سیاره ی عطارد

 

عطارد نزدیک ترین سیاره به خورشید است که فاصله آن تا خورشید نصف فاصله زمین تا خورشید است؛ به این ترتیب وقتی که عطارد به نزدیکترین فاصله خود از خورشید می رسد، خورشید برای   یک ناظر فرضی روی عطارد،2 برابر بزرگتر از اندازه ای است که ما در روی زمین، خورشید را می بینیم.

 

درهر حال چون فاصله ی عطارد تا خورشید اندک است، نور خورشید باعث می شود که مشاهده آن  مشاهده ی ان در آسمان زمین، به دشواری انجام گیرد.

 

دامنه ی نوسان دما روی سیاره ی عطارد زیاد است.در زیر نور شدید خورشید،خیلی خیلی داغ، یعنی دمایی برابر420 درجه سانتی گراد دارد، اما در شب سرما به 180 درجه سانتی گراد زیر-0- میرسد! در سطح عطارد هیچ گونه جوی وجود ندارد که هوا را نگه دارد یا سیاره را  از تغییر ناگهانی دما حفظ کند، زندگی در این سیاره عملا غیرممکن است!

 

چون عطارد خیلی به خورشید نزدیک است، باید با سرعت خیلی زیادی در مدار خورشید بچرخد تا نیروی گریز از مرکز ناشی از این حرکت سریع تر بتواند نیروی جاذبه ی خورشید را خنثی کند و به عطارد به سوی خورشید جذب نشود. به همین جهت عطارد را سیاره بادپای منظومه ی شمسی نامیده اند.

 

آیا میدانید؟

 

اگریک قوطی کنسرو لوبیا را روی سطح عطارد بگذارید، قوطی منفجر می شود و خرده ریزه های  قوطی هم ذوب می شوند. لوبیاها هم در اثر گرمای شدید خاکستر می شوند! اگر یک قوطی کنسرو به این صورت درآید تصور کنید چه بر سر شما خواهد آمد!

 

یک دور چرخش عطارد در مدار خورشید، یعنی یک سال عطاردی، حدود 3ماه زمینی است. در حالی که یک بار چرخش به دور خودش، حدود 2 ماه زمینی طول می کشد؛ به این ترتیب هر روز عطارد   6 ماه زمینی است.

 

هیچ کس نمی دانست که سیاره ی عطارد به چه شکل است تا این که سفینه ی بدون سرنشین مارینر-10  در سال 1973 از کنار ان گذشت و عکس هایی از سطح عطارد برداشت. این عکس ها نشان داد که سطح عطارد از دهانه و کوه ها پوشیده شده است.

 

عکس سیاره ی عطارد

سطح عطارد

 

 

مقدمه

در جهان علاوه بر ستاره‌ها مقادیر زیادی گرد و غبار و گاز وجود دارد که مابین کهکشانها پراکنده گردیده است. یعنی چگالی گاز در فضای بین کهکشانها فقط برابر 20 اتم در هر اینچ مکعب است. برای مقایسه می‌توان آنرا با تعداد اتمهای موجود در هوا بر روی زمین و در سطج دریا برابر 10 در هر اینچ مکعب است، مقایسه کرد. سحابی ، ابر یا هر چیز دیگری است که از گرد و غبار و گاز میان ستاره‌ای تشکیل شده است. سحابیهای تابان ابرهایی گازی هستند که به علت نور ستارگان مجاور خود قابل رویت هستند.

سحابی سر اسب سحابی تاریک سر اسب ، روی سحابی تابانی که در پشتش قرار دارد، سایه می‌اندازد.

بعضی از سحابیها تاریک بوده و تنها هنگامی که مانع عبور نور ستارگان یا سحابیهای تابان پشتشان می‌شوند، می‌توان آنها را دید. خیلی چیزهایی که زمانی سحابی نامیده می‌شدند، از نو طبقه بندی شده‌اند. در قرنهای پیشین این اشیاء در نظر ستاره شناسان ساختارهای ابر مانند مه آلود بودند، ولی بعدا ستاره شناسان با بهبود تلسکوپها توانستند این به ظاهر سحابیها را به عنوان کهکشان یا خوشه‌های ستاره‌ای شناسایی کنند.

