|
شناخت فضا،شناخت هستی
|
| |||||||||||||||
|
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
|
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
مشتری
معمولا مشتری چهارمین شی درخشان آسمان میباشد (بعد از خورشید، ماه و ناهید) اگرچه گهگاه بهرام درخشانتر بهنظر میآید.
جرم مشتری ۵/۲ بار از مجموع جرم سیارات سامانه خورشیدی بیشتر است. جرم مشتری ۳۱۸ بار بیشتر از جرم زمین است. قطر آن ۱۱ برابر قطر زمین است. مشتری میتواند ۱۳۰۰ زمین را درخود جای دهد. میانگین فاصله آن از خورشید در حدود ۷۷۸ میلیون و ۵۰۰ هزار کیلومتر میباشد یعنی بیشتر از ۵ برابر فاصله زمین از خورشید. ستارهشناسان باتلسکوپ های مستقر در زمین و ماهواره هائی که در مدار زمین می گردند به مطالعه مشتری می پردازند. ایالات متحده تا کنون ۶ فضاپیما ی بدون سرنشین را به مشتری فرستاده است. در ژوئیه ۱۹۹۴، هنگامی که ۲۱ تکه از دنباله دار شومیکر-لوی ۹با اتمسفر مشتری برخورد نمود ستارهشناسان شاهد رویدادی بسیار تماشائی بودند. این برخورد باعث انفجارهای مهیبی شد که بعضی از آنها قطری بزرگتر از قطر زمین داشت.
مشتری گوی غول پیکری از مخلوط گاز و مایع است و احتمالا مقداری سطح جامد دارد. سطح سیاره از ابرهای ضخیم زرد، قرمز، قهوهای و سفید رنگ پوشیده شده است. مناطق روشن رنگی «ناحیه» و قسمتهای تاریک تر «کمربند» نامیده میشوند. کمربندها و ناحیهها به موازات استوای سیاره قرار دهرند
مدارو چرخش
مشتری در یک مدار کمی بیضی شکل یک دور به دور خورشید میزند که ۱۲ سال زمینی طول میکشد. همچنان که سیاره به دور خورشید می گردد، به دور محور فرضی خود نیز می گردد. چرخش مشتری به دور خود سریعتر از هر سیاره دیگری است. چرخش مشتری به دورخود ۹ ساعت و ۵۶ دقیقه به طول می انجامد (مقایسه کنید با چرخش ۲۴ ساعته زمین به دور خود.) دانشمندان نمیتوانند به طور مستقیم سرعت گردش داخلی سیارات گازی شکل را اندازهگیری کنند و به طور غیر مستقیم اندازه گیری می کنند. ابتدا سرعت متوسط چرخش ابرهای قابل مشاهده را اندازهگیری مینمایند. مشتری به قدر کافی امواج رادیویی ارسال میکند که به وسیله رادیو تلسکوپ های زمینی دریافت گردد. در حال حاضر دانشمندان از اندازه امواج برای محاسبه سرعت جرخش مشتری استفاده می نمایند. قدرت امواج تحت تاثیر میدان مغناطیسی سیاره در یک الگوی ۹ ساعت و ۵۶ دقیقهای که تکرار می گردد تغییر می نماید زیرا سرچشمه میدان مغناطیسی هسته سیاره میباشد. این تغییرات نشان دهنده میزان سرعت جرخش داخلی سیاره میباشد. جرخش سریع مشتری باعث برآمدگی در استوا و پخی در قطبهای آن می شود. قطر استوا ۷ درصد بیشتر از قطر قطبها میباشد
جرم و چگالی
مشتری از هر سیاره دیگری در سامانه خورشیدی سنگینتر است. جرم آن ۳۱۸ بار بیش تر از زمین میباشد ولی با وجود جرم زیاد، نسبتا دارای چگالی کمی میباشد. متوسط چگالی آن ۳/۱گرم در سانتیمترمکعب میباشد یعنی اندکی بیشتر از چگالی آب. چگالی مشتری در حدود یک چهارم چگالی زمین میباشد زیرا سیاره به صورت عمده از عناصر سبک هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. از سوی دیگر زمین عمدتا از عناصر سنگین آهنی و سنگی تشکیل شده است. عناصر شیمیائی سازنده مشتری بیش تر شبیه خورشید میباشد تا زمین. احتمالا مشتری دارای هستهای از عناصر سنگین میباشد. هسته احتمالا ترکیبی مشابه هسته زمین اما ۲۰ تا ۳۰ برابر سنگینتر میباشد.
