كوكب

الخلفية التاريخية

تطورت فكرة الكواكب من قديم الأزل؛ حيث كانت تعد في الماضي نجوماً سيّارة مقدسة حتى أصبحنا نمتلك الآن صورة علمية مفصلة عنها. وقد اتسع مفهومها حاليا لتشمل مئات الكواكب خارج المجموعة الشمسية. وقد أسهم غموض التعريف الخاص بالكواكب في زيادة الجدل والنقاش العلمي حول الموضوع.
عُرفت الكواكب الكلاسيكية الخمسة، التي كانت مرئية للعين المجردة، منذ العصور القديمة وكان لها تأثير كبير على الأساطير وعلم الكونيات الديني وعلم الفلك القديم. في العصور القديمة لاحظ علماء الفلك كيف تحركت بعض الأضواء عبر السماء، غير "النجوم الثابتة"، والتي حافظت على وضع نسبي ثابت في السماء. 
في العصور القديمة، لاحظ علماء الفلك كيف أن أضواءً معينة تسري في السماء في اتجاه نجوم بعينها. وقد أطلق قدماء الإغريق على تلك الأضواء (planetes) (بمعنى النجوم السيّارة) ومنه اشتقت كلمة "كواكب" الحالية. وكان هذا الاعتقاد سائدًا لأن النجوم والكواكب كانت تبدو لسكان كوكب الأرض كما لو كانت تحوم يوميا حول الأرض، وكان المفهوم الفطري هو أن كوكب الأرض ثابت ومستقر وغير متحرك.

الحضارة البابلية

إن الحضارة البابلية هي أول حضارة معروفة تمكنت من التوصل لنظرية عملية عن الكواكب. وقد عاش البابليون في بلاد ما بين النهرين (العراق حاليا) في الألفيتين الأولى والثانية قبل الميلاد. ويُعد "لوح أمِّسادوكا البابلي لكوكب الزهرة" أقدم نص فلكي باق عن الكواكب وهو نسخة اكتشفت في القرن السابع قبل الميلاد وهي عبارة عن قائمة ببعض الملاحظات الخاصة بحركة كوكب الزهرة ربما يعود تاريخها إلى بداية الألفية الثانية قبل الميلاد. ويعتبر البابليون هم المؤسسون الحقيقيون لعلم التنجيم الغربي. وهناك نص يسمى إنوما أنو إنليل كُتب خلال عصر الآشوريين الجدد في القرن السابع قبل الميلاد، وهذا النص يحتوي على بعض التعاويذ المتعلقة ببعض الظواهر السماوية ومن ضمنها حركة الكواكب. أما السومريون، وهم خلفاء البابليون ويعتبرون من ضمن الحضارات الرائدة ويعود إليهم الفضل في اختراع الكتابة، فقد عرفوا كوكب الزهرة على الأقل في عام 1500 ق.م والكواكب الخارجية المريخ والمشتري وزحل من قبل علماء الفلك البابلي. ستبقى هذه الكواكب الوحيدة المعروفة حتى اختراع التلسكوب في العصور الحديثة المبكرة.

الحضارة العربية

عند العرب الكواكب السيارة هو الاسم القديم للكواكب التي ترى من الأرض متجولة بين النجوم. وقد سُميت "سيارة" لأن العرب القدماء كانوا يُسمون كل النقاط اللامعة في السماء بـ"الكواكب". ولكن لاحظوا أن بعضها تتحرك باستمرار عبر السماء غير حركة دوران القبة السماوية الناتجة عن دوران الأرض حول نفسها. ولذلك فقد سموا المتحركة منها بـ"الكواكب السيارة" (والتي تُسمى اليوم "الكواكب") والثابتة بـ"الكواكب الثابتة" (والتي تسمى اليوم "النجوم"). العرب لم يَعتبروها آلهة كالإغريق بالرغم من أنهم عظّموها، فالمشتري أخذ اسمه لأنه اشترى العظمة لنفسه. وقد كان للمشتري والزهرة أهمية خاصة عندهم للمعانهما الشديد.

