیة، وتسیر في مدارات مخروطیة مختلفة. إن أعمار المذنبات قصیرة جدا مقارنة بالكواكب ویقدر عمرها بحوالي 10 آلاف إلى ملیون سنة فقط.

وتكون المذنبات القصیرة الدورة هي الأقصر عمرا نت ی جة للتبخر الدائم ون فاذ مخزون الغاز بداخلها، بسبب التسخین المتكرر من اقترابها من الشمس كل فترة قصیرة، وبالتالي تتفكك النواة وینتج المذنب تیارا شهابیا .

 وأحیانا یتفكك المذنب إلى جزعین، من أمثلة ذلك مذنب «بیلي» الذي عاد سنة 1846 منقسمة إلى جزءین یبتعدان عن بعضهما، وعندما عادا سنة ١٩۵٢ كان البعد بینهما ملایین الكیلومترات. كما أن مذنب ١٨٨٢ قد انقسم إلى خمسة أجزاء؛ لأنه اقترب من الشمس بصورة كبیرة ولكنه أفلت من ابتلاعها له بأن انقسم في الوقت المناسب. ومذنب . Comet Parent والمذنب الذي ینشأ منه عدة مذنبات یسمى المذنب الأب ي 6 بیلي الذي یدور ف سنة دورة واحدة حول الشمس، قد انقسم فجأة في ینایر 1846 إلى جزءین، و 75, تزاید البعد بین ه م ا وفي سنة ٢ ١٩٠ كانت المسافة بینهما ٢٫۵ ملیون كیلو متر، ومنذ ذلك التاریخ لم یر المذنب مرة أخرى. 

وهناك احتمال أن یكون الجزءان قد .تفككا كلیة، أو ابتلعتهما الشمس أو أن یكونا قد تحولا إلى تیارات من الشهب إن تسمیة المذنبات أحیانا تكون راجعة إلى اسم مكتشف مدارها مثل مذنب هالي، أو حسب شكل، ویأخذ المذنب بعد اكتشافه رما مؤقتا مثل ١٩۶٩ بمعنى أنه اكتشف سنة 1949 وهو ثاني مذنب یكتشف في تلك السنة، وأحیانا حسب ترتیب مروره بأقرب نقطة للشمس أي بالحضیض الشمسي. وقد اهتم بعض العلماء مثل «هالی» و«أرلرز» بحساب مدارات المذنبات وذلك في القرن التاسع عشر، ثم بعد ذلك تم دراسة المذنب فیزیائیة وریاضیة وظهر بعد ذلك مایعرف بفیزیاء المذنبات، وذلك لأهمیته في معرفة وتقدیر هذا الخطر القادم من الفضاء بسبب تلك المذنبات، وإمكانیة تصادمها مع الأرض. 

أشهر المذنبات

من أشهر المذنبات هو المذنب هالى الذي عاود الاقتراب من الأرض سنة ١٩٨٩ ،ومن المعرف أن هذا المذنب یقترب من الأرض كل 76 سنة. وفي آخر مرة كان قد اقترب من الأرض لمسافة حوالي 50 ملیون كیلو متر. من المعلوم أن ذیل المذنب نفسه یصل طوله لأكثر من 50 ملیون كیلو متر. ومن المعروف أیضا أثناء زیاراته السابقة سنة ١٩١٠ اقترب إلى مسافة 4 ملایین كیلو متر فقط. وضرب ذیله الغازي الكرة الأرضیة بكاملها ولو ضرب رأسه الأرض أو جزء من الهالة التي تكون حول رأسه لكانت قد أنهت الحیاة على سطح الأرض في لمح البصر. 

وسوف یزورنا هذا المذنب، مرة أخرى في یولیو سنة ٢٠61 میلادیة، وحین ذلك سوف یدرس مساره لعل وعسى یبتعد أكثر. صورة لمذنب هالى قبل أن یكون قریبة جدا من الشمس شكل 6 وكان مازال ذیله لم یكتمل، .وذلك من خلال المرصد الأسترالي.

إن هذه الشهب تبدأ بالظهور على ارتفاع حوالي 100 كم من سطح الأرض، ثم تتحول إلى رماد خفیف على ارتفاع 50 كم من سطح الأرض. وهذه الشهب لا تش كل خطورة على سك ان الأرض إلا إذا كانت كبیرة وسقط أجزاء منها على سطح الأرض لتسبب الحرائق، وأحیانا تدمر مناطق كاملة. 

