المجموعة الشمسية

تضمّ المجموعة الشمسية الشمس وثمانية كواكب وخمسة كواكب قزمة محددة رسمياً ومئات الأقمار وآلاف الكويكبات والمذنبات.¹ ويقارب عدد الكويكبات المعروفة في النظام 1.4 مليون كويكب، بينما يقدَّر عدد المذنبات بنحو أربعة آلاف.² واسم هذا النظام مشتق من كلمة «شمسي» التي تصف كل ما يتصل بنجمنا، وهي مأخوذة من الكلمة اللاتينية للشمس.¹ وحتى الآن، تبقى الأرض هي المكان الوحيد الذي وُجدت فيه الحياة في المجموعة الشمسية.²

ويُقاس هذا الفضاء الشاسع بوحدة فلكية واحدة تعادل نحو 150 مليون كم، أي ما يقارب 93 مليون ميل، وهي مسافة الشمس إلى الأرض.¹ وتمتدّ أبعد تخوم النظام المعروفة إلى سحابة أورت، وهي حطام جليدي بعضه أكبر من الجبال يدور حول الشمس على مسافة تصل إلى 1.6 سنة ضوئية.¹ ويتراوح امتداد هذه السحابة بين 5000 و100000 وحدة فلكية من الشمس.¹ وهي تقع وراء بلوتو وأقصى حدود حزام كايبر.³

وتقع مجموعتنا الشمسية في أحد أذرع مجرة درب التبانة الحلزونية المسمّى ذراع الجبار.² وهو ذراع صغير جزئي يقع بين ذراعي القوس وحامل رأس الغول، وتدور المجموعة حول مركز المجرة بسرعة 515 ألف ميل في الساعة، أي 828 ألف كم في الساعة.¹ وتستغرق الدورة الكاملة حول مركز المجرة نحو 230 مليون سنة.²

تشكّلت المجموعة الشمسية قبل نحو 4.6 مليار سنة من سحابة كثيفة من الغاز والغبار بين النجمي.¹ انهارت السحابة على نفسها، وربما كان السبب موجة صدمية من نجم قريب انفجر مستعراً أعظم.¹ ومع الانهيار، أخذت المادة تصطفّ في قرص دوّار حول مركز ستحتله الشمس لاحقاً.¹

وفي قلب ذلك الانهيار وُلدت الشمس، ثم جمعت في النهاية أكثر من 99% من المادة المتاحة.¹ أما بقية المادة فتصادمت وتلاحمت حتى كبرت بعض الكتل بما يكفي لكي تصوغ جاذبيتها كرات صارت كواكب وكواكب قزمة وأقماراً كبيرة.¹ وفي مواضع أخرى لم يكتمل الاندماج، فبقيت البقايا المبكرة شظايا لم تتجمّع يوماً في كوكب.¹ وهذه البقايا هي ما نعرفه اليوم بحزام الكويكبات الواقع بين مداري المريخ والمشتري.⁴

وقرب الشمس الفتية لم تكن تصمد إلا المواد الصخرية، ولهذا كانت الكواكب الأربعة الأولى — عطارد والزهرة والأرض والمريخ — كواكب صخرية صغيرة ذات أسطح صلبة.¹ وفي المناطق الخارجية الباردة تجمّعت المواد الجليدية والسائلة والغازية بفعل الجاذبية، وهناك وجدنا العملاقين الغازيين المشتري وزحل والعملاقين الجليديين أورانوس ونبتون.¹ وهكذا رتّبت الحرارةُ النظامَ منذ ولادته: صخور قرب الشمس، وجليد وغاز في الخارج، وحطام لم يندمج في ما بينهما.¹

وتقدّم الأدلة الجيوكيميائية والفلكية صورة أدقّ لهذا البناء، إذ تشير إلى أن تشكّل الكواكب جرى في خزّانين منفصلين مكاناً وزماناً.⁵ وترجّح المحاكاة العددية أن هذا الفصل بدأ من تفاعل ديناميات القرص والتراكم غير المتجانس والتطور الداخلي للكواكب الأولية الناشئة.⁵ ويربط الباحثون هذا الانقسام بخط الثلج المائي المتحرك في القرص.⁵