الحضارة الهندية

في عام 499م قدم عالم الفلك الهندي أريابهاتا نموذجا كوكبيا أدمج صراحة دوران الأرض حول محورها، كما يعتقد أن مدارات الكواكب اهليلجيه. كان أتباع أريابهاتا قويين بشكل خاص في جنوب الهند، حيث تم اتباع مبادئه الخاصة بالتناوب النهاري للأرض، من بين أمور أخرى، واستند عدد من الأعمال الثانوية عليها.
في عام 1500، قام نيلاكانثا سوماياجي من كلية كيرلا للفلك والرياضيات، في كتابه تانترا سانجراها، بمراجعة نموذج أريابهاتا. قام بتطوير نموذج كوكبي حيث يدور عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل في مدار حول الشمس، والذي بدوره يدور حول الأرض، على غرار نظام تيخونيك الذي اقترحه العالم الفلكي تيخو براهي.
لاحقًا في أواخر القرن السادس عشر. معظم علماء الفلك من مدرسة ولاية كيرلا الذين تبعوه قبلوا نموذجه الكوكبي.

الحضارة الإسلامية

في القرن الحادي عشر، تم رصد عبور كوكب الزهرة من قِبل ابن سيناء، الذي أثبت أن كوكب الزهرة كان على الأقل في بعض الأحيان تحت الشمس. في القرن الثاني عشر لاحظ ابن باجة "كواكب كالبقع السوداء على وجه الشمس" والتي تم تحديدها لاحقا على أنها عبور لعطارد والزهرة من قبل الطبيب وعالم الفلك قطب الدين الشيرازي في القرن الثالث عشر.

