الفضاء الخارجي

                                  <بسم الله الرحمن الرحيم>               

الفضاء الخارجي:

الفضاء بالنسبة لكوكب الأرض فإن الفضاء الخارجي هو المنطقة الواقعة على بعد 100 كيلومترٍ عامودياً على سطح الأرض، والتي سيكون التنفس فيها صعباً جداً؛ لقلة الأكسجين حيث يكون الغلاف الجوي للأرض قد اختفى تقريباً، الأمر الذي يُسبّب أيضاً تغيُّر لون السماء من اللون الأزرق إلى اللون الأسود حتى لو كنا في منتصف النهار؛ حيث إن جزيئات الأكسجين والنايتروجين هي التي تشتت الضوء ذا الطول الموجي الأزرق الذي يتناغم مع حجمها مسبباً لون السماء الأزرق. والفضاء ليس فارغاً تماماً، بل إنه مملوء بالجزيئات المتناثرة هنا وهناك، ولكنها بعيدة جداً عن بعضها البعض الأمر الذي يجعل كثافة هذه المادة -والتي هي غازات وغبار- قليلة جداً، وتقل الكثافة كلما ابتعدنا عن مراكز كتل المجموعات النجمية -مثل مجموعتنا الشمسية- ومراكز كتل المجرات

هنالك ثلاثة أقسامٍ أساسية من العلم تهتم بدراسة الفضاء أو السماء، وهي: علم الفلك، وعلم الفيزياء الفلكية، وعلم الكونيات، ولكل واحد منها مجاله المميز، والذي يهتم بجانب معين من الكون. في هذا المقال سنتحدث عن بعض المعلومات العامة جداً عن الفضاء، وخاصةً الأجسام السماوية الأكثر شهرةً، وبعض الأمور الغامضة في هذا الكون

 النجوم:

نجوم هي كرات غازية مضيئة، وتتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم (أخف عنصرين في الجدول الدوري)، وتحدث فيها اندماجات نووية تولد طاقةً وعناصر جديدة مثل الكربون، والأكسجين، والمغنيسيوم، ...، وحتى الحديد، لكن الاندماجات النووية الحاصلة داخل النجوم لا تمتلك الطاقة الكافية لدمج عنصر الحديد وتشكيل عناصر أثقل منها، فالحديد هو أثقل عنصر يتم تشكيله داخل النجوم، لكن العناصر الأخرى الأثقل منه يتم تشكيلها في انفجار المستعر الأعظم (بالإنجليزية: Super Nova)،كالذهب مثلاً، لذلك لو كان في يدكِ خاتمٌ من الذهب فيجب أن تعرفي قيمة هذا الخاتم الحقيقية حيث تمّت صناعته في واحدٍ من أعظم مصانع الكون. ومن الأمثلة على النجوم وهو أقرب نجم لنا الشمس.

الشمس :

هي نجم تتابع رئيس من الصنف G2، وتمتلك درجة حرارة فعّالة -درجة حرارة سطح الشمس- تساوي 5780 كلفن، وكتلتها 1.9885×1030كغ، وحجمها هو 1.412×1018 كم3 (بينما حجم الأرض هو 1.083×1012 كم3)، وهي أقرب نجم للأرض، وتبعد عنها بمقدار وحدة فلكية واحدة والوحدة الفلكية هي المسافة بين الأرض والشمس وهي تساوي 1.5×108 كم، بالإضافة إلى أن قدرها الظاهري يساوي -26.74، بينما قدرها المطلق هو 4.83.

دورة حياة الشمس:

 بدأت الشمس (وكواكب المجموعة الشمسية) من غيمة سديمية هائلة جداً، يُقاس قطرها بالسنوات الضوئية، وهذا السديم يحتوي على جميع العناصر الموجودة في الشمس وكواكب المجموعة الشمسية. بدأت هذه المواد تتجمع بفعل الجاذبية، لتشكل لاحقاً الشمس في مركز المجموعة الشمسية، وهو مركز دوران المواد في الغيمة السديمية، وبعد وقتٍ طويل أصبحت الشمس في المرحلة التي نعرفها الآن، وستقضي الشمس 90% من عمرها في هذه المرحلة، أي ما يُعادل 10 مليارات سنة أرضية، وبالفعل فإن الشمس قد أنهت نصف عمرها. وفي فترة شيخوخة الشمس يكون الهيدروجين قد انتهى تقريباً في قلب الشمس، عندها يبدأ الهيدروجين الموجود في قشرتها بالاندماج مسبّباً زيادةً هائلةً في حجم الشمس، وبذلك تصبح الشمس عملاقاً أحمر، وذلك لأنها بردت بسبب قلة الطاقة المنتجة في قلبها.

نشأة النجوم :

وتطوّرها مثل أي شيءٍ آخر فإن للنجوم دورة حياة، وحالياً يوجد جيلين من النجوم، وشمسنا من الجيل الثاني، وستتطور مثل أسلافها من النجوم المشابهة لها، ولكن يوجد نجوم تتطور بشكلٍ آخر؛ وذلك بسبب كتلتها الأكبر بكثير من كتلة شمسنا أو أي نجم مشابه لها.

المجرات :

تنقسم المجرات بشكلٍ أساسي إلى عدة أنواع كالمجرات الحلزونية، والمجرات الإهليلجية، والمجرات غير المنتظمة، وغيرها من التصنفيات. وتتكون المجرات بشكلٍ أساسي من النجوم المنتشرة فيها، ومن الكواكب التابعة لهذه النجوم، ويوجد في مراكز المجرات ثقوبٌ سوداء هائلة (بالإنجليزية: Super-Massive Black Holes) وكذلك غبار، وغازات، ومن الأمثلة على المجرات الحلزونية مجرة درب التبانة الواقع على أحد أذرعها المجموعة الشمسية. ويوجد أيضاً في كل المجرات كمية مهولة من المادة المظلمة حيث إن المادة المظلمة تشكل حوالي 25% من مادة الكون.

المادة المظلمة :

المادة المظلمة هي مادة يؤمن علماء الفلك بوجودها لتعويض النقص الحاصل في كتلة مجرة ما الناتجة عن كتل الغازات والنجوم فيها عند تطبيق قانون كبلر الثالث، وكمية المادة المظلمة التي يجب أن تكون موجودة لتعويض هذا النقص كبيرة جداً جداً؛ حيث يمكن القول إنه عند نظرك لمجرة ما فأنت لا ترى إلا 10% من تلك

 المجرة، والباقي هو مادة مظلمة لا تتفاعل مع الطيف الكهرومغناطيسي بأي شكل من الأشكال، ومن هنا جاءت التسمية. يوجد العديد من الأدلة على وجودها مثل عدسة الجاذبية، ومنحنى السرعة الزاوية للمجرة، وسنكتفي بالحديث هنا عن الدليل الأقوى، وهو منحنى السرعة الزاوية للمجرات!