الشمس هي النجم الذي يقع في قلب المجموعة الشمسية، وبجاذبيتها يتماسك النظام كله.⁶ فمن أكبر الكواكب إلى أصغر شظايا الحطام، يبقى كل شيء في مداره بفعل جاذبية الشمس.⁶ ويتجاوز أثر الشمس حدود الجذب، فالرابط بينها وبين الأرض هو ما يقود الفصول وتيارات المحيطات والطقس والمناخ وأحزمة الإشعاع والشفق القطبي.⁶

وهي واحدة من مليارات النجوم التي تملأ مجرة درب التبانة.⁶ وتتكرّر دورة نشاطها مرة كل 11 سنة تقريباً، بينما يتوهّج إكليلها — غلافها الخارجي — بحرارة تُقاس بملايين الدرجات.⁶ وللشمس مركزية في التعريفات نفسها: فأول شروط الكوكب عند الاتحاد الفلكي الدولي أن يدور الجرم حولها.⁷

وتُدرَس الشمس اليوم عن قرب لم يسبق له مثيل، فمسبار «سولار أوربيتر» الأوروبي هو أعقد مختبر علمي أُرسل إلى الشمس، وهو يصوّرها من مسافة أقرب من أي مركبة سابقة، وأول من نظر إلى قطبيها.⁸ أُطلق المسبار في فبراير 2020، والتقط أول صوره في يوليو من العام نفسه، وبدأ عملياته العلمية الروتينية في نوفمبر 2021.⁸ ويحمل على متنه عشرة أجهزة علمية بكتلة إطلاق تبلغ 1720 كغم، ويقترب من الشمس حتى مسافة 42 مليون كم.⁸

وتنتظم الكواكب الثمانية في مجموعتين واضحتين: أربعة كواكب داخلية صخرية صغيرة ذات أسطح صلبة هي عطارد والزهرة والأرض والمريخ، وأربعة عمالقة في الخارج.⁹ فالمشتري وزحل عملاقان غازيان لا أسطح صلبة لهما بل غازات دوّارة فوق لبّ، وأورانوس ونبتون عملاقان جليديان.⁹ وبهذا الترتيب نفسه أدرج الاتحاد الفلكي الدولي الكواكب الثمانية عند تعريفه للكوكب عام 2006.⁷

وللكواكب أطراف قصوى لافتة.¹ فأشدّ كواكب المجموعة حرارة هي الزهرة، رغم أن عطارد أقرب إلى الشمس.¹ ويسير الزهرة ببطء عجيب، فدورته النجمية −243.018 يوماً وهي تراجعية، بحيث يطول يومه عن سنته.¹¹ أما المشتري فهو أكبر الكواكب بنصف قطر استوائي يبلغ 71,492 كم، وأسرعها دوراناً بزمن نجمي مقداره 0.41354 يوم.¹¹ وعطارد أسرع الكواكب مداراً، إذ تكتمل دورته حول الشمس في 0.2408467 سنة.¹¹ وهو أيضاً أصغر الكواكب بنصف قطر استوائي يبلغ 2,440.53 كم.¹¹ أما نبتون فيحمل أطول سنة كوكبية، إذ يبلغ زمنه المداري 164.79132 سنة.¹¹

وللعمالقة الأربعة حلقات، وكذلك لكويكب واحد على الأقل.² وليس لكوكب صخري واحد بين الثمانية شيء منها.² ويبقى زحل، بين هذه العوالم، صاحب أكبر عدد من الأقمار.¹²

تُحيط بالكواكب أجرام طبيعية تدور حولها، هي الأقمار أو التوابع، وتتنوع أشكالها وأحجامها وأنواعها، وهي صلبة عموماً ولا يملك غلافاً جوياً إلا قليل منها.¹² ولا تقتصر مداراتها على الكواكب، فمئات الأقمار تدور أيضاً حول الكواكب القزمة والكويكبات وأجرام ما وراء نبتون.¹² وعطارد والزهرة هما الكوكبان الوحيدان بلا أقمار، وإن كان للزهرة «شبه قمر» يحمل رسمياً اسم زوزفي.¹ وزحل هو صاحب الرصيد الأكبر من الأقمار بين الكواكب.¹²

ولقمر الأرض سجل يجعله شاهداً على تاريخ النظام، فسطحه يحفظ سجلاً جيولوجياً لتاريخ المجموعة الشمسية، ويؤدي دوراً محورياً في دراسة كوكبنا ومجموعتنا.¹² وباطن هذا القمر ثلاث طبقات، ويحيط به غلاف خارجي رقيق كالضباب.¹² وقد نشأ القمر على الأرجح في اصطدام هائل ضرب الأرض الفتية.¹² ويتغيّر مظهره خلال الشهر؛ فتارة يتوهّج وجهه كله، وتارة لا يظهر منه إلا هلال رفيع، وطوراً يكاد يختفي؛ وهي تحولات تُعرف بأطوار القمر الثمانية المسمّاة.¹² ومع ذلك، يجعل قمر الأرض كوكبنا أكثر صلاحية للحياة بتلطيفه تمايل محوره.¹²