الأساطير والتسمية

اشتقت أسماء الكواكب في الحضارة الغربية من الأسماء التقليدية الرومانية، التي اشتُقت أساسًا من الإغريق والبابليين. في الحضارة الإغريقية القديمة، أطلق على أكبر مصدرين للضوء، وهما الشمس والقمر اسم "هيليوس" و"سيلين" وأطلقوا على أبعد كوكب "فينون" أي "المشع" ثم "فيثون" أي "اللامع"، أما الكوكب الأحمر فقد أطلقوا عليه اسم "بايرويس" أي "الكوكب الناري" أما أكثر الكواكب لمعانًا فقد أطلقوا عليه "فوسفوروس" أي "جالب الضوء"، أما آخر تلك الكواكب السابحة في الفضاء الرحب فقد أسموه "ستيلبون" أي "الكوكب ذو الوميض". وقد نسب الإغريق أيضًا هذه الكواكب لآلهة جبال أوليمبوس المقدسة، فقد تم إطلاق اسمي "هيليوس" و"سيرين" على كوكبين وإلهين، أما "فينون" فقد كان اسما مقدسا ومكرسا للإله "كرونوس" وهو أحد الجبابرة الذين حكموا العالم قبل آلهة جبال أوليمبوس المقدسة كما تعتقد الأساطير القديمة، وكان "فيثون" اسما مقدسا للإله "زيوس" ؛ وهو ابن الملك "كرونوس" الذي خلفه في حكم العالم، أما "بايروس" فقد كان اسمًا مقدسًا للإله "آريس" وهو ابن "زيوس" وإله الحرب في الوقت نفسه، أما "فوسفوروس" فقد كان اسمًا مقدسًا للإلهه "أفروديت" إلهة الحب، أما "هيرميس" رسول الآلهة وإله العلم والفطنة فقد كان حاكمًا للكوكب "ستيلبون".
سبق البابليون الإغريق في إطلاق أسماء الآلهة على الكواكب. فقد أطلق البابليون على كوكب "فوسفوروس" هذا الاسم تيمنًا باسم إلهة الحب في بابل عشتار وأطلقوا على كوكب "بايرويس" اسم إله الحرب نيرجال وأطلقوا على كوكب "ستيلبون"اسم إله الحكمة "نابو" وأطلقوا على كوكب "فيثون" اسم إلههم الأكبر "مردوخ". وهناك العديد من أوجه التشابه بين أساليب إطلاق الأسماء على الكواكب بين البابليون والإغريق. وعلى الرغم من ذلك لم تكن الترجمة دقيقة كما يجب. فعلى سبيل المثال، كان إله الحرب عند البابليون يُدعى "نيرجال"، ولذلك أطلق الإغريق عليه اسم "آريس". ومع ذلك، فعلى عكس "آريس"، فإن "نيرجال" كان أيضًا إله الشر والجحيم.
في الوقت الحاضر، فإن معظم الناس في العالم الغربي يعرفون الكواكب بأسمائها المشتقة من أسماء آلهة جبال أوليمبوس الإغريقية. وبينما لا يزال اليونانيون يستخدمون حاليا الأسماء الإغريقية القديمة للكواكب، فإن معظم الشعوب الأوروبية الأخرى تستخدم الأسماء الرومانية (أو اللاتينية)، ويرجع ذلك إلى تأثر هذه الشعوب بالإمبراطورية الرومانية والكنيسة الكاثوليكية فيما بعد. ينحدر الرومان والإغريق من أصول هندية أوروبية، وكانوا يقدسون آلهة واحدة بأسماء مختلفة، ولكن الرومان لم يكن لديهم ذلك الإبداع الأدبي والقصصي الذي أضفاه الأدباء الإغريق على آلهتهم. وفي الفترة الأخيرة من الحضارة الرومانية القديمة، استعار العديد من الكتاب الرومان من المبدعين الإغريق قصصهم التاريخية وطبقوها على آلهتهم، إلى أن اختلطت الأمور بين هذه الأسماء وتلك. وعندما درس الرومان علم الفلك الإغريقي، فإنهم أطلقوا على الكواكب أسماء آلهتهم: فقد أطلقوا اسم ميركوري (ميثولوجيا) على "هيرميس" وفينوس على "آفروديت" ومارس (ميثولوجيا) على "آريس" وجوبيتر على "زيوس" وساتورن (ميثولوجيا) على "كرونوس".
وبعد اكتشاف كواكب أخرى في القرن الثامن عشر والتاسع عشر، تم تسميتها بالطريقة نفسها؛ حيث أطلقوا اسم "يورانوس" بدلاً من "أورانوس" و"نيبتونوس" بدلاً من بوسيدون.
أعتقد بعض الرومان أن الآلهة السبعة التي أُطلقت أسماؤها على الكواكب كانوا يتناوبون على رعاية شؤون الدنيا وهو اعتقاد قديم ربما نشأ في الحضارة البابلية القديمة ولكنه تطور في مصر الإغريقية. وكان هذا التناوب حسب اعتقادهم يبدأ بزحل ثم يتبعه المشترى ثم المريخ ثم الشمس ثم الزهرة ثم عطارد وأخيرًا القمر (وهذا الترتيب من الأبعد إلى الأقرب). لذلك، كان اليوم الأول يبدأ بزحل (الساعة الأولى) واليوم الثاني يبدأ بالشمس (الساعة الخامسة والعشرون) واليوم الثالث بالقمر (الساعة التاسعة والأربعون) ثم المريخ فعطارد فالمشترى وأخيرًا الزهرة. نظرًا لتسمية كل يوم باسم الإله الذي يبدأ به، فإن هذا هو أيضًا ترتيب أيام الأسبوع حسب التقويم الروماني وبعد رفض التقويم الروماني مازالت هذه التسمية لم تتغير في الكثير من اللغات الحديثة. على سبيل المثال: Sunday (الأحد) وMonday (الاثنين) وSaturday (السبت) عبارة عن ترجمة مباشرة للأسماء الرومانية.
يعد كوكب الأرض هو الكوكب الوحيد الذي لم يُشتق اسمه من الروم والإغريقية القديمة. وما زالت هناك العديد من اللغات الرومانية تستخدم الكلمة الرومانية القديمة تيرا بمعنى الأرض (أو كلمة مشتقة منها) والتي كانت تستخدم قديما بمعنى اليابسة (كلمة مضادة لكلمة بحر).
تستخدم الثقافات غير الأوروبية نظما أخرى في تسمية الكواكب. فالهند مثلاً تستخدم نظام تسمية يعتمد على تقويم "نافاجراها" الهندي الأصل، وفيه يُطلق على الشمس "سوريا" والقمر "شاندرا" وعطارد "بودها" والزهرة "شوكرا" والمريخ "مانجالا" والمشترى "براسباتي" أما زحل فيُطلق عليه "شاني". فيما سُميت العقدتان القمريتان الصاعدة والهابطة المرتبطتان بظاهرتي الخسوف والكسوف بـ "راهو" و"كيتو". أما الصين ودول شرق آسيا المتأثرة بالحضارة الصينية (مثل اليابان وكوريا وفيتنام)، فقد استخدمت نظاما يعتمد على العناصر الصينية الخمسة: الماء (عطارد) والمعدن (الزهرة) والنار (المريخ) والخشب (المشترى) والأرض (زحل).

