الدرس الاول
يعرف الكون على انه مجمل الوجود بما في ذلك الكواكب و النجوم و المجرات و محتويات الفضاء بين المجرات من مادة و طاقة
يقدر عمر الكون تقريبا 14 مليار عام
يبلغ قطر الجزء المرئي من الكون حوالي 93 مليار سنة ضوئية
الحقيقة التي اتفق عليها العلماء ان الكون مستمر في الاتساع و ذلك بناء على مشاهداتهم الفلكية
--------------------------
نشأة الكون
هناك عدة نظريات و ضعت لتفسير نشأة الكون من اهم هذه النظريات و التي لاقت قبول بين الاوساط العلمية نظرية الانفجار العظيمتحدث العالم البلجيكي جورج لوميتر سنة 1927 م عن تصور له نتيجة ملاحظاته الدقيقة للكون فوجد ان الكون كان في البداية عبارة عن كتلة غازية عظيمة الكثافة و اللمعان و الحرارة سماها البيضة الكونية
ثم حصل انفجار عظيم لهذه الكتلة بتأثير الضغط الهائل المنبثق من شدة حرارتها فقذفها مع اجزائها في كل اتجاه فكونت الكواكب و النجوم و المجرات
سميت هذه النظرية بنظرية الانفجار العظيم
نظرية الانفجار العظيم
تنص بان الكون بدا من حوالي 13.7 مليار سنة عندما كانت مادة الكون و طاقته متجمعين في بؤرة صغيرة سميت بالذرة الام او البيضة الكونية و قد امتازت بكثافة لانهائية و درجة حرارة عظيمة , ثم انفجرت هذه النواة انفجارا عظيما فتناثرت محتوياتها في كل اتجاه ( بسبب الفارق الضغطي )
في عام 1929 اثبت العالم اودوين هابل تأييده لهذه النظرية بإعطاء دليل رصدي لها حيث اكتشف ان المجرات تتباعد في جميع الاتجاهات و هو ما عرف لاحقا بقانون هابل
ووفق لظاهرة دوبلر فان الكون لا يمتلك اتجاه مفضلا للتمدد وهذا معاكس لنظرية اينشتاين عن الكون الساكن تماما
في عام 1989 ارسلت ناسا قمر صناعي قام بعد ثلاث سنوات بإرسال معلومات تؤكد نظرية الانفجار العظيم و سمي هذا باكتشاف القرن العشرين
---------------------------------------------------------
اللبنات الاساسية للكون
•اللبنة الاولى : السحب الغازية ( السدم الغازية )
•اللبنة الثانية : السحب الغبارية ( السدم الغبارية )
•اللبنة الثالثة : و المهمة و التي تعتبر اللبنة الاساسية لبناء الكون و هي النجوم
السدم : هي تجمعات من الغازات و الاتربة بعضها قديم التكوين نشاء مع بداية الكون لذلك تحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين و الهليوم و لا تحتوى على عناصر ثقيلة و الغالب منها عبارة عن بقايا انفجارات النجوم و ما تخلفه من غازات و اتربة و تكون نسبة العناصر الثقيلة عاليةمن اشهر اشكال السدم
سديم الحصان او راس الفرس
سديم السرطان
سديم الوردة
سديم الجبار
اختبر معلوماتك
1- المقصود ب
ا- البيضة الكونية
ب- قانون هابل
ج- اللبنات الاساسية للكون
2- عرف السديم و ميز بين اشكاله ؟
3- ما دليلك على اتساع الكون ؟
-------------------------------------------------------
الدرس الثاني
المجرات عبارة عن نظام كوني و حدتة النجوم او الحشود النجمية و السدم التي ترتبط معا بقوى جذب كونية متبادلة ، و هي ليست ثابتة في مكانها بل تدور ككتلة و احدة حول محور و همي في مركز المجرة مع اختلاف حركة اجزائها الداخلية
و تتحرك فى الوقت نفسه في الكون مبتعدة عن بعضها البعض و يبلغ اتساع المجرات مئات السنين الضوئية و تختلف فيما بينها من حيث الحجم و الكتلة و عدد النجوم التي تحويها
لقد سميت بحسب اشكالها تبعا لتصنيفها الذي قام به العالم هابل و منها : -
