الارض و النظام الشمسي

الدرس ١

الأرض والنظام الشمسي

#

الأرض تتحرك

بعدما تستيقظ من النوم تلاحظ الشمس في الأفق وقت الشروق، وعند الظهيرة تتوسط السماء، وترسل أشعتها بشكل عمودي تقريبًا. وعند الغروب تغيب وراء الأفق، مما يشعرك أن الشمس تتحرك. والحقيقة أن الأرض هي التي تدور حول الشمس، قال تعالى:
﴿ وَهُوَ الَّذِي خَلَقَ اللَّيْلَ وَالنَّهَارَ وَالشَّمْسَ وَالْقَمَرَ كُلٌّ فِي فَلَكٍ يَسْبَحُونَ ﴾
[الأنبياء: ٣٣]

دوران الأرض حول محورها

تدور الأرض حول خط وهمي يمر بمركزها من الشمال إلى الجنوب، يوضح الشكل ١ دوران الأرض حول محورها. ولا تدور الأرض حول محورها مرة كل ٢٤ ساعة؛ لذا تظهر لنا الشمس يوميًا صباحًا بسبب هذه الدورة، وفي أثناء النهار تبدو الشمس وكأنها تتحرك عبر السماء «لتغرب في المساء»؛ وذلك لأن مكانك على الأرض يدور بعيدًا عن الشمس.

تسمى حركة الشمس التي تراها في السماء حركة ظاهرية. وكذلك تتحرك النجوم والكواكب والقمر أيضًا حركة ظاهرية في السماء. كيف يمكن أن تعرف أن حركة جسم ما هي حركة ظاهرية ناتجة عن دوران الأرض؟

ماذا قرأت؟

لماذا تظهر لنا الشمس وكأنها تتحرك في السماء؟

داخل الشكل:
محور
دوران الأرض

الشكل ١ يسبب دوران الأرض حول محورها تعاقب الليل والنهار.

في هذا الدرس

الأهداف

• توضح دوران الأرض حول محورها، وحول الشمس.
• تفسر سبب حدوث الفصول الأربعة على الأرض.
• تعمل نموذجًا مراعيًا الأبعاد للمقارنة بين كل من القمر والأرض والشمس، خلال أطوار القمر.
• تقارن بين الكواكب وأقمارها في النظام الشمسي.
• توضح أن الأرض هي الكوكب الوحيد في المجموعة الشمسية الذي سخره الله ليوفر ظروفًا تدعم الحياة.

الأهمية

ستعرف أكثر عن النظام الشمسي، وتدرك كيفية حدوث الليل والنهار والفصول، وأنه يمكن تعلم الكثير عن الأرض من خلال دراسة النظام الشمسي.

مراجعة المفردات

المحور: خط وهمي يدور حوله الكوكب أو القمر.

النظام: جزء من الكون له مكونات وعمليات وتفاعلات.

المفردات الجديدة

• المدار
• مرتفعات القمر
• بحار القمر
• كسوف الشمس
• خسوف القمر
• المد والجزر
• النظام الشمسي
• الوحدة الفلكية
• المذنب
• النيزك

الصور

اسم الصورة: دوران_الأرض_حول_محورها
النص التابع لها: الشكل ١ يسبب دوران الأرض حول محورها تعاقب الليل والنهار.

---

#

داخل الشكل:
أيلول «سبتمبر»
حزيران «يونيو»
آذار «مارس»
كانون أول «ديسمبر»
٢٣٫٥°

الشكل ٢ تحتاج الأرض إلى سنة واحدة لتدور حول الشمس.
استنتج لماذا تكون فصول السنة منتظمة؟

دوران الأرض حول الشمس

تدور الأرض حول نفسها، وفي الوقت نفسه تتحرك حول الشمس في مسار إهليلجي منتظم يسمى المدار، والسنة الأرضية هي الزمن الذي تستغرقه الأرض في دورانها حول الشمس، «انظر الشكل ٢».

الفصول

يرجع سبب حدوث الفصول الأربعة إلى ميل محور الأرض في أثناء دورانها حول الشمس؛ فمحور الأرض ليس عموديًا، بل مائل؛ لذا تنشأ الفصول الأربعة.