تكوين الكواكب

لا يُعرف على وجه الدقة كيفية تَكوُّن الكواكب. والنظرية الشائعة هي أن تلك الكواكب قد نتجت عن انهيار السديم الغازي إلى قرص رفيع يتكون من الغاز والغبار. وتفترض تلك النظرية أن ذلك السديم كان مُكوَّنًا من نجم أوَّلي في المركز محاطًا بأقراص من الكواكب الأولية الدوارة. من خلال ديناميات السوائل الفيزياء الفلكية (عملية التصادم اللزجة) حيث تتراكم جزيئات الغبار في القرص بإطراد لتشكيل كتلة أكبر من أي وقت مضى. وتراكمت العديد من جزيئات الغبار في هذا القرص مكوَّنة أجراما سماوية هائلة الحجم. وعلى أثر التركيزات الموضعية تكونت كتلٌ تُعرف باسم "الكواكب الجنينية"، وقد ساعدت تلك الكواكب متناهية الصغر في تسارع عملية التراكم عبر جذب العديد من المواد الأخرى بالجاذبية المركزية الناتجة عن الدوران. وقد تزايدت كثافة تلك التركيزات إلى أن انفجرت من داخلها بفعل الجاذبية مكوِّنة تلك الكواكب الأولية. وبعد أن يصل الكوكب لقطر أكبر من قطر القمر التابع للأرض، يبدأ في تجميع غلاف جوي ممتد؛ مما يؤدي إلى تعاظم قدرته على جذب الكواكب الصغيرة بواسطة قوة الإعاقة للغلاف الجوي.
عندما يكبر النجم الأولي حتى يبلغ درجة الاشتعال ليكون نجما حقيقيا، فإنه يطرد القرص الباقي بداخله إلى الخارج بفعل التبخر الضوئي والرياح الشمسية وتأثير ظاهرة بوينتنج - روبرتسون وعوامل أخرى عديدة. وبعد ذلك، يمكن أن تكون هناك بعض الكواكب الأولية التي ما زالت تدور حول النجم أو حول بعضها البعض، ولكن مع مرور الوقت سوف تصطدم ببعضها البعض مكونة كوكبا واحدا كبيرا أو مطلقة مواد تمتصها كواكب أوَّلية كبيرة أخرى أو كواكب مكتملة. وسوف تنمو تلك الأجرام إلى أن تتمكن من جذب العديد من الأجسام التي تدور في فلكها حتى تصل إلى صورتها النهائية ككواكب مكتملة. وفي هذه الأثناء، يمكن أن تتحول الكواكب الأولية التي لم تنفجر إلى أقمار تابعة لكواكب أخرى عبر الجاذبية المركزية أو تستمر في الدوران في أحزمة أجرام أخرى إلى أن تصل إلى شكلها النهائي ككواكب قزمة أو مجرد أجرام صغيرة في المجموعة الشمسية.
أما التأثيرات الفعالة للكواكب الجنينية (والانحلال الإشعاعي)، فسوف تتسبب في تسخين ذلك الكوكب النامي مسببة انصهاره جزئيا على أقل تقدير. ويبدأ الجزء الداخلي من الكوكب في التغير إلى أن يصبح أكثر كثافة. وتفقد المجموعات الكوكبية الأخرى معظم غازاتها بفعل هذا التراكم، ولكن هذه الغازات المفقودة يمكن تعويضها عبر الغازات الصادرة من الغلاف الجوي ومن المذنبات الأخرى. (أما الكواكب الأصغر فسوف تفقد أية غازات تحصل عليها بفعل هروب تلك الغازات).
وبعد اكتشاف ومتابعة عدة نظم كوكبية حول نجوم خارج مجموعتنا الشمسية، صار هذا التحليل عرضة للمراجعة أو التغيير نهائيا. في الوقت الراهن، فإن مستوى المعدنية (مصطلح فلكي يصف مدى تركيز العناصر الكيميائية) التي يزيد رقمها الذري عن 2 وهو الرقم الذري للهيليوم وهو الذي يحدد إمكانية تواجد كواكب لنجم معين من عدمه. لذلك، فإن احتمال وجود نظام كوكبي حول النجم الغني بالمعادن يزيد من احتمال وجود نظام كوكبي حول النجم الفقير معدنيا.

الجسم الكوكبي

كائن الكتلة الكوكبية أو الجسم الكوكبي هو كائن سماوي له كتلة تقع ضمن نطاق تعريف الكوكب: ضخم بما يكفي لتحقيق التوازن الهيدروستاتيكي (يتم تقريبه تحت ثقله الخاص )، ولكن ليس بما يكفي للحفاظ على الانصهار مثل النجم. بحكم التعريف جميع الكواكب عبارة عن كائنات كوكبية، لكن الغرض من هذا المصطلح هو الإشارة إلى كائنات لا تتوافق مع التوقعات النموذجية لكوكب ما. وتشمل هذه الكواكب القزمة، التي يتم تقريبها بواسطة جاذبيتها ولكنها ليست ضخمة بما يكفي لوضوح مدارها، والأقمار الأكبر، والكواكب العائمة الحرة، والتي قد تم إخراجها من نظام (الكواكب المارقة) أو التي تشكلت من خلال انهيار سحابة بدلا من التراكم (تسمى أحيانا الأقزام دون البني).

