X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

فضا (space)

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

فضا (space)

مقدمه

واژه ای است که در زمینه های متعدد و رشته های گوناگون از قبیل فلسفه ، جامعه شناسی ، معماری وشهر سازی بطور وسیع استفاده می شود. لیکن تکثر کاربرد واژه فضا به معنی برداشت یکسان از این مفهوم در تمام زمینه های فوق نیست بلکه تعریف فضا از دیدگاه های مختلف قابل بررسی است .

مطالعات نشان می دهد با وجود درک مشترکی که به نظر می رسد از این واژه وجود دارد تقریبا توافق مطلقی درمورد تعریف فضا در مباحثی علمی به چشم نمی خورد و این واژه از تعدد معنایی نسبتا بالایی برخوردار است و تعریف مشخص و جامعی وجود ندارد که در برگیرنده تمامی جنبه های این مفهوم باشد فضا یک مقوله بسیار عام است . فضا تمام جهان هستی را پر می کند و ما را در تمام طول زندگی احاطه کرده است و ..

فضا ماهیتی جیوه مانند دارد که چون نهری سیال تسخیر وتعریف آن را مشکل می نماید . اگر قفس آن به  اندازه کافی محکم نباشد ، به راحتی به بیرون رسوخ می کند و ناپدید می شود فضا می توان چنان نازک ووسیع به نظر آید که احساس وجود بعد از بین برود ( برای مثال در دشتهای وسیع ، فضا کاملا بدون بعد به نظر می رسد ) و یاچنان مملو از وجود سه بعدی باشد که به هر چیزی در حیطه خودمفهومی خاص بخشد.

با اینکه تعریف دقیق و مشخص فضا دشوار وحتی ناممکن است ولی فضا قابل اندازه گیری است . مثلا می گوییم هنوز فضای کافی موجود است یا این فضا پر است . نزدیکترین تعریف این است که فضا را خالی در نظر بگیریم که می تواند شیء را در خود جای دهد و یا از چیزی آکنده شود. نکته دیگری که در مورد تعریف فضا باید خاطر نشان کرد این است که همواره بر اساس یک نسبت که چیزی از پیش تعیین شده و ثابت نیست . ارتباطی میان ناظر و فضا وجود دارد . بطوری که موقعیت مکانی شخص فضا را تعریف می کند و فضا بنا به نقطه دید وی به صورتهای مختلف قابل ادراک می باشد.

 

سیر تحول تاریخی مفهوم فضا

فضا مفهومی است که از دیرباز توسط بسیاری از اندیشمندان مورد توجه قرار گرفته و در دوره های مختلف تاریخی بر اساس رویکردهای اجتماعی و فرهنگی رایج به شیوه های گوناگون تعریف شده  است .مصریها و هندیها با انکه نظرات متفاوتی در مورد فضا داشتند ، اما در این اعتقاد اشتراک داشتند که هیچ مرز مشخصی بین فضای درونی تصور ( واقعیت ذهنی ) با فضای برونی ( واقعیت عینی) وجود ندارد در واقع فضای درونی و ذهنی رویاها ،اساطیر وافسانه ها با دنیای واقعی روزمره ترکیب شده بود.

آنچه بیش از هر چیز  در فضای اساطیری توجه را به خود معطوف می کند جنبه ساختی و نظام یافته فضاست ، ولی این فضای نظام یافته مربوط به نوعی صورت اساطیری است که برخاسته از تخیل آفریننده می باشد . در زبان یونانان باستان ، واژه ای برای فضا وجود نداشت آنها بجای فضا از لفظ مابین استفاده می کردند . فیلسوفان یونان فضا را شیء بازتان می خواندند.

افلاطون مسئله را بیشتر از دیدگاه تیمائوس (Timaeus) بررسی کرد و از هندسه به عنوان علم الفضاء برداشت نمود ولی ان را به ارسطو واگذاشت تا تئوری فضا (توپوز ) را کامل کند.

از نظر ارسطو فضا مجموعه ای از مکانهاست . او فضا را به عنوان ظرف تمام اشیاء توصیف می نماید. ارسطو فضا را با ظرف قیاس می کند و آن را جایی خالی می داند که بایستی پیرامون آن بسته باشد تا بتواند وجود داشته باشد و در نتیجه برای آن نهایت وجود دارد. درحقیقت برای ارسطو فضا محتوای یک ظرف بود.