نیروی جاذبه در سطح سیاره ۴/۲ برابر بیش تر از سطح زمین میباشد. یعنی شئی که روی زمین ۱۰۰ کیلو گرم وزن دارد، در روی مشتری وزنی برابر با ۲۴۰ کیلو خواهد داشت. جو مشتری تشکیل شده است از ۸۶ درصد هیدروژن ۱۴ درصد هلیوم و مقدار ناچیزی متان، آمونیاک، فسفین، آب، استلین، اتان، ژرمانیوم و مونو اکسید کربن. درصد هیدروژن بر پایه تعداد مولکولهای موجود در جو میباشد تا جرم کلی آنها.
این سیاره از لایه های رنگی از ابرها در ارتفاعات مختلف تشکیل شده است. مرتفع ترین ابرهای سفید از کریستالهای منجمد آمونیاک تشکیل شدهاند. قسمتهای تاریکتر و ابرهای کم ارتفاعتر در کمربندها واقع شدهاند. پایین ترین سطحی را که می توان مشاهده کرد ابرهای آبی رنگ تشکیل دادهاند. دانشمندان انتظار کشف ابرهای آبدار را در ۷۰ کیلومتری سطح زیرین ابرهای آمونیاکی دارند. هر چند که تاکنون چنین سطحی کشف نشده است.
بارزترین جلوه سطح مشتری لکه بزرگ سرخ آن میباشد که توده گاز چرخانی است که شباهت به گردباد دارد. قطر این لکه سه برابر قطر زمین است. رنگ لکه معمولا از قرمز آجری به قهوهای کمرنگ تغییر میکند و گاه این لکه کاملا محو می گردد. رنگ آن احتمالا ناشی از مقدار کم فسفر و گوگرد در کریستالهای آمونیاک میباشد. سرعت چرخش لکه در لبه آن در حدود ۳۶۰ کیلومتر در ساعت است. این لکه در فاصله یکسانی از استوا به آرامی از شرق به غرب حرکت می کند. ناحیهها و کمربندها و لکه بزرگ بسیار پایدار و مشابه سیستم چرخش زمین میباشد. از زمانی که منجمان در سال ۱۶۰۰ از تلسکوپ برای مشاهده استفاده نمودهاند این خصوصیات تغییرات چندانی ندادهاند.
دمای هوا در ابرهای بالائی مشتری در حدود ۱۴۵- درجه سانتیگراد میباشد. اندازهگیریها نشان می دهد که دمای مشتری با افزایش عمق در زیر ابرها افزایش مییابد. دمای هوا در سطحی که فشار اتمسفر ۱۰ برابر زمین میباشد، به ۲۱ درجه سانتیگراد می رسد. دانشمندان فکر میکنند که اگر مشتری دارای گونهای از حیات باشد، حیات در این سطح ساکن خواهد بود، چنین حیاتی در گاز خواهد بود زیرا در این سطح هیچ قسمت جامدی وجود ندارد. دانشمندان تا کنون هیچ مدرکی از حیات برروی مشتری نیافته اند. نزدیک مرکز سیاره دما بسیار بیشتر میباشد. دمای هسته در حدود ۲۴ هزار درجه، یعنی داغتر از سطح خورشید میباشد. ستارهشناسان عقیده دارند که خورشید، سیارات و دیگر اجسام منظومه شمسی از چرخش ابرهائی از گاز و غبار شکل گرفته اند. جاذبه گازی و ذرات غبار آنها را به صورت ابرهای ضخیم گوی مانند از مواد در آورد در حدود ۵/۴ میلیارد سال پیش مواد به هم فشرده شدند تا اجسام متعدد منظومه شمسی به وجود آمدند. فشردگی مواد تولید حرارت نمود. حرارت بسیاری هنگامی که مشتری شکل گرفت تولید شد
میدان مغناطیسی
