لماذا لم تبتلع الشمس الأرض
هنا يكمن الفارق الأساسي, إذ عندما تشكلت كواكب نظامنا الشمسي, كانت في أول مراحلها تسبح في سحابة من الغاز على شكل قرص, وقد أدى مرورها من هناك إلى تعكير الغاز وضغطه وانسحبت جاذبية الغاز المضغوط بدورها على تلك الكواكب البدائية.
دوران الشمس
الكثير لا يعرف عن الشمس سوى تدفئتها للطقس بموسم الشتاء أو الحصول على فيتامين د من أشعتها ولكنها لها دور كبير، فتمثل كتلة الشّمس 99.8% من كتلة النظام الشمسي، وتأتي معظم النسبة الباقية -0.2%- من اتجاه كوكب المشتري، يتبادر إلى ذهن القارئ سؤال هل المشتري له دور في حركة كوكب الأرض؟ بالفعل، لأن كتلة الأرض هي جزء من كتلة النظام الشمسي.
في تلك التفسيرات يبحث القراء عن آراء العلماء المتخصصين في الفلك والذي يقومون بتفكيك الشمس ليكشفوا لنا أن الشمس معظمها هيليوم مقسمة كتلتها الى 74% من الهيدروجين، أمّا النسبة المتبقية البالغة 28% فتشمل كميات قليلة عبارة عن الحديد، والنيكل، والأكسجين وجميع العناصر الأخرى الموجودة في النظام الشمسي، لكن الشمس كغيرها تعيش على إحراق الهيدروجين وتحوليه إلى الهيليوم الذي يغذي مركزها، كثرة الأبحاث حول الشمس أكدت أن الواقع تقوم الشمس بحرق ما يقارب من 600 مليون طن من الهيدروجين في كل ثانية، وفي دورانها عبر الكرة الأرضية .
طور العملاق الأحمر
حجم الإضاءة الكونية التي تقوم الشمس بتوزيعها تجعلك تشعر وكأن حجم الشمس شاسع ولكنها صغيرة جدا، بل ضئيلة، فمع قطر يبلغ حجمه 109 ضعف قطر الأرض، يمكن أن نضع 1.3 مليون أرضٍ داخل الشمس، أو يمكن تسطيح 11990 أرضا لتغطية سطح الشّمس، لأنها تستخدم وقودها الهيدروجيني ببطء بمعنى أن تحصل عليه سريعا ولكنها تنفقه بمراحل بطيئة جدا ، لكن في مرحلة ما في غضون حوالي 5 مليارات سنة من الآن، ستدخل الشّمس طور العملاق الأحمر، وتتضخم لتبتلع الكواكب الداخلية، بما فيها الأرض على الأرجح سوف تنسلخ طبقاتها الخارجية، ثم ستتقلص إلى قزم أبيض صغير نسبيًا.
سوف يزداد سطوع الشمس 10% في غضون مليار عام، وذلك يرجع الى أن الشّمس تسخن ببطء وستكون الحرارة شديدة لدرجة أن الماء السائل لن يكون موجودًا على سطح الأرض، وستختفي الحياة على الأرض كما نعرفها للأبد، ومن الممكن أن تبقى البكتيريا تعيش في باطن الأرض، لكن سطح الكوكب سيُحرق بالكامل، سيستغرق الأمر 7 مليارات سنة أخرى حتى تصل الشمس إلى طور العملاق الأحمر قبل أن تتوسع في الواقع إلى درجة أن تجتاح الأرض وتدّمر الكوكب بأكمله.
لماذا لا تسقط الأرض داخل الشمس
الأرض تكاد تخلو من مصدر الجذب بحيث تبدو لنا (معلقة لا تسقط) في الفضاء. بالرغم من أن أقوى تجاذب مادي يؤثر على الأرض هو تجاذبها مع الشمس إلًا أنها تتخلص منه عبر ما ندعوه بالطرد المركزي وإلا لكانت الأرض أيضا قد انجذبت (سقطت) نحو الشمس. الطرد المركزي يتمثل في سرعة دوران الأرض حول الشمس (أو بالأحرى دوران جسمين حول بعضهما).
لماذا لا تسقط الكواكب على الشمس
MP وAP هما كتلة وتسارع كوكبٍ ما، MS هو كتلة الشمس، R هي المسافة بينهما، G ثابتٌ كونيّ.
يقول هذا القانون الجريء: «إذا كنت موجودًا بجوار الشمس، فأنت تتسارع باتجاهها».
