پیدایش منظومه ی شمسی

بیگ بنگ یکی از نظریات خلقت عالم است که اوایل قرن بیستم میلادی توسط دو اخترشناس ارائه شد بنا به عقیده ی آن ها, ذراتی از ماده ی خورشید, در اثر برخورد نزدیک یک ستاره ی دیگر بیرون ریخته است

● نظریه‌ی انفجار بزرگ

بیگ بنگ یکی از نظریات خلقت عالم است که اوایل قرن بیستم میلادی توسط دو اخترشناس ارائه شد. بنا به عقیده‌ی آن‌ها، ذراتی از ماده‌ی خورشید، در اثر برخورد نزدیک یک ستاره‌ی دیگر بیرون ریخته است.

بعدا" این ذرات به همدیگر پیوسته و اجرام بزرگی را تشکیل می‌دهند که از این اجرام بزرگ، سیاره‌ها به وجود آمده‌اند. طبق نظریه‌ی انفجار بزرگ یا بیگ بنگ عالم در اثر یک انفجار بزرگ به وجود آمده و دائما" در حال گسترش است. چنان‌چه ضریب چگالی عالم کم‌تر از یک باشد، روزی این گسترش متوقف خواهد شد و عالم به سمت داخل فرو ریزش خواهد نمود، اما از آن‌جایی که ضریب چگالی عالم، طبق آخرین برآوردها حدود یک تخمین زده شده است، پیش‌بینی می‌شود، شتاب دور شدن اجزای عالم از یکدیگر، زمانی متوقف گردد و عالم به حالت پایداری برسد.

● فرضیه‌ی کانت - لاپلاس

نظریه‌ی مهم دیگر در سال ۱۷۵۵ میلادی (۱۱۳۴ شمسی) به وسیله‌ی فیلسوف آلمانی، امانوئل کانت، مطرح شد. نظر کانت به عقیده‌ی قابل قبول امروزی شبیه است. بر طبق آن، منظومه‌ی شمسی از یک ابر گاز و غبار در حال چرخش، شکل گرفته است.

نظر کانت به وسیله‌ی ریاضیدان فرانسوی به نام «پی یر دو لاپلاس» بسط داده شد. فرضیه‌ی کانت - لاپلاس، یک ابر بسیار بزرگ از گازهای داغ را ترسیم می‌کند که به دور محور خود می‌چرخد.

کانت و لاپلاس، این ابر بزرگ را سحابی نامیده‌اند. سرد شدن گاز سحابی، باعث انقباض آن می‌شود. در این ضمن، با انقباض جرم اصلی، حلقه‌هایی از گاز در اطراف آن باقی می‌مانند.

دانشمندان عمر جهان را حدود ۱۴ میلیارد سال و عمر منظومه‌ی شمسی را حدود ۴ تا ۵. ۴ میلیارد سال تخمین می‌زنند. از این روست که می‌توان منظومه‌ی شمسی را در مقایسه با سن جهان، جوان نامید.

این جرم اصلی همان خورشید است. حلقه‌ها، در اثر نیروی گریز از مرکز (نیرویی است که اجسام در حال چرخش را به طرف بیرون از مرکز چرخش می‌راند.) از مرکز دور می‌شوند.

بنابر این فرضیه، حلقه‌های جدا از هم، منقبض شده و سیاره‌ها را به‌وجود آورده‌اند. دانشمندان در درستی این نظر تردید دارند، چرا که گازهای داغ گرایشی به انقباض ندارند، بلکه در فضا گسترش می‌یابند.

● نظریه‌ی جدید ابرغبار

فیزیکدان آلمانی کارل فون وایتسزیکر بنیاد اصلی تئوری جدید ابر غبار را پیشنهاد کرد. بعد از آن اخترشناس آمریکایی به نام جرارد کویپر نظر وایتسزیکر را به‌صورت تئوری جدید منشأ منظومه‌ی شمسی تکمیل کرد.

سیارات منظومه‌ی شمسی، از همان گاز و غباری شکل گرفته‌اند که خورشید از آن پدید آمده است. ابر بزرگ با گردش خود در فضا به بخش‌های کوچک‌تری تقسیم شده است. ذرات موجود در این بخش‌ها، همدیگر را جذب کرده‌اند و سرانجام سیاره‌ها را به‌وجود آورده‌اند. بیش‌تر مواد ابر اصلی در اثر تابش خورشید از آن دور شده‌اند، ولی پیش از آن‌که خورشید، حالت ستاره به خود گیرد، اندازه‌ی سیاره‌ها به حدی رسیده بود که می‌توانستند در مداری به دور آن باقی بمانند یا گردش کنند.

دانشمندان عمر جهان را حدود ۱۴ میلیارد سال و عمر منظومه‌ی شمسی را حدود ۴ تا ۵. ۴ میلیارد سال تخمین می‌زنند. از این روست که می‌توان منظومه‌ی شمسی را در مقایسه با سن جهان، جوان نامید.