لوکریتوس (Lucretius) نیز با اتکاء به نظریات ارسطو . از فضا با عنوان خلاء یاد نمود. او می گوید : همه کائنات بر دو چیز مبتنی است : اجرام و خلاء که این  اجرام در خلاء ‌مکانی مخصوص به خود را دارا بوده و در آن در حرکت اند. در یونان و بطور کلی در عهد باستان دو نوع تعریف برای فضا مبتنی بر دو گرایش فکری قابل بررسی است.

تعریف افلاطونی که فضا را همانند یک هستی ثابت و از بین نرفتنی می بیند که هر چه بوجود آید ، داخل این فضا جای دارد . تعریف ارسطویی که فضا را به عنوان Topos یا مکان بیان می کند و آن را جزئی از فضای کلی تر می داند که محدوده آن بامحدوده ححمی که آن را درخود جای داده است تطابق دارد تعریف افلاطون موفقیت بیشتری از تعریف ارسطو در طول تاریخ پیدا کرد و در دوره رنسانس با تعریف نیوتن تکمیل شد و به مفهوم فضای سه بعدی و مطلق و متشکل از زمانو کالبد هایی که آن را پر می کنند ،‌در آمد.

جیوردانو برونو (Giordano Bruno) : در قرن شانزدهم با استناد به نظریه کپرنیک ، نظریه هایی در مقابل نظریه ارسطو عنوان کرد . به عقیده او فضا از طریق آنچه در آنقرار  دارد ( جداره ها ) ،درک می شود و به فضای پیرامون یا فضای مابین تبدیل می گردد. فضا مجموعه ای است از روابط میان اشیائ و آنگونه که ارسطو بیان داشته است حتما  نمی بایست که از همه سمت محصور و همواره نهایتی داشته باشد.

در اواخر قرون وسطی و رنسانس مجددا مفهوم فضا بر اساس اصول اقلیدسی شکل گرفت . در عالم هنر ، جیوتو نقش مهمی ار در تحول مفهوم فضا ایفا کرد . بطوری که او با کاربرد پرسپکتیو بر مبنای فضای اقلیدسی شیوه جدیدی برای سازمان دهی و ارائه فضا ایجاد کرد.

 

دوره رنسانس

با ظهور دوره رنسانس فضای سه بعدی به عنوان تابعی از پرسپکتیو خطی معرفی گردید که باعث تقویت برخی از مفاهیم فضایی قرون وسطی و حذف برخی دیگر شد. پیروزی این شکل جدید از بیان فضا باعث توجه به وجود اختلاف بین جهان بصری و میدان بصری و بدین ترتیب تمایز بین آنچه بشر از وجود آن آگاهاست و آنچه می بیند . شد.

در قرون هفدهم و هجدهم ،تجربه گرایی باروک و رنسانس ، مفهوم پویاگری از فضا را بوجود ‌آورد که بسیار پیچیده تر و سازماندهی آن مشکلتر بود. بعداز رنسانس به تدریج مفاهیم متافیزیکی فضا از مفاهیم مکانی و فیزیکی آن جدا و بیشتر به جنبه های متافیزیکی آن توجه شد ، ولی برعکس در زمینه های علمی ، مفهوم مکانی فضا پررنگتر گشت .

 

نظریه دکارت

دکارت از تایر گذارترین اندیشمندان قرن هفدهم در حد فاصل بین دوران شکوفایی کلیسا از یک سو و اعتلای فلسفه اروپا از سویی دیگر ،می باشد در نظریات او بر خصوصیت متافیزیکی فضا تاکید شده است. ولی در عین حال او با تاکید بر فیزیک و مکانیک اصل سیستم مختصات راست گوشه (دکارتی ) را برای قابل شناسایی کردن فاصله های بکار برد که نمودی از فرضیه مهم اقلیدس درباره فضا بود. در روش دکارتی مه سطوح از ارزش یکسانی برخوردارند واشکال به عنوان قسمتهایی از فضای نامتناهی مطرح می شوند تا پیش از دکارت ، فضا تنها اهمیت و بعد کیفی داشت و مکان اجسام به کمک اعداد بیان نمی شد . نقش عمده او دادن بعد کمی به فضا و مکان بود.

 

 

 

نظریات لایب نیتز و نیوتن

لایب نیتز از طرفداران نظریه فضای نسبی بود و اعتقاد داشت ، فضا صرفا نوعی سیستم است که از روابط میان چیزهای بدون حجموذهنی تشکیل می شود او فضا را به عنوان نظام اشیای همزیست یا نظام وجود برای تمام اشیایی که همزمان هستند می دید . برخلاف لایب نیتز نیوتن به فضایی متشکل از نقاط و زمانی متشکل از لحظات باور داشت که وجود این فضا و زمان مستقل از اجسام و حوادثی بود که در آنها قرار می گرفتند.

