كوكب عطارد

عطارد هو اقرب كواكب المجموعة الشمسية إلى الشمس، وثاني أصغر الكواكب في النظام، قطره 40% أصغر من الأرض و 40% أكبر من القمر، هو أصغر من جانيميد قمر المشتري وتيتان قمر زحل.

تاريخ تشكل عطارد مشابه لتاريخ الأرض، فمنذ حوالي 4.5 بليون سنة خلت تشكل الكوكب عندما تشكلت كواكب المجموعة الشمسية من سديم حسب نظريات تكون المجموعة. وقد مرت المجموعة بفترة القصف العظيم، وفي وقت مبكر وخلال تشكل الكوكب تميز بقلب معدني كثيف وقشرة من السيليكات، وبعد فترة القصف العظيم تدفقت الحمم عبر ارض الكوكب وغطت قشرته القديمة، وخلال هذا الوقت تجمع الحطام من الصخور والحجارة على الكوكب ودخل في مرحلة جديدة حيث استقرت القشرة عندما خفت حدة القذف.

وفي خلال هذه الفترة تشكلت الحفر والسهول وأصبح عطارد ابرد وتقلص قلبه وخرجت الحمم من تشققات القشرة وكونت مجاري ومنحدرات ونتوءات صخرية.

وخلال المرحلة الثالثة تدفقت الحمم خلال الأرضي المنخفضة مشكلة سهول ناعمة، وخلال المرحلة الرابعة شكلت النيازك الصغيرة سطح من الغبار وبعض من النيازك التي ضربت سطح الكوكب بعد ذلك شكلت حفر جديدة تبدو لامعة للراصد.

وما عدا بعض النيازك التي تسقط أحيانا على الكوكب فإن سطحه غير نشط وظل كذلك لملايين السنين وسيظل كذلك إلى ما شاء الله.

أن عطارد عالم يشبه القمر، ملئ بالحفر، ويحتوي على منخفضات عملاقة، والعديد من الحمم البركانية. تتراوح الحفر في الحجم من 100 متر إلى 1300 كيلومتر. الحفرة الأكبر على عطارد هي حوض كالوريس (Caloris) وقد حددت من قبل هارتمان وكويبير ( 1962) وفي رأي العلماء أن أي حفرة أكبر من 200 كيلومتر في القطر هي حوض.

إن حوض كالوريس والبالغ 1300 كيلومتر في القطر، يرجح انه ناتج عن نيزك أكبر من 100 كيلومتر في الحجم ارتطم بالكوكب ونتج عن هذا الارتطام سلسة جبلية بارتفاع ثلاثة كيلومترات وقذف بمكونات السطح مسافة 600 إلى 800 كيلومتر عبر الكوكب، الأمواج الزلزالية التي أعقبت الارتطام تمركزت في الجانب الآخر للكوكب وأنتجت منطقة أرض عشوائية. بعدما امتلأت الحفرة بشكل جزئي بسبب تدفق الحمم.

يشتهر عطارد بجروف مقوسة كبيرة أو المنحدرات المجزئة التي قد تشكلت عندما برد وانكمش بضعة كيلومترات في الحجم، هذا الانكماش أنتج قشرة مجعدة الشكل بانحدارات شديدة تبلغ الكيلومترات في الارتفاع والمئات من الكيلومترات طولا.

أغلب سطح الكوكب مغطي بالسهول، الكثير منه قديم وبه حفر قد حفرت بعمق والبعض منها أقل حدة، وقد صنف العلماء هذه السهول كسهول مليئة بالحفر وسهول ناعمة. السهول مليئة بالحفر بها حفر أقل من 15 كيلومتر في القطر. هذه السهول قد يكون من المحتمل أنها تشكلت من تدفق الحمم وهي قديمة التكوين. إما السهول الناعمة فهي حديثة التكوين مع القليل من الحفر، مثل السهل الذي يوجد حول حوض كالوريس. في بعض الرقع يلاحظ مجاري الحمم الناعمة تملا تلك الحفر.

وكما يبدو أن عطارد لا يمكن أن يدعم وجود ماء فيه لوجود غلاف جوي خفيف جدا وذو حرارة حارقة طوال يومه، ولكن في عام 1991 التقط العلماء موجات راديو ووجد بها لمعان على القطب الشمالي للكوكب، يمكن أن تفسر على أنها ثلوج على أو داخل سطحه، ولكن هل من المحتمل أن يكون على عطارد ثلوج مع هذا القرب من الشمس؟.

لكن بسبب أن دوران الكوكب عمودي على مداره، والقطب الشمالي مواجه للشمس دائما من وراء الأفق، ولا تتعرض أعماق الحفر للشمس وحرارتها لذا يعتقد العلماء أن درجة الحرارة في تلك المنطقة سوف تكون دائما اقل من –161 درجة مئوية، تلك الدرجة قد تمكنت من احتجاز بخار الماء الذي تدفق من الكوكب، أو أن الثلج قد أتى للكوكب بفعل النيازك والمذنبات. هذا الثلج الذي احتجز أو تجمع ومن الممكن أن يكون قد غطي بطبقات من التراب ومازال يعطي هذا الانعكاس اللامع بالفحص الراد ري.

ويلاحظ بأن الشمس تظهر مرتان ونصف وقت أكبر من على الأرض والسماء سوداء دائما لأن الكوكب عمليا لا جو له بسبب تبعثر الضوء. وعند النظر منه إلى السماء سوف يرى نجمتان ساطعتان، واحدة ملونة هي الزهرة والأخرى الأرض ملونة بالزرقة.

