الجواب:
كلما بعد الكوكب عن الشمس زاد طول مداره، وذلك لأن قوة جذب الشمس تضعف كلما ابتعد الكوكب عنها. فقوة جذب الشمس هي التي تحافظ على دوران الكواكب حولها، وكلما ضعفت هذه القوة كلما زادت المسافة التي يحتاجها الكوكب للتحرك حول الشمس.
التفسير الموسع:
تعتمد قوة جذب الشمس على كتلة الشمس وكتلة الكوكب والمسافة بين الكوكب والشمس. فكلما زادت كتلة الشمس كلما زادت قوة جذبها، وكلما زادت كتلة الكوكب كلما زادت مقاومته لقوة جذب الشمس. والمسافة بين الكوكب والشمس هي العامل الأكثر أهمية في تحديد قوة جذب الشمس، فكلما زادت المسافة بين الكوكب والشمس كلما ضعفت قوة جذبها.
يمكن توضيح ذلك باستخدام قانون الجاذبية العام لنيوتن، والذي ينص على أن قوة الجاذبية بين جسمين تتناسب طرديا مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسيا مع مربع المسافة بينهما. ففي حالة الكواكب والشمس، تكون قوة جاذبية الشمس على الكوكب هي:
F = G * m_s * m_k / r^2
حيث:
- F هي قوة الجاذبية
- G هي ثابت الجاذبية الكونية
- m_s هي كتلة الشمس
- m_k هي كتلة الكوكب
- r هي المسافة بين الكوكب والشمس
فإذا افترضنا أن كتلة الكوكب ثابتة، فإن قوة جاذبية الشمس على الكوكب تتناسب عكسيا مع مربع المسافة بين الكوكب والشمس. أي أن قوة الجاذبية تضعف بمعدل 4 عندما تتضاعف المسافة.
وبناءً على ذلك، فإن الكوكب الذي يبعد عن الشمس ضعف المسافة التي يبعدها كوكب آخر سيحتاج إلى ضعفي الوقت للتحرك حول الشمس. وهكذا، فإن الكوكب الذي يبعد عن الشمس عشرة أضعاف المسافة التي يبعدها كوكب آخر سيحتاج إلى عشرة أضعاف الوقت للتحرك حول الشمس.
وهذا هو السبب في أن مدار كوكب عطارد، الذي هو أقرب الكواكب إلى الشمس، هو أقصر مدار، حيث يستغرق مداره حول الشمس 88 يومًا فقط. أما مدار كوكب نبتون، الذي هو أبعد الكواكب عن الشمس، فهو أطول مدار، حيث يستغرق مداره حول الشمس 165 عامًا.