در اصل ، او قائل به مطلق بودند فضا و زمان (نظریه فضای مطلق ) بود . به عقیده نیوتن فضا و زمان اشیایی واقعی و ظرفهایی به گسترش نامتناهی هستند درون آنها کل توالی رویدادهای طبیعی در جهان جایگاهی تعریف شده می یابند . بدین ترتیب حرکت یا سکون اشیاء در واقع به وقوع می پیوندد و به رابطه آنها با تغییرات دیگر اجسام مربوط نمی شود.

 دو توده ابری بزرگ به شکل قارچ از این ستاره خارج شده است که هر کدام از این توده های ابر مانند ، صدها برابر بزرگ تر از کل منظومه شمسی ما هستند.

اما اخیرا و برای اولین بار به کمک تداخل سنجی مادون قرمز و با استفاده امکانات جدیدی برای بررسی هر چه دقیق تر ستاره VINCI از ابزار فراهم شده است . یک تیم بین المللی از ستاره شناسان به کمک ابزار جدید روی قسمت های داخلی ناحیه ی ابر ماند متمرکز شدند روی وان رهبر تیم مذکور می گوید : نتایج به دست (ROY VAN BOCKEL) بوکل آمده از مشاهدات اخیر نشان میدهد که گازهای اطراف ستاره به شدت در حال امتداد یافتن هستند از طرف دیگر خود ستاره هم به خاطر چرخش بسیار سریع به دور خودش بسیار ناپایدار شده است .

درخشانترین ستاره شناخته شده در کهکشان راه ETA CARINAE شیری است و می توان گفت که یک ابرغول واقعی است این ستاره ۱۰۰ بار سنگین تر از خورشید است اما درخشندگی آن ۵ میلیون برابر خورشید است.

اکنون این ستاره به آخرین مرحله از زندگی خود نزدیک شده است و لحظه به لحظه فوران های مهیبی را تحمل می کند یکی از انفجارهای بزرگ در سال ۱۸۴۱ روی داد و باعث شد که توده ای ابری به شکل دومی نامند HOMUNCULUS قطبی زیبایی ایجاد شود. توده مذکور را دومین ستاره ETA CARINAE در شیمی که انفجار مذکور روی داد درخشان در آسمان آن شب بود و تنها ستاره روشن تر از غول بزرگ بود این ستاره چنان بزرگ است که اگر در (SIRIUS) ستاره شباهنگ مرکز منظومه ما واقع می شد مرکز منظومه تا مدار مشتری را به خود اختصاص می داد.

البته این اندازه بزرگ گاهی هم دچار تغییر می شود زیرا لایه های بیرونی ستاره پیوسته در حال پرتاب شدن به فضا هستند علت این واقعه فشار ناشی از برخوردهای فوتونی مربوط به اتم های گازی داخل ستاره است می دانیم که بسیاری از ستارگان و از جمله خورشید رفته رفته جرم خود را از دست می دهند و انرژی را به صورت بادهای ستاره ای تابش می کنند.

اما کاهش جرم در ستارها برغول بسیار فشرده تر از حد معمول است این ستاره درهر سال جرمی معادل ۵۰۰ برابر جرم زمین را از دست می دهد در این حالت بسیا سخت است که میان خود ستاره و ابرهای گازی که اطراف ستاره را در بر گرفته است مرزی قایل شد دو دستگاه حساس به تابش پرتو مادون قرمز VINCI NAOS-CONICA (PARANAL) در رصد خانه پارانال ESO هستند که روی تلسکوپ بزرگ نصب شده اند. با استفاده از این ابزارها ناحیه اطراف ستاره که همان محوطه گازی است مورد بررسی قرار گرفت.

ستاره شناسان با مشاهده داخلی ترین قسمت های ناحیه ابری اطراف ستاره توانستند بعی از ترکیبات این محوطه را شناسایی کنند تیم ستاره شناسان ابتدا از دوربین اپتیکی قابل تنظیم ابزار که روی یک تلسکوپ ۲/۸ متری نصب شده است NAOS-CONICA برای تصویر برداری از فضای اطراف ستاره استفاده کردند.

تصویر حاصل از این روش ناشن داد که ناحیه مرکزی توده سحابی از ماده ای پر شده است که شبیه یک چشمه نور نقطه ای به نظر می رسد و اطراف آن را حباب های نورانی بسیار زیادی فرا گرفته است در قدم بعدی برای به دست آوردن منظره ای واضح تر ستاره شناسان از تداخل سنجی استفاده کردند.