الكواكب المارقة

تم إجراء العديد من عمليات المحاكاة الحاسوبية للنجوم والكواكب وتم استنتاج النتائج من عملية المحاكاة بأن بعض كتل الكواكب سيتم طردها بين النجوم مع الزمن. جادل بعض العلماء بأن مثل هذه الأشياء التي وجدت بواسطة المحاكاة الحاسوبية يجب أن تصنف على أنها "كواكب"، على الرغم من أن بعض العلماء اقترحوا أن يطلق عليها كواكب أقزام بنية ذات كتلة منخفضة.

النجوم السابقة

في أنظمة النجوم الثنائية القريبة، يمكن أن تفقد إحدى النجوم كتلة لصالح مرافقه الأثقل. نجوم نابضة والتي تعمل بالطاقة المتراكمة قد تؤدي إلى فقد الكتلة. يمكن للنجم المتقلص أن يصبح كائنا كوكبيا. مثال على ذلك كوكب المشتري الذي يدور حول النجم النابض PSR J1719-1438. قد تصبح هذه الأقزام البيضاء المنكمشة كوكب هيليوم أو كوكب كربون.

الكواكب القمرية وكواكب الحزام

بعض الأقمار الكبيرة (قمر) لها نفس الحجم أو أكبر من كوكب عطارد، على سبيل المثال كوكب المشتري لديه قمران كبيران وهما الجليل وتيتان. جادل آلان ستيرن بأن الموقع لا يهم وأن السمات الجيوفيزيائية هي فقط التي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار في تعريف الكوكب، ويقترح مصطلح كوكب القمر اذا كان بحجم الكوكب. وبالمثل، ينبغي اعتبار الكواكب القزمة في حزام الكويكبات وحزام كويبر كواكب وفقا لنظرية لستيرن.

الكواكب الملتقطة

الكواكب المارقة في التكتلات النجمية لها سرعات مماثلة للنجوم، وبالتالي يمكن استعادتها. يتم التقاطها عادة في مدارات واسعة بين 100 و 105 وحدة فلكية. تتناقص كفاءة الالتقاط مع زيادة حجم الكتلة، وبالنسبة لحجم الكتلة المحدد تزداد مع الكتلة. وهي مستقلة تقريبا عن كتلة الكواكب. يمكن التقاط الكواكب الفردية والمتعددة في مدارات تعسفية غير محاذاة أو غير مستوية مع بعضها البعض أو نظام كوكبي موجود مسبقا.

الخصائص العامة للكواكب

على الرغم من أن كل كوكب له خصائص فيزيائية فريدة تميزه عن غيره من الكواكب، فإن هناك عددا من الخصائص العامة التي تشترك فيها الكواكب أجمع. وقد رُصدت بعض هذه الخصائص، مثل الحلقات أو الأقمار الطبيعية، في كواكب المجموعة الشمسية فقط حتى الآن، أما البعض الآخر فتشترك فيه الكواكب التي تقع خارج المجموع الشمسية.

ميل المحور

ميل محور الأرض بزاوية قدرها 23 درجة ميل محورها، فهي تشكل زاوية مع مستوى خطوط استواء ألنجوم الخاصة بها. وهذا من شأنه أن يغير من كمية الضوء الواصل إلى كل نصف من الكوكب على مدار السنة. فعندما يكون نصف الكرة الشمالي بعيدًا عن النجم، يكون النصف الجنوبي في مواجهته والعكس بالعكس. وهكذا، نقول إن لكل كوكب فصول تتغير فيها ظروف الطقس على مدار السنة. ويعرف الوقت الذي يكون فيه نصف الكوكب في مواجهة النجم أو بعيدًا عنه باسم "الانقلاب". وكل كوكب يمر بفترتي انقلاب على مدار دورته في مداره: انقلاب صيفي ويكون فيه النهار طويلاً وانقلاب شتوي ويكون فيه النهار قصيرًا. كذا، تحدث تغييرات سنوية في الطقس على الكوكب حسب كمية الضوء والحرارة الواصلة لكل نصف منه. يتميز ميل محور كوكب المشترى بصغره، وبالتالي لا تحدث تغييرات موسمية جوهرية. أما أورانوس، فيميل محوره بدرجة كبيرة لدرجة أنه يدور على جانبه ـ الأمر الذي يعني أن نصفه يكون مظلمًا أو منيرًا على الدوام خلال فترة الانقلاب الصيفي أو الشتوي كلها. وفيما يتعلق بالكواكب التي تقع خارج المجموعة الشمسية، فإن ميل محورها غير معلوم بشكل أكيد، على الرغم من أنه من المعروف أن كواكب المشترى الحارة لا يميل محورها مطلقًا أو يميل بدرجة لا تذكر نتيجة اقترابها من النجوم التي تتبعها.

