عطارد

عطارد هو الثامن من حيث الحجم والكتلة، وهو أصغر كواكب مجموعتنا الشمسية، إذ يزيد قليلًا فحسب على قمر الأرض. وقربه من الشمس وصغر حجمه يجعلانه أكثر الكواكب المرئية بالعين المجردة تواربًا عن الأنظار. ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗ 2Mercury · NASA Science ↗}

ويبلغ متوسط نصف قطره 2,440 كم (1,516 ميلًا)، وهو ما يزيد قليلًا على ثلث عرض الأرض ^{3Mercury Facts · NASA Science ↗}. أما متوسط بعده عن الشمس فيبلغ 57,909,227 كم، أي ما يعادل 0.39 وحدة فلكية ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗}. ويُكمل دورته المدارية في 88 يومًا أرضيًا ^{2Mercury · NASA Science ↗}.

يدور عطارد حول محوره ببطء، إذ تستغرق دورته الدورانية النجمية 58.646 يومًا أرضيًا ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗}. ويستمر اليوم الشمسي عليه من الظهيرة إلى الظهيرة 176 يومًا أرضيًا ^{3Mercury Facts · NASA Science ↗}. ولا تُعرف لعطارد أي أقمار ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗}.

تبلغ كتلة عطارد 3.30 × 10^23 كيلوغرامًا، ويميل محوره الدوراني درجتين فقط.^{3Mercury Facts · NASA Science ↗}

عطارد ثاني أكثف الكواكب بعد الأرض.^{3Mercury Facts · NASA Science ↗1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗}

يدور عطارد في مدار شديد الشذوذ على شكل بيضة، بشذوذ مداري قدره 0.2056، لذا تتراوح سرعته المدارية بين 59.0 كم/ثانية عند الحضيض و38.9 كم/ثانية عند الأوج ^{4Seven Century Catalog of Mercury Transits: 1601 CE to 2300 CE · NASA Goddard Space Flight Center (Eclipse Web) ↗}. وهو شديد الانحراف وبيضاوي الشكل، فيقترب من الشمس إلى 47 مليون كيلومتر في أقرب نقطة، ويبتعد إلى 70 مليون كيلومتر في أبعدها ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗ 3Mercury Facts · NASA Science ↗}.

لا يمتلك عطارد غلافًا جويًا حقيقيًا، وإنما غلاف خارجي رقيق تتألف ذراته من جسيمات تنتزعها من السطح الرياح الشمسية والنيازك القادمة ^{3Mercury Facts · NASA Science ↗}. وهذا الغلاف الخارجي مكوّن في غالبيته من الأكسجين والصوديوم والهيدروجين والهيليوم والبوتاسيوم ^{3Mercury Facts · NASA Science ↗}. وقد أشارت تجربة احتجاب، حين مرّت مركبة مارينر 10 خلف الجانب الليلي للكوكب، إلى انعدام الغلاف الجوي والأيونوسفير ^{5Mariner 10 · NASA Science ↗}. ومن بين اكتشافات ميسنجر الأولى رصد كميات كبيرة من الماء في هذا الغلاف الخارجي ^{6MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) · NASA Science ↗}.

لأن عطارد قريب جدًا من الشمس قد تبلغ حرارة سطحه نهارًا 800 فهرنهايت (430 مئوية) ^{3Mercury Facts · NASA Science ↗}. ومن دون غلاف جوي يحتبس تلك الحرارة قد تهبط حرارة الليل إلى -290 فهرنهايت (-180 مئوية) ^{3Mercury Facts · NASA Science ↗}. ويبلغ متوسط درجة حرارة سطحه 440 كلفن (332 فهرنهايت، 167 مئوية) ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗}. وفي ما بين الكواكب الأرضية يعدّ عطارد صاحب أكبر تفاوت يومي في درجة حرارة السطح ^{7MESSENGER — Our Contribution · Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ↗}.