ويوضح الشكل ٢ كيف ينشأ فصل الصيف في جزء ما من الأرض، عندما يكون هذا الجزء مائلًا نحو الشمس، فتسقط أشعة الشمس على الأرض بزاوية شبه عمودية على سطحها. ولعلك لاحظت أن ظلك يكون أقصر وقت الظهيرة في الصيف مقارنة بالشتاء، كما أن حرارة الشمس تكون أشد في الصيف مما في الشتاء، وذلك راجع إلى درجة ميل الأشعة وعدد ساعات النهار الطويلة في الصيف مقارنة بالشتاء. ويعد هذان العاملان السبب في أن الصيف أكثر حرارة من الشتاء. بعد مرور ستة أشهر يصبح الجزء نفسه من الأرض مائلًا بعيدًا عن الشمس، فتسقط أشعة الشمس على سطحه بزاوية أقل كثيرًا من الزاوية القائمة، ويصبح النهار قصيرًا والليل طويلًا، فتنخفض درجات الحرارة، ويسود الشتاء.

يبدأ فصلا الربيع والخريف عندما لا يكون محور الأرض مائلًا نحو الشمس، ولا بعيدًا عنها.

تجربة

عمل نموذج لفصول الأرض

الخطوات:

• ضع مصباحًا مظللًا على طاولة في وسط غرفة الصف؛ ليمثل الشمس. أضئ المصباح وأطفئ أنوار الغرفة.

• استخدم نموذج كرة أرضية، وضعه في موقع مناسب أمام المصباح، بحيث تستطيع تمثيل المقصود للأشعة الساقطة على النصف الشمالي من الكرة الأرضية. لا تنس أن تميل الكرة الأرضية بحيث يشكل محور الأرض مع الرأسي زاوية مقدارها ٢٣٫٥°.

التحليل

• في أي فصل تكون أشعة الشمس أشد في النصف الشمالي من الكرة الأرضية؟ وفي أي فصل تكون أشعتها أقل ما يمكن؟

الصور

اسم الصورة: دوران_الأرض_حول_الشمس_والفصول
النص التابع لها: الشكل ٢ تحتاج الأرض إلى سنة واحدة لتدور حول الشمس.

اسم الصورة: تجربة_عمل_نموذج_لفصول_الأرض
النص التابع لها: تجربة عمل نموذج لفصول الأرض.

---

#

قمر الأرض

كان يُعتقد قديمًا أن سطح القمر أملس، حتى غيّر اكتشاف جاليليو جاليلي عام ١٦٠٩م، أي قبل أكثر من ٤٠٠ سنة تقريبًا هذه الفكرة عندما نظر إلى القمر من خلال تلسكوبه، فشاهد على سطحه مناطق جبلية كبيرة تسمى مرتفعات عمرها ٤٫٥ بلايين سنة، وفوهات كثيرة تشكلت على المناطق المرتفعة نتيجة سقوط نيازك على سطح القمر بعد تشكله مباشرة، كما شاهد مناطق منبسطة قاتمة تسمى ماريا «بحار القمر»، تشكلت عندما اندفعت لابة بركانية من باطن القمر، ثم بردت في المناطق المنخفضة من سطحه.

وفي العام ٢٠١٨م تم التقاط صور عالية الدقة لسطح القمر والفوهات «انظر الشكل ٤» باستخدام النظام السعودي لاستكشاف سطح القمر ضمن البعثة الفضائية الصينية في مهمة استكشاف ومسح القمر. وساعد في التقاط صور عالية الدقة لفوهات القمر وحدة التصوير الإلكتروني في النظام السعودي والتي تعزز قدرة النظام على تصوير القمر بزوايا وارتفاعات مختلفة بدقة وتخزينها ومعالجتها.

الدوران حول الأرض

يدور القمر حول الأرض مرة كل ٢٧٫٣ يومًا تقريبًا. ويبلغ متوسط بعد القمر عن الأرض ٣٨٤٤٠٠ كم. أما الأقمار الاصطناعية ومحطة الفضاء العالمية فهي أقرب منه كثيرًا إلى الأرض.

الدوران حول المحور والدوران حول الأرض

يحتاج القمر إلى ٢٧٫٣ يومًا تقريبًا ليدور حول نفسه وحول الأرض. ونتيجة لذلك، تواجه الأرض دائمًا الجهة نفسها من القمر، ويُسمى جانب القمر المواجه للأرض الجانب القريب، ويسمى الآخر الجانب البعيد. ويشبه هذا ما يحدث في لعبة الدوران «انظر الشكل ٣»؛ حيث تحتاج في هذه اللعبة إلى المدة نفسها حتى تدور حول الدائرة وحول نفسك. لذلك تقابل نفس الجهة منك دائمًا المركز.

الشكل ٤ صورة فوهات القمر التي تم التقاطها باستخدام النظام السعودي لاستكشاف سطح القمر.