و اهم مجرة لنا هي مجرة درب التبانة او الطريق الحليبي و التي تعتبر الشمس احد نجومها و اقرب المجرات لنا هي مجرة المرأة المتسلسلة و مجرة سحابتا ماجلان
تحوي اكثر من مائتي مليار نجم و يقدر العلماء قطرها بحوالي 100 الف سنه ضوئية و تحوي الكثير من التجمعات الضوئية بما فيها المجموعة الشمسية و التي ينتمي اليها كوكبنا كوكب الارض و تقع المجموعة الشمسية في احد اذرع المجرة الذي يسمى ذراع الجبار
النجم : هو جرم سماوي يشع ضوء و حرارة و هو المكون الاساسي للمجرات
دورة حياة النجم :
للنجم دورة حياة تستغرق ملايين السنين ، و يمر النجم اثناء دورة حياتة باربع مراحل ( تتشابه النجوم في المراحل الثلاث الاولي في حين تعتمد مرحلة الموت على حجم و كثافة النجم ) هي : ( مرحلة النجم الاولي - مرحلة البلوغ - مرحلة الشيخوخة - مرحلة الموت )1- مرحلة النجم الاولي : ينشأ النجم الاولي نتيجة انكماش سديم بارد جدا من الغازات و الغبار المنتشر في الفضاء تحت تاثير الجذب الذاتي لهذه المكونات ، بحيث يتكون هذا السديم في معظمة من غاز الهيدورجين و هو من اخف العناصر ، تبدأ هذه الكتلة بالدوران حول مركزها و تتسارع دقائق السديم نحو مركز الكتلة ، فتصطدم ببعطها مما يؤدى الى تسخينها لتصل الى درجة حرارة عالية جدا . عندما تصل درجة الحرارة الى 15 مليون درجة مئوية ، يبدأ الاندماج النووي بين انوية الهيدروجين فيتكزن الهليوم في مركز الكتلة ، و تنطلق طاقة حرارية جبارة نتيجة التفاعل النووي تعمل على توهج الكتلة الغازية ، و هذا يسمى النجم الاولي و يكون غالبا مائل للاحمرار
2- مرحلة البلوغ :- سرعان ما تزداد كتلة النجم الاولي ، التي تعتمد على مقدار ما في السديم من مادة ، ثم تستقر كتلة النجم ليصل الى مرحلة البلوغ و يسمى عندها النجم البالغ، النجم متوسط الكتلة في مرحلة البلوغ عادة ما يكون اصفر اللون مثل شمسنا ، اما اذا كانت كتلة النجم كبيرة فيعطي نوعا اخر في البلوغ هو النجم الكثيف
3- مرحلة الشيخوخة ( العملاق الاحمر ) : يستمر النجم بالتوهج مع استمرار التفاعلات النووية فتتغلب قوة الاشعاع على قوة الجذب نحو المركز فيتمدد و تقل حرارته نسبيا فيكبر في الحجم و يتحول النجم المتوسط الى اللون الاحمر مكونا العملاق الاحمر و اذا كانت الكتلة الاصلية كثيفة يتكون العملاق الاحمر الضخم
4- مرحلة الموت : عملية التمدد نتيجة الاشعاع قد تبلغ مداها و ينفجر النجم ، النجم المتوسط ينفجر ( ظاهرة النوفا ) لتبرد اجزاؤه المتناثرة على شكل سديم تاركا القلب المشع كنجم صغير ابيض يسمى القزم الابيض ، بينما النجم الكثيف ينفجر انفجار مروعا ( ظاهرة السوبر نوفا ) و الكتلة المتبقية تكون كبيرة حيث تتمركز المواد الثقيلة الناتجة من اندماج الهليوم مكونة كتلة ذات قوة جذب جبارة تسمى الثقوب السوداء و التي تتميز بجاذبية عالية جدا لدرجة انها قادرة على جذب فوتونات الضوء لذا تبدو كمساحات غير مضيئة في الفضاء تجذب كل ما يقترب منها فسماها البعض المكانس الفضائية
مخطط هرتزبرج - راسل : عبارة عن مخطط انتشاري يوضح العلاقة بين القدر المطلق للمعان النجم و نوع طيفة تبعا لدرجة الحرارة المؤثرة و يسمى المخطط عادة H-R Diagram او HRD
اختبر معلوماتك
1- ما المقصود ب
ا- المجرة
ب- النجم
ج- السديم
د- الثقب الاسود
2- ما الفرق بين