كافة الكواكب والأقمار حتى حبات الغبار يرددون نفس العبارة الآمرة: «أنت، تتسارع ناحيتي!»، مجرد تمثيل كتلة الشمس 99.86% من مجموع كتلة المجموعة الشمسية، يجعلها تقولها بصوتٍ أعلى.
أي قوةٍ -كالجاذبية- تسبب تسارع الأجسام التي تؤثر عليها، لذا، لكي نفهم ما تفعله القوة -أي قوة- من الضروري أن نفهم التسارع (العجلة).
(السرعة المتجهة – (Velocity تصف مقدار سرعة تغير مكانك، بينما تصف العجلة مقدار سرعة تغير سرعتك المتجهة.
(السرعة المتجهة – (Velocity تختلف عن (السرعة – (Speed، لأن السرعة المتجهة هي وصفٌ لسرعة واتجاه حركتك، فحين نقول: «10 كم\س شمالًا» نتحدث عن سرعةٍ متجهة، أما حين نقول: «10 كم\س» فنحن نتحدث عن سرعة.
لذا من الممكن أن يكتسب جسمك عجلةً تقوم بتغيير سرعتك المتجهة عن طريق تغيير سرعتك أو تغيير اتجاه حركتك.
تخيل أنك في سيارة (سرعتك المتجهة تشير إلى الأمام):
إذا تسارعت إلى الأمام، فإن سرعتك تتزايد.
إذا تسارعت إلى الخلف، فأنت تتباطأ.
إذا تسارعت إلى اليمين أو اليسار، فأنت تنحرف إلى أحد الاتجاهين، لكنك تحافظ على نفس سرعتك.
لاحظ أنك حين تتحدث عن العجلة بهذه الطريقة، فالدفعة التي ستشعر بها فجأة حين تكبس دواسة الوقود هي ذاتها التي ستشعر بها في حزام الأمان حين تكبس دواسة المكابح، وهي نفسها التي تدفعك يسارًا حين تنحرف بالسيارة يمينًا.
تنطبق نفس القاعدة على الكواكب، فكوكبٌ يتحرك حول الشمس في مسارٍ دائريّ، يحافظ على مكانه من الشمس متعامدًا مع الاتجاه الذي يتحرك فيه، ما يعني أن الكوكب يدور بلا توقف.
لكن بنفس السرعة، تتحرك الكواكب بسرعةٍ كبيرةٍ لدرجة أنه إذا انحرف مسارها قليلًا، فستبتعد لمسافةٍ كبيرةٍ تجعل الشمس كأنها في مكانٍ جديد، يظل متعامدًا على اتجاه الحركة.
بتلك الطريقة، يمكن للكواكب أن تتسارع دائمًا باتجاه الشمس دون أن تقترب أبدًا.
سبب الحركة الجانبية للكواكب هو أن تلك الكواكب إن لم تتحرك إلى الجانب فستجد نفسها داخل الشمس في وقتٍ قصير.
في الحقيقة، ليست الشمس سوى مجموعةً من كتل المادة التي لم تكن تتحرك جانبيًا بسرعةٍ كافيةٍ عند تكوّن المجموعة الشمسية (هذه المجموعة من الكتل هي تقريبًا كل كتلة المجموعة الشمسية).
أما سبب تحرك الأجسام في مساراتٍ دائرية، فهو سؤالٌ جانبيّ.
الإجابة المختصرة هي أن الأجسام التي لا تدور تظل مضطربةً حتى ينتظم مدارها في شكلٍ دائريٍّ بما يكفي، أو تتحطم، ليس المقصود أن المدارات الدائرية أفضل، كل ما في الأمر أن المدارات الأخرى تنطوي على خطورةٍ أعلى للتصادم، أو التداخل التجاذبيّ (مع المشتري على سبيل المثال)، والتي تقود إلى مساراتٍ قصيرةٍ ومؤسفة.
بافتراض أن المدار مستقر، فسيكون على شكل قطعٍ ناقص (بيضاوي – (Ellipse، السبب في ذلك يطول شرحه، والدائرة هي أبسط أشكال القطوع الناقصة، لكن القطوع الناقصة قد تصير مشدودةً بشكلٍ كبير.
على سبيل المثال، مدارات المذنبات تتخذ أشكال قطوعٍ ناقصةٍ شديدة الوضوح (مثل سيدنا). في هذه المدارات تكون المذنبات في حالة ابتعادٍ أو اقترابٍ دائمٍ من الشمس في معظم الأوقات. لذا فبالنسبة لهذه المذنبات، تغير الشمس سرعتهم معظم الوقت، عوضًا عن تغيير اتجاههم.
