شرح درس الفضاء والنجوم والمجرات اول متوسط الفصل الثاني

حين تنظر في ليلة صافية في الربع الخالي بعيدًا عن أضواء المدن ترى آلاف النجوم تتلألأ في السماء. وقد جعلت هذه المناظر الإنسان يطلب معرفة المزيد عن الفضاء، فابتكر أدوات تقربه من أبعد الأجرام.

أدوات استكشاف الفضاء

• التلسكوب البصري: يجمع ضوء الأجرام البعيدة بعدسة أو مرآة فيكبّر صورتها ويُظهر ما لا تراه العين المجردة.
• التلسكوب الراديوي: يستقبل موجات راديوية تصدر عن الأجرام السماوية فيكشف عما لا يظهر للضوء المرئي.
• التلسكوب الفضائي: يدور خارج الغلاف الجوي كتلسكوب هابل فيرى بوضوح لا يعكره الهواء.
• الأقمار الصناعية: أجرام من صنع الإنسان تدور حول الأرض للاتصالات والأرصاد والتصوير.
• المسابير والمركبات: تُرسل إلى الكواكب لتصور وتجمع بيانات، ومنها مركبات المريخ.
• المحطة الفضائية الدولية: مختبر يدور حول الأرض يعيش فيه رواد الفضاء ويجرون تجارب.

السنة الضوئية

الأجرام بعيدة جدًا، فلا تناسبها وحدة الكيلومتر. لذلك يستعمل العلماء السنة الضوئية، وهي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة كاملة. وسرعة الضوء نحو ٣٠٠٬٠٠٠ كم/ث، فتبلغ السنة الضوئية نحو ٩٫٥ تريليون كيلومتر.

«السنة الضوئية وحدة مسافة وليست وحدة زمن.»

فمثلًا أقرب النجوم بعد الشمس يبعد نحو ٤٫٢ سنة ضوئية، أي أن الضوء القادم منه استغرق نحو ٤٫٢ سنة ليصل إلينا. وعندما ننظر إلى نجم بعيد نراه كما كان قبل زمن ضوئه.

خصائص النجوم

النجم كرة هائلة من الغازات الحارة جدًا تشع الضوء والحرارة. وتتفاوت النجوم في خواص عدة.

• اللون: يدل على درجة الحرارة، فالنجوم الزرقاء والبيضاء أحرّ النجوم، والصفراء متوسطة كالشمس، والحمراء أبرد النجوم.
• الحجم: يتراوح بين أقزام صغيرة وعمالقة وعمالقة عظمى.
• اللمعان: مقدار الطاقة التي يشعها النجم فعلًا، ويختلف عن السطوع الذي نراه، لأن النجم القريب الباهت قد يبدو أسطع من نجم بعيد شديد اللمعان.
• الكتلة: تحدد عمر النجم وطريقة نهايته.

الشمس نجم

الشمس نجم متوسط الحجم يقع في مركز نظامنا الشمسي، وهي أقرب النجوم إلينا. وسطح الشمس حرارته نحو ٥٥٠٠ درجة سيليزية، وهي كرة من الهيدروجين والهيليوم. وتولّد الطاقة في قلبها بتفاعلات نووية تحوّل الهيدروجين إلى هيليوم. وتأتينا منها طاقة الضوء والحرارة التي تحرك دورة الماء والطقس وتمكّن النباتات من البناء الضوئي. ويحذّر من النظر إلى الشمس مباشرة لأنه يضر العين.

دورة حياة النجم

تتغير النجوم عبر مراحل طويلة جدًا تتحدد بكتلتها.

• السديم: سحابة من الغاز والغبار تتجمع بفعل الجاذبية فتكوّن نجمًا أوليًا.
• النجم المتسلسل الرئيس: مرحلة الاستقرار الطويلة التي يحرق فيها النجم الهيدروجين، والشمس في هذه المرحلة.
• العملاق الأحمر: حين ينفد الهيدروجين في القلب يتمدد النجم ويبرد سطحه ويحمر.
• النهاية: النجم الصغير والمتوسط ينتهي قزمًا أبيض بعد أن يتخلص من غلافه الخارجي، أما النجم الكبير فينفجر في مستعر أعظم ثم يصير نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود.

ويبقى ما قذفته النجوم المنفجرة من غازات مادة تتكون منها نجوم أخرى.

المجرات

المجرة تجمع هائل من النجوم والغاز والغبار تربطها الجاذبية، ويحوي بعضها مئات المليارات من النجوم. وتصنف بحسب الشكل.

• الحلزونية: لها مركز منتفخ وأذرع ملتفة كالدوامة، وفيها غاز وغبار ونجوم فتية كثيرة.
• الإهليلجية: بيضاوية الشكل أو كروية، وأقل غازًا وغبارًا وفيها نجوم أقدم أغلبها.
• غير المنتظمة: لا شكل محددًا لها.

ومجرتنا درب التبانة مجرة حلزونية، تقع الشمس في أحد أذرعها بعيدًا عن المركز، وترى من الأرض حزامًا شاحبًا عبر السماء في الليالي الصافية. ويصل قطرها إلى نحو ١٠٠٬٠٠٠ سنة ضوئية.

سعودي بين النجوم

خطت المملكة خطوات في ميدان الفضاء، ومنها رحلة الأمير سلطان بن سلمان رائد الفضاء العربي والمسلم الأول عام ١٩٨٥ ميلاديًا، ومشاركة رائدة الفضاء ريانة برناوي ورائد الفضاء علي القرني عام ٢٠٢٣ ميلاديًا في مهمة إلى المحطة الفضائية الدولية. وتعمل مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية على أقمار صناعية وأبحاث فضائية.