در این تکنیک از دو یا چند تلسکوپ برای به دست آوردن تفکیک زاویه ای استفاده می شود. اگر از تکنیک فوق استفاده نشود برای به دست آوردن تفکیک زاویه ای مشابه باید تلسکوپی به فطر فاصله میان تلسکوپ های به کار رفته استفاده شود. برای بررسی دقیق روشنایی ستاره ، تلسکوپ های ۲/۸ متری کارایی لازم را نداشتند و همین امر بود VINCI باعث روی آوردن ستاره شناسان به استفاده از تداخل منبع را ETA CORINAE طی شب های متعددی دو تلسکوپ کوچک ستاره زیر نظر داشتند و پرتوهایی را که از ستاره دریافت می کردند به یک کانون مشترک می تاباندند . با این ترفند ، سنجش اندازه زاویه ای این ستاره میسر شد . با این روش ها دانشمندان توانستند که در تصاویر گرفته شده ناحیه مربوط به فضای ابری اطراف ستاره را شناسایی کنندو با حذف آن از تصویر های به دست آمده شکل واقعی ستاره نمایان شد.

با استفاده از تکنیک های نوین ستاره شناسان موفق شدنداطلاعات فضایی  را درمقیاس ۰۰۵/۰ ارک ثانیه باجزئیات کامل به دست آورند این مقدار معادل ۱۱ واحد نجومی است و هر واحد نجومی برابر ۱۶۵۰ میلیون کیلومتر است با این محاسبات بود که معلوم شد اندازه واقعی شعاع ستاره از مرکز منظومه ما تا مدار مشتری است.

اگر بخواهیم مثالی ساده برای درجه تفکیک به دست آمده بزنیم می توان گفت که این کار ستاره شناسان معادل تشخیص یک تخم مرغ از مایه تعجب VLTI توپ بیلیارد از فاصله ۲۰۰۰ کیلومتریاست مشاهدات هر چه بیشتر ستاره شناسان شد . آنها دریافتند که گاز اطراف ستاره به طرز شگفت آوری در حال امتداد یافتن است . این امتداد متقارن نیست و در طول دو محور انجام می شود به طوری که امتداد در راستای یک از محورها یک ونیم برابر محور دیگر است.

با توجه به تئوری های جاری ، ستاره ها بیشتر جرم خود رادر ناحیه استوایی از دست می دهند. این وضعیت به این خاطر است که در ناحیه استوایی گاز خارج شونده از ستاره به خاطر نیروی گریز از مرکز شتاب بیشتری به دست می آورد.

همد رست باشد ، باید ETA CARINAE اگروضعیت گفته شده درباره محور چرخش ستاره که از قطب های ستاره میگذرد ، عمود برابر قارچی شکل باشد. اما از طرف دیگرغیر ممکن به نظر می رسد  که ابرهای قارچی همانند پرهای چرخ در اطراف ستاره باشند در واقعیتوده گازی خارج شده از ستاره در سال ۱۸۴۱ به شکل حلقوی یا هلالی بود . سرنوشت این قبیل ستاره های بزرگ توسط نظریه پرئدازان پیش بینی شده است . فرض قوی این است که ستاره به خاطر چرخش سریع از حالت کروی خارج خواهد شد و پهن تر خواهد شد در نتیجه نقاطی که به مرکز ستاره نزدیک تر می شوند بیشتر گرم می شوند زیرا به نواحی گداخت نزدیک تر می شوند.

در نتیجه لایه های بیرونی در این محوطه ها گرمای بیشتری به دست خواهند آورد و با شتاب بیشتری نسبت به ناحیه استوایی از ستاره جدا خواهند شد . با فرض اینکه این مدل درست باشد ستاره شناسان سرعت چرخش ستاره به  دور خودش را حساب کردند نتیجه محاسبات نشان دادند که ستاره با سرعتی معادل ۹۰ درصد سرعت ماکزیمم در حال چرخش است . سرعت ماکزیمم ، سرعتی است که اگر ستاره به آن سرعت برسد ، متلاشی خواهد شد . پس این ستاره به پایان عمر خود بسیار نزدیک شده است.

انفجار مشابه دیگری را در سال ۱۸۹۰ تجربه کرده است ETA CARINAE و اینکه انفجارهای مشابه دیگر چه موقع روی خواهند داد هنوز به دررستی معلوم نیست . اما آنچه که قطعی است این است که این غول بزرگ بسیار ناپایدار شده است و مدت زیادی دوام نخواهد آورد. در حال حاضر این ستاره جرم خود را با چنان سرعت زیادی از دست می دهد که حتی  اگر متلاشی نشود تمام جرم آن ظرف ۱۰۰ هزار سال آینده تمام می شود .