لا يوجد ما يميز مدارات الكواكب، فالكواكب الثمانية (أو التسعة أو أكثر) ليست الكواكب الوحيدة التي تكونت، لكنها الوحيدة التي بقيت.
فحين تكون الأجسام في مداراتٍ شديدة البيضاوية، فهي تميل إلى الترنح في كل الاتجاهات والاصطدام بالأجسام الأخرى، وحين يصطدم جسمٌ بآخر فهناك احتمالاتٌ محدودةٌ لما سينتج عن ذلك، فقد ينفصلان، وقد يلتحمان.
حين ننظر إلى جيراننا من الكواكب، نرى شقوقًا وآثارًا تشي بحدوث صدماتٍ تكاد قوتها تبلغ الحد الأقصى الذي يتحمله الكوكب دون أن يتفتت، المفترض أنه كانت هناك صدماتٌ أكبر مما كان ليتحمله الكوكب، لكن هذه الصدمات (بطبيعة الحال) لن تترك آثارًا لنكشف عنها.
لذا، فالأجسام ذات المدارات البيضاوية المبالغ فيها، تزيد احتمالات انفجارها، لكن، حتى حين يصطدم جسمان ويندمجان سويًا، فالمسار الناتج للجسم المندمج سيكون متوسط المسارين الأصليين، وهو ما يميل لأن يكون دائريًا أكثر، يكون هذا جزءًا من عملية النمو، فتعطينا حلقات زحل بمساراتها الدائرية التي تكاد تبلغ حد الكمال مثالًا بديعًا عن ذلك، والتي تكونت بنفس الطريقة.
مع الوضع في الاعتبار ضخامة الوقت المتاح، تميل كتل المادة العشوائية في الفضاء إلى التكثف في شكل كرة (تحتوي معظم المادة)، وقرصًا رفيعًا من بقايا المادة يدور حول تلك الكرة في مسارٍ دائريّ.
لماذا لا تسقط الكواكب على سطح الشمس
لو كانت الكواكب التي تدور حول الشمس في حالة سكون نسبة إلى الشمس، فإن جاذبية الشمس سوف تجعلها تسقط مباشرة باتجاهها. لكن الكواكب تمتلك في الأصل سرعاً متباينة واتجاهات حركتها لا تتجه نجو الشمس. لذا، فإن جاذبية الشمس تجعل مسارات الكواكب منحنية، تأخذ في النهاية شكلاً دائرياً أو بيضوياً (اهليلجياً، بشكل أدق). أي أن الكواكب في الحقيقة هي في حالة “سقوط” لكنها لا تصطدم أبداً بسطح الشمس!
لماذا الشمس لا تجذب الأرض
كما قال تعالى في كتابه الكريم: (لَا الشَّمْسُ يَنْبَغِي لَهَا أَنْ تُدْرِكَ الْقَمَرَ وَلَا اللَّيْلُ سَابِقُ النَّهَارِ وَكُلٌّ فِي فَلَكٍ يَسْبَحُونَ) [يس: 40]. ونحن نعلم أن القمر يدور حول الأرض فلماذا لم يقل (لا الأرض ينبغي لها أن تدرك الشمس) مثلاً؟؟
لقد قام علماء الفلك بحساب حركة القمر حول الأرض بفعل جاذبية الأرض، وقاموا بحساب حركة الأرض حول الشمس بفعل جاذبية الشمس. فالقانون الكوني يقول إن الجسم الأثقل يجذب إليه الجسم الأخف.. مثلاً الأرض تجذب القمر لأنها أكبر منه، بينما الشمس تجذب الأرض والقمر والكواكب لأنها أكبر بكثير من الأرض. فالكواكب مجتمعة في المجموعة الشمسية لا تساوي إلا أقل من 1 % من كتلة الشمس.
ولكن هل الشمس ثابتة؟ طبعاً الشمس تدور حول مركز المجرة بمعدل دورة كل 226 مليون سنة أو أكثر.. وبالتالي فإن حركة الأرض لو نظرنا إليها من خارج المجرة ستبدو حركة موجية وليس دائرية لأن الشمس تنطلق مسرعة بسرعة 782000 كيلومتر في الساعة .. بينما نجد سرعة الأرض حول الشمس 108000 كيلومتر في الساعة.. أي أن الشمس أسرع بسبعة أضعاف تقريباً.