الربط مع رؤية 2030

تهتم المملكة العربية السعودية بتطوير قطاع الفضاء وتحديثه، وتصنيع النظام السعودي لاستكشاف سطح القمر واختباره بمعامل مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية لاستخدامه في استكشاف ومسح سطح القمر ضمن المهمة الفضائية الصينية في العام ٢٠١٨م، ويُعد الوصول للفضاء واستكشاف القمر إنجازًا سعوديًا خليجيًا على المستويين العربي والإسلامي، كما تنضم به إلى الدول العالمية لتأخذ المرتبة السابعة عالميًا في الاستكشاف الفضائي للقمر.

الشكل ٣ عندما تلعب هذه اللعبة ترى الشخص نفسه دائمًا؛ لأنك تحتاج المدة نفسها لتدور حول نفسك وحول المركز.
وضح كيف يشبه هذا حركة القمر حول نفسه وحول الأرض؟

الصور

اسم الصورة: فوهات_القمر
النص التابع لها: الشكل ٤ صورة فوهات القمر التي تم التقاطها باستخدام النظام السعودي لاستكشاف سطح القمر.

اسم الصورة: نموذج_دوران_القمر_حول_الأرض
النص التابع لها: الشكل ٣ عندما تلعب هذه اللعبة ترى الشخص نفسه دائمًا.

---

#

ظواهر سببها العلاقات بين الشمس والأرض والقمر

أطوار القمر

مع أن القمر يظهر بصور متعددة في الأوقات المختلفة من الشهر، إلا أنه في حقيقة الأمر لا يتغير. أما الذي يتغير فهو طريقة ظهوره. ويُسمى اختلاف ظهور القمر، أطوار القمر، «انظر الشكل ٥».

دورة القمر

تعتمد أطوار «وجوه» القمر - التي تراها - على مواقع كل من القمر والأرض والشمس. وتتغير هذه المواقع بسبب دوران القمر حول الأرض. يحتاج القمر إلى شهر تقريبًا حتى يمر بجميع أطواره. وفي أثناء ذلك الوقت ترى الجزء المضاء منه فقط. تبدأ الدورة من القمر الجديد «المحاق»؛ حيث يكون موقع القمر بين الأرض والشمس، ويكون الجزء غير المضاء منه مواجهًا للأرض. ومع مرور الوقت تزداد مساحة المنطقة المضاءة منه.

في البداية نرى هلالًا جديدًا، ثم تربيعًا أول، ثم أحدب أول، ثم قمرًا كاملًا، أي بدرًا. وفي طور البدر تكون الأرض بين الشمس والقمر، ويحتاج ذلك إلى أسبوعين من طور المحاق. ثم يأخذ القمر بعد ذلك، وخلال الأسبوعين المتبقيين في التناقص، فيتحول إلى أحدب أخير، ثم تربيع أخير، ثم هلال أخير، ثم إلى المحاق، «انظر الشكل ٥».

ماذا قرأت؟

ما دورة القمر؟

كسوف الشمس

هل تستطيع رؤية التلفاز إذا وقف أحد بينك وبين الشاشة؟ يحدث الشيء نفسه في أثناء كسوف الشمس، ولكن يقف القمر أمام الشمس كما يقف الشخص أمام التلفاز؛ حيث يقع القمر في هذه الحالة بين الأرض والشمس، ويمنع ضوءها من الوصول إلى الأرض. وتسمى هذه الظاهرة كسوف الشمس. وإذا حجب القمر «الذي يكون حجمه صغيرًا بالنسبة إلى الشمس» ضوءها عن مناطق صغيرة من الأرض «لا يتعدى قطر دائرة الظل القمري ٢٦٩ كم». وتسمى هذه الظاهرة الكسوف الكلي.

ومع أن الشمس تبقى في أثناء الكسوف مشرقة إلا أن السماء تظهر مظلمة، وتنخفض درجة الحرارة، وتغلق بعض الأزهار تويجاتها، ويمكن رؤية بعض النجوم اللامعة في السماء.

تحذير: لا تنظر إلى الشمس في أثناء الكسوف أو في الأحوال العادية؛ فقد يتضرر بصرك.

داخل الشكل:
هلال جديد
تربيع أول
أحدب أول
بدر
أحدب أخير
تربيع أخير
هلال أخير
محاق

الشكل ٥ يوضح أطوار القمر.
وضح الفرق بين الهلال الجديد والهلال الأخير؟

الصور

اسم الصورة: أطوار_القمر
النص التابع لها: الشكل ٥ يوضح أطوار القمر.