اما احتمال زیاد این است که ستاره قبل  از نابودی کامل به  ابر نواختر تبدیل شود. در آن هنگام است که چنین  اتفاقی خواهد افتاد حتی اگر روز باشد با چشم غیر مسلح این ستاره قابل رویت خواهد شد. این اتفاق در مقیاس زمانی نجومی بسیار زود روی خواهد داد شاید در همین ۱۰ تا ۲۰ هزار سال آینده .

(WWW . SHARGHNEWSPAPER. COM)

 

فضا در فیزیک

تعریف فا در فیزیک مورد اختلاف است مفاهیم گوناگونی که برای تعریف فضا استفاده شده اند عبارتند از :

ساختاری که توسط یک مجموعه از روابط فضایی بین چیزها تعریف شدهاست.

خمینهای (منیفلدی ) که توسط یک دستگاه مختصاتی تعریف شده باشد که در آن بتون مکان چیزها را تعیین کرد.

نهادی که اشیاء موجود در جهان را از تماس و برخورد با یکدیگر باز می دارد.

وضعیتی در حوزه معنایی وجود که زمینه ی اشکال بروز یافته را فراهم می کند و بدین ترتیب حرکت و دینامیک فیزیکی را ممکن می سازد.

در فیزیک کلاسیک ، فضا ، یک فضای اقلیدسی سه بعدی است که در آن هر موقعیتی رامی توان با استفاده از سه مختصات توصیف کرد . فیزیک نسبیت  از فضا زمان به جای فضا استفاده می کند فضا زمان بصورت یک خمینه چهار بعدی مدل می شود.

از جمله پرسش های فلسفی درباهر فضا عبارتند از : آیا فضا مطلق است یاکاملا نسبیتی است ؟ آیا فضا هندسه درست واحدی دارد یا اینکه هندسه فضا فقط قرار دارد است ؟ ازجمله شخصیتهای برجسته تاریخی که در مباحث موضوع مشخصی داشته اند می توان از آیزاک نیوتن ( فضا مطلق است ) گاتفرید لایبنیتس (فضا نسبی است ) و هانری پوانکاری ( هندسه فضایی قرار دادی است ) نام برد.

دو تجربه ذهنی مرتبط با این پرسش ها بحث سطل نیوتن و حهان کروی پوانکاره هستند.

نگاه کنید به : مختصات کروی ، مختصات دکارتی ، فلسفه فیزیک

 

 

در ستاره شناسی

فضا قسمت های نسبتا تهی کیهان است که بیرون ازجو سیارات قراردارد. فضا را گاهی برای تمایز از فضای جو و مکان های زمینی فضای بیرونی می نامند.

از آنجا که جو زمین ناگهان تمام نمی شود بلکه تدریجا با افزایش ارتفاع رقیق می شود مرز مشخصی میان فضا و جو وجود ندارد .در ایالات متحده امریکا به افرادی که بالاتر از ارتفاع ۵۰ مایلی ( ۸۰ کیلومتری )سفر کنند فضانورد گفته می شود ارتفاع ۴۰۰۰۰۰ پایی (۱۲۰ کیلومتری ) مرزی است که اثرات جوی در ورود دوباره مشهود می شوند. غالبا از ارتفاع ۱۰۰ کیلومتری به عنوان مرز میان جو و فضا استفاده می شود.

نگاه کنید به : فیزیک نجومی ،‌هوافضا ، فناوری فضایی ، مهاجرت به فضا، شاتل فضایی

 

 

در ریاضیات

در ریاضیات فضا مجموعه ای است که معمولا ساختار اضافی ای هم دارد.

برای نموه نگاه کنید به فضای اقلدسی ، فضای برداری ، فضای برداری هنجاری ، فضای باناخ ، فضای ضرب داخلی . فضای هیلبرت ، فضای توپولوژیک ، فضای یکنواخت و فضای متریک .

 

در روانشناسی

اصطلاح فضای درون گاهی باری توصف محتویات ذهن انسان به کار برده شده است.