صورة لمجرة شبيهة بمجريتنا ونلاحظ أن مركز المجرة عبارة عن انتفاخ بسبب كثافة النجوم فيه، والشمس هي نجم من نجوم المجرة تدور حول مركزها وبسبب وجود كثافة من ملايين النجوم متجمعة في مركز المجرة، فإن هذا الانتفاخ من النجوم وبسبب كتلته الهائلة فإنه يمارس تأثيراً على الشمس فيجعلها تصعد وتهبط أثناء دورانها أي أن الشمس لا تدور بل تجري صعوداً وهبوطاً مثل الخيل..
هذه صورة لمقارنة حجم الكواكب مع الشمس التي على اليسار، انظروا إلى الأرض كم هي صغيرة والقمر لا يكاد يرى، فعلى الرغم من ضخامة الشمس وصغر حجم القمر فإن الشمس غير قادرة على إدراك القمر مع أنه صغير جداً..
من هنا نستطيع القول إن القرآن دقيق جداً حيث أكد أن الشمس هي التي تجذب الكواكب ومنا الأرض والقمر وبالتالي فهي على الرغم من جاذبيتها الكبيرة لا تدرك القمر ولا تصطدم به. أي أنه على الرغم من حركة كل من الشمس والقمر بشكل معقد وخلال مليارات السنين فلا يحدث تصادم أبداً لأن المدارات رسمت بدقة من قبل الخالق عز وجل.
بكلمة أخرى لو قال القرآن: إن القمر لا يدرك الشمس، فهذا يعني أن القمر يستطيع أن يؤثر على الشمس ويلحق بها وهذا خطأ علمي لأن القمر لا يستطيع التأثير على الشمس، بسبب كتلته الضئيلة أمامها، بينما الشمس تؤثر على القمر لأنها أثقل منه بكثير ولكنها لا تستطيع أن تدركه وتصطدم به.. لأن القوانين الكونية الصارمة التي وضعها الله لا تسمح لها بذلك.. فسبحان الله.
ملاحظة:
بالنسبة للفيديو الذي يصور الحركة الحقيقية للشمس والكواكب حول المجرة، تم وضعه للتوضيح ولتقريب الصورة للأذهان، ولكن الحركة الحقيقية لا يعلمها إلا الله وهي أعقد من ذلك بكثير. وبالفعل هناك علماء انتقدوا هذا الفيديو (انظر المرجع رقم 4) باعتبار أنه تم تسريع الحركة كثيراً وتم تصوير الكواكب وكأنها خارج مداراتها في المجموعة الشمسية.
لذلك نقول إن الحقيقة العلمية تقول إن الشمس تجري جرياناً حقيقياً وكذلك القمر والأرض والكواكب والأرض تسرع وتتقلب في جريانها… بشكل يتفق مع ما جاء في القرآن الكريم في قوله تعالى: (وَالشَّمْسُ تَجْرِي لِمُسْتَقَرٍّ لَهَا ذَلِكَ تَقْدِيرُ الْعَزِيزِ الْعَلِيمِ) [يس: 38].. وكذلك مع قوله تعالى: (أَلَمْ نَجْعَلِ الْأَرْضَ كِفَاتًا (25) أَحْيَاءً وَأَمْوَاتًا) [المرسلات: 25-26].
فكلمة (كفت) تعني أسرع وتقلب وضم وجذب.. وبالفعل الأرض تسرع وتتقلب وتجذب إليها القمر أثناء حركتها وكذلك تضم المخلوقات أمواتاً وأحياء… والله أعلم.