الدوران

تدور الكواكب أيضًا حول محاور وهمية عبر مراكزها. وتمثل فترة دوران الكوكب حول محوره "اليوم" على هذا الكوكب. وتدور جميع الكواكب في المجموعة الشمسية في عكس اتجاه عقارب الساعة، فيما عدا أورانوس؛ حيث يدور في اتجاه عقارب الساعة (يدور كوكب أورانوس في عكس اتجاه عقارب الساعة أيضًا. فنظرًا لميل محوره بصورة كبيرة للغاية، فيمكن القول إنه يدور في اتجاه عقارب الساعة أو عكسها، فمن الممكن أن نقول إنه يميل بزاوية 82 درجة من المدار الشمسي في اتجاه ما أو نقول إنه يميل بزاوية 98 درجة في الاتجاه المقابل). هذا وتتفاوت الكواكب بصورة كبيرة في طول يوم كل منها، فها هو كوكب الزهرة يستغرق في دورته حول محوره 243 يومًا من أيام الأرض، في حين لا تتعدى مدة هذه الدورة بضع ساعات في الكواكب الغازية العملاقة.
لا زالت مدة دوران الكواكب التي تقع خارج المجموعة الشمسية حول محورها غير معلومة. ولكن قربها من نجومها يعني أن كواكب المشترى الحارة تتزامن دورتها حول محورها مع دورتها حول نجمها. وهذا بدوره يعني أن وجه واحد منها فقط يقابل نجمها، فيكون على جانب منها نهار سرمدي، في حين يكون الجانب الآخر في ليل سرمدي.

الإخلاء المداري

من الخصائص الحركية المميزة للكوكب أنه يقوم بإخلاء مداره. ويقصد بالإخلاء المداري أن كتلة الكوكب قد زادت بما يكفي لجذب الكواكب الجنينية الكائنة في مداره إليه أو طردها خارجه. فدوران الكوكب حول نجمه في مداره بمفرده يختلف بالطبع عن مشاركته هذا المدار مع العديد من الأجرام الأخرى الشبيهة له في الحجم. هذا وقد أضيفت هذه الخاصية كجزء من تعريف 2006 للكوكب وهو التعريف الرسمي الصادر عن الاتحاد الفلكي الدولي في أغسطس من عام 2006. وفي حين أن هذه الخاصية لا تنطبق حتى يومنا هذا إلا على المجموعة الشمسية، فإن هناك عددًا من الكواكب خارج المجموعة الشمسية ثبت فيها أن ظاهرة الإخلاء المداري تحدث في مداراتها قرصية الشكل.

كتلة الكوكب

من الخصائص الفيزيائية المميزة للكواكب أن كتلتها كبيرة بما يكفي لأن تتغلب قوى الجاذبية فيها على القوى الكهرومغناطيسية ويساعد ذلك في تماسك تكوينها، بما يؤدي في النهاية لحالة من التوازن الهيدروستاتيكي. وهذا يعني أن جميع الكواكب يصبح شكلها كرويًا. هذا وقد يتخذ الكوكب شكلاً غير منتظم عندما يصل لقدر معين من الكتلة. ولكن فوق هذا القدر، تبدأ الجاذبية في سحب الكوكب جهة مركز كتلته إلى أن يتكور شكله، علمًا بأن ذلك يتوقف على تركيبه الكيميائي.
علاوةً على ذلك، تعد الكتلة من الخصائص الأساسية للتمييز بين الكواكب والنجوم. فالحد الأقصى لكتلة الكوكب تتمثل في أن يكون ضعف كتلة المشترى بمقدار 13 مرة، وإذا كانت كتلته فوق هذه القيمة، فإنه بذلك يكون معرضًا لحدوث اندماج نووي. وعموما ليس في المجموعة الشمسية بأكملها جرم سماوي بهذه الكتلة، فيما عدا الشمس، غير أن هناك مجموعة من الكواكب خارج المجموعة الشمسية تقترب كتلتها من هذا الحد. جدير بالذكر أن قائمة موسوعة الكواكب خارج المجموعة الشمسية تحتوي على العديد من الكواكب التي تصل إلى هذه الكتلة، مثل HD 38529c و AB Pictorisb. وذكرت الموسوعة أيضا عددا من الأجسام السماوية مرتفعة الكتلة، ولكن طالما أن كتلتها فوق حد حدوث الاندماج النووي، فربما صح وصفها أكثر بالأقزام البنية.
إن أصغر كوكب معلوم لنا مع استبعاد الكواكب القزمة والأقمار هو كوكب PSR B1257+12. وهذا الكوكب يعد من أوائل الكواكب التي تم اكتشافها خارج المجموعة الشمسية وقد تم اكتشافه يدور حول نجم طارق في عام 1992. تبلغ كتلة هذا الكوكب نصف كتلة كوكب عطارد تقريبا.