سحابیهای تاریک

سحابی تاریک ابری از گرد و غبار و گاز است که گازش نور میدانهای ستارگان یا سحابیهای تابان پشت سرش را که از این ابر می‌گذرند، جذب می‌کند. سحابیهای تاریک ، که به سحابیهای جذبی نیز معروفند، هیچ تشعشعی از خود ندارند، ولی ممکن است نورهای جذب شده را به شکل امواج رادیویی یا انرژی مادون قرمز دوباره بتابانند. شاید جرم سحابیهای تاریک چندین هزار بار از جرم خورشید بیشتر باشد. اگر یک سحابی به اندازه کافی جرم داشته باشد، در نقطه‌ای از زمان موادش فشرده شده و تبدیل به ستاره می‌شود. شاید سپس سحابی تاریک با ستارگان جوان گرم حرارت ببیند و به سحابی نشری درخشانی تبدیل شود.

سحابیهای سیاره‌ای

ستارگان غول سرخ در اواخر عمرشان لایه‌های گازی بیرونی شان را به دور می‌اندازند. این لایه‌ها پوسته منبسط شونده‌ای از گازهای تابان را تشکیل می‌دهند که سحابی سیاره‌ای نامیده می‌شوند. علت این نامگذاری این است که ویلیام هرشل ، منجم آلمانی الاصل (1822 - 1783) ، تصور کرد که این پوسته‌ها شبیه سیاره‌اند. شاید از دید ناظر زمینی ، این پوسته گازی به شکل ساعت شنی ، حباب یا حلقه به نظر آید. این سحابی با سرعت تقریبی 20 کیلومتر (12 مایل) در ثانیه رو به بیرون حرکت می‌کند و بعد از 35 هزار سال در محیط میان ستاره‌ای پراکنده خواهد شد.

سحابی دمبلی این تصویر کامپیوتری ، سحابی‌ای را به شکل ساعت شنی نشان می‌دهد که از گازهای دفع شده ستاره مرکزی ایجاد شده است.

 

امواج انفجاری

موجهای ضربه ای انفجار ابر نواختر با سرعت هزاران کیلومتر در ثانیه در محیط میان ستاره‌ای سیر می‌کنند. این موجهای ضربه‌ای مواد میان ستاره‌ای را آشفته می‌کنند و شاید فرآیند فرو ریزش گرانشی را که سرانجام باعث تشکیل ستارگان در ابرهای میان ستاره‌ای می‌شود، آغاز می‌کنند. از هنگام اختراع تلسکوپ ، هیچ ابر نواختری در کهکشان ما کشف نشده است. اگر ابر نواختری بوجود می‌آمد، تا چندین ماه ، در آسمان به تابناکی ماه می‌درخشید. اگر آن ابر نواختر فرضی به زمین بسیار نزدیک می‌بود، می‌توانست جو زمین را منهدم کند.

سحابیهای تابان

دو نوع سحابی تابان وجود دارد: نشری و بازتابی ، که هر دو با تولد ستاره ارتباط دارند. گازهای سحابی نشری عمدتا در بخش قرمز یا سبز طیف می‌تابند، زیرا با حرارت ستارگان جوان گرم درون سحابی گرم شده‌اند. غبار سحابی ، نور ستارگان جوان داخل و اطراف سحابی بازتابی را پراکنده می‌کند. دو نوع سحابی تابان دیگر نیز وجود دارند: بقایای ابر نواختری و سحابیهای سیاره‌ای. هر دو اینها از مواد دفع شده ستارگان در حال مرگ تشکیل شده‌اند.

سحابی سه شاخه این سحابی ترکیبی عجیب از یک سحابی نشری صورتی و یک سحابی بازتابی آبی است.

 

بقایای ابر نواختری

هنگامی که ستاره بصورت ابرنواختر منفجر می‌شود، لایه‌های گازی بیرونی آن برای تشکیل بقایای ابر نواختری تابان ، متلاشی شده و با سرعت از هسته‌اش فاصله می‌گیرند. برخی از انفجارات آنقدر شدیدند که حتی خود هسته نابود می‌شود. تقریبا 90 درصد ته مانده‌ها کم و بیش کروی‌اند و بقیه بر اثر نیروی انفجار متلاشی می‌شوند تا انبوهی از شعله‌های گازی فاقد ساختار ظاهری را تشکیل دهند. در مرکز چنان بقایایی ، پالسارها (ستاره‌های تپنده) شناسایی شده‌اند.

سحابی انکساری

در سحابی انکساری ذرات غبار نور را منعکس نمی‌کنند، بلکه متواری می‌کنند. نور قرمز می‌تواند آسانتر از نور آبی از ابر غبار بگذرد، پس نور آبی بیشتر پراکنده می‌شود، این امر موجب آبی شدن آن ابر می‌شود. همین خاصیت باعث آبی به نظر آمدن آسمان از زمین می‌شود. ذرات غبار نور خورشید را در جو شدیدا پراکنده می‌کنند و در مسیرهایی به جز سمت خورشید ، ناظر آسمان عمدتا نور آبی پراکنده می‌بیند.