جاذبية الشمس للكواكب
حركة الكواكب حول الشمس بيّن الاعتقاد الذي كان سائداً لدى العديد من الثقافات القديمة، وخاصّة في فترة العصور الوسطى أنّ الأرض ثابتة في المركز، بينما تدور النجوم، والكواكب حولها، وقد استمرّ هذا الاعتقاد حتى فترة عصر النهضة التي بدأ خلالها علماء الفلك بإعادة النظر في نظرية مركزية الأرض، إذ قاموا بذلك بعد رصدهم للكواكب، ومراقبة حركتها المعقّدة في السماء، فحاولوا عندها تفسير هذه الحركة، ممّا أدّى إلى اكتشاف قوانين الميكانيكا المداريّة. القوانين الحاكمة لحركة الكواكب حول الشمس قوانين كيبلر للحركة الكوكبية توصّل يوهانس كيبلر (بالإنجليزية: Johannes Kepler) إلى ثلاثة قوانين تصف حركة الكواكب في السماء، وذلك بالاعتماد على البيانات الدقيقة التي جمعها الفلكيّ تيخو براهي (بالإنجليزية: Tycho Brahe) دون استخدام التلسكوب، ويُمكن تلخيص هذه القوانين كالتالي: قانون المدارات: (بالإنجليزيّة: Law of Orbits)، ينصّ على أنّ جميع الكواكب تدور في مدارات إهليجية حول مركزٍ ثابتٍ، وهو الشّمس. قانون المساحات: (بالإنجليزيّة: Law of Areas)، ينصّ على أنّ الخطّ الواصل من مركز أيّ كوكب إلى الشّمس يقطع مساحات متساوية في أزمنة متساوية. قانون الزمن: (بالإنجليزيّة: Law of Periods)، ينصّ على أنّ مربع الفترة المدارية لأيّ كوكب يتناسب طردياً مع مكعب نصف المحور الرئيسيّ لمداره، ويجدر بالذكر أنّ هذه القوانين الثلاثة كانت قد اشتُقّت لتفسير حركة الكواكب في مداراتها حول الشّمس، إلّا أنّها عُمِّمت بعد ذلك لتنطبق على حركة الأقمار في مداراتها. قوانين نيوتن للحركة فسّر إسحاق نيوتن (بالإنجليزية: Isaac Newton) في قوانينه مبادئ الحركة بشكل عام، وبالاعتماد على قوانين كيبلر استنتج أنّ حركة جميع الأجسام، سواء كانت كبيرة جداً كحركة القمر حول الأرض، أو صغيرة كسقوط تفاحة عن الشجرة تتّبع المبادئ الأساسيّة نفسها، وقد نشر نيوتن قوانينه في الحركة في عام 1687م بإيجاز، والتي يُمكن تلخيصها كالتالي: قانون نيوتن الأول: ينصّ على أنّ الجسم الساكن يبقى ساكناً ما لم تؤثّر عليه قوة خارجية تُحرّكه، والجسم المتحرّك بسرعة ثابتة في خطّ مستقيم يبقى على هذه الحالة ما لم تؤثّر عليه قوة خارجية فتغيّر الحالة الحركية له، ويُسمّى هذا القانون أيضاً بقانون القصور الذاتي. قانون نيوتن الثاني: ينصّ على أنّه إذا أثّرت قوة على جسم ما، فإنّها تكسبه تسارعاً يتناسب طردياً مع هذه القوّة، وعكسياً مع كتلته. قانون نيوتن الثالث: ينصّ على أنّ لكلّ فعل رد فعل تساويه في الشدّة، وتعاكسه في الاتّجاه. قانون الجذب العام لنيوتن قدّم نيوتن قانون الجاذبية العام (بالإنجليزية: Newton’s Law of Universal Gravitation) كمثال على قوانين الحركة التي سبق أن قدّمها، إذ توصّل إسحاق نيوتن إلى أنّ كلّ جسم في الكون يمتلك قوة جذب تسحب الأجسام الأخرى نحو مركزه، وتعتمد قوة الجاذبية على كتلة الجسم نفسه، فكلّما زادت كتلته زادت قوة جاذبيته، فمثلاً نجد أنّ قوة الجاذبية للشّمس أكبر من قوة الجاذبية للأرض، كما أنّ قوة الجاذبية للأرض أكبر من قوة الجاذبية لأي جسمٍ آخر صغير، هذا وتتأثّر قوة الجاذبية أيضاً بالمسافة بشكلٍ عكسي، إذ تقلّ قوة الجاذبية كلّما زادت المسافة بين الجسمين، ممّا يُفسّر سبب عدم قدرة الشّمس على جذب الأجسام البعيدة عنها. قدّمت كلّ من قوانين نيوتن في الحركة، وقانون الجاذبية تفسيراً واضحاً لحركة الأرض السنويّة حول الشمس، ففي حين أنّ الأرض تتحرّك أساساً إلى الأمام بشكلٍ مستقيم عبر هذا الكون، إلّا أنّه بسبب قوة جذب الشمس لها بشكل دائم تتغيّر حركة الأرض المستقيمة، وتنحرف عن مسارها، لتتحرّك باتّجاه الشمس، وفي مدارٍ إهليجي. نظرية النسبية الخاصّة استمرّ تطبيق