خورشید ما کمی بیش از چهار و نیم میلیارد سال پیش تشکیل شده است. خورشید نیز مثل هر ستاره‌ی دیگری در جهان به شکل توده‌ی در هم پیچیده‌ای از ابرهای گازی که عمدتا" از هیدروژن و هلیم تشکیل شده بود به وجود آمده اما خرده ریزه‌هایی که از انفجار سایر ستاره‌ها باقی مانده بودند، غبارهای بسیار ریز کیهانی که از عناصر سنگین‌تر همانند کربن، اکسیژن، آلومینیوم، کلسیم و آهن تشکیل شده بودند، نیز در سرتاسر این ابرها پراکنده بودند. این ذرات گرد و غبار که حتی از ذرات غباری که لبه‌ی پنجره می‌نشیند، کوچک‌تر است، به‌عنوان نقاط تجمع در سحابی خورشیدی عمل می‌کند.

سایر موارد از جمله یخ، دی‌اکسید کربن منجمد، دور این نقاط گرد هم می‌آیند و بدین ترتیب این ذرات کم کم بزرگ و بزرگ‌تر شده و به اجرامی به اندازه‌ی یک دانه‌ی شن، یک صخره و نهایتا" یک تخته سنگ تبدیل می‌شوند. طی چند میلیون سال، تریلیون‌ها تریلیون قطعه‌ی یخی، سنگ ریزه و اجرام فلزی در اطراف خورشید جوان گردهم می‌آیند.

طی ربع میلیارد سال بعد بسیاری از این اجسام در یکدیگر ادغام شده و بدین شکل سیارات بزرگ، اقمار، سیارک ها و اجرام موجود در کمربند کوئیپر به وجود می‌آیند.

حدود ۴ تا ۵ میلیارد سال پیش، در نزدیکی این سحابی، توده‌ی غبار و گاز که در گوشه‌ای از کهکشان راه شیری قرار داشته، ستاره‌ی بزرگی که حدودا" ۳ برابر خورشید بوده، روزهای پایانی عمر خود را می‌گذرانده است.

زمانی که عمر این ستاره نسل اولی به پایان رسیده، به‌دلیل جرم و ابعاد بزرگش، فوران بزرگی از انرژی و ماده از دل او بیرون زد. انرژی فراوان این ستاره، سحابی ما را به شدت به دوران واداشته و هم‌چنین حجم زیادی مواد سنگین نظیر آهن، به داخل سحابی تزریق نمود.

چرخش سحابی به دور مواد تزریق شده به داخل آن، باعث فروریزش مولکول‌های گاز و افزایش فشار درونی سحابی گردید. صدها میلیون سال طول کشید تا مواد سنگین تزریق شده به سحابی از مرکز چرخش خارج شدند و سحابی آن‌قدر در خود ریزش نمود که در مرکز آن شرایط لازم برای اولین هم جوشی هسته‌ای پدیدار شد.

شروع فعالیت هسته‌ای در قلب سحابی فشرده شده، نوید تولد ستاره‌ای تازه بود که بعدها خورشید نام گرفت. سیارات تقریبا" اجرام کروی، جامد و بزرگی هستند که به دور خورشید می‌گردند.

چنان‌چه در زمان شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی، ستاره‌ی پیر در حال مرگ، افزون بر اهدای انرژی فراوان به‌صورت‌های مختلف، مقادیری عناصر سنگین، مانند آهن، کربن و هلیم نیز به سحابی جدید تزریق کرد. این عناصر سنگین، در زمان شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی، هنگامی که هنوز خورشید رسما" متولد نشده بود، آرام آرام از هسته‌ی مرکزی رانده شدند و با افزایش چگالی سحابی، سیستم به پایداری بیش‌تری می‌رسید که عناصر سنگین‌تر، نزدیک‌تر و عناصر سبک‌تر، دورتر از هسته‌ی مرکزی قرار گرفتند. پس از میلیون‌ها سال، از ترکیب این عناصر اجسام واحدی تشکیل شد.

اجسام تشکیل شده علاوه‌بر این‌که به دور ستاره‌ی جوان می‌چرخیدند، شروع به چرخش حول خود نیز نمودند. ستاره‌ها و سیاره‌های بزرگ که از تراکم گازها و غبارهای میان ستاره‌ای ایجاد شدند به‌علت نیروی جاذبه‌ی موجود بین ذرات منفرد و نیروی گرانش مرکز اجسام، تمامی آن‌ها شکل کروی به خود گرفتند. چرا که پدیده های تراکمی الزاما کروی هستند. هر چند شکل زمین کمی از کرویت انحنا داشته و قرص مشتری در قطبین فشرده است.

پس از گذشت سال‌ها، سطح بعضی از آن‌ها که از عناصر سنگین‌تری تشکیل شده بودند، سرد و سخت شد و سیستم مداری‌شان به حالت پایداری رسید. سیارات، قمرهای آن‌ها، خرده سیارات، دنباله‌دارها و سنگ‌ها و غبارهای آسمانی اجرام غیر ستاره‌ای تشکیل دهنده‌ی منظومه‌ی شمسی هستند.