---

#

الشكل ٦ يكون القمر في أثناء كسوف الشمس بين الأرض والشمس، ويظهر إكليل الشمس في الكسوف الكلي للشمس.
حدد ما طور القمر في أثناء كسوف الشمس؟

داخل الشكل:
الشمس
القمر
الأرض
منطقة الكسوف الجزئي
منطقة الكسوف الكلي

ماذا قرأت؟

ما الذي يسبب كسوف الشمس؟

خسوف القمر

تقع الأرض مباشرة بين الشمس والقمر أحيانًا، فيسقط ظلها على القمر. وعندئذ يستطيع جميع الناس الواقعين في منطقة ليل الأرض، رؤية خسوف القمر. يحدث الخسوف عندما يدخل القمر في ظل الأرض، كما يظهر في الشكل ٧. وبتاريخ ١٤ ذي القعدة ١٤٣٩هـ حدث أطول خسوف كلي للقمر في القرن الواحد والعشرين. وتمت مشاهدته بوضوح بالعين المجردة في المملكة العربية السعودية ودول أخرى كثيرة، وأطلق عليه خسوف القرن لاستمرار الخسوف الكلي حوالي ١٠٣ دقائق وهي من الحالات النادرة، كما رصدت عدة مراصد فلكية في المملكة العربية السعودية هذا الخسوف.

لا شك أن الخسوف والكسوف من الظواهر الكونية اللافتة للنظر. ويرشدنا الهدي النبوي إلى كيفية التعامل مع هاتين الظاهرتين باعتبار الشمس والقمر آيتين من آيات الله سبحانه وتعالى، وما يجري عليهما هو بقدرته وحكمته، ولا دخل للبشر كبيرهم أو صغيرهم في ذلك. فكان من هديه صلى الله عليه وسلم إذا حدث كسوف أو خسوف أن يهرع إلى الصلاة.

الشكل ٧ في أثناء خسوف القمر تقع الأرض بين الشمس والقمر الذي يكون عادة مائلًا إلى الأحمر.
وضح لماذا يحدث خسوف القمر أكثر من كسوف الشمس؟

العلوم عبر المواقع الإلكترونية

بيانات حول خسوف القمر وكسوف الشمس

ارجع إلى منصة عين الإثرائية للاطلاع على الأطوال المرصودة عبر مراصد مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية. واستعن بها لمزيد من البحث في المواقع الإلكترونية الموثوقة عبر شبكة الإنترنت عن معلومات حول خسوف القمر خلال السنوات الخمس الماضية، وحدد موقعًا مناسبًا لمشاهدة خسوف أو كسوف قريب.

الصور

اسم الصورة: كسوف_الشمس
النص التابع لها: الشكل ٦ يكون القمر في أثناء كسوف الشمس بين الأرض والشمس.

اسم الصورة: خسوف_القمر
النص التابع لها: الشكل ٧ في أثناء خسوف القمر تقع الأرض بين الشمس والقمر.

---

#

المد والجزر

تؤثر جاذبية القمر في الأرض، وتسبب حركة دورية لمياه البحار والمحيطات تعرف بالمد والجزر، وهو تعاقب ارتفاع وانخفاض مستوى سطح البحر بسبب قوتي جذب القمر والشمس للأرض. حيث يرتفع مستوى سطح البحر في أثناء المد، وتتحرك المياه نحو اليابسة، ويحدث العكس في أثناء الجزر، فينخفض مستوى البحر، وتتراجع المياه عن اليابسة.

يحدث ذلك لأن المناطق القريبة من القمر تتعرض للجذب بشكل أكبر من المناطق البعيدة. ويؤدي الاختلاف في تأثير جاذبية القمر على المناطق القريبة والبعيدة إلى حدوث انتفاخات في مياه محيطات الأرض، «انظر الشكل ٨». يقع أحد هذه الانتفاخات في المناطق المواجهة للقمر، فيكون المد مرتفعًا، ويقع الآخر على الجانب المقابل. أما المناطق التي لا تواجه القمر ولا تكون على الجانب المقابل فتتعرض إلى حدوث جزر في مياه البحار والمحيطات. وبسبب دوران الأرض حول نفسها تتغير مواقع المد والجزر بشكل مستمر.

تأثير الشمس في المد والجزر

تؤثر الشمس بدورها في عمليتي المد والجزر، لكن تأثيرها يعادل نصف تأثير القمر لأنها أبعد. وعندما يقع القمر والشمس والأرض على خط واحد، يبلغ المد ارتفاعه الأقصى، والجزر مستواه الأدنى. ويسمى هذا النوع، مد وجزر الربيع، «انظر الشكل ٩». ويكون هذا النوع في حالتي المحاق والبدر فقط؛ لأن كلا من الشمس والقمر يؤثران في الأرض بقوتي جذب كبيرتين. أما عندما تشكل كل من الشمس والأرض والقمر زاوية ٩٠° فيصبح المد أقل، والجزر أعلى، وهو ما يسمى المد المنخفض؛ إذ تقوم جاذبية الشمس في هذه الحالة بتقليص أثر جاذبية القمر «انظر الشكل ٩».