قوانين نيوتن في الحركة، والجاذبية لما يُقارب 220 عاماً، ثمّ جاءت نظرية النسبية الخاصة (بالإنجليزية: special relativity) التي قدّمها ألبرت أينشتاين (بالإنجليزية: Albert Einstein) في عام 1905م، فقد اعتمد نيوتن في قوانينه على افتراض أنّ كلّاً من الوقت، والكتلة، والمسافة تُعدّ عوامل ثابتة بغض النظر عن المكان الذي تُؤخذ منه القياسات، أمّا النظرية النسبية لأينشتاين فاعتمدت على افتراض أنّ مكان المراقب، أو النقطة المرجعية تلعب دوراً مهمّاً في التأثير على الزمان، والكتلة، والمسافة. يتحرّك جميع الأشخاص الذين يعيشون على الأرض وفقاً لإطار مرجعي واحد، في حين أنّ الإطار المرجعي لروّاد الفضاء الموجودون في المركبة الفضائية سيكون مختلفاً، ويجدر بالذّكر أنّه عند الوجود ضمن نفس الإطار المرجعي، فإنّه يُمكن عندها تطبيق قوانين نيوتن، إلّا أنّ المشكلة تظهر في الحالة التي يتمّ فيها ملاحظة الأشياء من إطارين مرجعيين مختلفين عن بعضهما، وفي هذه الحالة تُعتمد نظرية النسبية الخاصّة لوصف الحركة بشكلٍ دقيق، هذا ولا يُمكن اعتبار النظرية النسبية بديلاً عن قوانين نيوتن في الحركة، والجاذبية، بل إنّها مكمّلة له، إذ إنّ لكلٌّ منها حالاته الخاصّة. مسارات الكواكب حول الشّمس تتحرّك كواكب المجموعة الشمسية في مداراتٍ معيّنة حول الشّمس، وفيما يلي وصف لحركة هذه الكواكب: كوكب عطارد: يُعدّ كوكب عطارد أقرب كواكب المجموعة الشمسية إلى الشّمس، إذ يبلغ متوسط المسافة بينه، وبين الشمس ما يُقارب 57.9 مليون كم، ويدور عطارد حول الشمس بمدار إهليجيّ، وبسرعة أكبر من سرعة دوران باقي الكواكب، فهو يقطع ما يُقارب 48كم/ث، هذا ويحتاج عطارد إلى 88 يوماً أرضياً ليُكمل دورة واحدة حول الشمس، لذلك تُعادل سنة كوكب عطارد نحو 87.97 يوماً أرضياً. كوكب الزهرة: يبلغ متوسط المسافة بين كوكب الزهرة، والشّمس 108.2 مليون كم، ويحتاج الزهرة إلى ما يُقارب 225 يوماً أرضياً ليكمل دورة واحدة حول الشمس، إذ يبلغ متوسط السرعة المدارية له نحو 35كم/ث، في حين تصل مدّة دورانه حول محوره إلى 243 يوماً. كوكب الأرض: يبلغ متوسط المسافة بين كوكب الأرض، والشمس 149.6 مليون كم، ويحتاج الأرض إلى نحو 365.26 يوماً أرضياً ليُكمل دورة واحدة حول الشمس، إذ يبلغ متوسط السرعة المدارية له ما يُقارب 29.79كم/ث، في حين يدور حول نفسه في مدّة تبلغ 23.93 ساعة. كوكب المريخ: يبلغ متوسط المسافة بين كوكب المريخ، والشّمس نحو 228.0 مليون كم، ويحتاج المريخ إلى ما يُقارب 687 يوماً أرضياً ليتمّ دورة واحدة حول الشّمس، إذ يبلغ متوسط سرعته المدارية 24.14كم/ث، بينما يحتاج إلى يوم، و37 دقيقة لينهي دورانه حول محوره. كوكب المشتري: يبلغ متوسط المسافة بين كوكب المشتري، والشّمس 778.3 مليون كم، ويحتاج المشتري إلى 11.86 سنة أرضية ليكمل دورة واحدة حول الشمس، إذ يبلغ متوسط السرعة المدارية له 13.06كم/ثانية، في حين يحتاج إلى 9.92 ساعة ليكمل دورة واحدة له حول محوره. كوكب زحل: يبلغ متوسط المسافة بين كوكب زحل، والشمس 1.4 مليار كم، ويدور زُحل حول الشمس مرة واحدة كلّ 29.46 عاماً أرضياً، إذ يبلغ متوسط السرعة المدارية له 9.64كم/ث، بينما يدور حول محوره في مدّة تبلغ 10.66 ساعة. كوكب أورانوس: يبلغ متوسط المسافة بين كوكب أورانوس، والشمس 2.871 مليار كم، ويحتاج أورانوس إلى 84.01 سنة أرضية ليتمّ دورة واحدة له حول الشمس، وبمتوسط سرعة مدارية تساوي 6.81كم/ث، في حين يدور حول نفسه في مدّة تبلغ 17.24 ساعة. كوكب نبتون: يبلغ متوسط المسافة بين كوكب نبتون، والشمس 4.497 مليار كم، ويحتاج نبتون مدّة تصل إلى 165 سنة أرضية ليكمل دورة واحدة له حول الشمس، إذ تبلغ سرعته المدارية نحو 5.43كم/ث، بينما يدور حول نفسه مرة كلّ 16.11 ساعة.
