قانون بده در نتیجه کشف کمربند سیارک ها

در قرن هجدهم میلادی یک ستاره شناس آلمانی به نام یوهان دانیل تیتیوس یک الگوی ریاضی به وجود آورد که بیانگر فواصل سیارات از خورشید بود. یک آلمانی دیگر به نام یوهان بوده، محاسباتی …

در قرن هجدهم میلادی یک ستاره شناس آلمانی به نام یوهان دانیل تیتیوس یک الگوی ریاضی به وجود آورد که بیانگر فواصل سیارات از خورشید بود. یک آلمانی دیگر به نام یوهان بوده، محاسباتی را منتشر کرد که هم اکنون به قانون بده مشهورند. قانون بده بدین قرار است: سری اعداد ۹۶ ، ۴۸ ، ۲۴ ، ۱۲ ، ۶ ، ۳ ، ۰ را در نظر بگیرید. همان طور که می بینید، هر عدد، دو برابر عدد قبلی است. حال، به هر یک از اعداد این سری، عدد ۴ را اضافه کنید تا به صورت ۱۰۰ ، ۵۲ ، ۲۸ ، ۱۶ ، ۱۰ ، ۷ ، ۴ در بیاید. سپس آن ها را به عدد ۱۰ تقسیم کنید. اگر سیارات را به ترتیب فاصله شان از خورشید فهرست کنیم و در مقابل هر یک از آنها فاصله معلومشان را از خورشید بر حسب واحد نجومی بنویسیم و اعداد حاصل از سری تیتیوس- بده را در مقابل آنها قرار دهیم، جدول زیر به دست می آید:

سیارات فاصله معلوم ازخورشید(AU) سری تیتیوس- بده

عطارد ۰.۴ ۰.۴

زهره ۰.۷ ۰.۷

زمین ۱ ۱

مریخ ۱.۵ ۱.۶

؟ ؟ ۲.۸

مشتری ۵.۲ ۵.۲

زحل ۹.۵ ۱۰

تطبیق الگو

اعداد حاصل از سری تیتیوس- بده به فواصل معلوم سیارات از خورشید بر حسب واحد نجومی خیلی نزدیک است. این موضوع باعث شد که توجه عده ی زیادی از ستاره شناسان به این سری جلب شود. وجود یک فاصله بین مریخ و مشتری در عدد ۲.۸ ، دانشمندان را به این فکر انداخت که سیاره ناشناخته ای با فاصله متوسط ۲.۸ واحد نجومی بین نمریخ و مشتری وجود دارد.

در سال ۱۷۸۱ میلادی ویلیام هرشل، اورانوس را کشف کرد. فاصله اورانوس از خورشید ۱۹۱.۸ محاسبه شد. عدد بعدی در سری تیتیوس- بده ، ۱۹۶ است. این عدد، به اندازه کافی به فاصله اورانوس از خورشید نزدیک بود که شکارچیان سیاره ها را تحریک کند تا آسمان را برای یافتن سیاره ای بین مریخ و مشتری جستجو کنند.

تعقیب پلیس

در سال ۱۸۰۰ میلادی گروهی از ستاره شناسان آلمانی که خود را پلیس آسمانی می نامیدند، تحقیقات منسجم و برنامه ریزی شده ای را آغاز کردند. آنها آسمان را به ۲۴ قسمت تقسیم کردند و هر قسمت را به یکی از اعضای گروه سپردند. هنگامی که آنها به دقت در حال برنامه ریزی برای تحقیق بودند، یک راهب ایتالیایی به نام پدر جوسپه پیازی سیاره جدیدی را درست در موقعیت مورد نظر پیدا کرد، پیازی در اول ژانویه سال ۱۸۰۱ میلادی موفق به کشف این سیاره شد. او سیاره جدید را کرس نامید. محاسبات نشان دادند که فاصله کرس از خورشید ۲.۷۷ واحد نجومی است. این فاصله به راحتی با سری تیتیوس-بده قابل تطبیق است.

افزایش تعداد اعضای خانواده

سیاره جدید، فوق العاده تاریک و کم نور بود. دانشمندان دریافتند که این سیاره در مقایسه با سایر سیارات خیلی کوچک است. قطر آن فقط ۱۰۰۳ کیلومتر و جرم آن درست یک درصد جرم کره ماه است.

چندین سال بعد، ویلیام هرشل، اکتشافات جدید را سیارک نامید. کرس چند سال بعد، ویلیام هرشل، اکتشافات جدید را سیارک نامید. کرس نیز جزو این سیارک ها بود تا آن زمان، سه سیارک به نام های پولاس در سال ۱۸۰۲ میلادی، جیونو در سال ۱۸۰۴ میلادی و وستا در سال ۱۸۰۷ میلادی کشف شده بود. همه آنها از کرس کوچک ترند. قطر آن ها به ترتیب ۶۰۸ کیلومتر، ۲۵۰ کیلومتر و ۵۳۸ کیلومتر است. مدار چرخش همه آن ها بین مریخ و مشتری است. هیچ یک از کشفیات بعدی، به بزرگی کرس نبودند. به این ترتیب کرس، به عنوان سیارک باقی ماند. محل استقرار اکثر سیارک ها در ناحیه ای بین مریخ و مشتری است. این ناحیه، به کمربند سیارک ها معروف است. زاویه میل مداری در بعضی از آن ها خیلی زیاد است.

سیارک کوچک

پنجمین سیارک در سال ۱۸۴۵ میلادی کشف شد. این سیارک ها آستریا نام دارد. قطر آن فقط ۱۱۷ کیلومتر است. در ۴۰ سال اخیر، سیارک های بسیاری کشف شده است. به علاوه مشخص شده است که سرعت سیارک ها در حال افزایش است. اکثر سیارک ها در مقیاس های نجومی بسیار کوچک اند؛ به طوری که عرض برخی از آنها حتی به ۲۰ کیلومتر هم نمی رسد. بعضی از آنها کروی شکل اند، اما بیشتر آنها شکل بی قاعده ای دارند. با این حال، تمام آنها به لحاظ اصطلاحات فنی، سیاره محسوب می شوند، زیرا دارای مدارهای منظم و قابل پیش بینی به دور خورشیدند.

در کمربند سیارک ها چند شکاف وجود دارد که در اثر جاذبه سیاره بزرگ مشتری به وجود آمده است. در مدار این سیاره دو دسته سیارک، معروف به سیارک های تروا کشف شدهاست. یک گروه از آنها از خارج با سیاره عظیم الجثه مشتری زاویه ۶۰ درجه نی سازند.

علاوه بر سیارکهای کمربند اصلی و سیارکهای تروا، تعدادی سیارک سرگردان نیز وجود دارد که مدار هایی غیر عادی دارند. نزدیک ترین فاصله هایدالگو ۹۴۴ به خورشید ۳۰۰ میلیون کیلومتر و دورترین فاصله آن که تقریبا در تماس با مدار سیاره زحل است ۱۴۵۰ میلیون کیلومتر است.

سیارک شایرن ۲۰۶۰ که با استفادهاز تلسکوپ ۱۲۲ سانتی متری اشمیت در رصدخانه مونت پالومار واقع در کالیفرنیا کشف شد. دورتر از سایر سیارک های موجود در منظومه شمسی است. این سیارک در فضای بین زحل و اورانوس درحال چرخش است. بعضی از ستاره شناسان، شایرن را یکی از قمرهای پیشین زحل می دانند.