داخل الشكل ٨:
مد مرتفع
مد منخفض
مدار القمر
اتجاه دوران الأرض

الشكل ٨ يحدث المد بسبب جذب القمر للماء، ويتجه قمم المد دائمًا لمحاذاة القمر، ويحدث جزر عندما تكون المناطق خارج محاذاة القمر، والأماكن الواقعة بينها.

الشكل ٩ يحدث مد الربيع والمد المنخفض مرتين شهريًا.

أ، ج: يحدث مد الربيع عندما تكون الشمس والقمر والأرض على الاستقامة نفسها.

ب، د: يحدث المد المنخفض عندما يشكل كل من القمر والشمس زاوية قائمة مع الأرض.

الصور

اسم الصورة: تأثير_جاذبية_القمر_في_المد_والجزر
النص التابع لها: الشكل ٨ يحدث المد بسبب جذب القمر للماء.

اسم الصورة: مد_الربيع_والمد_المنخفض
النص التابع لها: الشكل ٩ يحدث مد الربيع والمد المنخفض مرتين شهريًا.

---

#

المسافات في الفضاء

هل فكرت في المسافات التي تفصل بين الأرض وبين بقية الأجرام والكواكب في النظام الشمسي؟ وكيف نقيسها؟

يتكون النظام الشمسي الظاهر في الشكل ١٠ من ثمانية كواكب، وأجرام أخرى تدور في مدارات خاصة إهليلجية حول الشمس بسبب جاذبية الشمس الهائلة.

ماذا قرأت؟

ما الذي يبقي النظام الشمسي مترابطًا ويمنع تفرق أجزائه؟

قياس المسافات في الفضاء

يصعب تصور المسافات في الفضاء بسبب اتساعه الهائل. إذا طلب إليك قياس طول القلم وطول المسافة بين بيتك والمدرسة فلن تستخدم الوحدة نفسها. وهذا يشبه المسافات في الفضاء؛ إذ تحتاج إلى وحدات قياس كبيرة.

الوحدة الفلكية

نستخدم الكيلومترات لقياس المسافات بين المدن. لكننا نحتاج إلى وحدة أكبر من أجل قياس المسافات في الفضاء، مثل الوحدة الفلكية «و ف»، وهي متوسط بعد الأرض عن الشمس، وتعادل ١٥٠ مليون كم. فعندما نقول إن المشتري يبعد عن الشمس 3 وحدات فلكيه فهذا يعني انه يبعد عنها 3 اضعاف المسافه التي تفصلها عن الارض (3× ١٥٠,٠٠٠,٠٠٠ = 45٠,٠٠٠,٠٠٠ كم. وتستخدم الوحدة الفلكية لقياس المسافات ضمن النظام الشمسي.

ماذا قرأت؟

ما أهمية الوحدة الفلكية في قياس المسافات في النظام الشمسي؟

العلوم عبر المواقع الإلكترونية

تقنية الفضاء

ارجع إلى المواقع الإلكترونية الموثوقة عبر شبكة الإنترنت للبحث عن تقنيات مستخدمة حديثًا لقياس المسافات الفضائية.

نشاط: اعمل شبكة مفاهيم توضح فيها لماذا تعد التقنية ضرورية للعلوم.

تجربة عملية

نموذج مقياس النظام الكوكبي
ارجع إلى كراسة التجارب العملية على منصة عين الإثرائية.

الشكل ١٠ هذا النظام مركز النظام الشمسي المكون من عدة كواكب تدور حول الشمس.
قارن بين وجه التشابه والاختلاف بين الكواكب المختلفة.

داخل الشكل:
المشتري
زحل
أورانوس
نبتون

الصور

اسم الصورة: النظام_الشمسي_والكواكب
النص التابع لها: الشكل ١٠ هذا النظام مركز النظام الشمسي المكون من عدة كواكب تدور حول الشمس.

---

#

التجوال في النظام الشمسي

بعد أن تعرفت طريقة قياس المسافات في النظام الشمسي، تخيل أنك تسافر في مركبة فضائية لتزور الشمس وتتعرف الأجرام التي تدور حولها. ما الذي يميز هذه الأجسام؟

الكواكب الداخلية «الصخرية»

تسمى الكواكب الأربعة الأقرب إلى الشمس الكواكب الداخلية، أو الكواكب الصخرية، وهي كواكب صلبة، تحتوي معادن شبيهة بما على الأرض. ومعظم ما نعرفه عن هذه الكواكب حصلنا عليه من السفن الفضائية.