لكن یمكن أن تؤثر على الأقمار الاصنطاعیة التي تدور حول الأرض والموجودة خارج غلافها الغازي. قال روبین سكاجل نائب رئیس الجمعیة الفلكیة الملكیة، إن علماء الفلك كان بإمكانهم تعقب الشهب التي تبلغ حجمها كیلو مترا تقریبا منذ عشرات السنین، لكن الشهب الصغیرة تكون أصعب في تعقبها، وأضاف « لكن الآن مع تطور أجهزة الرصد بدأ العلماء یدركون أن الأرض في مرمى الشهب المتساقطة، وأمكن دراسة الشهب الصغیرة الحجم. 

وقال سكاجل إن الشهاب الذي كان ضخما بدرجة تكفي لأن یدمر مدینة مثل لندن. فإن جسما بهذا YAیسمى 2000 الحجم یمكن أن یخلف حفرة بعمق ثلاثة أرب اع الم یل. وقال دنكان ستیل مؤلف كتاب الأرض ال هدف « إن آخر مرة اصطدم فیها جسم فضائي (نیزك) بالأرض كانت عام ١٩٠٨ فوق سیبیریا وخلف دمارا کاملا هناك، ل ولا أن الكثافة البشریة في تلك المنطقة كانت قلیلة جدا، لكانت الخسائر بالآلاف». وأضاف أن الطاقة التي خرجت منه تعادل عشرین میجا طن .

تعریف الطاقة وأنواعها و احتراق الشهب

تعریف الطاقة وأنواعها و احتراق الشهب

تعریف الطاقة وأنواعها: بعد الحدیث عن الطاقة یجب أن نتكلم بصورة علمیة بحتة عن تعریف الطاقة، حیث إنها القدرة على بذل شغل، والشغل هو القوة التي یمكنها نقل كتلة معینة مسافة معینة، وعلیه فالشغل یحتاج إلى قوة ویحتاج إلى إزاحة جسم لمسافة .معینة والجول عبارة عن حاصل ضرب وحدة قوة في Joule ووحدات الشغل هي الجول ten  Now -وحدة مسافة أي نیوتن مضروبا في المتر والنیوتن وحدة القوة وهو عبارة عن كیلو جرام مت ر كل Meter- - Kg  ثانیة مربعة أي كج م م تر/ث وتكتب بالإنجلیزیة  m  .

وحدة الشغل تكون هي نفس وحدات الطاقة المیكانیكیة والإرج J وحدات الطاقة الرئیسیة هي الجول ویرمز لها بالرمز :وحدة صغیرة للطاقة، وتعرف وحدات الطاقة كالآتي erg IJ = 107 erg IJ = 0.239 Calorie IKw.h = 3.6x 106J أي السعر الحراري وحدة قیاس الطاقة Calorie حیث إن وحدة Kw  الحراریة وهناك وحدة أخرى تسمى كیلو وات ساعة والكیلووات ساعة تعادل ٣٫٩ ملیون جول. وتساوی واحد حصان .

میكانیكى ،ونظرا لكبر هذه الوحدات في قیاس الطاقة داخل الذرات مثلا فقد ت م استحداث وح دات صغیرة جدا لل طاقة تصلح في قیاس الطاقة داخل م دارات ev الذرة وتسمى ه ذه الوحدة الإلكترون فولت lev = 1.6x 10 -19 Joule وهناك وحدات أخرى للطاقة لیست دولیة ولكن محلیة مثل وحدة :حیث إن BTU الطاقة الإنجلیزیة I BTU = 1055 Joule = 250 Calories أنواع الطاقة: أنواع الطاقة الرئیسیة هي مقسمة إلى ستة أنواع :كالآتي الطاقة المیكانیكیة هي طاقة الحركة : Energy Mechanical .

الطاقة المیكانیكیة :

حیث إن طاقة الحركة تعتمد Energy Potential .وطاقة الوضع Energy Kineric على كتلة الجسم المتحرك وسرعة الجسم المتحرك، بینما طاقة الوضع تعتم د على كت لة ،الجسم والمسافة التي یبعدها عن جسم آخر أو بعده عن سطح الأرض وطاقة الوضع تتحول إلى طاقة حركة بحیث یمكن إثبات قانون حفظ الطاقة م ن خلال أن كمیة طاقة الحركة مجموع علیها طاقة الوض ع لأي .جسم في نظام معین دائما تكون كمیة ثابتة.

