سه شنبه, ۱۵ خرداد, ۱۴۰۳ / 4 June, 2024
مجله ویستا

فرزندان ستاره پرمهر


فرزندان ستاره پرمهر
اعداد خورشیدی
خورشید در مقایسه با دیگر اجرام فضایی موجود در منظومه شمسی، با ۴/۱ میلیون كیلومتر (۸۷۰هزار مایل) قطر، یك ابرجرم آسمانی به شمار می آید. برای درك این اندازه كافی است بدانید كه ۱۰۹ كره زمین با همین اندازه فعلی را می توان روی قطر خورشید جای داد. برای پر كردن فضای داخلی خورشید هم باید ۳/۱ میلیون كره زمین در كنار هم قرار بگیرند. لایه بیرونی خورشید ۶هزار درجه سانتیگراد حرارت دارد و این درحالیست كه حرارت در هسته خورشید- جایی كه انرژی خورشیدی در آن تولید می شود- ۱۵ میلیون درجه سانتیگراد است.روزها شب می شوند و شب ها روز و اینگونه است كه بشر و هر آنچه در دنیای او هست، گذشت زمان را حس می كند. شاید اگر شب و روز شدن، هیچ ارتباطی به گذشت زمان نداشت، چنین حس نوستالژیكی هم در مورد آن پدید نمی آمد كه گذشتن روزان و شبان، نزدیك شدن به پیری و فنا ست، اما گذشت شب و روز از چه پدید می آید؟به صورت علمی پیدایش شب و روز در سیارات و اجرام آسمانی، حاصل حركت های وضعی و انتقالی آنها به دور خورشید است و این نور خورشید است كه به روز و شب ماهیت می بخشد، اما شب و روز تنها موارد كرامت بی كران خورشید نیستند. هرآنچه كه در منظومه ای وسیع كه به نام خورشید مزین شده است وجود دارد، هستی خود را از خورشید دارد.سیارات و دیگر اجرام آسمانی منظومه شمسی به قدری به وجود خورشید وابسته اند كه ماهیت آنها باتوجه به ماهیت خورشید تعریف می شود و در این میان، ما به عنوان تنها موجوداتی كه جان شیرین داریم، عزیز دردانه های این ستاره پرفروغ هستیم كه پیاپی از خوان نعمت او بهره می بریم و شكر به جای نمی آوریم. خورشید می سوزد و مهر خویش را به هر آنچه كه در منظومه اش هست نثار می كند تا به گزاف، مادر مهر و محبت اساطیر ایران خوانده نشود و در این میان فرزندان خورشید، روزگار می گذرانند و ما نیز، بدون آنكه روزی خشم مادر مهربان را متصور شویم.خورشید (با علامت ستاره شناسی?) یك ستاره طیفی كلاس جی۲ است كه ۸۶/۹۹ درصد حجم كل منظومه را تشكیل می دهد. مشتری و كیوان هم ۹۳ درصد مابقی حجم منظومه را تشكیل می دهند و از این رو بزرگترین مدارگردهای خورشید به شمار می روند.منظومه شمسی به صورت كلی از خورشید، ۹ جرم آسمانی كه مدارهای ویژه خود را دارند (اخیرا دهمین جرم آسمانی با این ویژگی هم كشف شده است) و در اصطلاح به آنها سیاره گفته می شود و دو كمربند از اجرام كوچك تشكیل شده است.