 

فناوری فضایی

صنعت و تکنولوژی هوا فضا به علت خصوصیات ویژه و کاربردهای خاص و منحصر به فرد همواره از پر اهمیت ترین و ارزشمندترین صنایع و فناوری ها در جهان بوده است به طور معمول پیشرفته ترین محصولات و فناوری ها ابتدا در این حوزه تولید و یا استفاده شده اند فناوری فضایی به علت ویژگی هایش از فناوری هوایی پیچیده تر و دستیابی به آن از لحاظ اقتصادی و نظامی وحتی سیاسی ارزشمند و حائز اهمیت می باشد اما در همین جا باید این نکته یادآوری شود که چنین صنعت و فناوری پیشرفته ای هزینه بسیار زیادی را هم باری صاحبان خومد داشته است که این امر لزوم دقت نظر و توجه در تصمیم گیری های مربوط به این صنعت را چند برابر می کند.

 

فناوری فضا

هر فناوری برای ایجاد و حفظ بقایش نیازمند نیروها و زیر ساختهایی می باشدکه در اجزای تشکیل دهنده آن فناوری باید به بلوغ و پویایی دست یابند تابتوان از هر فناوری استفاده کرده و آن را توسعه داد.استفاده از فضا نیازمند دستیابی به فناوری لازم در سه عرصه مختلف می باشد.

اول : سیستم پرتاب و هدایت برای دستیابی به موقعیت مورد نظر درفضا

دوم : تامین تجهیزات و امکانات مورد نیاز در فضا مطابق نیاز و کاربرد استفاده کنده

سوم : ایستگاه و پایگاه های زمینی پرتاب و کنترل و استفاده ازتجهیزات فرستاده شده به فضا

در حال حاضر روش پرتاب منحصرا استفاده از موشک ها است و روش های دیگر در مراحل تحقیقاتی هستند وظیفه موشک ها عمدتا حمل تجهیزات و وسایل مورد نیاز طبق ماموریت مورد نظر می باشند که قسمت اول را تشکیل می دهند قسمت دوم تجهیزات و امکانات مورد نیاز در فضا است که شامل تجهیزات آزمایشگاهی تحقیقاتی و مخابراتی وتجهیزات مورد نیاز انسان ها در صورت حضورشان درفضا خواهد بود و قسمت سوم شامل پایگاه هاو ایستگاه های زمینی موردنیاز باری پرتاب است که وظیفه کنترل مسیر پرتاب و فرود هدایت تجهیزات و ارتباط و استفاده از تجهیزات پرتاب شده را نیز بر عهده دارند.

در این گفتار ما به بررسی قسمت دوم از این سه قسمت می پردازیم زیرا هدف این صنعت و فناوری در این قسمت تبلور می یابد. اما همواره باید توجه داشت که دو قسمت دیگر اجزای جدا ناپذیر قسمت دوم هستند و در نگاه به حوزه فضا نباید این دو قسمت ار از نظر دور کرد.

عمده قسمت دوم به غیر از ماموریت های خاص فضایی همچون خورشید و کرات منظومه شمسی و سفر به کره ماه شامل ماهواره هایی می شود که به دور زمین در مدارهایی مشخص قرار داده می شوند.

 

مدارهای ماهواره ای به مرکزیت زمین

ماهواره ها طبق قوانین جاذبه حاکم بر طبیعت هر چه  ارتفاع کمتری داشته باشند در مدت زمان کمتری یک دور از مدار خود را طی می نمایند البته به علت وجود هوا در جو زمین پایداری ماهواره ها درارتفاع بسیار پایین غیر ممکن و یا مقرون به صرفه نمی باشد . یک ماهواره با ارتفاع ۲۰۰ کیلومتر در کمتر از ۹۰ دقیقه یک دور به دور کره زمین خواهد چرخید و در ارتفاع ۳۰۰۰ کیلومتری این زمان در حدود ۱۵۰ دقیقه می باشد. برای درک بهتر موقعیت مکانی ماهواره ها می توان به مطالب ذیل اشاره نمود . بلندترین ارتفاع زمین حدود ۹ کیلومتر است و بلندپر واز ترین هواپیماها به ارتفاع ۳۰ کیلومتر می رسند لایه ازون در ارتفاع ۲۵ تا ۵۵ کیلومتری زمین واقع شده است و غلظت هوا در ارتفاع ۶۰ کیلومتری به کمتر از یک هزارم سطح زمین می رسد.