هذه الطاقة تنتج أثناء التفاعلات الكیمیائیة : Energy Chemical ٢ .الطاقة الكیمیائیة ن تیجة لترابط الذرات أو ال جزیئات مع بعضها بانتقال الإلكترون ات، ویمكن استخدام مث ل هذه الطاقة في الحیاة الیومیة، مثل بطاریة السیارة والبطاریات التي تستخدم في الأجهزة . .الكهربائیة وغیرها من الاستخدامات إن تذبذب جزیئات الوسط نتیجة للموجات :Energy Sound ٣ .

الطاقة الصوتیة الصوتیة تحدث طاقة ویمكن أن تكون هذه الطاقة كب یرة في حالة الموجات الصوتیة القویة، .وتستخدم هذه الطاقة الآن في مجالات عدیدة منها المجال الطبي الطاقة الحراریة هي الطاقة التي تتقل من جسم : Energy Heat الطاقة الحراریة - ساخن إلى جسم بارد نتیجة لفرق في درجات الحرارة، وهي بالطب ع مختلفة عن الحرارة الداخلیة للجسم، فالحرارة الداخلیة الجسم هي عبارة عن طاقة حركة وطاقة وضع للجسیمات داخل الجسم الواحد. 

والتي تحافظ على تماسك الجسم ككل، والطاقة الحراریة وهناك علاقة بین السعر الحراري والجول المیكانیكي ،Calorie تقاس بالسعر الحراري هو نفس الجول، Calories تسمى المكاف ئ ال میك انیكى الحراری، حیث إن السعر الحراري وكلاهما یقیس الطاقة، ولكن السعر یقیس الطاقة في صورة حرارة، والجول یقیس Calorie: الطاقة في صورة حركة، ویكتب المكافئ المیكانیكى الحراري بالصورة التالیة = 4 . 2 Joule.

هناك فرق كبیر بین الحرارة .1 والأخیرة هي مقیاس متوسط حركة الجسیمات داخل هذا Temperature ودرجة الحرارة الجسم، وبالتالى وحدات الحرارة هي الكالوری ووحدات درجة الحرارة الدرجة المئویة، ولكن یظهر أن مترجم هذین المصطلحین إلى اللغة العربیة لم یكن یفرق بین هاتین الكمیتین الفیزیائیتین المختلفتین.

إن الشمس هي المسئولة عن تسخین الأرض لهذه الدرجة التي نشعر بها، وبالتأكید هي المسئولة أیضا عن إضاءة ك وكب الأرض نه ارة، ولولا الشمس لكانت درجة حرارة الأرض تحت الصفر بحوالى ٢٧٠ درجة مئویة وأیضا كان الظلام دامسأ لیل نهار، وهذه الطاقات ال تي ت وفرها الشمس ف ي ذل ك كبیرة، ولكن في .الحقیقة نظرا لتعودنا على ذلك لانقوم بشكر الشمس على ذلك هذه الطاقة تنشأ نتیجة لسقوط الموجات الضوئیة : Energy Light الطاقة الضوئیة .. 

على جسم معین یجعله یتوهج أو یضيء، وهذه الطاقة م ه مة في حیاتنا الیوم ی ة، حیث إن .الضوء هو الباعث على العمل، والظلام هو الباعث على الكسل وهذه الطاقة موجودة في نواة الذرات، وهي : Energy Nuclear الطاقة النوویة .6 الت ي تساعد النواة ع لى التماسك وهي نوعان قوی ة وضعیفة، وقد أمكن تحریر هذه الطاقة مؤخرا وأمكن استخدامها في  حیاتنا الیومیة .

طاقة الشهب في الغلاف الجوي

طاقة الشهب في الغلاف الجوي

كل یوم یسقط على الأرض بلایین الشهب النیازك وسیول الشهب، التي تتكرر دورا كل سنة. هذا الكم الهائل یخلف وراءه كمیة كبیرة من المادة تصل إلى سطح الأرض في الیوم الواحد وفي كل مساحة تصل إلى 1 كیلو متر مربع من نصف إلى 7 كیلو جرامات. إن وزن الأرض في زیادة مستمرة من سقوط الأجسام والجسیمات الآتیة من الفضاء علیها. تحترق تلك الشهب في الغلاف الجوي نتیجة لدخولها الغلاف بسرعات هائلة تصل إلى 70 كیلو مترا في الثانیة. وینتج من هذا الاحتراق حرارة عالیة تصل إلى ٣٠٠٠ درجة مئویة، تؤدى إلى تلاشي كل الجسم الساقط قبل أن یصل إلى سطح الأرض. وتحتفظ : الصحارى الكبرى في العالم بالكثیر من الأحجار المتساقطة من الفضاء، نتیجة لكبر حجم .