وخارج الأرض يغدو الماء قصة أخرى، ففي فوهات القمر المظلمة دائماً، حيث لا تصلها الشمس أبداً، جليد قديم محفوظ منذ زمن سحيق.¹² وتتزايد الأدلة على محيطات سائلة في عوالم أخرى، من بينها أوروبا وإنسيلادوس.¹³ فمهمات مختبر الدفع النفاث رصدت براكين وودياناً ونوافير ماء وعواصف هائلة في أرجاء النظام.¹³

ويرسم تعريف الكوكب الذي أقرّه الاتحاد الفلكي الدولي حدوداً جديدة للعائلة الكوكبية، فصار في النظام خمسة كواكب قزمة محددة رسمياً هي سيريس وبلوتو وهاوميا وماكيماكي وإريس.⁹ وكانت أولى الأجرام التي وضعت في هذه الفئة سيريس وبلوتو وإريس، وسيريس وحدها تقع في المجموعة الداخلية داخل حزام الكويكبات.¹⁴ والكوكب القزم عند الاتحاد: جرم يدور حول الشمس ويأخذ شكلاً شبه كروي بفعل جاذبيته الذاتية، لكنه لم ينظّف محيط مداره وليس تابعاً لكوكب.⁷

وقد تلقّى بلوتو القرار الأشهر في تاريخه، فبعد عقود من اعتباره الكوكب التاسع، أعاد الاتحاد الفلكي الدولي تصنيفه كوكباً قزماً عام 2006.¹⁵ وقد عجّل بهذا التحول اكتشاف جرم بعيد أكثر كتلة من بلوتو، إذ كان مايك براون من معهد كالتك وتشاد تروخيو من مرصد جيميني وديفيد رابينوفيتش من جامعة ييل يبحثون عند حدود المجموعة الشمسية في مرصد بالومار في ليلة 21 أكتوبر 2003.¹⁴ وأظهرت الأرصاد اللاحقة أن الجرم المسمى مبدئياً 2003 UB313 أكثر كتلة من بلوتو وأن له قمراً خاصاً به.¹⁴ وصار بحسب قرار الاتحاد رقم 6A النموذج الأول لفئة «البلوتيدات» من أجرام ما وراء نبتون.⁷ ولم يكن القرار سهلاً، إذ أُقرّ بـ237 صوتاً مقابل 157 و17 ممتنعاً، بينما رُفض القرار المنافس 5B رغم تأييد 91 عضواً له.⁷ ثم جاءت «نيو هورايزونز» لتحوّل هذا العالم البعيد إلى وجهة معروفة، فتحليقها أمامه في 14 يوليو 2015 أرسل صوراً وبيانات طيفية غيّرت جذرياً معرفتنا ببلوتو ومنظومته المؤلفة من خمسة أقمار.¹⁴ وبذلك انخفض تعداد الكواكب رسمياً من تسعة إلى ثمانية.⁹

الكويكبات — أو الكواكب الصغيرة كما تُسمّى أحياناً — بقايا صخرية بلا هواء خلّفها التشكّل المبكر للمجموعة الشمسية قبل نحو 4.6 مليار سنة.⁴ ويقارب عدد الكويكبات المعروفة 1.4 مليون.² ويتجمّع معظمها بين مداري المريخ والمشتري في الحزام الرئيسي.⁴ وتتراوح أحجامها من فيستا — أكبرها بقطر نحو 530 كم — إلى أجرام يقلّ عرضها عن 10 أمتار.⁴ والغريب أن كتلة الكويكبات كلها مجتمعة أدنى من كتلة قمر الأرض.⁴ ولم تترك ناسا هذه البقايا بلا دراسة، فقد أرسلت مركبات روبوتية لدراسة عدة كويكبات عن قرب، بينما رُصد كثير غيرها بتلسكوبات أرضية.⁴ ويجمع الاتحاد الفلكي الدولي كل ما يدور حول الشمس عدا الأقمار تحت اسم «أجرام المجموعة الشمسية الصغيرة».⁷