سحابیهای خارج کهکشانی

آنچه به نام سحابیهای خارج کهکشانی نامیده می‌شود توده‌های عظیم و پیوسته گازی نیست، بلکه مجموعه‌ای است از ستارگانی شبیه ستارگان کهکشان ، رصدهای انجام شده نشان می‌دهد خاصیت طیفی نوری که از این سحابیها صادر می‌شود، بسیار شبیه به نوری است که از خورشید خود ما خارج می‌گردد. بنابراین درجه حرارت متناظر با چنین صدور نوری نمی‌تواند با درجه حرارت سطحی خورشید اختلاف فراوان داشته باشد و این درجه حرارت بایستی به چند هزار درجه برسد. اگر این سحابیها واقعا توده‌های غول پیکر گاز پیوسته‌ای بودند که درجه حرارت سطحی آنها همان درجه حرارت سطحی خورشید بود، ناچار می‌بایستی نوری که از آنها صادر می‌شود با وسعت سطح یعنی با مربع یکی از ابعاد آنها متناسب باشد.

چون قطر متوسط این سحابیها بیلیون بیلیون بار بزرگتر از خورشید است، باید چنان انتظار داشته باشیم که نورانیت کلی آنها بیلیون بیلیون برابر بزرگتر از نورانیت خورشید باشد. ولی نورانیت فعلی سحابی امرأه المسلسله بسیار کوچکتر از این اندازه است و از 1.7 بیلیون برابر نورانیت خورشید تجاوز نمی‌کند. نور از تمام سطح سحابی صادر نمی‌شود بلکه از عده زیادی از لکه‌های کوچک روشن بر می‌خیزد که مجموع کلی سطح آنها به سختی با یک بلیونیوم تمام سطح سحابی برابری می‌کند. این همان چیزی است که باید از سحابیهایی انتظار داشته باشیم که از ستارگان متعارفی جدا جدا از یکدیگر ساخته شده‌اند.

حلقه دجاجه این تصویر ته مانده ابر نواختری ، گازی میان ستاره‌ای را نشان می‌دهد که با موج ضربه‌ای ابرنواختر گرم شده است.

 

سیاره ی نپتون

حجم نپتون 57 برابر حجم زمین است و دمای آن کمتر از 231 درجه ی سانتی گراد زیر صفر است.

نپتون نیز یک سیاره ی گازی است که بادهای تند و قدرتمند در آن می وزد. ابرهای تندرو در بالای جو و در اطراف سیاره با سرعت 2400 کیلومتر در ساعت، به شدت می چرخد.این سرعت حتی از گردش نپتون بیشتر است.

دو قمر نپتون، تریتون و نرید نام دارند.قمر تریتون، اندکی از قمر سیاره زمین یعنی ماه کوچکتر است؛ قطر تریتون 2720 کیلومتر است. اندازه قطر نرید حدود 340 کیلومتر است. قمر تریتون رفتار عجیبی دارد زیرا تنها قمر نزدیک به سیاره اصلی است که در جهت معکوس پیرامون سیاه می چرخد. فاصله این قمر تا نپتون با فاصله زمین تا ماه برابر است.

نپتون سیاره ای زیبا و آبی رنگ است. در این تصویر لکه تاریک بزرگی دیده می شود که چهار برابر کره زمین است. در اطراف این لکه بادهای خیلی شدیدی می وزند.

تصویر نپتون

تصویر تریتون( قمر نپتون)

مقدمه

زحل از جنبه‌های زیادی شبیه مشتری است، جز اینکه در اطراف آن چندین حلقه شگفت انگیز وجود دارد. جرم زحل ، صد بار بیش از جرم زمین است. و لی تقریبا تمام ماده آن به شکل گاز است و صخره‌ای نیست. لایه‌های ابری جو آن مانند ابرهای مشتری واضح نیستند. اما وجودشان حتمی است. ده قمر در اطراف زحل وجود دارد. قطر یکی از آنها که تیتان نامیده می‌شود، حدود 6000 کیلو متر است. از این رو بزرگترین قمر در منظومه شمسی به حساب می‌آید. تیتان خود دارای جوی است که از متان و آمونیاک تشکیل یافته است.