الشهاب وعدم تمكن الغلاف الجوي من إحراقه إحراقا كاملا قام عالم الفلك بیل كوك الذي یعمل بمركز مارشال للرحلات الفضائیة بحساب الطاقة التي یطلقها كل شهاب على حدة من خلال تحدید كتلته. وكلما كانت كتلة الشهاب كبیرة كلما أخرجت طاقة عالیة فشهاب حجمه مثل حجم حبة الحمص یصدر طاقة تكف ى لتحریك سیارة بسرعة 100 كم ولمدة ساعة. إن إمكانیة استغلال مثل هذه - الطاقات الناتجة من احتراق الشهب للاستخدام الإنساني، یكاد یكون مستحیلا في ظل قدراتنا العلمیة الحالیة ولكن ممكن ذلك في المستقبل مع تطور الوسائل التكنولوجیة. فإننا مازلنا نحیا في .

الحضارة صفر، المرتبة حسب استخدام الإنسان للطاقة حسب استخدامنا للطاقة حین یرتطم الشهاب الأسدي (لیونیید) بالغلاف الجوي للأرض بسرعة تفوق ٧٢ كیلومترا في الثانیة، حینها یسخن الشهاب بشدة أثناء اختراقها للهواء واحتراقها کشهاب مضيء. وتتلاشی کتل معظم هذه الحبیبات في أعالي الجو. أما الطاقة الكلیة لشهب لیونیید فإنها تأتي من احتراق كرات النار الكبیرة، والتي تصل كتلة الواحدة منها إلى حوالي 100 جرام. وتصل كتلة مجموع هذا ال نوع من ال شهب إلى مایتراوح بین ١٢ و١۵ طنا. ومن المتوقع أن ینتج طاقة إجمالیة تقدر بهره ملیون كیلو وات في ساعة، أي مایكفي مدین ة م ن ٠ ٠٠ ٧ منزل لمدة شهر كامل.

 ولكن في ضوء التكنولوجیات الحالیة یصعب الاستفادة من تلك الطاقات. وتحول طاقة الشهب وكتلتها إلى حرارة وضوء بفعل احتكاكها بجزیئات الهواء، مما یسخن الهواء والحبیبات المذنبة إلى أكثر من ١٧٠٠ درجة مئویة. وتؤدى الحرارة إلى انبعاث ضوء ممیز من سیل الشهب. وهذا الضوء یمكن من خلال لونه معرفة تركیب مادة الشهاب، فإذا كان اللون أخضر یكون من الأكسجین المثار، واللون الأحمر من الأزوت، وهكذا. انظر شكل (٣ (لشهاب شدید .اللمعان، أثناء سیل الشهب.

الارتفاع الذي تظهر فيه الشهب

إن هذه الشهب تبدأ بالظهور على ارتفاع حوالي 100 كم من سطح الأرض، ثم تتحول إلى رماد خفیف على ارتفاع 50 كم من سطح الأرض. وهذه الشهب لا تش كل خطورة على سك ان الأرض إلا إذا كانت كبیرة وسقط أجزاء منها على سطح الأرض لتسبب الحرائق، وأحیانا تدمر مناطق كاملة.

لكن یمكن أن تؤثر على الأقمار الاصنطاعیة التي تدور حول الأرض والموجودة خارج غلافها الغازي. قال روبین سكاجل نائب رئیس الجمعیة الفلكیة الملكیة، إن علماء الفلك كان بإمكانهم تعقب الشهب التي تبلغ حجمها كیلو مترا تقریبا منذ عشرات السنین، لكن الشهب الصغیرة تكون أصعب في تعقبها، وأضاف « لكن الآن مع تطور أجهزة الرصد بدأ العلماء یدركون أن الأرض في مرمى الشهب المتساقطة، وأمكن دراسة الشهب الصغیرة الحجم. 