أما المذنبات فهي «كرات ثلج كونية» من غازات متجمدة وصخور وغبار تدور حول الشمس، ولا يتجاوز حجمها عند التجمد حجم بلدة صغيرة.¹⁶ وعندما يقترب المذنب من الشمس تسخّن جوارحه وينفث غباراً وغازات إلى رأس متوهج أكبر من معظم الكواكب، ويمتد منه ذيل يتخطى ملايين الأميال بعيداً عن الشمس.¹⁶ ويُرجّح أن مليارات المذنبات تدور حول الشمس في حزام كايبر، وفي سحابة أورت الأبعد منها.¹⁶

وخلال سنوات قليلة استقبلت المجموعة الشمسية زوّاراً من بين النجوم، أولهم أومواموا الذي اكتُشف عام 2017.¹⁶ ولحق به الثاني، المذنب 2I/بوريسوف، في عام 2019.¹⁶ ثم جاء ثالث الزوّار المؤكدين، المذنب 3I/ATLAS، الذي اكتشفه في 1 يوليو 2025 تلسكوب مسح أطلس الممول من ناسا في تشيلي.¹⁶ ولا يشكّل هذا المذنب أي خطر على الأرض، إذ لم يقترب أكثر من مدار المريخ تقريباً.¹⁶

وراء نبتون يمتد حزام كايبر، وهي منطقة على شكل حلقة من أجرام جليدية تدور خارج مدار الكوكب الأبعد.¹⁷ وهو موطن بلوتو ومعظم الكواكب القزمة المعروفة وبعض المذنبات، وقد تبقى فيه ملايين العوالم الجليدية الأخرى من عصر تشكّل المجموعة الشمسية.¹⁷ وكانت «نيو هورايزونز» كذلك أول مهمة تستكشف «المنطقة الثالثة» من النظام، أي حزام كايبر الواقع وراء العمالقة.¹⁵ ويزيد من تفصيل نظام بلوتو قمره الأكبر شارون الذي يقارب نصف حجمه ويُعدّ أكبر قمر معروف نسبةً إلى كوكبه، إلى جانب أقماره الأخرى ستيكس ونيكس وكيربيروس وهيدرا.¹⁵ ومرّت به مركبة واحدة فقط حتى اليوم، هي «نيو هورايزونز» التي حلّقت أمام بلوتو في يوليو 2015، ثم أمام جرم سُمّي لاحقاً أروكوث في 1 يناير 2019.¹⁷ وفي مرورها الأول أرسلت أول صور واضحة عن قرب لهذا العالم الصغير.¹⁷

وأبعد من ذلك تمتد سحابة أورت، التي يرى العلماء أنها غلاف كروي هائل يحيط بالشمس والكواكب وأجرام حزام كايبر، أشبه بفقاعة سميكة من أجرام جليدية شبيهة بالمذنبات.³ وتتألف من حطام جليدي بعضه أكبر من الجبال، يدور حول الشمس على مسافة تصل إلى 1.6 سنة ضوئية.¹ ويتراوح امتدادها بين 5000 و100000 وحدة فلكية من الشمس.¹ وهي تقع بعيداً وراء بلوتو وأقصى حدود حزام كايبر، ولشدة بعدها لا تملك ناسا صوراً مباشرة لها.³

ولا تزال معرفتنا بحزام كايبر قاصرة على ما ترصده التلسكوبات الأرضية وهابل، إذ لم يزره إلا مسبار واحد حتى اليوم.¹⁷ وقد جاءت هذه المعرفة على مراحل، ففي 30 أغسطس 1992 اكتشف ديفيد جيويت وجين لو من جامعة هاواي أول جرم من أكثر من ألف جرم معروف اليوم يدور خارج مدار نبتون.¹⁴ وكانت تلك بداية المشهد الواقع وراء نبتون الذي دفع الفلكيين لاحقاً إلى مساءلة معنى الكوكب نفسه.¹⁴

لم يبقَ كوكب في المجموعة الشمسية لم تصله مركبة، فالمركبات التي يديرها مختبر الدفع النفاث لحساب ناسا زارت الكواكب كلها، وبدأت السلسلة عام 1962 عندما حلّقت «مارينر 2» المبنية في المختبر أمام الزهرة.¹³ ولم يكن الجهد أميركياً وحده، إذ غادر أكثر من 300 مركبة فضائية روبوتية مدار الأرض، وسافر 24 رائداً أمريكياً إلى القمر.² واستغرق هذا الإنجاز عقوداً من الإرسال المتواصل، من أول تحليق قرب الزهرة إلى بعثات العمالقة الجليدية.¹³