فاصله متوسط از خورشید 1/43 میلیارد کیلومتر قطر استوا 120536 کیلومتر مدت حرکت وضعی 10/23 ساعت مدت حرکت انتقالی 29/46 سال زمینی سرعت مداری 9/64 کیلومتر در ثانیه دمای ابر فوقانی 180- درجه سانتیگراد جرم (زمین=1) 95/18 چگالی متوسط (آب=1) 0/69 جاذبه(زمین=1) 0/93 تعداد قمر 21

پدر مشتری

در ورای مشتری آخرین سیاره از هفت سیاره‌ای که برای پیشینیان ما شناخته شده بود، زحل قرار دارد، که به عنوان پدر مشتری نامگذاری شده است. زحل دومین سیاره بزرگ مشتری گون منظومه شمسی است و توسط یک رشته از حلقه‌های بسیار زیبا که به دور آن حلقه زده‌اند، احاطه شده است. در آسمان شب زمین ، زحل به دلیل اندازه بزرگ و آلبدو بالای (50%) دارای جوی درخشان است. زیبایی آسمان زحل به خاطر نوارهای روشن حلقه‌های اطراف آن و نیز به خاطر قمرهای زیادش می‌باشد.

حرکت زحل

زحل با نیم قطر اطول 9.539AV و دوره تناوب گردش نجومی 29.458 سال ، در مداری با خروج از مرکز 557% که با دایرِة البروج زاویه 49.2 درجه می‌سازد، می‌گردد. از روی زمین قطر زاویه‌ای زحل در نقطه مقابله حدود 20 دقیقه است. مانند مشتری ، زحل دارای جو غلیط پر از ابری است که به صورت جزئی می‌چرخد. از مشاهدات انتقالات دوپلری در عرض سیاره و با زمان بندی دقیق علامتهای جوی ، دوره تناوب چرخش نجومی آن ، در نزدیک استوایش 10 ساعت و 14 دقیقه و در عرضهای جفرافیایی بالا 10 ساعت و 38 دقیقه محاسبه شده است. در اینجا هم مجددا چرخش جزئی مشابه مشتری داریم. استوای زحل به اندازه 26 درجه و 45 دقیقه با صفحه مداری آن زاویه می‌سازد، بطوری که قطبهای سیاره در فاصله‌های زمانی حدود 15 سال یک بار سمت زمین متمایل می‌شوند. چرخش باعث پخی زیاد (96%) زحل می‌گردد، بطوریکه شعاعهای قطبی و استوایی به نسبت 10/9 می‌باشند.

مشخصات فیزیکی زحل

زحل شباهت قابل توجهی با مشتری دارد، ولی کمی کوچکتر است و جرم آن کمتر از جرم مشتری (95M). زحل کمترین چگالی حجمی را نسبت به سایر سیارات دارد. ساختار جو زحل با کمربندهایی که به موازات استوا امتداد دارند، مشابه است. آشفتگیهای کمربندهای زحل خیلی کمتر (تاکنون از روی زمین فقط 10 لکه مشاهده شده‌اند) از مشتری است. جو زحل احتمالا ترکیب خیلی مشابه‌ای با جو مشتری دارد. تاکنون متان (CH₄) ، آمونیاک (NH₃) ، اتان (C₂H₆) ، فسفین (PH₃) ، استیلن (C₂H₂) ، متیل استیل (C₃H₄) ، پروپان (C₃H₈) و هیدروژن مولکولی (H₂) آشکار شده است.

ابرهای زحل خیلی کمرنگ تر از ابرهای مشتری به نظر می‌رسند.ابرهای مشتری اغلب به رنگ زرد کم رنگ و نارنجی هستند، به این دلیل که دما در زحل کمتر از مشتری است، ابرهای زحل در لایه پایین تر جوش قرار می‌گیرند. درون زحل احتمالا ترکیب مشتری را دارد. تخمینهای نظری مقادیر حدود 74% هیدروژن ، 24% هلیوم ، %2 عناصر سنگین تر را پیشنهاد می‌کند. این ترکیب تقریبا مشابه ترکیبات خورشید است. زحل ممکن است یک هسته سنگین کوچک به قطر 20 هزار کیلومتر و جرمی معادل 20M_φ را داشته باشد.

درخشانترین حلقه‌ها درخشندگی حلقه‌های آ، ب، ج بقدری است که می‌توان آنها را از زمین مشاهده کرد.

حلقه‌های زحل

حلقه‌های زحل با مدار زحل هم صفحه نیستند، بلکه زاویه‌ای با هم می‌سازند. یکی از اثرات این پدیده در نظر ما تغییر گشادگی حلقه‌ها است. طی گردش 29 ساله زحل دور خورشید ، دوباره می‌توانیم حلقه‌ها را در گشادترین حالت ببینیم. غیر از این دو حالت ، حلقه‌ها از لبه دیده می‌شوند و جز با تلسکوپ پر قدرت ، قابل مشاهده نیستند. از این طریق معلوم شد که ضخامت حلقه‌ها فقط پنج کیلومتر است. حلقه‌های زحل از میلیاردها ذره ریز تشیکل یافته‌اند که اندازه بیشترشان چند سانتیمتر است. همه آنها ، مانند ماهواره‌های کوچک ، به دور زحل گردش می‌کنند.