وقال سكاجل إن الشهاب الذي كان ضخما بدرجة تكفي لأن یدمر مدینة مثل لندن. فإن جسما بهذا YAیسمى 2000 الحجم یمكن أن یخلف حفرة بعمق ثلاثة أرب اع الم یل. وقال دنكان ستیل مؤلف كتاب الأرض ال هدف « إن آخر مرة اصطدم فیها جسم فضائي (نیزك) بالأرض كانت عام ١٩٠٨ فوق سیبیریا وخلف دمارا کاملا هناك، ل ولا أن الكثافة البشریة في تلك المنطقة كانت قلیلة جدا، لكانت الخسائر بالآلاف». وأضاف أن الطاقة التي خرجت منه تعادل عشرین میجا طن .

من مادة تي. إن. تي شدیدة التفجیر تطور إنتاج الطاقة: مازال الإنسان حتى الآن یأخذ الطاقة التي یحتاج ها من عملیة الحرق بصف ة أساسیة. ویسمى ذلك بالحضارة صفر. ولم تمكننا هذه الطاقة إلا من تسخیر المعادن واستغلال موارد الأرض هذا یعتبر حتى الآن مستوى متدنیا من إنتاج الطاقة التي یتضاعف استهلاك الإنسان لها مرة كل 10 سنوات. ویعتبر ذلك رغم تقدم الحضارة الحالیة، إلا أنها تعتبر متدنیة جدا أو طورا أول من أطوار الحضارات كما قال ذلك العالم الفیزیائي الفلكى «فرید مان دایسون» وسمى تلك الحضارة بالحضارة صفر ولكن مع نهایة القرن الحالي (الحادي والعشرون) سوف نصل إلى الحضارة رقم. حضارة النوع الأول أو الحضارة واحد التي یمكن أن تبدأ في نهایة هذا القرن، أي بعد حوال ى 90 س ن ة.

وه ذه حضارة تس اع د على إنتاج الطاقة من استغلال كل طاقات الأرض وإن الأمل معق ود في تضافر العوامل الثلاثة للثورات العلمیة وهي المادة - والكمبیوتر - والجینات في عملیة التحكم في كل طاقات الكوكب وبالتالى الوصول إلى الحضارة رقم  ١ والتي تسمى بالحضارة واحد أو بالحضارة الكوكبیة. وفي هذه الحالة یمكن استغلال .الطاقة الهائلة الناتجة من احتراق الشهب في غلافنا الجوي.

الشهب و النيازك

الشهب و النيازك

هناك ظاهرة جویة تحدث عند دخول جسم صغیر من الفضاء الخارجي إلى الغلاف الجوى، وإذا وصل الجسم إلى سطح الأرض سمي بالنیزك أما إذا احترق قبل وصوله سطح الأرض سمی بالشهاب، وتختلف شدة احتراق الشهاب حسب حجمه. والشهب ذات الأحجام الكبیرة نوعا ما، تحدث لمعانا قویة في السماه . وعندما تكون الجسیمات الساقطة أكبر حجما فإنها تحدث انفجارات ضوئیة كبیرة، یظل مضیئا لبضع دقائق قد یصل إلى الساعة.

وأحیانا یمكن رؤیة الشهب نهارة في ضوء الشمس من شدة قوة اللهیب الناتج من احتكاك هذه الشهب بالغلاف الجوي للأرض. وتنقسم الشهب والنیازك إلى مجموعات حسب أصول وشكل مدار كل مجموعة منها. في یوم ١٣ دیسمبر ٢٠٠۶ ضرب جو الأرض مجموعة كبیرة من الشهب، آتیة من Meteor الفضاء، وهذه ظاهرة فلكیة سنویة یعرفها الفلكیون بسیل الشهب» أنو وهناك نوع آخ ر من ، shower- وتأتي من أي اتجاه وفي أي وقت، وتنتج ،sporadic، الشهب تسمى الشهب الفرادي عن حبیبات غباریة تائهة في الفضاء. سیل الشهب ینطلق في مجموعات تتعدى المئات بل أحیانا الآلاف عبر الفضاء متجهة للأرض محدثة ضوءا لاما عند اصطدامها مع الغلاف الجوي، ویمكن للإنسان رؤیته بالعین المجردة. 