الفرق في البنية الداخلية

إن كل كوكب كان عبارة عن سائل في البداية. وفي مراحل التكوين الأولى تراكمت المواد الثقيلة والأكثر كثافة في مركزه تاركةً المواد الخفيفة بالقرب من السطح. وبالتالي، يمكن القول إن لكل كوكب تكوين داخلي مختلف عن الآخر يحوي في قلبه مواد ثقيلة تحيط بها طبقة من السائل أو كانت عبارة عن سائل في بدايتها. تغطي الكواكب الصخرية قشرة صلبة، ولكن بالنسبة للكواكب الغازية العملاقة يذوب غلافها في طبقات السماء العليا. كذلك، يتكون قلب الكواكب الصخرية من عناصر مغناطيسية، مثل الحديد والنيكل والسليكات. بالنسبة لكوكبي المشترى وزحل، فيتكون قلبهما من صخور ومعادن تحيط بها طبقات من الهيدروجين المعدني. من ناحية أخرى، يتكون قلب كوكبي أورانوس ونبتون ـ وهما أصغر في الحجم ـ من قلب صخري تحيط به طبقات من المياه والأمونيا والميثان وغيرها من الجليد. وتجدر الإشارة إلى أن التفاعل بين السوائل الموجودة في قلب الكواكب يتسبب في تولد طاقة جيوديناميكية ينتج عنها مجال مغناطيسي.

الغلاف الجوي

جميع الكواكب في المجموعة الشمسية لها غلاف جوي طالما أن قوة الجاذبية بها ـ والتي تعزى إلى كبر كتلتها ـ كبيرة بما يكفي للاحتفاظ بالجسيمات الغازية بالقرب من سطحها. بالنسبة للكواكب الغازية العملاقة، فيسمح لها حجمها الكبير بالاحتفاظ بكميات كبيرة من الغازات الخفيفة، مثل الهيدروجين والهيليوم بالقرب من سطحها، في حين أن الكواكب صغيرة الحجم تفقد هذه الغازات في الفضاء. كذلك، يختلف تركيب الغلاف الجوي للأرض عن الكواكب الأخرى لأن مظاهر الحياة على هذا الكوكب قد أتاحت وجود جزيئات أكسجين حرة. والكوكب الوحيد الذي ليس له غلاف جوي ضمن المجموعة الشمسية هو كوكب عطارد لأن معظمه تلاشى ـ إن لم يكن كله ـ بفعل الرياح الشمسية. هناك زعم بأن كوكبًا واحدًا خارج المجموعة الشمسية به ظواهر جوية، مثل البقعة الحمراء العظيمة ولكن بحجم مضاعف وهو كوكب HD 189733 b.
تفقد كواكب المشترى الحارة الغلاف الجوي الخاص بها في الفضاء نتيجة الإشعاعات النجمية، مثل ذيول المذنبات. وهذه الكواكب بها اختلافات جوهرية في درجات الحرارة في جانب النهار وجانب الليل منها، فتنتج رياح فوق صوتية، هذا على الرغم من تقارب درجات الحرارة إلى حد كبير بين جانبي الليل والنهار على كوكب HD 189733b مما يشير إلى أن الغلاف الجوي به يعيد توزيع طاقة النجم حوله بفاعلية كبيرة.