عطارد

أقرب الكواكب إلى الشمس وأصغرها حجمًا. تغطي سطحه فوهات صخرية تجعل سطحه شبيهًا بسطح القمر «انظر الشكل ١١-أ». ولا يحيط بعطارد غلاف جوي؛ بسبب صغر حجمه، وضعف جاذبيته، مما يؤدي إلى انطلاق غازاته في الفضاء. وقد أدى ذلك إلى تباين كبير في درجات الحرارة على سطحه، حيث تتراوح بين ٤٢٥° س نهارًا و -١٧٠° س ليلًا.

ماذا قرأت؟

لماذا تختلف درجة الحرارة على سطح عطارد كثيرًا بين النهار والليل؟

الزهرة

وهو ثاني الكواكب قربًا إلى الشمس، «انظر الشكل ١١-ب». وبينما نرى الزهرة من الأرض أسطع جسم في السماء؛ لانعكاس كمية كبيرة من أشعة الشمس عنه بسبب كثافة غلافه الجوي، قبل الشروق أو بعد الغروب بوقت قصير، لذا يطلق عليه «نجم الصباح» أو «نجم المساء». إلا أن العلماء اكتشفوا أن غلافه الجوي الكثيف يحجز الحرارة، ويمنع خروجها إلى الفضاء مرة أخرى، كما أن سحب هذا الكوكب تحجب ضوء الشمس الذي يصل إلى الكوكب، فترتفع درجة حرارة سطحه لتبلغ ٤٧٢° س.

داخل الشكل:
الشمس
عطارد
الزهرة
الأرض
المريخ

الشكل ١١ عطارد والزهرة أقرب إلى الشمس من الأرض.

أ- كوكب عطارد، ويظهر السطح مغطى بالفوهات.
ب- أقرب الكواكب إلى الأرض هو الزهرة، وهو مغطى بالغيوم.

الصور

اسم الصورة: كوكب_عطارد
النص التابع لها: أ- كوكب عطارد، ويظهر السطح مغطى بالفوهات.

اسم الصورة: كوكب_الزهرة
النص التابع لها: ب- أقرب الكواكب إلى الأرض هو الزهرة، وهو مغطى بالغيوم.

اسم الصورة: ترتيب_الكواكب_الداخلية
النص التابع لها: الشكل ١١ عطارد والزهرة أقرب إلى الشمس من الأرض.

---

#

الأرض

الكوكب الثالث من المجموعة الشمسية، درجات الحرارة على سطحها تسمح بوجود الماء في صورة صلبة وسائلة وغازية. كما تعمل طبقة الأوزون على حمايتها من التأثير الضار للأشعة الشمسية فوق البنفسجية. فقد جعل الله تعالى الغلاف الجوي سببًا لاستمرار الحياة على سطح الأرض «انظر الشكل ١٢».

وفي لقطة تظهر الأرض والقمر معًا ضمن البعثة الفضائية الصينية السعودية المشتركة كما تظهر بالصورة المملكة العربية السعودية بوضوح. «انظر الشكل ١٣».

المريخ

رابع الكواكب في المجموعة الشمسية. وقد تم إنزال رجل آلي إلى المريخ، وما زال هناك حتى اليوم. ولو بقيت وقتًا كافيًا على سطح الكوكب فستلاحظ أن المريخ يتميز بفصول مختلفة، وفيه جليد عند قطبيه. وتشير الأدلة إلى أن الكوكب كان فيه يومًا ما ماء سائل أسهم في تشكيل تضاريس سطحه. كما ستلاحظ أن مصدر اللون الأحمر الذي يميز هذا الكوكب هو الرسوبيات السطحية الغنية بأكاسيد الحديد، «انظر الشكل ١٤». وللمريخ قمران يدوران حوله، هما فوبس وديموس.

حزام الكويكبات

يلي كوكبَ المريخ - في طريقنا نحو المشتري - منطقة تعرف بحزام الكويكبات «تصغير كوكب»، وينتشر فيها عدد كبير من الكتل الصخرية التي تختلف في أشكالها وأحجامها «انظر الشكل ١٥». والكويكبات «الكتل الصخرية» تسبح في الفضاء وتدور حول الشمس.