گسیختگی کاسینی

شکاف پر شده قبل از کشف کاسینی ، ستاره شناسان حلقه‌های زحل را بصورت حلقه‌ای پیوسته تصور می‌کردند.

در سال 1675 میلادی (1504 شمسی) جووانی دومینیکو کاسینی ، اخترشناس ایتالیایی ، کشف کرد که حلقه زحل از دو حلقه تشکیل یافته است و میان آن دو جدایی وجود دارد. این جدایی گیستختگی کاسینی نامیده می‌شود و در اثر کشش گرانشی قمر غول پیکر تیتان بوجود آمده است. مطالعات بعدی نشان داده‌اند که در اطراف زحل ، بر روی هم چهار حلقه وجود دارد. داخلی ترین آنها بسیار کم نور و تقریبا با بالای ابرها در تماس است. قطر حلقه نورانی بیرونی به 140000 کیلومتر می‌رسد.

قمرهای زحل

20 قمر تاکنون برای زحل شناسایی شده‌اند، که 13 قمر از زمین و هفت قمر دیگر بوسیله کاوشگرهای فضایی کشف شده‌اند. قمرهای کوچک زحل به شکل سیب زمینی بوده و شکلهای نامنظمی دارند. احتمال می‌رود که قمرهای کوچکتر دیگری نیز کشف شوند. سطح بسیاری از قمرها پوشیده از گودالهای شهابسنگی است. در سطح میماس ، یکی از قمرهای کوچک زحل ، گودالی بزرگ به نام هرشل وجود دارد که 130 کیلومتر (81 مایل) وسعت داشته و یک سوم این قمر را پوشانده است.

زحل دارای بیشترین قمر در بین سیارات منظومه شمسی است. دانشمند هلندی ، کریستین هوینگس (95 – 1629)، در سال 1655 اولین قمر زحل را کشف کرد. تیتان از لحاظ بزرگی دومین قمر و یکی از سه قمری است که در منظومه شمسی دارای جو هستند. تصور می‌شود که قسمت اعظم آن ازسنگ و بقیه از یخ تشکیل شده باشد. جوی که دائما سطح تیتان را پوشانده است، حاوی نیتروژن و سایر مواد شیمیایی است. اختر شناسان به تازگی قمر جدیدی از سیاره زحل را شناسایی کرده‌اند که بسیار کوچک است (حدودآ 2 کیلومتر). در این صورت تعداد قمرهای زحل به 21 قمر تغییر می‌کند.

میدان مغناطیسی زحل

میدان مغناطیسی دارای یک گشتاور کلی برابر 35/1 گشتاور مشتری است. اما این مقدار به حد کافی قوی است که یک میدان مغناطیسی سپهر مشتری گون با کمربندهای تابشی مشابه زمین ایجاد کند. گشتاور دو قطبی مغناطیسی با میل یک درجه نسبت به محور چرخش زحل قرار می‌گیرد که این مقدار با انحراف مشخص محورهای مغناطیسی مشتری و زمین تفاوت آشکار دارد. مغناطیس سپهر زحل ذرات بسیار کمتری از ذرات مغناطیس سپهر مشتری را در خود جای می‌دهد.

دو دلیل عمده این تفاوت شامل کمبود یک منبع محلی ذرات بار دار که در مورد مشتری توسط فورانهای آیو تولید می‌شوند و حلقه‌های قابل رویت زحل که بطور موثری ذرات باردار را جذب کرده و مغناطیس سپهر داخلی را از ذرات باردار خالی می‌کنند، است. در خارج لبه حلقه‌ها چگالی ذرات باردار به سرعت افزایش می‌یابد و در حدود 5R_s تا 10R_s به یک قله می‌رسد. در اینجا ، ذرات باردار بطور محکم به میدان مغناطیسی در حال دوران سریع جفت می‌شوند. این برهمکنش ، لایه‌ای از پلاسما به ضخامت تقریبا 2R_s ایجاد می‌کند که تا حدود 15R_s ادامه می‌یابد.در ورای این مقدار ، مغناطیس سپهر شکل خود را از دست می‌دهد. اندازه آن با دمای خورشید تغییر می‌یابد.