مشتری نیز همانند زمین و اکثر سیارات، مانند یک آهنربای بزرگ عمل می کند. میدان مغناطیسی مشتری ۱۴ بار قویتر از زمین میباشد. بر طبق اندازهگیریهای گرفته شده توسط فضاپیماها، میدان معناطیسی مشتری قویترین در سامانه خورشیدی میباشد (به جز لکههای خورشیدی و ناحیه های کوچکی از سطح خورشید). دانشمندان به طور کامل از چگونگی تولید میدان مغناطیسی آگاه نیستند هر چند که احتمال می دهند که حرکت هیدروژن فلزی داخل هسته سیاره تولید میدان می نماید. میدان مغناطیسی مشتری بسیار قوی تر از میدان مغناطیسی زمین میباشد زیرا مشتری بسیار بزرگ تر و با سرعت بیشتری به دور خود می گردد. میدان مغناطیسی مشتری الکترونها و پروتونها و دیگر ذرات دارای بار الکتریکی را در کمربند رادیواکتیو که در اطراف سیاره قراردارد به دام می اندازد. این ذرات بسیار قدرتمند میباشند به طوری که می توانند به ابزارهای فضاپیماهایی که نزدیک سیاره شده اند آسیب برساند. در داخل ناحیه ای از فضا که مگنتوسفر نامیده می شود میدان مغناطیسی مشتری همانند یک زره عمل می کند. این زره سیاره را از بادهای خورشیدی و ذرات پر انرژی متوالی که از خورشید می آیند محافظت می نماید. اغلب این ذرات الکترون ها و پروتون هائی هستند که با سرعت ۵۰۰ کیلومتر در ثانیه حرکت می کنند. میدان، ذرات الکتریکی باردار شده را در کمربند رادیواکتیو به دام می اندازد مرکز تله مگنتوسفر نزدیک قطبهای میدان مغناطیسی میباشد. در آن قسمت از سیاره که از خورشید دور میباشد مگنتوسفر به صورت دنبالهای عظیم در فضا کشیده می شود که دنباله مگنتو نامیده می شود. طول این دنباله ۷۰۰ میلیون کیلومتر میباشد. امواج رادیویی که از مشتری به رادیو تلسکوپهای زمینی می رسند دو نوع می باشند فورانهای انرژی و تششعات پی در پی. فورانهای قوی هنگامی رخ می دهند که آیو، نزدیک ترین قمر مشتری و چهارمین آنها از میان مرکز مغناطیسی سیاره عبور می نماید تششعات پی در پی از سطح مشتری و همجنین ذرات پر انرژی کمربند رادیواکتیو مشتری می آیند.
مشتری حداقل دارای ۶۳ ماهک است که ۱۶ ماهک آن قطری بیش از ۱۰ کیلومتر دارند. چهار ماهک از بزرگترین قمرهای مشتری به ترتیب فاصله از این سیاره عبارتند از: آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو. این چهار ماهک را ماهکهای گالیلهای مینامند زیرا ستارهشناس ایتالیایی گالیله آنها را در سال ۱۶۱۰ به وسیله اولین تلسکوپ کشف کرد. آیو دارای آتشفشانهای فعال بسیاری میباشد. هر فوران گازی آن دارای گوگرد میباشد. رنگ زرد نارنجی سطح آیو احتمالا از مقدار بسیار زیاد گوگرد جامد که در سطح سیاره انباشته شده میباشد. اروپا کوچکترین ماهک گالیلهای میباشد با قطری برابر با ۳ هزار و ۱۳۰ کیلومتر. اروپا دارای سطحی از یخ صاف و ترک خورده میباشد.
بزرگترین ماه گالیلهای گانیمد با قطری برابر با ۵۲۶۸ کیلومتر است. گانیمد بزرگتر از سیاره تیر میباشد. کالیستو با قطری برابر با ۴۸۰۶ کیلومتر اندکی کوچکتر از تیر میباشد. به نظر میآید کالیستو و گانیمند از یخ و اندکی مواد سنگی ساخته شده باشند. هر دوماهک دارای دهانههای بسیاری میباشند. بقیه ماهکهای مشتری بسیار کوجکتر از ماهکهای گالیلهای هستند. امالیتا و هیمالایا دو ماهک بزرگ بعدی میباشند. امالیتا به شکل سیب زمینی میباشد با قطری برابر با ۲۶۲ کیلومتر. قطر هیمالیا برابر با ۱۷۰ کیلومتر میباشد. بیشتر ماههای باقیمانده مشتری با تلسکوپهای بزرگ زمینی کشف شدهاند. دانشمندان متیس و اداریستا را در سال ۱۹۷۹ با مطالعه عکسهائی که فضاپیمای ویجر گرفته بود کشف کردند.