الغلاف المغناطيسي

من الخصائص المهمة للكواكب عزمها المغناطيسية الذي يعد السبب في ظهور الأغلفة المغناطيسية. فتكوّن مجال مغناطيسي يشير إلى أن الكوكب لا يزال نشطًا من الناحية الجيولوجية. وبعبارة أخرى، فالكواكب ذات الطبيعة المغناطيسية تتدفق داخلها مواد موصلة كهربيا، فتنشأ مجالات مغناطيسية. وهذه المجالات من شأنها أن تغير من نمط التفاعل بين الكوكب والرياح الشمسية. وعندها، يقوم الكوكب الممغنط بعمل تجويف حول نفسه في الرياح الشمسية لا يمكن للرياح اختراقه يسمى بـ "الغلاف المغناطيسي". من الممكن أن يكون هذا الغلاف المغناطيسي أكبر من الكوكب في حد ذاته. وعلى النقيض، للكواكب غير الممغنطة أغلفة مغناطيسية صغيرة تنتج عن التفاعل بين طبقة الأيونوسفير (الغلاف الجوي المتأين) والرياح الشمسية ولا يمكنها حماية الكوكب بأي شكل من الأشكال. فضلاً عن ذلك، إن قمر كوكب المشترى جانيميد له مجاله المغناطيسي الخاص به. ويعتبر المجال المغناطيسي الخاص بكوكب عطارد هو أضعف المجالات المغناطيسية على مستوى الكواكب ذات المجال المغناطيسي، ولذا، فهو بالكاد يستطيع مقاومة الرياح الشمسية. أما عن المجال المغناطيسي الخاص بالقمر جانيميد، فهو قوي بدرجة كبيرة غير أن المجال المغناطيسي لكوكب المشترى هو الأقوى من بين المجالات المغناطيسية في المجموعة الشمسية كلها (المجال المغناطيسي قوي للغاية لدرجة أنه يشكل خطرًا حقيقيًا على رحلات الفضاء المستقبلية للبشر إلى قمره). في حين أن المجالات المغناطيسية للكواكب الغازية العملاقة الأخرى تشبه كثيرًا قوة المجال المغناطيسي للأرض، ولكن طبيعتهم المغناطيسية أكبر بكثير. كذا، انحرفت المجالات المغناطيسية للكوكبين أورانوس ونبتون بالنسبة لمحور الدوران وخرج مكانها عن مركز الكوكب.
في عام 2004، رصد فريق من علماء الفلك في هاواي كوكبًا خارج المجموعة الشمسية يدور حول النجم HD 179949 تاركا بقعة شمسية على سطح نجمه. وقد افترض فريق العلماء أن الغلاف المغناطيسي للكوكب ينقل الطاقة إلى سطح هذا النجم، فتزيد درجة حرارته العالية والتي تصل إلى 7،760 درجة مئوية بمقدار 400 درجة مئوية.

الخصائص الثانوية

إن العديد من الكواكب العادية أو الكواكب القزمة في المجموعة الشمسية (مثل نبتون وبلوتو) لها فترات مدارية تتوافق مع بعضها أو مع أجرام سماوية أخرى أصغر حجما (وهذا أمر شائع في النظم القمرية).
كل الكواكب فيما عدا عطارد والزهرة لها أقمار طبيعية تابعة لها. ولكوكب الأرض قمر واحد، وللمريخ قمران، أما الكواكب الغازية العملاقة فلها العديد من الأقمار التي لها نظام خاص معقد.
تشترك الأقمار الخاصة بالكواكب الغازية العملاقة مع أقمار الكواكب الصخرية والكواكب القزمة في العديد من السمات، كما أن بعضها كانت محلاً لدراسة إمكانية وجود حياة عليها (ولا سيما "أوروبا (قمر)
").
تدور الأربعة كواكب الغازية العملاقة في حلقات كوكبية مختلفة الحجم والتعقيد. وتتكون هذه الحلقات بشكل أساسي من الغبار أو أجسام دقيقة، ولكنها قد تستوعب أقمارًا صغيرة تساعد قوى جاذبيتها على تشكيل تلك الحلقات واحتفاظها بتركيبها. على الرغم من أن نشأة الحلقات الكوكبية غير معلومة بدقة، فإنه يذكر أن نشأتها ترتبط بالأقمار الطبيعية الكائنة تحت حد روش للكوكب الرئيسي وفتتها قوى المدر والجذر.
هذا ولم يتم رصد أي خصائص ثانوية أخرى بخصوص الكواكب خارج المجموعة الشمسية.
يُعتقد أن الكوكب القزم الشبه بني Cha 110913-773444، والذي تم وصفه بأنه كوكب شاذ، يدور بواسطة قرص كوكبي أولي، وأُظهر الكوكب القزم الشبه بني OTS 44 بأنه محاطًا بقرص كوكبي كبير يتكون على الأقل من 10 كتل أرضية.