اجرام آسمانی بزرگ یا همان سیاره ها در منظومه شمسی به ترتیب تیر (?)، زهره (?)، زمین(?)، مریخ(?)، مشتری (?)، كیوان (?)، اورانوس (?)، نپتون (?) و پلوتو(?) هستند. در سالهای اخیر با كشف جرم آسمانی UB۳۱۳، برخی از دانشمندان در مورد سیاره بودن پلوتو بحث های زیادی كرده اند. علاوه بر آنكه بتازگی ستاره شناسان، جرم دیگری با ویژگی های سیاره ها را كشف كرده اند كه فعلا سیاره خوانده می شود.در زبان لاتین، نام تمام سیاره ها به استثنای زمین، از خدایان و الهه های اساطیری رومی- یونانی برگرفته شده است. محیطی كه منظومه شمسی در آن قرار دارد، محیط بین سیاره ای نامیده می شود. خورشید، ذرات پلاسمایی بارداری به نام باد خورشیدی را در اطراف خود پرتوافكنی می كند كه به واسطه انتشار این باد در اطراف خورشید، اتمسفر ویژه ای پدید می آید. این اتمسفر اجازه می دهد محیط بین سیاره ای تا ۱۰ میلیارد مایل از همه سو به داخل فضا پیش برود. در این محیط، همچنین میزان كمی غبار هم وجود دارد كه این غبار باعث بروز پدیده نور زودیكال است. مقداری از این غبار متعلق به فضای بیرون منظومه است.مسافت های موجود در منظومه شمسی غالبا در واحد AU یا همان واحد ستاره شناسی اندازه گیری می شوند. هر AU فاصله بین خورشید و زمین یا به عبارت دیگر، ۱۵۰ میلیون كیلومتر است. فاصله پلوتو از خورشید ۳۸ AU است و مشتری ۲/۵ AU از خورشید فاصله دارد. برای مسافت های بسیار زیاد در منظومه شمسی مثل مناطقی از منظومه كه بیرون از پلوتو قرار دارند، از واحد ترامتر (Tm، یك میلیارد كیلومتر) استفاده می شود.رابطه فاصله ای در منظومه شمسی بسیار دقیق و جالب است. تمام سیارات در منظومه شمسی به صورت هندسی، دارای تناسب جالبی هستند و تقریبا فاصله هر سیاره تا خورشید، دو برابر فاصله سیاره قبلی با خورشید است؛ مثلا فاصله زهره، دو برابر فاصله تیر تا خورشید است. فاصله زمین تا خورشید دو برابر فاصله زهره تا خورشید است و فاصله مریخ دو برابر فاصله زمین و... .ستاره شناسان، منظومه شمسی را به چند بخش عمده تقسیم كرده اند. اولین منطقه، فضایی است كه سیارات داخلی در آن قرار دارند. سیارات داخلی یا خاكی، به دلیل ساختار صخره ای خود، با هم شباهت های زیادی دارند. این سیاره ها در مناطق داغ نزدیك به خورشید قرار دارند و به دلیل حرارت بسیار زیاد، عناصری در آنها یافت می شوند كه نقطه ذوب بسیار بالایی دارند. معمولا سطح و مناطق بالایی پوسته این سیاره ها از سیلیكات ها و هسته آنها از آهن تشكیل می شود. در اینجا با این سیاره ها و ویژگی های آنها آشنا می شویم.
تیر: این سیاره ۳۹/۰ AU تا خورشید فاصله دارد و از این جهت نزدیكترین سیاره به خورشید به شمار می رود. به دلیل این فاصله بسیار كم، تیر هیچ اتمسفری ندارد و تا امروز هیچ نشانه ای از فعالیت های زمین شناسی در آن مشاهده نشده است. عنصر اصلی تشكیل دهنده هسته این سیاره، آهن است.
زهره: (فاصله تا خورشید ۷۲/۰ AU). زهره اولین سیاره خاكی منظومه شمسی به شمار می رود كه مانند زمین پوسته ضخیمی از سیلیكات دارد كه دور یك هسته آهنی قرار گرفته است. این سیاره همچنین دارای اتمسفر است و نشانه هایی از فعالیت های زمین شناسی همچون آتشفشان ها در آن مشاهده می شود. اتمسفر زهره، ۹۰ بار چگال تر از اتمسفر زمین است و مقادیر زیاد و فشرده ای از دی اكسید كربن و اسیدسولفوریك در آن وجود دارد.
زمین‎/ ماه: (فاصله تا خورشید۱ AU). بزرگترین سیاره از سیاره های داخلی؛ تنها سیاره ای است كه هنوز فعالیت های زمین شناسی در آن برقرار است. اتمسفر این سیاره به صورت اساسی با اتمسفر دیگر سیارات متفاوت بوده و ۲۱ درصد آن اكسیژن است كه وجود همین اكسیژن، زندگی بر سطح آن را امكانپذیر ساخته است. ماه، قمر این سیاره هم جرمی خاكی به شمار می رود كه با مداری مشترك با زمین به دور خورشید مدارگردی می كند. ماه در بسیاری از ویژگی های ساختاری، با سیاره های خاكی مشترك است، هرچند در هسته آن آهن وجود ندارد.
مریخ: (فاصله تا خورشید ۵/۱ AU). مریخ از زمین و زهره كوچكتر است و اتمسفر نازكی از دی اكسیدكربن دارد. سطح این سیاره پوشیده از آتشفشان ها و دره هایی است كه مشخص می سازند روزگاری در مریخ فعالیت های زمین شناسی وجود داشته است. شواهدی در دست است كه نشان می دهند مریخ حتی تا گذشته نزدیكی دارای فعالیت های زمین شناسی بوده است. این سیاره دو قمر دارد كه برخی دانشمندان، آنها را خرده سیاره هم می نامند.