داخل المجموعة الشمسیة توجد آلاف البلایین البلایین من الأجسام الصلبة الصغیرة التي تتراوح أقطارها بین الملیمتر والسنتیمترات، هذه الأجسام الصغیرة جدا ماهي إلا بقایا ومخلفات المذنبات، تنفصل من ه ا ومن ذیلها ع ند الاق تراب من الشمس. وأثناء دوران الأرض حول الشمس یدخل إلى غلافها الجوي آلاف الملایین من هذه الأجسام الصلبة الصغیرة جدا، وبسرعات تصل إلى ٧٢ كیلو مترا في الثانیة الواحدة، وهي سرعات كافیة لكى یولد الاحتكاك بین الجسیمات والغلاف الج وى، وتكون نقطة مضیئة تنطلق في السماء المظلمة، أو تحدث خطا لاما یظهر ویختفي سریعا، ویعرف ذلك باسم الشهاب. 

اهمیة الشهب والنیازك والمذنبات للحیاة

الأرض تستقبل یومیا خلال ال٢۶ ساعة حوالى 8 بلایین من هذه الشهب، یمكن مشاهدة ٢۵ ملیونا منها فقط بالعین المجردة في أماك ن متف رقة عل ى الكرة الأرضیة، بین ما یتعذر رؤیة الباقي بسبب لمعانه الخافت. أما ظاهرة رخة الشهب فهي تحدث في أوقات معینة من السنة، وتظهر خلالها مجموعات من الشهب تتعدى المئات أو الآلاف في الساعة ال واحدة، بینما یكون الظهور المعتاد للشهب في حدود شهاب أو شهابین على الأكثر في الساعة في أي مكان على سطح الأرض. وتفید متابعة ظاهرة رخة الشهب خلال الأوقات التي تقع فیها في التأكد من صحة الحسابات الفلكیة؛ حیث یعتبر حدوثها في الوقت الذي حددته الحسابات الفلكیة مؤشرا على نجاح هذه .

الحسابات هناك العدید من السیل الشهب التي یشاهدها سكان الأرض في فت رات زمنیة محددة من العام، ومن أش هر هذا السیل من ال شهب البرشاویة» التي تظهر یوم 11 أغسطس وتنطلق في السماء من اتجاه مجموعة النجوم المسماة مجموعة «برشاوس»، وذلك نتیجة دخول الأرض في حركتها حول الشمس إلى مدار مذنب «سویفت تنل» فتقابل أعدادا كبیرة من الجسیمات المسببة للشهب، حیث إن سیول الشهب یكون مصدرها .

الأصلي هو ذیول المذنبات أما «شهب لیونیید» والتي تسمى أیضا «الضاربة الأسدیة»، من مذنب «تامبل تات ل» الذي یدور حول الشمس في عكس ات جاه دوران الأرض حولها. ورخة شهب «الأسد» أو «الأسدیات» تظهر في السماء في اتجاه مجموعة الأسد النجومیة یوم 16 نوفمبر وذلك نتیجة دخول الأرض في مسار أحد المذنبات التي تدور حول الشمس.

یعتبر المذنب «تامبل - تاتل» المسئول عن هذا السیل من الشهب. ویدور حول الشمس مرة كل مر٣٣ سنة في مدار إهلیلجي، فیخترق مدار الأرض ثم یبتعد خلف كوكب أورانوس. وفي كل مرة یدخل فیها المذنب إلى أعماق النظام الشمسي ویقترب من .الشمس، یتعرض الأشعة وریح الشم س، مما ی ؤدي إلى الغلیان وتتمدد طبقاته الخارجیة حین ذاك ینتفخ المذنب ویمتد خلفه من الجهة الأخرى المقابلة للشمس ذیل طویل من الغبار المتأین والغازات والأبخرة وعندما یبتعد مذنب «تامبل - تاتل» عن الأرض لیمر في مكان بعید ما عبر مدارها، یترك خلف ه في كل مرة كم یة من المخلفات في موقع م خ تلف قلیلا عن الدورة السابقة.

هذه الذیول المتروكة تنتشر شیئا فشیئا مع الزمن أثناء دورانها حول الشمس، لیصل الكثیر م نها إلى جو الأرض. ت م رصد سیل (رخة) الأسدیات یوم 14 نوفمبر سنة ٢٠٠٣ في سماء الشرق الأوسط، واستمرت حتى ١٩ من نوفمبر. إن رخة شهب الأسدیات یمكن أن تتطور لتصبح عاصفة من الشهب تكون في أوج نشاطها مرة كل ور ٣٣ سنة. وأن أول تسجیل لهذه العاصفة كان عام ١٨٣٣ ،حیث ظهرت على شكل كتل الثلج وأحدثت هذه العاصفة ضجة كبیرة وخوفا وهلعا كبیرین في أمریكا الجنوبیة. 