سطح عطارد مليء بفوهات الاصطدام، وهو أكثر كواكب المجموعة الشمسية فوهات. ^{8BepiColombo factsheet · European Space Agency ↗} وفيه جروف تمتد مئات الأميال ويصل ارتفاعها إلى ميل واحد، نشأت مع تبريد باطنه وتقلّصه على مدى مليارات السنين منذ تشكّل عطارد. ^{3Mercury Facts · NASA Science ↗} وأقدم تضاريسه سهوله الواقعة بين الفوهات، وهي أراضٍ مستوية إلى متموّجة بلطف تقع بين الفوهات الكبيرة وحولها، وتشكّلت على الأرجح بفعل نشاط بركاني واسع في تاريخ عطارد المبكر. ^{9The Geological History of Mercury (Spudis; Mercury: Space Environment, Surface, and Interior, 2001) · Lunar and Planetary Institute (Universities Space Research Association) ↗}

حوض كالوريس أكبر حوض اصطدامي على عطارد؛ يبلغ اتساعه نحو 950 ميلًا (1,525 كيلومترًا)، وتحيط به جبال يبلغ ارتفاعها ميلًا. ^{10Mercury's Caloris Basin · NASA Science ↗} ويتحدد الحوض بحلقة جبال قطرها 1,300 كم، وتتراوح الكتل الجبلية الفردية فيه عادة بين 30 و50 كم طولًا. ^{9The Geological History of Mercury (Spudis; Mercury: Space Environment, Surface, and Interior, 2001) · Lunar and Planetary Institute (Universities Space Research Association) ↗} غُمر حوض كالوريس بالحمم البركانية، ونحتت فوهات أحدث من الفيضان مواد منخفضة الانعكاس من تحت حمم السطح، فأتاحت على الأرجح لمحة من المادة الأصلية لأرضية الحوض. ^{10Mercury's Caloris Basin · NASA Science ↗}

الجروف الهلالية موزعة على نطاق واسع في أنحاء عطارد، وتتألف من جروف متعرجة إلى قوسية تقطع سهولًا وفوهات سابقة الوجود؛ وأكثر تفسير مقنع لها أنها صدوع دفعية تشير إلى فترة انضغاط عالمي. ^{9The Geological History of Mercury (Spudis; Mercury: Space Environment, Surface, and Interior, 2001) · Lunar and Planetary Institute (Universities Space Research Association) ↗} وقد أفاد سكوت د. كينغ، أستاذ علوم الأرض في جامعة فرجينيا التقنية، في دورية نيتشر للعلوم الأرضية بأن الحمل الحراري في الوشاح — فقدان الحرارة من الوشاح عبر القشرة — أدى أيضًا دورًا في تشكّل الجروف الهلالية على عطارد. ^{11Mercury's shifting, rolling past · Virginia Tech News ↗}

لعطارد لب معدني كبير بنصف قطر يبلغ نحو 1,289 ميلًا (2,074 كيلومترًا)، أي نحو 85% من نصف قطر الكوكب، مع أدلة على أن اللب منصهر جزئيًا أو سائل ^{3Mercury Facts · NASA Science ↗}. ولبّه المعدني يشغل نحو 61% من حجمه، مقابل 4% للقمر و16% للأرض ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗}. ويشير عزم العطالة القطبي المعياري المقيس، وقيمته 0.333 ± 0.005، إلى درجة عالية من التمايز الداخلي ^{12Geodetic evidence that Mercury has a solid inner core (Genova et al. 2019, Geophysical Research Letters) · PubMed Central, U.S. National Library of Medicine ↗}. وتمتلك نماذج البنية الداخلية المتسقة مع القيود الجيوديسية لبًا داخليًا صلبًا يتراوح نصف قطره بين 0.3 و0.7 من نصف قطر اللب الخارجي ^{12Geodetic evidence that Mercury has a solid inner core (Genova et al. 2019, Geophysical Research Letters) · PubMed Central, U.S. National Library of Medicine ↗}. وأكّد قياس التذبذبات الطولية الكبيرة السعة وجود لب خارجي سائل ^{12Geodetic evidence that Mercury has a solid inner core (Genova et al. 2019, Geophysical Research Letters) · PubMed Central, U.S. National Library of Medicine ↗}.

المجال المغناطيسي لعطارد متزحزح بالنسبة إلى خط استواء الكوكب، ومع أن شدته عند السطح لا تتجاوز 1% من شدة مجال الأرض، فإنه يتفاعل مع الرياح الشمسية فيولّد أعاصير مغناطيسية شديدة ^{3Mercury Facts · NASA Science ↗}.