ا- المجرة و النجم
ب- النوفا و السوبر نوفا
ج- النجم الاصفر و النجم العملاق الاحمر
3- ارسم مخطط يوضح تقسيم هابل للمجرات
4- اشح
ا- دورة حياة النجم
ب- مصدر طاقة النجم
ج- عدم اصدار الثقوب السوداء للضوء
-------------------------------------------------
الدرس الثالث
نشأة المجموعة الشمسية
كيف تكونت المجموعة الشمسية :
1- تدور سحابة باردة غير منتظمة الشكل و هائلة الحجم من الغبار و الغازات ( يمثل الهيدروجين و الهليوم الجزء الاكبر منها ) حركة عشوائية
2- ادى الضغط الناتج عن اشعة النجوم المنتشرة في الكون حول السحابة الى تحرك مكوناتها ببطء و دورانها في اتجاه واحد حول نفسها لتكون شكل قرص مفلطح
3- نتيجة لقوة تجاذب الجزيئات و اختلاف سرعتها داخل القرص تكونت دوامات صغيرة و انكمشت كل كل دوامة مكونة نواة كوكب مستقل فيما بعد
4- الجزء الاكبر من مادة السحابة الضخمة انجذبت الى مركزها مكونة شكل الشمس الاولي
5- اخذت انوية الكواكب في تنظيم حركتها الداخلية و اخذت تنكمش بحيث اصبحت المواد الثقيلة تتجه الى مركزها و في الوقت ذاته ادى الضغط الناتج عن تجاذب الجزيئات في نواة الشمس و اصطدامها مع بعضها الى تولد الحرارة داخلها مع ارتفاع درجات الحرارة تدريجيا
6- بدأت التفاعلات النووية في نواة الشمس ، و بدأ الاشعاع في تنقية الاجواء المحيطة بانوية الكواكب من الغازات الخفيفة بخاصة القريبة من الشمس و هكذا تكونت المجموعة الشمسية
تطور الارض المبكر :
تطورت الارض و انفصلت الى نطاقات نتيجة عملية التمايز ( و هي تحول الارض من كتلة متجانسة و مختلطة الى جسم مقسم الى اغلفة متحدة المركز تختلف عن بعضها فيزيائيا و كيميائيا )ان الارض في بداية تكونها كانت باردة و صلبة و لا يوجد حولها غلاف غازي او مائي بدأت بعدها الحرارة تزداد داخلها و يعود ذلك الى :
1- ارتطام الاجسام الصغيرة من سحابة الغبار بسطح الارض
2- تحلل العناصر المشعة في باطن الارض ( مثل اليورانيوم و الثوريوم و تتحول الى رصاص )
3- احتكاك مواد الارض ببعضها نتيجة دورانها حول محورها
4- التفاعلات الكيميائية و تكون الاكاسيد
تمايز مكونات الارض :
تطور الغلاف الغازي :
تكون الغلاف الغازي الاولي للارض نتيجة تصاعد الغازات و المواد الطيارة من تصدعات القشرة الارضية و ثوران البراكين و كانت تشمل اساسا بخار الماء و ثاني اكسيد الكربون و الميثان ، يلي ذلك تكثيف بخار الماء ليكون السحب ، و بدأت الامطار الغزيرة الجارفة تملأ المناطق المنخفضة مكونة المحيطات الاولية التي كانت مياهها عذبة و بدأت ملوحتها تزيد بالتدريج نتيجة اذابة الماء الجاري للاملاح و المعادن الموجودة في القشرة الارضية بعد تفككها في عمليات التجوية و صبها في المحيطات ، ومنذ حوالي 3.5 مليون سنة بدأت البكتريا الخضراء المزرقة بالقيام بعمليات البناء الضوئي و من ثم اطلاق الاكسجين في الماء ، بمجرد ازدياد عدد الكائنات المنتجة للاكسجين ، و بدأ الاكسجين بالتراكم في الغلاف الجوياختبر معلوماتك
1- ما دور كل من اشعة النجوم المنتشرة في الكون و قوى التجاذب في تكوين المجموعة الشكسية
2- اشرح تكون اغلفة الارض
3- اشرح تطور الغلاف الغزي
4- اشرح زيادة الحرارة داخل الارض بعد تكونها
تاكد من اجابتك
اجابة مراجعة الدرس الاول
إجابات أسئلة مراجعة الدرس 1
1. (أ) كتلة غازية عظيمة الكثافة واللمعان والحرارة.