إن أصل هذه الكويكبات لا يزال موضع بحث العلماء. فبعض العلماء يرى أن الكويكبات نتجت عن انفجار كوكب إثر اصطدامه بجرم آخر. بينما يرى البعض الآخر أنها كتل كانت تتجمع لتكوين كوكب لم يكتمل بين المريخ والمشتري، وقد يكون السبب في هذا قوة جاذبية كوكب المشتري الضخم بالقرب منها، فبقيت تلك الكتل الصخرية في مكانها.

ماذا قرأت؟

ما الكويكبات؟

الشكل ١٢ الأرض الكوكب الوحيد الملائم للحياة في النظام الشمسي.

الشكل ١٣ صف شكل الأرض من الفضاء.

الشكل ١٤ المريخ يسمى الكوكب الأحمر.
وضح لماذا يظهر المريخ باللون الأحمر؟

الشكل ١٥ صورة عن قرب لأحد الكويكبات.

الصور

اسم الصورة: الأرض_الكوكب_الملائم_للحياة
النص التابع لها: الشكل ١٢ الأرض الكوكب الوحيد الملائم للحياة في النظام الشمسي.

اسم الصورة: الأرض_والقمر_من_الفضاء
النص التابع لها: الشكل ١٣ صف شكل الأرض من الفضاء.

اسم الصورة: كوكب_المريخ_الأحمر
النص التابع لها: الشكل ١٤ المريخ يسمى الكوكب الأحمر.

اسم الصورة: حزام_الكويكبات
النص التابع لها: الشكل ١٥ صورة عن قرب لأحد الكويكبات.

---

#

الكواكب الخارجية «الغازية»

بعد أن تجتاز مركبتك حزام الكويكبات الذي يلي الكواكب الداخلية، تصل إلى الكواكب الخارجية للنظام الشمسي، وهي: المشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون، وجميعها كواكب غازية. قد تحوي بعض الكواكب الغازية لبًا صلبًا، لكن ليس لأي منها سطح صلب. ولكل كوكب غازي مجموعة كبيرة من الأقمار تدور حوله، مثل القمر الذي يدور حول الأرض. وتحيط بهذه الكواكب حلقات من الغبار والثلج.

المشتري

أكبر كواكب المجموعة الشمسية، وخامسها بعدًا عن الشمس. ويوم المشتري هو الأقصر بين أيام كواكب المجموعة الشمسية، ويساوي ١٠ ساعات، وهذا يعني أنه يدور حول محوره أسرع من باقي الكواكب. يحوي هذا الكوكب دوامة حمراء ضخمة بجانب وسطه، هي عبارة عن عاصفة ريحية ضخمة «كما في الشكل ١٦». وللمشتري ٧٩ قمرًا، أكبرها قمر جانيميد وهو أكبر من كوكب عطارد. وتحوي أقمار جانيميد ويوروبا وكاليستو مياهًا تحت قشرتها الثلجية. أما القمر أيو فلديه نشاط بركاني يفوق أي جرم في المجموعة الشمسية.

زحل

يحتوي زحل على عدة حلقات عريضة، يتكون كل منها من مئات الحلقات الأصغر المحتوية على قطع من الثلج والصخور «انظر الشكل ١٧-أ». ويدور حول زحل ٦٢ قمرًا، أكبرها قمر تيتان الذي يحوي غلافًا جويًا يشبه غلاف الأرض عند بداية تكونه.

أورانوس

يمتاز هذا الكوكب بمحور دوران افقي
غلافه الجوي يتكون من الهيدروجين وكميات قليلة من الهيليوم. ويضفي عليه غاز الميثان لونًا أخضر مائلًا للزرقة. ولكوكب أورانوس حلقات، ويدور حوله ٢٧ قمرًا على أقل تقدير «انظر الشكل ١٧-ب».

الشكل ١٦ المشتري أكبر كواكب المجموعة الشمسية.

الشكل ١٧ كوكبا زحل وأورانوس من الكواكب الغازية الأربعة.

أ- زحل
ب- أورانوس

الصور

اسم الصورة: كوكب_المشتري
النص التابع لها: الشكل ١٦ المشتري أكبر كواكب المجموعة الشمسية.

اسم الصورة: كوكب_زحل
النص التابع لها: أ- زحل.

اسم الصورة: كوكب_أورانوس
النص التابع لها: ب- أورانوس.

---

صفحة ٥٤

نبتون

الكوكب الثامن من حيث البعد عن الشمس. ويتكون غلافه من الهيدروجين والهيليوم والميثان الذي يعطي الكوكب لونه الأزرق، «انظر الشكل ١٨». ويعد نبتون آخر الكواكب الغازية، وله ١٣ قمرًا، أكبرها تريتون الذي يحوي مداخن تطلق غاز النيتروجين إلى الفضاء، ويدل العدد القليل للفوهات على استمرار تدفق اللابة على سطحه.