عرف عن عطارد أنه ذو كثافة عالية ( كثافة عطارد 5.5 جرام/سنتيمتر3 والأرض فقط 4.0 جرام/سنتيمتر3 . هذه الكثافة العالية تشير بأنّ الكوكب 70 إلى 60 بالمائة هما وزن معدني، 0 بالمائة من الوزن هي سيليكات. هذا يعطي مؤشر بأن قلب المركز يشكل 75% من نصف قطر الكوكب وحجم المركز 42% من حجم الكوكب.

خلال عام 1880 رسم جيوفاني شياباريلي رسما يوضح ميزات قليلة عن عطارد. قد حدد أن عطارد يجب أن يكون قريب بشكل كبير من الشمس ويواجها بوجه ثابت، كما القمر قريب من الأرض ويواجها بوجه ثابت. في 1962 وبواسطة الفلك الراديوي تفحص الفلكيين الإشعاعات الراديوية من عطارد وحددوا أن الجانب المظلم من الكوكب دافئ جدا ليكون بوجه ثابت للشمس. وقد كان من المتوقع أن يكون أبرد بكثير إذا كان بعيدا عن الشّمس دائما. في عام 1965 حددا بيتينجيل و ديس Pettengill and Dyce فترة دوران الكوكب أنها تكون 59 يوما مستندين على مراصد رادارية. بعد ذلك وفي 1971 صحح غولدشتاين فترة الدّوران لتكون 58.65 يوما مستعملا التلسكوب الراداري. وبعد ملاحظته القريبة من قبل مارينر10 صححت الفترة لتكون 58.646 يوم، ولو أن الكوكب يواجه بوجه ثابت الشمس، فإن فترة دورانه سوف تكون الضعف إلى فترتها المدارية. يدور الكوكب واحد ونصف مرة خلال كل مدار. نظرا لهذا السبب 3:2، فإن اليوم على عطارد ( شروق الشمس إلى شروقها مرة أخرى) 176 يوما أرضيا، من الممكن إن فترة دوران عطارد كانت أسرع خلال الماضي البعيد، ويعتقد العلماء بأن دورانه كان حوالي 8 ساعات، لكن خلال ملايين السنين أخذ في التباطؤ بتأثر المد الشمسي.

وقد كانت المعلومات المتوفرة قليلة عن هذا الكوكب حتى رحلة مارينر10، بسبب الصعوبة في ملاحظته بواسطة المناظير الأرضية، بسبب مداره حول الشمس لهذا يمكن مشاهدته خلال ساعات النهار أو فقط قبل شروق الشمس أو بعد غروب الشمس.

إن أغلب الاكتشافات العلمية حول عطارد جاءت من مارينر 10 والتي قد أطلقت في نوفمبر 1973. ووصلت الكوكب في مارس 1974 وعلى مسافة تقدر بـ 705 كيلومتر من سطحه. وفي سبتمبر 1974 مرت بعطارد لثاني مرة وفي مارس 1975 لثالث مرة. خلال هذه الزّيارات، ومن خلال 2700 صورة قد التقطت وتغطّي 45% من سطح عطارد. وحتى هذا الوقت، كان العلماء يشككون بوجود حقل مغناطيسي للكوكب نظرا لأن الكوكب صغير، ومركزه أصبح صلبا منذ عهد بعيد. وبملاحظته اكتشف وجود حقل مغناطيسي ويشير هذا الاكتشاف بأن الكوكب لديه قلب من الحديد الذي على الأقل بشكل مائع جزئيا، والمعروف أن الحقول المغناطيسية تتولد من دوران مركز مائع ويعرف ذلك بتأثير المولد.

اكتشفت مارينر10 أن الكوكب يمتلك حقل مغناطيسي بقوة 1% مثل الأرض. هذا الحقل المغناطيس يميل 7 درجات إلى محور الدوران وتنتج مجال مغناطيسي حول الكوكب، ولكن مصدر هذا الحقل المغناطيسي مازال مجهولا. لربما ينتج من القلب الحديدي المائع في داخل الكوكب. أو ربما من بقية المغنطيسية لصخور حديدية التي قد مغنطت سابقا عندما كان الكوكب يمتلك حقل مغناطيسي قوي خلال سنواته الأولى وبرد الكوكب وصلب مركزه ولكن بقية من المغنطيسية قد حجزت داخله.

الإكتشافات الجديدة

في يوليو 2022 أعلن عضو مجموعة العلماء توماس زوربوخن التي تتابع مسبار الفضاء ماسينجر أن النتائج تدل على وجود ماء في جو عطارد الخفيف، والتي كانت بمثابة مفاجأة للعلماء معه، حيث أنه من الصعب وجود ذلك على عطارد نظرا لقربه منالشمس. وكشفت الدراسات التي قدمتها مركبة الفضاءماسينجر أن قطر الكوكب تقلص بمقدار 1.5 كيلومترويرجع العلماء سبب ذلك إلى الانخفاض البطيء لحرارة القلب المنصهر للكوكب وهذه العملية تزيد من شدةالمجال المغناطيسيللكوكب.

كما بينت المركبة مؤشرات بالصور عن نشاط عطارد البركاني في الماضي وكذلك يشير قياسمجال مغناطيسيةإلى وجود سائل في قلب الكوكب، وقد عثر العلماء على أدلة على وجود نشاط بركاني حديث على عطارد،حيث بينت الصور التي التقطتها المركبة وجود مساحات كبيرة من سطح الكوكب مغطاة بالفوهات البركانية كما أظهرت إحدى الصور فوهة البركانكايبرالذي يقع جنوب وسط عطارد وقد تم الكشف عن حوض دائري يبلغ قطره 83 ميلا يسمى بوليفنوتوس، كما بينت الصور أن الانفجارات البركانية كانت سببا في تشكيل معظم سطح عطارد.