پس از منطقه سیارات داخلی، كمربند خرده سیارات قرار دارد. خرده سیارات اجرامی هستند كه از سیاره ها كوچكترند و در فضایی بین مریخ و مشتری قرار دارند؛ یعنی در فاصله ۳/۲ و ۳/۳ AU از خورشید. خرده سیارات از مواد معدنی فرار ساخته شده اند. كمربند اصلی، صدها هزار (یا شاید میلیون ها) خرده سیاره را در پهنای یك كیلومتر در خود جای داده است. در این فاصله حتی خرده سیاراتی به اندازه غبار وجود دارند؛ خرده سیاراتی كه با قطر كمتر از ۵۰ متر متوئوروید خوانده می شوند. كرس، بزرگترین خرده سیاره منظومه شمسی، یكهزار كیلومتر قطر دارد. این قطر، به كرس این امكان را می دهد كه به صورت كره شكل بگیرد و به همین خاطر با توجه به برخی تعاریف ستاره شناسی، می توان آن را یك سیاره دانست. گفته می شود خرده سیارات، بقایای یك سیاره خاكی متلاشی شده هستند كه به دلیل وجود نیروی گرانش مشتری، در این منطقه خاص در كنار هم قرار گرفته اند. در میان این خرده سیارات، قمرهایی هم وجود دارند كه در واقع خرده سیاراتی هستند كه دیگر خرده سیارات را مدارگردی می كنند. این قمرها با اینكه گاهی به بزرگی قمرهای سیارات هستند، از نوع این قمرها به شمار نمی روند.پس از سیارات داخلی و كمربند خرده سیارات، منطقه سیارات بیرونی قرار دارد. در این منطقه هم چهار سیاره بسیار بزرگ قرار دارد. این چهار سیاره به قدری بزرگ هستند كه ۹۹ درصد حجم تمام ۹ سیاره منظومه شمسی را دربرمی گیرند. اندازه بسیار بزرگ و فاصله زیاد آنها تا خورشید به آنها اجازه می دهد كه مقادیر بسیار زیادی از هیدروژن و هلیوم را كه برای سیارات خاكی سبك هستند، در خود جای دهند. این سیارات به ترتیب زیر هستند:
مشتری: (فاصله تا خورشید ۲/۵ AU) مشتری ۳۱۸ بار بزرگتر از زمین است و اگر تمام دیگر سیارات منظومه شمسی را هم یك سیاره بدانیم، باز هم مشتری ۵/۲ بار بزرگتر از آن خواهد بود. ساختار هیدروژنی و هلیومی مشتری تقریبا همانند ساختار خورشید است. تمام ۶۳ قمر مشتری، بخصوص گانیمید، IO و اروپا، اشتراكات زیادی با سیارات خاكی دارند؛ اشتراكاتی مانند فعالیت های آتشفشانی و گرمای درونی. مشتری دارای حلقه ای سست و گازی است.
كیوان: (فاصله تا خورشید ۵/۹ AU). كیوان كه به دلیل سیستم حلقه خارجی اش شهرت زیادی دارد، اشتراكات زیادی با مشتری داشته كه تركیب اتمسفری آن را هم شامل می شود؛ با این تفاوت بسیار بزرگ كه كیوان در قیاس با مشتری، فقط ۹۵ بار بزرگتر از زمین است. در دو قمر از قمرهای كیوان به نام های تایتن و انكلادوس، نشانه هایی از فعالیت های زمین شناسی مشاهده شده است، اما با این حال حجم عظیمی از این دو قمر را یخ تشكیل می دهد.