كانت مارينر 10 التابعة لـ NASA أول مركبة فضائية تزور عطارد، وقد أُطلقت عام 1973، ثم أطلقت NASA مسبار ميسنجر عام 2004، بينما أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية والوكالة اليابانية JAXA مهمة مشتركة عام 2018 تحمل مركبتين مداريتين ^{13Mercury Exploration · NASA Science ↗}. وقد كان جوزيبي (بيبي) كولومبو أول من رأى أن رنينًا غير متوقع يجعل عطارد يدور حول محوره ثلاث دورات مقابل دورتين حول الشمس، واقترح على NASA كيفية استخدام مناورة مساعدة جاذبية قرب الزهرة لتضع مارينر 10 في مدار شمسي يتيح له التحليق قرب عطارد ثلاث مرات ^{14BepiColombo Fact Sheet · ESA Science & Technology (sci.esa.int) ↗}. وجاء أقرب لقاء لمارينر 10 مع عطارد في 29 مارس 1974 على مسافة 437 ميلًا (703 كيلومترات) ^{5Mariner 10 · NASA Science ↗}. ثم جاء التحليق الثالث والأقرب لعطارد عند الساعة 22:39 بالتوقيت العالمي في 16 مارس 1975 على مسافة نحو 200 ميل (327 كيلومترًا) ^{5Mariner 10 · NASA Science ↗}.

أعادت مارينر 10 أكثر من 2,700 صورة خلال تحليقاتها الثلاثة القريبة من عطارد، التي غطت نحو نصف سطح الكوكب ^{5Mariner 10 · NASA Science ↗}. وكانت ميسنجر — أي Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, Ranging — سابع مهمة من فئة Discovery-class وأول مركبة فضائية تدور في مدار عطارد؛ وكان هدفها الأساسي دراسة جيولوجيا الكوكب ومجاله المغناطيسي وتركيبه الكيميائي ^{6MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) · NASA Science ↗}.

دخلت ميسنجر أخيرًا في مدار حول عطارد في 18 مارس 2011 بعد نحو سبع سنوات من الطيران، وبدأت جمع البيانات الرسمي في 4 أبريل ^{6MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) · NASA Science ↗}. ومن بين اكتشافات ميسنجر الأولى رصد تراكيز عالية من المغنيسيوم والكالسيوم على الجانب الليلي لعطارد، وانزياح شمالي كبير لمجاله المغناطيسي عن مركز الكوكب، وأدلة على نشاط بركاني سابق على السطح ^{6MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) · NASA Science ↗}.

وفي 30 أبريل 2015 عند الساعة 19:26 بالتوقيت العالمي، ارتطمت ميسنجر بسطح عطارد بسرعة نحو 8,750 ميلًا في الساعة (14,080 كيلومترًا في الساعة)، فحفرت فوهة جديدة على الكوكب ^{6MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) · NASA Science ↗}. ونُفّذت آخر مناورة من سبع مناورات لتصحيح المدار في 28 أبريل 2015، فأبقت ميسنجر في الفضاء شهرًا إضافيًا لتجمع أجهزتها معلومات بالغة الأهمية ^{15NASA Completes MESSENGER Mission with Expected Impact on Mercury's Surface · Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ↗}.

بيكولومبو مهمة دولية مؤلفة من مركبتين فضائيتين تسافران معًا إلى عطارد لتدورا في مدار الكوكب وتدرساه من مواقع متميزة؛ وفّرت وكالة الفضاء الأوروبية إحدى المركبتين المداريتين، ووفّرت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية المركبة الثانية ^{16BepiColombo · NASA Science ↗}. وهو أول مهمة أوروبية إلى عطارد، أُطلقت في رحلة تستغرق سبع سنوات إلى أصغر كواكب المجموعة الشمسية وأقلها استكشافًا ^{14BepiColombo Fact Sheet · ESA Science & Technology (sci.esa.int) ↗}. ويمثل أول مرة تتحد فيها وكالتا ESA وJAXA لتنفيذ مهمة كبرى في علوم الفضاء ^{17BepiColombo overview · European Space Agency ↗}. سُمّيت على اسم الأستاذ جوزيبي (بيبي) كولومبو (1920-1984) من جامعة بادوا في إيطاليا ^{16BepiColombo · NASA Science ↗}.