مشتری دارای سه حلقه باریک در اطراف استوای خود میباشد. این حلقهها بسیار کمنورتر از حلقههای کیوان می باشند. به نظر میآید حلقههای مشتری عمدتا از ذرات ریز غبار ساخته شده باشند. حلقه اصلی درحدود ۳۰ کیلومتر ضخامت و بیشتر از ۶۴۰۰ کیلومتر عرض دارد. مدار امالیتا درون حلقه قرار میگیرد.
در مارس ۱۹۹۳ سه ستارهشناس به نام های یوجین شومیکر، کارولین شومیکر و دیوید اچ لوی یک دنبالهدار را نزدیک مشتری کشف نمودند. این دنبالهدار بعدها شومیکر-لوی ۹ نام گرفت. به علت جاذبه مشتری دنبالهدار به سوی مشتری کشیده شد. هنگامی که دنبالهدار کشف شد به ۲۱ تکه شکسته شده بود احتمالا هنگامی که به سیاره نزدیک شده بود در اثر جادبه سیاره متلاشی شده بود محاسبات بر مبنای مکان و سرعت دنباله دار نشان داد که در ژوئیه ۱۹۹۴ تکههای دنبالهدار با اتمسفر مشتری برخورد خواهند نمود. دانشمندان امیدوار بودند که اطلاعات زیادی از اثرات برخورد دنبالهدار و سیاره به دست بیاورد. ستارهشناسان تلسکوپهای بزرگ و مهم روی زمین را در تاریخ پیش بینی شده به سوی مشتری نشانه روی کردند. دانشمندان همچنین مشتری را به وسیله تلسکوپ قذرتمند هابل و فضاپیمای گالیله که در راه خود به سوی مشتری بود مشاهده می نمودند. تکه ها به پشت مشتری که از زمین و تلسکوپ هابل قابل مشاهده نبود برخورد نمود اما چرخش مشتری باعث میشد که بعد از نیم ساعت اثر برخورد قابل مشاهد باشد.
منبع:
دانشنامه ی آزاد ویکی پدیا
| |||||||||||
| |||||||||||
|
قمر تیتان | |||||||||||
|
| |||||||||||
|
| |||||||||||
|
| |||||||||||
| |||||||||||
در بین سیارات ، مریخ بیش از بقیه ، توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است . این دو دلیل عمده دارد .
1 -مریخ در میان سیاراتی که در فاصله دوری از خورشید قرار دارند ، از همه به زمین نزدیکتر است : مریخ در مدار خود ، گاه نسبتاً به زمین نزدیک می شود و در فاصله حدوداً 56 میلیون کیلومتری از آن قرار می گیرد و یکی از درخشانترین اشیاء آسمان شب ما می شود . رنگ این سیاره قرمز مایل به نارنجی است و می توان آن را با چشم غیر مسلح به راحتی دید . به مریخ تقب سیاره ی سرخ داده شده است
2- مریخ و زمین از چند نظر به یکدیگر شبیه اند:طول زمانی یک روز مریخ فقط در حدود 40 دقیقه از یک روز ما کوتاهتر است . مریخ جو دارد ؛ مثل زمین فصولی دارد و در قطبهای خود ، کلاهکی از یخ بر سر نهاده است . زمانی دانشمندان زیادی معتقد بودند که ممکن است در این سیاره حیاط وجود داشته باشد.
از آن زمان تا به حال ، تعدادی خبریاب فضایی بدون سرنشین به مریخ رفته و گزارش هاوعکس های زیادی به زمین فرستاده اند . این مدارک تقریباً مارا مطمئن میکند که در این سیاره هیچ خبری از حیات نیست اما چه بسا که آب و هوای قبلی مریخ بیشتر مناسب زندگی بوده باشد . متأسفانه ، جو مریخ برای بشر قابل تنفس نیست و از دی اکسید کربن و کمی بخار آب تشکیل شده است . همچنین باید گفت که جو مریخ بسیار رقیق است و متوسط فشار جوی در آنجا ، فقط در حدود یک صدم فشاری است که روی زمین وجود دارد جو این سیاره ، در مواقعی که داغ می شود ، بسیار فعال است و باعث وزش بادهایی با قدرت زیاد می گردد . این بادها گرد و خاک را توده می کنند و طوفانهای شدید گرد و غبار قادرند تمام سطح سیاره را دربرگیرند.