اورانوس: با اینكه اورانوس (فاصله تا خورشید
۵‎/۹ AU) و نپتون (فاصله تا خورشید۳۰ AU) بسیاری از ویژگی های سیارات عظیم گازی را دارند، بیشتر از اینكه شبیه مشتری و كیوان باشند، شبیه یكدیگر هستند. اولین تفاوت اساسی آنها با مشتری و كیوان، اندازه بسیار كوچك آنهاست. اورانوس و نپتون به ترتیب ۱۴ و ۱۷ بار بزرگتر از زمین هستند. در اتمسفر آنها، هیدروژن و هلیوم بسیار كمی وجود دارد و به جای آنها، مقادیر بسیار زیادی یخ آب، آمونیوم و متان وجود دارد. برخی ستاره شناسان برای توجیه این پدیده، اینچنین عنوان می كنند كه این سیاره ها متعلق به دسته خاصی از سیاره ها موسوم به احجام یخی هستند. هر دو این سیاره ها دارای سیستم حلقه ای تیره ای هستند. در بزرگترین قمر نپتون به نام تریتون، فعالیت های زمین شناسی مشاهده می شود.از دیگر اجرام منظومه شمسی می توان به ستاره های دنباله دار اشاره كرد. ستاره های دنباله دار از یخ و عناصر فرار تشكیل شده اند و مدارهای عجیب و مختلف المركزی دارند. سمت و طرف نزدیك به خورشید آنها از میان سیاره های درونی می گذرد و قسمت بیرونی مدار آنها دورتر از پلوتو است. ستاره های دنباله دار جوان حتی مدار پیچیده تری دارند و به خورشید نزدیكتر هستند، اما ستاره های دنباله دار پیرتر كه بیشتر عناصر فرار آنها توسط گرمای منظومه شمسی كشیده شده است، رفتاری شبیه به خرده سیارات دارند. برخی از ستاره های دنباله دار برای یك بار طی كردن مدار خود، صدها هزار سال به دور خورشید مدارگردی می كنند. برخی ستاره های دنباله دار كه مدار هایپربولیك (هذلولی) دارند، حتی به بیرون منظومه شمسی هم می روند.گروه Centaur، اجرام یخی ستاره دنباله دار مانندی هستند كه مدار منظم تری دارند و بین مشتری و نپتون در منظومه شمسی قرار گرفته اند. چیرون ۲۰۶۰ از وقتی كه مشخص شد، دارای دنباله ای همانند ستاره های دنباله دار است، به عنوان اولین Centaur ثبت شده است. منطقه دیگر در تقسیم بندی ستاره شناسی، كمربند كوئیپر است. فضای بیرون نپتون كه معمولا به نام منظومه شمسی بیرونی نامیده می شود، بخش اعظمی از منظومه شمسی را تشكیل می دهد، اما هنوز ناشناخته است.اولین منطقه از این فضا كه در واقع فضای بیرونی مدار نپتون است، كمربند كوئیپر نامیده می شود. این كمربند در واقع حلقه ای بزرگ از خرده اجرام فضایی است كه شباهت زیادی به كمربند خرده سیارات دارد. بخش اعظم این حلقه، یخ است و در فاصله ۳۰ تا ۵۰ AU از خورشید واقع است. گفته می شود. این منطقه خاستگاه ستاره های دنباله داری است كه عمر كوتاهی دارند. پلوتو علاوه بر اینكه یك سیاره نامیده می شود، عضوی از همین كمربند معرفی می شود. اجرام كمربند كوئیپر كه مداری همچون مدار پلوتو دارند، پلوتینوس نامیده می شوند. دیگر اجرام فضایی كمربند كوئیپر به دو دسته كیوب وانوس ها كه در حلقه اصلی قرار دارند و اجرام دایره ای پراكنده كه در قسمت های بیرونی واقعند، تقسیم می شوند. یكی از اجرام دایره ای پراكنده ۲۰۰۳ UB۳۱۳ است كه دو سال پیش كشف شده است. این جرم ۵/۱ برابر بزرگتر از پلوتو است و مدار مختلف المركز ۵۵۷ ساله ای دارد كه كران داخلی آن ۲/۳۸ AU (برابر با فاصله پلوتو از خورشید) و كران بیرونی آن ۶/۹۷ AU است. یك بار چرخش این سیاره به دور محور خود ۵۲ سال زمینی طول می كشد. دانشمندان معتقدند این سیاره همانند پلوتو در كمربند كوئیپر قرار دارد و قسمت اعظم آن از صخره و یخ تشكیل شده است.كشف این جرم، دوباره این بحث كه آیا پلوتو باید یك سیاره محسوب شود یا نه را در محافل علمی برانگیخته است، اما با این حال پلوتو هنوز سیاره نهم منظومه شمسی است. از دیگر اجرام فضایی كمربند كوئیپر می توان به سرنا اشاره كرد كه بتازگی كشف شده است. این جرم فضایی مداری بیضی و ۱۰هزار و ۵۰۰ ساله دارد كه از ۷۶ تا ۹۲۸ AU فاصله متغیر آن از خورشید است. البته برخی دانشمندان بر این باورند كه این جرم را نمی توان به خاطر فاصله زیاد مدار آن، عضوی از كمربند كوئیپردانست و این نظریه را عنوان می كنند كه احتمالا سرنا، اولین عضو نشاخته شده جمعیتی از اجرام آسمانی است كه تا به حال كشف نشده اند.در تقسیمات ستاره شناسی، پس از كمربند كوئیپر، فضای حائل منظومه شمسی و فضای بیرون منظومه شمسی قرار دارد، اما مسئله این است كه هنوز نقطه دقیقی كه در آن منظومه شمسی پایان می یابد و فضای بین ستاره ای شروع می شود، مشخص نشده است
منبع : روزنامه همشهری