أُطلق بيكولومبو في 20 أكتوبر 2018 بكتلة إطلاق تبلغ 4,100 كغ، منها 1,400 كغ من الوقود الدافع، والمركبة الكوكبية المدارية بكتلة 1,230 كغ، والمركبة المغنطوسفيرية بكتلة 255 كغ ^{8BepiColombo factsheet · European Space Agency ↗}. نفّذ ستة تحليقات قريبة من عطارد بين أكتوبر 2021 ويناير 2025، ومن المقرر أن يصل إلى الكوكب في ديسمبر 2026 ^{18BepiColombo — Investigating Mercury's mysteries · European Space Agency ↗}. وتدخل المركبة الكوكبية المدارية والمركبة المغنطوسفيرية في مدار عطارد في 21 نوفمبر 2026، وتنفصلان في 9-10 ديسمبر 2026 ^{8BepiColombo factsheet · European Space Agency ↗}.

تشمل الأسئلة العلمية لبيكولومبو سبب وجود الجليد في الفوهات القطبية للكوكب المحترق، وسبب امتلاك عطارد مجالًا مغناطيسيًا، وماهية التجاويف الغامضة على سطحه ^{18BepiColombo — Investigating Mercury's mysteries · European Space Agency ↗}. وستدرس المركبة الكوكبية المدارية سطح عطارد وباطنه من المدار ^{16BepiColombo · NASA Science ↗}. ويتفرد بيكولومبو بتألفه من مركبتين علميتين مداريتين: المركبة الكوكبية المدارية لدراسة الكوكب نفسه ومحيطه، والمركبة المغنطوسفيرية اليابانية لدراسة بيئة عطارد المغناطيسية والبلازمية ^{19BepiColombo — Investigating Mercury's mysteries (ESA Science Programme) · European Space Agency (science.esa.int) ↗}.

تشمل محطات رحلتها تحليقاً قرب الأرض في أبريل 2020 وتحليقين قرب الزهرة، يتبعهما ستة تحليقات قرب عطارد بين أكتوبر 2021 ويناير 2025 قبل الوصول إلى الكوكب.^{8BepiColombo factsheet · European Space Agency ↗}

تُعدّ عبورات عطارد أمام الشمس أحداثًا نادرة نسبيًا؛ إذ تحدث في المتوسط نحو 13 أو 14 عبورًا في القرن، وتقع في مايو أو نوفمبر، وعادة ما تأتي في أزواج يفصل بين كل منها ثلاث سنوات، وبين كل زوجين نحو عقد ^{20Mercury in Transit: The History and Future of Measuring Transits · Carnegie Institution for Science (Earth & Planets Laboratory) ↗}. وخلال القرون السبعة الممتدة من 1601 إلى 2300، تشهد الأرض 94 عبورًا لعطارد أمام الشمس: 31 في مايو عند العقدة الهابطة و63 في نوفمبر عند العقدة الصاعدة ^{4Seven Century Catalog of Mercury Transits: 1601 CE to 2300 CE · NASA Goddard Space Flight Center (Eclipse Web) ↗}. وعبورات عطارد أكثر شيوعًا من عبورات الزهرة، وكان آخرها في 2016 قبل عبور نوفمبر من عام 2019م ^{21November 11 Mercury Transit · Lowell Observatory ↗}.

في عام 1627 أنهى يوهانس كبلر فهرسه النجمي وجدوله الكوكبي، وتنبأ بأن عطارد سيمر أمام الشمس في 7 نوفمبر 1631؛ وتوفي عام 1630 دون أن يشهد تحقق تنبؤه ^{20Mercury in Transit: The History and Future of Measuring Transits · Carnegie Institution for Science (Earth & Planets Laboratory) ↗}. وقد استخدم غاسندي تنبؤات كبلر لرصد عبور عطارد عام 1631، ليصبح أول من يوثّق عبورًا كوكبيًا أمام الشمس ^{21November 11 Mercury Transit · Lowell Observatory ↗}.

وفي 1716 نشر إدموند هالي ورقة وصف فيها كيف يمكن استخدام العبورات لقياس مسافة الشمس، وبذلك أرسى المقياس المطلق للنظام الشمسي انطلاقاً من قانون كبلر الثالث ^{22Planetary Transits Across the Sun · NASA Goddard Space Flight Center (Eclipse Web) ↗}.