جاذبية الشمس بالنسبة للأرض
تضمّ مجرة درب التبانة مليارات النجوم، بالإضافة إلى العديد من الأجرام السماويّة الأخرى، ومن ضمنها الشمس، وهي نجمٌ مُتوسّط الحجم يقعُ على الطرف الخارجي لإحدى أذرعُ درب التبانة حلزونيَّة الشكل؛ حيثُ تقعُ الشمس فيما يُعرَف باسم ذراع الجبّار (بالإنجليزية: Orion’s arm)، وهي واحدةٌ من ذراعين أساسيَّتين تمتدَّان لمسافة عشرات آلاف السّنين الضوئية بعيداً عن مركز المجرّة، ويبلغ قطر درب التبانة حوالي 100,000 سنة ضوئيّة. تحتوي المجموعة الشمسيّة عدداً كبيراً من الأجرام السماوية، وأهمُّها هي الكواكب السيّارة الثمانية التي تدورُ حولها في مدارات إهليجية والأقمار التي تتبعُها، وكذلك الكواكب القزمة (مثل بلوتو)، بالإضافة إلى عشرات آلاف الكويكبات والنيازك القادمة من وسط النظام الشمسي، والأجسام الجليديّة الواقعة وراء مدار كوكب نبتون، وآلاف المُذنّبات التي تأتي من الأطراف البعيدة للمجموعة الشمسية، ومحورُ هذه المجموعة هي الشمس التي يُسيطر مجالُ جاذبيَّتها على جميع الأجرام المساوية الأخرى في النظام الشمسي. تحتوي الشمس وحدها على أكثر من 99% من كُتلة المادَّة الموجودة في هذا النظام، وهي مَصدرٌ لكميَّات هائلة من الطاقة والأشعّة الكهرومغناطيسية التي تمنحُ الأرض – وباقي الكواكب – الضَّوء والحرارة. الخصائصُ الفيزيائيّة للشمس الشّمس هي عبارةٌ عن كُرةٍ غازيّة عملاقة، تتألَّفُ في الغالبية العُظمى منها من عُنصري الهيدروجين والهليوم، كما تُوجد فيها نسبٌ صغيرة من عناصر أخرى؛ فهي تَحتوي على كميَّات قليلة جداً من الكربون والنيون والنيتروجين والمغنيسيوم والحديد والسليكون، ومجموعُ هذه العناصر في تركيب الشمس أقلُّ من اثنين في المائة. في المُقابل تتكوَّنُ 72% منها من الهيدروجين، و26% من الهليوم، ولدى الشمس مجالٌ مغناطيسي ضعيفٌ نسبياً حولها، إذ لا تصلُ قوته سوى إلى ضعف قوة مجال الأرض المغناطيسي، إلا أنَّه يتركز بشكلٍ شديد في مناطق مُحدَّدة من سطح الشمس، تُسمّى البقاع الشمسية، بحيثُ تزداد قوَّتها بما يصلُ إلى ثلاثة آلاف مرّة. ليس للشَّمس سطحٌ صلب، فهي مُكوَّنة بالكامل تقريباً من الغاز، وبالتالي لا يُمكن لأحد الوقوف أو السير عليها، ومع ذلك فإنَّ لها غلافاً جويّاً، يختلفُ عن سطحها بأنَّه أقلُّ كثافةً وحرارةً منه، وتنقسمُ الشمس وغلافها الجوي إلى طَبقاتٍ عديدة، أوّلها النواة التي تقعُ في مركز الشمس تماماً. تُمثّل نواة الشمس رُبع قُطرها تقريباً، وهي كثيفةٌ جداً، وتحدثُ في داخلها عمليَّة الاندماج النووي التي تمدُّ الشّمسَ بطاقتها الهائلة؛ فخلال الاندماج النووي تلتحمُ كل ذرَّتين من الهيدروجين (فلكلّ واحدة منهُما بروتون واحد في مركزها) لتتحوَّلا إلى ذرة هيليوم (لها بروتونان اثنان)، وتُؤدّي هذه العمليّة إلى تَحرير كميَّاتٍ ضخمة جداً من الأشعة الكهرومغناطيسية. يتكوَّن ثُلث الشمس تقريباً من الطبقة الإشعاعية، وهي طبقة تتشتّت داخلها الفوتونات كثيراً، بحيثُ تحتاج أحياناً إلى ملايين السنين للخُروج من الشمس، وأخيراً تأتي طبقةُ الحَمل الحراري، التي تحتوي وحدها على 66% من حجم الشمس، وكثافتُها قليلة جداً، وينتقلُ الضوء عبرها إلى خارج الشمس. 