درجه حرارت مریخ بسیار پایین است . در زمستان ، دما ی قطبهای آن به ْ150 درجه سانتیگراد ( ْ240 فرنهایت ) می رسد . درجه حرارت این سیاره ، در منطقه استوایی آن و در طول روزهای اواسط تابستان ، ممکن است بالاتر از درجه انجماد باشد ، اما شب ها 80 درجه زیر صفر تنزل می یابد . جو مریخ رقیق تر از آن است که گرمای روز را در خود نگه دارد.
فوبوس و دایموس از جمله قمرهای مریخ هستند که قطر اولی 20 کیلومتر و قطر دومی در حدود نصف آن است . مدار فوبوس این قمر را به مریخ نزدیک و نزدیکتر می کند و احتمال می رود که فوبوس حدود صد میلیون سال دیگر به سطح مریخ بر خورد کند و متلاشی گردد.
مریخ سرگردان:
به نظر می رسد مریخ از سایر سیارات سرگردان تر باشد. علت این امر آن است که سرعت چرخش مریخ به دور خورشید کمتر از سرعت زمین است و مدارش نیز بزرگتر از مدار زمین می باشد. در نتیجه زمانی که زمین به مریخ رسیده و از آن جلو می افتد به نظر می رسد مریخ به عقب برگشته است.
منبع :
باشگاه الکترونیکی نجوم
تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپی غول پیکر که در آوریل سال ۱۹۹۰ میلادی به فضا فرستاده شد. هابل در طول این سالها با نمایان کردن جلوههای شگفتانگیزی از عالم ، به سوالات بسیاری پاسخ گفت.
اگرچه چندسال اول ماموریت هابل به دلیل وجود پارهای از مشکلات اپتیکی در ابزارهایش، خیلی درخشان نبود، ولی با انجام اولین ماموریت تعمیر و رسیدگی، این تلسکوپ به وضعیت مطلوب رسید و در خدمت دانشمندان دنیا قرار گرفت.
آخرین ماموریت تعمیراتی هابل (ماموریت تعمیر 3B) در سال ۲۰۰۲ میلادی انجام شد. در این ماموریت با تعویض بخشهایی از تلسکوپ فضایی، کارایی آن به میزان زیادی افزایش یافت. در این ماموریت صفحات خورشیدی تلسکوپ فضایی که آسیب دیده بودند، تعویض شدند. منبع تغذیهٔ نیروی الکتریکی که انرژی تلسکوپ را فراهم میکرد به کلی تعویض شد و برای این کار برق تلسکوپ فضایی برای اولین بار در فضا قطع شد و ارتباطش با مرکز کنترل و فرماندهی روی زمین هم همینطور. همچنین در این مأموریت، دوربین فروسرخ NICMOS که به دلیل مشکل سیستم خنککننده بلااستفاده مانده بود، تعمیر و راهاندازی شد.
علاوه بر همهٔ این اصلاحات مهندسان ناسا (NASA: سازمان فضایی ایالات متحده آمریکا) دوربین بسیار قوی جدید خود را موسوم به «دوربین پیشرفته نقشه برداری» (Advanced Camera for Surveys) را روی تلسکوپ فضایی نصب کردند. عکسهای خارق العادهٔ این دوربین، تا مدتها مورد بحث مجامع علمی جهان بود.
تلسکوپ فضایی هابل هم مانند بسیاری از ماموریتهای فضایی موفق دیگر بیشتر از آنچه که پیشبینی میشد، کار کردهاست و زمزمهها دربارهٔ بازنشستگیاش به گوش میرسد. در مورد زمان پایان کار هابل و چگونگی پایان کارش حرفها متفاوت است. اما چیزی که آشکار است این است که تا تلسکوپ فضایی بعدی آمادهٔ رفتن به فضا نباشد، این اتفاق نمیافتد.