كشفت مركبة ميسنجر أدلة على وجود جليد ماء عند قطبي عطارد، حيث يبقى متجمدًا في مواقع لا يصل إليها ضوء الشمس أبدًا، وهو أمر ممكن لأن ميل محور دوران الكوكب يكاد يكون صفرًا ^{6MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) · NASA Science ↗}. وقد قدّمت المركبة أول صور ضوئية للجليد ومواد متطايرة متجمدة أخرى داخل فوهات مظللة بشكل دائم قرب القطب الشمالي للكوكب ^{23MESSENGER Provides First Optical Images of Ice Near Mercury's North Pole · Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ↗}. ويعود أصل هذا الاكتشاف إلى ما قبل عقدين من ميسنجر، حين كشفت صور رادارية من الأرض عن رواسب قطبية يُفترض أنها جليد ماء، ثم جاءت ميسنجر لتؤكد هذه الفرضية عبر مزيج من مطيافية النيوترونات والنمذجة الحرارية والانعكاسية بالأشعة تحت الحمراء ^{23MESSENGER Provides First Optical Images of Ice Near Mercury's North Pole · Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ↗}. وقد ركّزت حملة التصوير على فوهة بروكوفييف، وهي أكبر فوهة في المنطقة القطبية الشمالية لعطارد وُجد أنها تحتضن مادة ساطعة راداريًا ^{23MESSENGER Provides First Optical Images of Ice Near Mercury's North Pole · Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ↗}.

كانت المواد القطبية غير المعتادة واحدة من ستة ألغاز رئيسية ركّزت عليها ميسنجر في دراسة عطارد، إلى جانب الكثافة والتاريخ الجيولوجي والمجال المغناطيسي واللب والمواد المتطايرة الرئيسية، فتبيّن أنها جليد ماء على أقرب الكواكب إلى الشمس ^{7MESSENGER — Our Contribution · Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ↗}. وخلال تحليقه السادس في يناير 2025، حلّق بيكولومبو على ارتفاع بضع مئات من الكيلومترات فوق القطب الشمالي لعطارد، فجمع صورًا قريبة تكشف على الأرجح فوهات جليدية أرضياتها في ظل دائم، وسهولًا شمالية شاسعة تضربها الشمس ^{19BepiColombo — Investigating Mercury's mysteries (ESA Science Programme) · European Space Agency (science.esa.int) ↗}.

عُرف عطارد على الأقل منذ العصر السومري، أي قبل نحو 5,000 سنة؛ وفي اليونان الكلاسيكية سُمّي أبولو عندما ظهر كنجم صباحي، وهرمس عندما ظهر كنجم مسائي ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗}. ولم يُحدَّد طول اليوم على عطارد إلا في ستينيات القرن العشرين، كما وضع قرب الكوكب من الشمس العلماء المرتبطين بالأرض أمام عقبات رصدية كثيرة لم يتغلب عليها إلا مسبار ميسنجر ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗}. واستُثمر قرب عطارد من الشمس لتأكيد تنبؤات نظرية النسبية حول الطريقة التي تؤثر بها الجاذبية في المكان والزمان ^{1Mercury | Facts, Color, Size, & Symbol · Encyclopaedia Britannica ↗}.

ولأن عطارد قريب جدًا من الشمس، يصعب رصده مباشرة من الأرض إلا عند الفجر أو الغسق، حين لا يطغى سطوع الشمس على هذا الكوكب الصغير ^{13Mercury Exploration · NASA Science ↗}. وكما تُرى من الأرض، لا يتيسر إلا عبور الكواكب الداخلية عطارد والزهرة، وعبور الكواكب أندر بكثير من كسوف الشمس بسبب القمر ^{22Planetary Transits Across the Sun · NASA Goddard Space Flight Center (Eclipse Web) ↗}.

وانطلقت ميسنجر في رحلة طولها 4. 9 مليار ميل (7. 9 مليار كيلومتر) تضمنت 15 لفّة حول الشمس وتحليقات قرب الأرض والزهرة وعطارد نفسه قبل أن تستقر في مدار الكوكب المستهدف ^{7MESSENGER — Our Contribution · Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ↗}.