در ادامه چند نوع از انواع مدارها به اختصار ذکر می شوند :‌

  1. مدارهای با ارتفاع کم (LEO) : که می توان آنها را مدارهای با ارتفاع کمتر از ۳۰۰۰ کیلومتر در نظر گرفت ضمنا اکثر ماهواره های موجود در این محدوده قرار دارند.
  2. دوم مدارهای با ارتفاع متوسط : که شامل ارتفاع ۳۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰ کیلومتری می شود که ۲۴ ماهواره معروف تعیین موقعیت جهانی با ارتفاع تقریبی ۱۷۷۰۰ کیلومتر از سطح زمین در این مدار قرار دارند و هر ۱۲ ساعت‌. یکبار به دور زمین می گردند.
  3. مدار زمین ثابت : در این مدار سرعت گردش ماهواره به دور زمین دقیقا به اندازه سرعت گردش زمین به دور خورشید می باشد که در این صورت از دیدگاه ناظر زمینی ، این ماهواره همواره در جای ثابتی در آسمان قرار دارد که مزیت فوق العاده ای بر ای این مدار می باشد .این مدار به علت ثابت بودن مکان ماهواره در آسمان زمین برای  ارتباطهای مخابراتی بسیار مناسب می باشند. قابل ذکر است که ماهواره ایرانی زهره قرار است از این مدار استفاده نماید . ارتفاع این مدار حدود ۳۵۸۰۰ کیلومتر می باشد و ماهواره هر ۲۳ ساعت ۵۶ دقیقه و مطابق با جهت سرعت زمین چرخش زمین یک بار به دور کره زمین می چرخد البته بعضا ماهواره ها در این مدار نسبت به محور چرخش زمین مقداری زاویه دارند که در این صورت از دیدگاه ناظر زمینی مقداری بالا و پایین می روند ولی در بالای منطقه مورد نظر باقی می مانند.
  4. مدار قطبی : در این مدار ماهواره از بالای دو قطب کره زمین عبور می نماید مدار خورشید آهنک یک نوع مدار قطبی می باشد که همواره نسبت به زمین در یک ساعت خاص قرار دارد یعنی بطور مثال در این مدار ماهواره نیمی از مدار در ساعت ده و نیم صبح و در نیم دیگر در ساعت ده و نیم شب قرار دارد.این مدار برای ماهواره هایی استفاده می شود که ماهواره برای انجام ماموریتش نیازمند یک حالت خاص از نور می باشند و یا مطابق ماموریتشان باید از بالای قطبهای زمین عبور نمایند.
  5. مدارهای دیگر : انواعی دیگر از مدارها نیز در منابع ذکر می شود که برای اختصار از آنها صرف نظر می شود  بعضی از این مدارها بسیار کشیده هستند و یا حتی شکل سهمی و یا هذلولی دارند که در بعضی از ماموریت های فضایی از آنها استفاده می شود.

کاربرد ماهواره ها همان طور که ذکر شد ماهواره ها بخش عمده استفاده از صنعت فضا هستند در این قسمت انواع ماهواره ها و کاربرد آنها را بررسی می نماییم در یک دسته بندی کلیماهواره ها را می توان به شش دسته تقسیم نمود :‌

 

  1. ماهواره های ارتباطی (Communications Satellites)

اولین دسته ماهواره های ارتباطی هستند که برای ارتباطات رادیویی ، تلویزیونی و اینترنتی و کلا ارتباطات مخابراتی مورد استفاده قرار می گیرند. اولین ماهواره ارتباطی با نام  Echolبودکه در سال ۱۹۶۰ توسطز یک بالن به هوا رفت و برای انعکاس سیگنال های رادیویی بود و بعد از آن دو ماهواره با نام های Relayl و Telstarl در سال ۱۹۶۲ به فضا پرتاب شدند که مسوولیت تقویت سیگنال و ارسال آن به یک نقطه دیگر را بر عهده داشتند.

اما اولین ماهواره با مدار زمین ثابت با نام syncom3 درسال ۱۹۶۴ یعنی هفت سال بعد از پرتاب اولین ماهواره به فضا ، در مدار قرار گرفت این ماهواره بازی های المپیک توکیو همان سال را از فراز اقیانوس آرام به آمریکا ارسال کرد و اولین ماهواره تجاری زمین ثابت نیز به نام Intelsatl در سال ۱۹۶۵ آغاز به کار نمود قابل ذکر است از سال ۱۹۷۹ شبکه بین المللی ماهواره ای Inmost برای برقراری ارتباط تلفن همراه ماهواره ای در سراسر جهان راه اندازی شده است که بیش از ۸۰ کشور جهان در آن عضویت دارند.