المذنبات

المذنب جسم كبير مكوّن من الجليد والصخور، يدور حول الشمس في مدار إهليلجي. عندما يقترب المذنب من الشمس تحول أشعتها بعض ثلوجه إلى بخار، وتقوم الرياح الشمسية بقذف الغبار والبخار من المذنب لتشكل ذيلًا طويلًا لامعًا خلفه. ويوضح الشكل ١٩ مذنبًا قريبًا من الشمس.

ماذا قرأت؟

ما سبب وجود ذيول للمذنبات؟

الشهب والنيازك

بين وقت وآخر تسقط على الأرض قطع من صخور وفلزات، يطلق عليها اسم النيازك. ويصل عمر بعضها إلى ٤٫٦ مليار سنة، أي ما يعادل عمر النظام الشمسي. وعندما تدخل النيازك الغلاف الجوي للأرض فإنها تحترق بسبب الاحتكاك مع الهواء، وتظهر مضيئة في السماء. وهناك ثلاثة أنواع من النيازك، هي: النيازك الحديدية، والنيازك الصخرية والنيازك الصخرية - الحديدية، وهي نادرة جدًا.

الشكل ١٨ نبتون أبعد الكواكب، ويظهر بلون أزرق لوجود الميثان في غلافه الجوي.

الشكل ١٩ يظهر للمذنب ذيل عندما يقترب من الشمس؛ لأنه يُدفع بالرياح الشمسية؛ وهي عبارة عن تيار يتكون من جسيمات مشحونة تنطلق من الشمس.

الصور

اسم الصورة: كوكب_نبتون
النص التابع لها: الشكل ١٨ نبتون أبعد الكواكب، ويظهر بلون أزرق لوجود الميثان في غلافه الجوي.

اسم الصورة: مذنب_قريب_من_الشمس
النص التابع لها: الشكل ١٩ يظهر للمذنب ذيل عندما يقترب من الشمس.

---

#

مراجعة الدرس ١

الخلاصة

الأرض تتحرك

• تحدث الفصول الأربعة بسبب ميلان محور الأرض ودورانها حول الشمس.

قمر الأرض

• يوجد على سطح القمر معالم كثيرة، منها الفوهات والمرتفعات والبحار القمرية.

العلاقات بين الشمس والأرض والقمر

• يعتمد حدوث الأطوار المختلفة للقمر على موقع كل من الشمس والأرض والقمر.
• يحدث كسوف الشمس إذا وقع القمر بين الأرض والشمس، ويحدث خسوف القمر إذا وقعت الأرض بين الشمس والقمر. ويشترط في الحالتين أن تكون الأجرام الثلاثة على استقامة واحدة.
• تتأثر ظاهرة المد والجزر أكثر بتأثير القمر من تأثير الشمس.

المسافات في الفضاء

• الوحدة الفلكية تساوي متوسط بعد الأرض عن الشمس.

الكواكب الداخلية

• الكواكب الداخلية أربعة، وهي صلبة وصخرية، والأرض هي الكوكب الوحيد الذي يوفر شروط الحياة.

الكواكب الخارجية

• المشتري وزحل وأورانوس ونبتون كواكب غازية عملاقة؛ ولها نظام حلقات.

المذنبات

• أجسام مكونة من جليد وصخور تدور حول الشمس.

اختبر نفسك

• وضح ماذا ينتج عن دوران الأرض حول محورها، وحول الشمس؟

• اشرح لماذا يحدث خسوف القمر عندما يكون بدرًا؟

• قارن بين المد الربيعي والمد المنخفض.

• وضح لماذا تدور الكواكب والأجسام الأخرى في مدارات إهليلجية حول الشمس؟

• التفكير الناقد

اكتب أسماء كواكب المجموعة الشمسية بالترتيب مبتدئًا بأقربها إلى الشمس.

• استنتج لماذا يوجد ثاني أكسيد الكربون المتجمد على المريخ وليس على الأرض؟

• التفكير الناقد

توجد كواكب أخرى أو أقمار في نظامنا الشمسي. هل تعتقد أن كواكب أخرى أو أقمارًا سوى الأرض يمكن أن تكون مناسبة للحياة؟ إذا كان الجواب نعم، فما هي؟ أي خصائص الكواكب أو الأقمار تعتقد أنها تدعم الحياة؟

تطبيق الرياضيات

• اعمل جدولًا تقارن فيه بين الأرض وباقي الكواكب، من حيث الحجم، والتركيب، والبعد عن الشمس، والمظاهر السطحية.