(ب) المجرات تتباعد وتتراجع بعيدًا في جميع الاتجاهات
(ج) اللبنة الأولى من السحب الغازية (السدم الغازية) واللبنة الثانية تتكون من الغبار الكوني (السدم الغبارية) واللبنة الثالثة والهامة من وهي اللبنة الأساسية لبناء الكون وهي النجوم .
2. تجمعات من الغازات والأتربة بعضها قديم التكوين نشأ مع بداية نشأة الكون، ولذلك تحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين والهيليوم ولا تحتوي على عناصر ثقيلة . والغالب منها عبارة عن بقايا انفجارات النجوم وما تخلفه من غازات وأتربة وتكون نسبة العناصر الثقيلة في هذه السدم عالية إذ تكونت هذه العناصر من المخلفات النجمية . أثبت الرصد الفضائي والصور المتتابعة للأقمار الصناعية .
إجابات أسئلة مراجعة الدرس 2
1. (أ) المجرات عبارة عن نظام كوني وحدته النجوم أو الحشود النجمية والسدم التي ترتبط معًا بقوى جذب كونية متبادلة ، وهي
ليست ثابتة في مكانها بل تدور ككتلة واحدة حول محور وهمي نفسه في مركز المجرة مع اختلاف حركة أجزائها الداخلية وفي
الوقت نفسه تتحرك في الكون مبتعدة عن بعضها البعض .
(ب) جسم يشع ضوء وحرارة تختلف باختلاف المرحلة العمرية للنجم .
(ج) تجمعات من الغازات والأتربة بعضها قديم التكوين نشأ مع بداية نشأة الكون، ولذلك تحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين والهيليوم ولا تحتوي على عناصر ثقيلة . والغالب منها عبارة عن بقايا انفجارات النجوم وما تخلفه من غازات وأتربة وتكون نسبة العناصر الثقيلة في هذه السدم عالية إذ تكونت هذه العناصر من المخلفات النجمية .
(د) الكتلة المتبقية عن الانفجار النجمي وتكون أكبر من الأقزام البيض حيث تتمركز المواد الثقيلة الناتجة من اندماج ذرات الهليوم في مركز الكتلة مكونة كتلة ذات قوة جذب جبارة ، وتتميز بجاذية عالية جدًّا لدرجة قدرتها على جذب فوتونات الضوء لذا تبدوا كمساحات غير مضيئة في الفضاء تجذب كل ما يقترب منها لذا يسميها البعض المكانس الفضائية .
2. (أ) المجرّة عبارة عن نظام كوني مؤلّف من النجوم والسدم ، أمّا النجم فهو أحد مكوّنات المجرة الأساسية يشعّ ضوءًا وحرارة .
(ب) النوفا انفجار نجمي أقل وطأة من السوبر نوفا ويعتمد ذلك على كثافة النجم المنفجر وحجمه .
(ج) النجم الأصفر مرحلة متطورة من النجم الأحمر بعدما زادت معدلات الاندماج النووي وارتفاع الحرارة لمعدلات أعلى عما هو في النجم الأحمر .
. 3. راجع الشكل ( 5) في كتاب الطالب صفحة 18
(أ) استنادًا إلى حجم السديم وكثافة مكوّناته، تحدث إحدى الحالتين الآتيتين:
سديم ضخم كثيف: سديم # نجم أحمر عملاق # نجم أصفر متوسّط # نجم أبيض كثيف # انفجار نجمي (نوفا) # سديم مرّة أخرى + قزم أبيض
سديم متوسّط الكثافة: سديم # نجم أحمر عملاق ضخم # نجم أصفر (مثل شمسنا) # نجم أبيض كثيف ضخم # انفجار نجمي (أو سوبر نوفا) # ثقب أسود
(ب) الاندماج النووي .
(ج) لتميزها بجاذبية عالية جدًّا لدرجة قدرتها حتى على جذب فوتونات الضوء لذا تبدوا كمساحات غير مضيئة في الفضاء .
إجابات أسئلة مراجعة الدرس 3
1. دوران السديم والحلقات الغازية حول نفسها ، ارتفاع درجة الحرارة بسبب عملية التمايز في المرحلة الأولية لتكون الكواكب .
2. تكاثف بخار الماء ، تكون الأمطار ، ثم الأنهار التي تصب في القيعان الضخمة لتكون محيطات .