27 ينقسمُ الغلاف الجويّ للشمس إلى ثلاث طبقات، هي الفوتوسفير، والكروموسفير، والهالة، وتصلُ الحرارة في الطبقات الدنيا من الفوتوسفير إلى أكثر من 6,000 درجة مئويّة، أمّا الكروموسفير فهو أكثرُ حرارة؛ إذ ترتفع درجته إلى حوالي 20,000 مئويّة، ويصلُ ارتفاعه إلى عشرة آلاف كيلومترٍ تقريباً. وبعد ذلك تقعُ الهالة؛ وهي عبارةٌ عن طبقةٍ انتقالية بين الغلاف الجوّي للشمس والفضاء الخارجي، وترتفع درجة الحرارة فيها كثيراً لتصلَ إلى أكثر من نصف مليون درجة مئويّة، وتقتربُ من عشرة ملايين درجةٍ عندما يطُولها انفجارُ لهيبٍ من سطح الشمس، وبعد ذلك تنتشرُ في الفضاء الرّياح الشمسيّة. حجمُ الأرض والشمس تتبع الأرضُ في تصنيفها من بين الأجرام السماوية الكواكب حسب تعريف الاتحاد الدولي للفلك (بالإنجليزية: IAU)، فهي لها مسارٌ تدور فيه حول الشمس، وتمتلكُ قوّة جاذبية شديدة بما يكفي للمحافظة على شكلها الكروي، ولديها كتلةٌ كبيرة بما يكفي لتستطيع سحبَ جميع الأجسام الصّغيرة من مُحيطها الفضائي، كالنيازك والصّخور وكُتل الغبار. كوكب الأرض هو أكبر الكواكب الداخلية حجمًا، وثالثها بعدًا عن الشمس، فهيو أضخمُ من عطارد والمريخ والزهرة، وله غلاف جوي ومجال مغناطيسي قويَّين، ويُعتبر من الكَواكب النّشطة جيولوجيًا، ويبلغُ قطره الأفقي (عند خطّ الاستواء) 12,756 كيلومتراً، وهو أكبرُ بقليلٍ من قُطره الرأسي (عند القُطبين) بسبب الانبعاج الذي يُسبّبه دورانُ الأرض حَول محورها؛ إذ يَبلغُ قطرها القطبي 12,712 كيلومتراً. وأمّا الشمسُ فهي تتَّخذُ شكلاً كرويّاً مثالياً تقريباً، فهي ليسَت مُنبعجة عند خطّ الاستواء (على عكس الأرض) إلّا بالكاد، ويبلغُ قطرها 1.4 مليون كيلومترٍ تقريباً، أي ما يُعادل مائة وعشرة أضعاف قُطر كوكب الأرض تقريباً، وأمّا مُحيطها فيتجاوز 4.3 ملايين كيلومتر، مُقارنةً بالأرض التي يَبلغ مُحيطها 40,000 كيلومتراً تقريباً. حجمُ الشمس بالنسبة للأرض يبلغُ الحجم الكُلّي للشمس 1.4 x 1027 متر مُكعب، وبالتالي تستطيعُ الشمس أن تحتوي في داخلها 1,300,000 كُرةً أرضيَّة، وأما كُتلتها فتتجاوزُ كتلة الأرض بثُلْث مليون ضعف، وتحتوي الشمس وحدها 99.8% من كُتلة المادّة الموجودة في جميع أنحاء المجموعة الشمسية، وهي تستطيعُ أن تحتوي في داخلها جميع الكواكب الثمانية مُجتمعة، ولذلك فإنَّ كُلّ شيءٍ في المَجموعة الشمسية ليسَ أكثر من بقايا صغيرةٍ تُحيط بها. ورُغْم ذلك، فإنَّ الشمس لا تُعتبر سوى نجماً مُتوسّط الحجم والكُتلة للغاية، وتُوجد العديد من النجوم في المجرّة التي تفوقُها في الحجم بمقدارٍ هائل؛ فعلى سبيل المثال يستطيعُ نجم قلب العقرب أن يَحتوي في داخله 700 شمس، وتتجاوزُ كميَّة الأشعّة والطاقة التي تطلقها الشمس بأربعة عشر ألف مرَّة.