چنین نتیجه‌گیری می‌شود که منظومه‌های سیاره‌ای از نمودهای نادر جهان به‌شمار می‌رود و خورشید ما خوشبخت است که یکی از چنین منظومه‌ها را همراه خود دارد.

ستاره‌ها و سیاره‌های بزرگ که از تراکم گازها و غبارهای میان ستاره‌ای ایجاد شدند به‌علت نیروی جاذبه‌ی موجود بین ذرات منفرد و نیروی گرانش مرکز اجسام، تمامی آن‌ها شکل کروی به خود گرفتند.

ولی با فرض این‌که تشکیل سیارات مربوط به اوایل تکامل جهان و هنگامی باشد که هنوز خود ستاره‌ها ساخته شده بودند، همه‌ی ابهامات از میان برداشته می‌شود.

اجسام منظومه‌ی شمسی عمدتا" به دو گروه با چگالی بالا که در نزدیکی خورشید قرار دارند و با چگالی پایین که دورتر از خورشید واقع شده‌اند، تقسیم می‌شوند. روی همین اصل سیارات منظومه‌ی شمسی را به دو گروه زمین مانند و مشتری مانند تقسیم می‌کنند. سیاره‌های زمین مانند که به ترتیب فاصله از خورشید عبارتند از عطارد، زهره، زمین و مریخ همگی چگالی بالا و سطح سخت و صخره‌ای دارند.

غیر از عطارد بقیه‌ی این سیارات جو نیز دارند. سیاره‌های مشتری مانند که به ترتیب عبارتند از مشتری، زحل، اورانوس و نپتون، همگی نسبت به زمین، سیاراتی بزرگ هستند و عمدتا" از گاز تشکیل شده‌اند ولی بعضی از آن‌ها هسته‌های جامد هم دارند. این سیارات را هم‌چنین به نام غول‌های گازی نیز می‌شناسند.بزرگ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی به نام مشتری است که جرمی معادل یک هزارم جرم خورشید را دارد، در صورتی که مجموعه‌ی جرم اعضای خانواده‌ی خورشید فقط کمی بیش‌تر از یک دهم درصد جرم خود خورشید است.

تا به حال سیستم سیاره‌ای نظیر آن‌چه به خورشید مربوط است کشف نشده است. سیارات، اجرام سماوی سرد بوده و انعکاس نور خورشید باعث مرئی شدن آن‌ها می‌گردد. بعضی از آن‌ها را با چشم غیر مسلح می‌توان رپؤیت کرد ولی سه سیاره‌ی اورانوس، نپتون و سیاره‌ی پلوتو را بدون تلسکوپ نمی‌توان رؤیت کرد.

در مورد تشخیص سیارات از ستارگان در آسمان شب می‌توان گفت که سیارات با نور پایدار می‌درخشند، ولی نور ستارگان هم از لحاظ رنگ و هم از لحاظ روشنایی به شدت تغییر می‌کند. سیارات در آسمان حرکت کرده و محل آن‌ها تغییر می‌کند، ولی ستارگان نسبت به هم دارای مکان‌های تقریبا" ثابتی هستند.

به‌علت زیادی جرم خورشید، تمامی سیارات، سیارک‌ها، ستارگان دنباله‌دار و شهاب‌ها با تقریب زیاد، حول خورشید حرکت می‌کنند و به‌طور جداگانه به سمت خورشید جذب می‌شوند. مدار هر کدام از آن‌ها به شکل بیضی‌هایی با اندازه‌های متفاوتند که خورشید در کانون این بیضی‌ها واقع شده است.

در سطح ماه هزاران گودال شهاب سنگی وجود دارند که گدازه‌ی آتشفشانی در بعضی از این گودال‌های بزرگ تراوش کرده و باعث تشکیل دریا (ماریا) در سطح ماه شده است.

در مورد تمام حالت سیارات، خروج از مرکز آن‌ها کوچک بوده و از ۰. ۱ تجاوز نمی‌کند و به غیر از مدارهای سیاره‌های عطارد و سیاره‌ی پلوتو که برای آن دو مقدار خروج از مرکز به ترتیب ۵. ۲۰۶ و ۵. ۲۵۰ است.

کره‌ی ماه که تنها قمر طبیعی زمین است، که پوشیده از سنگ بوده و قطرش یک چهارم قطر زمین می‌باشد. ماه، نوری از خود ندارد اما نور خورشید را منعکس کرده و قابل رؤیت می‌شود.

کره‌ی ماه پوشیده از غبار بوده، آب و حیات در آن یافت نمی‌شوند. به خاطر جاذبه‌ی بسیار ضعیفش نمی‌تواند ذرات گاز را نگه دارد و بنابراین فاقد جو است. در سطح ماه هزاران گودال شهاب سنگی وجود دارند که گدازه‌ی آتشفشانی در بعضی از این گودال‌های بزرگ تراوش کرده و باعث تشکیل دریا (ماریا) در سطح ماه شده است. چنین به‌نظر می‌رسد که ماه پیش از تشکیل، پوسته‌ای به حالت مذاب داشته است.