وأدى تساقط أعداد كبیرة من الشهب من مجموعة برشاوس التي سقطت على بلدة شمالی الهند في ٢٨ سبتمبر ٢٠٠٣ إلى إصابة شخصین بجراح، وتسبب سقوط عاصفة الشهب التي أضاءت سماء ولایة أوریسا الساحلیة الهندیة، محدثة صوتا قویة، في إشاعة الرعب بین السكان المحلیین، وأشعلت الشهب المتساقطة الحرائق في العدید من المنازل بمقاطعة  مایوربانج» الهندیة، وبالتالي فإن سقوط الشهب أحیانا یكون مدمرا |في شكل (٢ (مجموعة برشاوس كما ظهرت خلال أغسطس ١٩٩4 : ا لو هیوادو بی با هم برای شكل (٢ (كرة ناریة من شهب البرشاویات في أغسطس ١٩٩4 ولإمكانیة رؤیة هذا السیل من الشهب في السماء لابد من توافر شروط أساسیة منها أن تكون اللیلة مظلمة وغیر مقمرة، ویفضل متابعتها بعد منتصف اللیل حیث تكون حركة الشهب الداخلة إلى غلاف الأرض الجوي في اتجاه عکس حركة الغلاف الجوي للأرض، مما یزید من درجة الاحتكاك والتوهج، ویعطى الفرصة لعدد كبیر من الجسیمات الصغیرة للاحتراق واللمعان.

ونظرا لأهمیة الشهب والنیازك والمذنبات للحیاة على الأرض فإن هناك بعض سفن الفضاء تحوم داخل حزام الكویكبات الموجود بین المریخ ،والمشتري، وهذا الحزام هو المسئول عن الأجسام التي تصل إلى الأرض من الفضاء ESA لتأتي منها بعینات. إن الرحلة الفضائیة التي قادتها وأعدتها وكالة إیسا الأوروبیة للفضاء في سنة ٢٠٠٣ وتسمى روزیتا، قد خرجت إلى الفضاء فقط لدراسة منطقة الكویكبات وكذا عدد من المذنبات التي تحوم في المجموعة الشمسیة.

أو خارج حدود المجموعة الشمسیة . مكونات الشهب: لمعرفة مكونات الشهاب یمكن استخدام طریقة التحلیل الطیفى، ،Na وأكسجین 0 ،وصودیوم ،N ونیتروجین ،H فإنه یتكون من هیدروجین ومنجنیز ،Ca وكالسیوم ،Si وسیلیكون ،AI (وألمونیوم ،Mg ومغنسیوم ونیكل ،Fe وحدید ،Mn وأحیانا تظهر أیونات هذه العناصر الكیماویة في تركیب طیف هذه الشهاب، بمعنى .Ni وجودها أیضا. إن سرعة النیزك الكبیر عند دخولها الغلاف الجوي والتي تصل إلى 70 كم في الثانیة الواحدة، تجعل هذا النیزك یصطدم بجزیئات الغلاف الجوي فینشر أجزاء من جسمه وتتحول إلى طاقة، یمكن أن تأین العناصر المكونة له، ویتحول جزء آخر إلى طاقة حراریة ترفع حرارة النیزك إلى 3 آلاف درجة مئویة. 

ویحدث ذلك على ارتفاع أكثر من 100 كم من سطح الأرض، ورغم هذا فإن سرعة الشهاب تظل كبیرة جدا ولاتتناقص إلا قلیلا، فتصل إلى ارتفاع 59 كم قبل أن تنتهي كل مادة هذا الجسم في الغلاف الجوي. ورصد هذه الشهب یتم من خلال مرور هذه الشهب أمام بعض الكامیرات أو التلسكوبات التي تعمل بانتظام، ویتم الرصد یومیا المئات من تلك المذنبات أو الشهب وذلك لدراسة تركیبها وحجمها وشكلها وتأثیرها في المكان الذي وجدت فیه. وأحیانا كثیرة تأخذ صورا مختلفة من أجهزة مختلفة لنفس الشهاب لعمل صورة (ستیریو) للمدار الذي اخت رقته، وبالتالى تحدیده ت حدیدا جیدا، وكذلك تحدید سرعته باستخدام بعض .المعادلات والنظریات الفیزیائیة المعروفة.