لماذا تبدو الكواكب كروية الشكل؟ وهل هي كروية بشكل مثالي؟
طقس العرب - إذا تأملت كواكب نظامنا الشمسي ستجد فيها العديد من الاختلافات في الحجم والتكوين إلا أن جميعها يبدو للعين المجردة "كروي" الشكل، حسنًا؛ في الحقيقة ليست جميعها كروية بالشكل المثالي ولكنها تظهر للمشاهد مستديرة، هل سألت نفسك لماذا هكذا تبدو الكواكب؟ لماذا لا تكون على شكل مُكعب أو هرم أو حتى اسطوانة؟ في هذا المقال سنكتشف سبب كروية الكواكب ولماذا ليست جميعها كروية بشكل مثالي.
هناك عاملان رئيسيان يساهمان في كروية الكوكب وهما الجاذبية وخصائص الكوكب نفسه
الجاذبية هي قوة أساسية تعمل بين جسمين لهما كتلة، وكلما زادت كتلة الجسم زادت جاذبيته، وتلعب الجاذبية دورًا حيويًا مهمًا في حياة الكواكب وتكوينها
كيف تتكون الكواكب؟
يبدأ تكوين الكواكب بتجميع جزيئات الغبار في كتل، وتنمو هذه الكتل تدريجيًا بشكل أكبر لتتحول إلى حصى ثم إلى صخور أكبر حجمًا، ويساعد وجود الغاز في القرص الكوكبي المبدئي جزيئات المواد الصلبة على الالتصاق ببعضها البعض، ما يؤدي إلى تكوين هياكل أكبر حجمًا تُعرف بـ "الكواكب الصغيرة" وعلى الرغم من أن بعضها قد ينفصل إلا أن البعض الآخر يستمر ويعمل بمثابة لبنات أساسية للكواكب
مع مرور الوقت تنمو هذه الكواكب الصغيرة ويزداد حجمها وتجذب المزيد من المادة حتى تصبح جسمًا واحدًا ضخمًا، ومع استمرار هذا الكوكب بالنمو تصبح جاذبيته أقوى وتسحب المزيد من المادة نحو مركزه وهذا يستمر إلى أن تصبح الكواكب كبيرة بما فيه الكفاية لتمرير الخاص حول نجمها الرئيسي.
وعندما يكون الكوكب قيد التكوين تكون مادته في حالة سائلة - وليس بالضرورة سائلة بالمعنى الحرفي - المعنى أنها تتدفق فيه وهذا يسمح للمادة بالتحرك بسهولة وترتيب نفسها بشكل يتوافق مع الشكل الذي تسحبها إليه الجاذبية وهو الشكل الكروي.
وتؤثر قوة الجاذبية على الكوكب بالتساوي في جميع الاتجاهات فتجذب المواد نحو مركزه وتزيد من كثافة نواة الكوكب، ويؤدي سحب الجاذبية هذا إلى اتخاذ الكوكب شكلًا كرويًا والذي يكون عبارة عن كرة ثلاثية الأبعاد.
لماذا تتخذ الكواكب الشكل الكروي؟
الكرة هي الشكل الأكثر تماثلًا الذي يُمكن تكوينه مع تراكم المادة، فكما ذكرنا سابقًا قوة الجاذبية تعمل بالتساوي في جميع الاتجاهات مما يجعل الكرة الشكل المثالي لمقاومة التشوه، فإذا كان - على سبيل المثال - شكل الكواكب مُكعبًا فإن زواياه ستكون أكثر عُرضة للاصطدام والتشوه.
وإضافة إلى ذلك فإن الكرة تمتلك أكبر حجم بالنسبة لمساحة سطحية مُعينة، وهذا يعني أن الكواكب ذات الشكل الكروي تكون لديها مساحة أكبر لموادها بالمقارنة مع الكوكب الافتراضي ذو الشكل المُختلف.
لماذا الكواكب ليست كروية بالشكل المثالي؟
على الرغم من أن جميع الكواكب في نظامنا الشمسي قد تبدو بالعين المُجردة كروية تمامًا إلا أنها ليست كروية بالشكل المثالي، ومع ذلك فإن بعضها أكثر كروية من غيره. ومن بين هذه الكواكب يُعتبر عطارد والزهرة الأكثر كروية في حين زُحل والمشتري هما الأقل كروية بسبب الانتفاخ في خط الاستواء لديهما.
لماذا تنتفح الكواكب عند خط الاستواء؟
يرجع ذلك إلى حقيقة أن الكواكب تدور حول محورها، عندما يدور جسم ما يحب على الحافة الخارجية أن تسير بسرعة أكبر من الأجزاء الداخلية لمواكبة ذلك. وينطبق هذا على أي جسم دوّار سواء كان عجلة كبيرة أو مروحة أو أي شيء أصغر مثل قرص صغير، حيث يجب على الحافة الخارجية ببساطة أن تقطع مسافة أكبر في نفس الوقت.
عند خط استواء الكوكب يجب اجتياز أكبر مسافة لإكمال دورة واحدة، وعلى الرغم من أن الجاذبية تبذل قصارى حهدها للحفاظ على كُل شيء متماسكًا، إلا أن دوران الكوكب ينتج قوة طرد مركزي - بمعنى أن المادة تريد أن تطير بعيدًا - ما يؤدي إلى حدوث "انتفاخ" عند خط الاستواء حيث يكون التأثير أقوى. ويشار إلى هذا التوسع الزائد باسم " الانتفاخ الاستوائي"
هل الأرض كروية بشكل مثالي؟
كما هو الحال مع جميع الكواكب في نظامنا الشمسي، فإن الأرض أيضًا تحتوي على انتفاخ عند خط الاستواء، ولكنه صغيرًا نسبيًا؛ حيث يبلغ عرض الأرض عند خط الاستواء حوالي 43 كيلومترًا (27 ميلًا) مقارنة بالقياس من القطب إلى القطب. بمعنى آخر؛ الفارق يزيد قليلًا عن 1/300 من قطره عند خط الاستواء. وإذا تم تحويل الأرض إلى كرة يبلغ قطرها مترًا واحدًا عند خط الاستواء، فإن الانتفاخ الاستوائي سيبلغ 3 ملليمترات فقط.
وعلى عكس الأرض، يمتلك المريخ انتفاخًا أكبر بكثير؛ حوالي 1/150 من قطره الاستوائي ولكن هذا لا يزال صغيرًا نسبيًا مقارنة بكوكب زحل الذي يتمتع بأكبر انتفاخ بين جميع الكواكب في نظامنا الشمسي. حيث يبلغ سمك زحل حوالي 1/10 عند خط الاستواء مقارنة بقطره من القطب إلى القطب.
والآن أنت تعرف أن الكواكب مستديرة بسبب الجاذبية وخصائصها الخاصة، ولكنها ليست كروية بشكل مثالي بسبب تأثيرات الطرد المركزي لدورانها.
المصادر: www.universal-sci.com