3. أنشطة بركانية ، يصاحبها غازات ، تكثف بخار الماء يكون أمطارًا ، تتكون الأنهار وتصب في القيعان المنخفضة لتكون محيطات تزداد ملوحتها عن طريق إذابة المعادن المكونة للصخور التي تجري عليها الأنهار ، وجود الماء يسمح بحياة بدائية كالطحالب خاصة الخضراء المزرقة ، التمثيل الضوئي يسمح بتصاعد الأكسجين ليكون مكونًا أساسيًّا للغلاف الغازي مع الزمن ومن ثم تنوع الأحياء فيما بعد .
4. تحلل المواد المشعة ، تساقط الأجسام الصغيرة من سحابة الغبار على سطحها وارتطامها بشدّة، تحلُّل العناصر المشعّة في باطن
الأرض وتحوُّلها تلقائيًّا إلى عناصر أخرى تطلق كميات كبيرة من الجسيمات والطاقة الحرارية، احتكاك موادّ الأرض بعضها ببعض في أثناء دوران الأرض حول محورها.
اجابة اسئلة الفصل الاول
اولا اختر
1. د
2. أ
3. ب
4. د
5. ب
6. ب
ثانيا بما تفسر
1. أنشطة بركانية ، يصاحبها غازات ، تكثف بخار الماء
يكون أمطارا ، تتكون الأنهار وتصب في القيعان
المنخفضة لتكون محيطات تزداد ملوحتها عن طريق
إذابة المعادن المكونة للصخور التي تجري عليها
الأنهار ، وجود الماء يسمح بحياة بدائية كالطحالب
خاصة الخضراء المزرقة ، التمثيل الضوئى يسمح
بتصاعد الأكسجين ليكون مكونًا أساسيًّا للغلاف
الغازي مع الزمن ومن ثم تنوع الأحياء فيما بعد .
2. أنشطة بركانية ، يصاحبها غازات ، تكثف بخار الماء
يكون أمطارا ، تتكون الأنهار وتصب في القيعان
المنخفضة لتكون محيطات تزداد ملوحتها عن طريق
إذابة المعادن المكونة للصخور التي تجري عليها
الأنهار .
3. نتيجة لقوة تجاذب الجزيئات واختلاف سرعتها داخل
قرص السديم تكونت دوامات صغيرة بحيث تنفصل كل
دوامة وتنكمش مكونة نواة كوكب مستقل فيما بعد .
4. نتيجة عملية التمايز (يغوص الأكثف ويطفو الأخف)
لمادة الأرض أثناء وجودها في الحالة المنصهرة .
5. الكتلة المتبقية عن الانفجار النجمي وتكون أكبر من
الأقزام البيض حيث تتمركز فيها المواد الثقيلة الناتجة
من اندماج ذرات الهليوم في مركز الكتلة مكونة كتلة
ذات قوة جذب جبارة ، وتتميز بجاذية عالية جدًّا
لدرجة قدرتها على جذب فوتونات الضوء ، لذا تبدو
كمساحات غير مضيئة في الفضاء تجذب كل ما يقترب
منها .
6. يستمّر النجم بالتوهّج مع استمرار التفاعلات النووية،
وتتغلّب قوّة الإشعاع على قوّة الجذب نحو المركز،
فيتمدّد وتقلّ حرارته نسبيًّا ويكبر حجمه ثمّ يتحوّل لونه
إلى اللون الأحمر، مكوّنًا العملاق الأحمر. قد تبلغ عملية
التمدّد نتيجة الإشعاع مداها وينفجر النجم (ظاهرة النوفا)
لتبرد أجزاؤه المتناثرة على شكل سديم تاركة القلب
1 المشّع كنجم صغير أبيض يُسمّى القزم الأبيض.
ثالثا اشرح
1. راجع الفقرة الأولى ص 23
2. الكون في بدء نشأته كان كتلة غازية عظيمة الكثافة
واللمعان والحرارة تسمى البيضة الكونية . ثم حصل
في هذه الكتلة بتأثير الضغط الهائل المنبثق من شدة
حرارتها، انفجار عظيم فتتها وقذفها مع أجزائها في
كل اتجاه فتكونت مع مرور الوقت الكواكب والنجوم
والمجرات .ولقد سمى بعض العلماء هذه النظرية
. “Big Bang ” بالانفجار العظيم
الرسم
1. راجع الشكل ( 7) صفحة 21 الدرس الثاني .2. راجع الشكل ( 5) صفحة 19 الدرس الثاني .