ولعل أشهر المستكشفين على الإطلاق مركبتا فوييجر التوأم، وقد بُنيتا في مختبر الدفع النفاث وأُطلقتا عام 1977، وحلّقتا معاً أمام المشتري وزحل وأورانوس ونبتون وصوّرتاها.¹³ وتحمل المركبتان على متنهما «الأسطوانة الذهبية» إلى ما وراء حدود النظام.¹³ وقد عبرتا حدوداً لم يجتزها غيرهما، فعبر فوييجر 1 «صدمة الإنهاء» عام 2004 ولحق به فوييجر 2 عام 2007، ثم دخل فوييجر 1 الفضاء بين النجمي عام 2012 وتبعه فوييجر 2 عام 2018.¹ وتقع «صدمة الإنهاء» — حيث يتباطأ الريح الشمسي فجأة بفعل ضغط الغازات بين النجمية — بين 80 و100 وحدة فلكية من الشمس.¹ وهما المركبتان الوحيدتان العاملتان خارج الغلاف الشمسي.¹

كانت كلمة «كوكب» في الأصل تصف «النجوم الجوّالة» التي لم تكن تُعرف إلا كأضواء متحركة في السماء.⁷ وفي عام 1772 لفت الفلكي الألماني بوده الانتباه إلى علاقات عددية غريبة بين مسافات الكواكب، وهي العلاقة التي عُرفت بـ«قانون بوده» مع أن أول من اكتشفها هو يوهان تيتيوس من فيتنبرغ.¹⁸ وقد فتحت الفجوة التي أشار إليها هذا القانون بين المريخ والمشتري الباب لحملة بحث عن كوكب مفقود.¹⁸

ثم جاءت الاكتشافات تباعاً، ففي مارس 1781 رصد ويليام هرشل جرماً في كوكبة الجوزاء كبر حجمه الظاهري مع التكبير فتبيّن أنه ليس نجماً، وأُعلن أول الأمر مذنباً ثم ثبت أنه كوكب جديد: أورانوس.¹⁸ وفي 1 يناير 1801 رصد جوزيبي بيازي، مدير مرصد باليرمو، جرماً من القدر الثامن في كوكبة الثور تحرّك بين ليلة وأخرى، فكان أول كويكب عُرف لاحقاً باسم سيريس.¹⁸ وفي 23 سبتمبر 1846 وجّه إنكه في برلين مساعديه دارست وغالي للبحث عن الكوكب الذي تنبأت به الحسابات، فكشفت الليلة التالية أنه يتحرك: إنه نبتون.¹⁸ وكان تشيمبرز قد عدّ في كتابه عام 1895 الكواكب الكبرى ثمانية بالترتيب من عطارد إلى نبتون، متسائلاً عمّا إذا كان ثمة كوكب أبعد، قبل اكتشاف بلوتو بعقود.¹⁸

خلف كثير من الخرائط التي نراها للعوالم البعيدة تقف مؤسسة أميركية عريقة، فمركز «أستروجيولوجي» في هيئة المسح الجيولوجي الأميركية مرجع وطني لعلوم الكواكب ورسم الخرائط والاستشعار عن بعد، يخدم المجتمع الدولي لعلوم الكواكب والجمهور.¹⁹ ويرسم المركز رسالته بأنها خدمة الأمة والمجتمع الدولي لعلوم الكواكب والجمهور سعياً إلى معرفة جديدة بمجموعتنا الشمسية.¹⁹ وقد أصدر المركز أول خريطة جيولوجية شاملة للقمر على الإطلاق.¹⁹ ولم تكن هذه الخرائط حبراً على ورق، فقد استرشدت مهمة المريخ 2020 بخرائط المركز عند فوهة جيزيرو.¹⁹

أما الأسماء فشأن دولي تنظّمه جهة واحدة، فالاتحاد الفلكي الدولي هو الجهة التي تتولى تسمية أجرام المجموعة الشمسية.⁹ وقد ظلّ مسؤولاً منذ مطلع القرن العشرين عن تسمية الأجرام الكوكبية وأقمارها.⁷ وتُعتمد أسماء المعالم الجديدة عبر فريقه العامل لتسمية النظام الكوكبي.⁷