پروژه تلسکوپ فضایی بعدی به نام «تلسکوپ فضایی جیمز وب» با اندازهای بزرگتر و قدرتی بالاتر و البته هدفهایی متفاوت در دست طراحی است.
منبع :
دانشنامه آزاد ویکیپدیا
اصطلاح سوراخهای کرم در فیزیک به چه معناست؟ از آنجا که این واژه ممکن است کمی نامأنوس باشد، در ابتدا توضیح یک نکته لازم به نظر میرسد. این اصطلاح ممکن است شنونده را به یاد دالانها یا سوراخهایی بیندازد که کرمهای خاکی درون خاک حفر میکنند. اما منظور از واژه سوراخهای کرم ،حفرههایی نیست که در باغچه منزلتان میبینید و ما نمیخواهیم در اینجا درباره دالانهای پیچ در پیچی که محل سکونت کرمهای خاکی است، به بحث بپردازیم.
این واژه به یک نظریه علمی اطلاق میشود که مضمون آن احتمال وجود یک راه میانبر بین زمان و مکان است. البته هم اکنون این نظریه در حد حدس و گمان میباشد. علم فیزیک این قضیه را ممکن میداند، اما باز هم لازم است برای اثبات آن ، مشاهدات و بررسیهایی انجام شود. ممکن است تعجب کنید که چگونه ممکن است چنین میانبرهایی وجود داشته باشند و اصلا چرا دانشمندان به چنین فکری افتادهاند.

نظریه انیشتین
برای درک این مطلب بهتر است از نظریه انیشتین آغاز کنیم. از زمانی که انیشتین نظریه نسبیت خود را بیان کرد، دانشمندان بر آن شدند که زمان و فضای سه بعدی را باهم تلفیق کنند. این امر موجب پیدایش نظریه "فضا - زمان" شد. پیش از آن،تحقیقات دانشمندان بر فرمولهای نیوتن و برخی دانشمندان دیگر استوار بود. اما فرمولهای مذکور نمیتوانستند مسائل دانش نوین را حل کنند. هم اکنون تفکر درباره نظریه فضا - زمان (بعد چهارم) ، به دانشمندان این خلاقیت را میدهد که پدیدههایی مثل "سوارخ کرم" را که با توجه به فرمولهای انیشتین وجود آن ممکن میباشد پیش بینی کنند.
نظریات دیگران
فیزیکدانی به نام لارنس . م . کراوس ، فضا - زمان را به صفحهای لاستیکی تشبیه میکند که میتواند پیرامون اجرام بزرگی مثل خورشید به شکل U یا V خم شده باشد. به گفته وی اگر اندازه جرم کافی باشد تا بتواند فضا (مکان) را تا حد زیادی خمیده و منحنی کند، دو شیء که ممکن است خیلی دور از هم به نظر برسند، در اصل میتوانند خیلی به هم نزدیک باشند. فرض کنید حشره ریزی هستید که روی آن صفحه لاستیکی خم شده قرار دارید.
اگر از بین یک نی نازک که دو قسمت از این صفحه را سوراخ کرده عبور کنید، در واقع میانبر زدهاید. در غیر این صورت لازم است از قسمتی که سر این نی وجود دارد شروع کنید و با پیمودن سطح صفحه لاستیکی به انتهای نی برسید. چون شما تنها حشرهای ریز بر روی صفحهای بزرگ هستید، ممکن است هرگز ندانید که این صفحه خمیده است. همین خمیدگی فضا - زمان است که تصور "سوراخ کرم" را دشوار میکند.
کراوس میگوید: "وجود چنین میانبری ، پیمودن مسافتهای بعید را طی مدت کوتاه عمر انسان ممکن میکند. از آنجا که "سوراخهای کرم" تنها در حدس و گمان و فرضیه هستند، برای داستانهای علمی - تخیلی موضوع جالبی به شمار میروند. این مطالب از کتاب "فیزیک پیشتازان فضا" نوشته کراوس جمع آوری شده است، شما نیز میتوانید برای کسب اطلاعات بیشتر درباره "سوراخ کرم" و مسائل پیچیده فضا - زمان به این کتاب مراجعه کنید.
منبع :