 

  1. ماهواره های هواشناسی (Weather Satellites)

دسته دوم از ماهواره ها ماهواره هایی هستند برای مطالعات جوی و هواشناسی بکار برده می شوند و بوسیله داده های آنها نظیر موقعیت ابرها و پروفیل دما و غیره وضعیت هوا برای آینده پیش بینی می شود. اولین ماهواره هواشناسی به نام Tiros در سال ۱۹۶۰ به فضا فرستاده شد که تصویر مادون قرمز از ابرها برای زمین ارسال می کرد و توانایی شناسایی توفان ها و مسیر آنها را داشت و بعد از آن سری ماهواره های Nimbus و Itos نیز به فضا فرستاده شد هم اکنون ماهواره های زمین ثابت (GOES) اطلاعات و تصاویر واشناسی را برای زمین ارسال میکنند ماهواره های کنونی قابلیت تمرکز بر یک منطقه و همچنین قدرت مانور در فضا برای بهترین پوشش را دارا هستند.

 

  1. ماهواره های هدایت و ناوبری (Navigation satellites )

این ماهواره ها برای تعیین موقعیت و کمک به هدایت و ناوبری و سایل نقلیه هوایی ، دریایی و زمینی مورد استفاده قرارمی گیرند و با تجاری شدن این ماهواره ها افراد بطور شخصی نیز از این قابلیت می توانند استفاده نمایند. اولین ماهواره از این نوع با نام Transit 5A در سال ۱۹۶۳ به فضا پرتاب شد که سیگنال های ثابتی را ارسال میکرد و هواپیماها وکشتی ها می توانستند به وسیله آن مکان خود را شناسایی نمایند البته این سری از ماهواره های Transit به علت تعداد کم و مدار های قطبی نمی توانست همه جای زمین را در یک زمان پوشش دهند . و به همین علت بعد از مدتی سری ماهواره های Navstar یا GPS که شامل ۲۴ ماهواره با فاصله ۱۷۷۰۰ کیلومتری از زمین در ۶ صفحه مداری مختلف به فضا پرتاب شدند بطوری که استفاده کننده در زمین همواره ۵ ماهواره رارویت می کند و قادر است مکان خود را از لحاظ طول و عرض جغرافیایی و همچنین ارتفاع با دقت بسیار خوبی در حدود چند متر معین نماید. البته شوروی سابق هم نمونه ای مشابه سیستم GPS را با نام GLONASS را به فضا پرتاب کرده است و هم  اکنون استفاده از این سیستم هم ممکن می باشد و این ماهواره ها هر ۱۲ ساعت یک دور مدار خود را طی می نمایند.

 

  1. ماهواره های شناسایی (Reconnaissance satellites)

همانطور که از نام این ماهواره ها پیداست این دسته توسط سنسورهای مختلف از اطلاعات گوناگوی را از زمین دریافت و به مراکز کنترل ارسال می نمایند. این اطلاعات بطور مثال می تواند تصاویر با طیف نوری در محدوده بینایی و یامادون قرمز و حتی اطلاعات راداری باشد .ماهواره های Landsat و Spotاز جمله این ماهواره ها هستند  که عکسهایی با دقت بالا از زمین تهیه میکنند . ماهواره های شناسایی استفاده هایی گسترده ای دارند و در جاهای مختلف از آن ها استفاده می شود در زیر هب دسته بندی کاربردهای این دسته از ماهواره ها به طور اختصار می پردازیم.

 

 

  • زمین شناسی

در این کاربرد مشخصه های زمین شناسی بطور مثال مشخصات گسل ها و اتشفشان ها مشخص می شود با استفاده از این ماهواره ها ترکیب ساختار زمین بررسی و نقشه های زمین شناسی تهیه می گردد. از اطلاعات بدست آمده در اکتشاف معادن مختلف از جمله نفت و گاز و زغال سنگ و طلا و غیره  اسفتاده می شود.

 

  • منابع آبی

ارزیابی و شناسایی منابع آبی سطحی و حتی کمک برای شناسایی آب های زیر سطحی ، ‌مطالعه شبکه آبراهها و سدها و جزر و مد و پوشش برفها از استفاده های ماهواره در این بخش هستند.

 

نجوم (Astronomy)

ستاره شناس ، علمی است که با مشاهده و توضیح وقایعی که درخارج از زمین و جو آن رخ می دهد سر و کار دارد. این علم منشا پیدایش و خواص فیزیکی و شیمیایی آشیائی که قابل مشاهده در آسمان بوده ( و خارج زمین قرار دراند ) و همینطور فرایندهای منتجه از آنها را مطالعه میکند . در طی قسمتی از قرن بیستم ستارخ شناسی به سه شاخه تقسیم شده بود: محاسبات نجومی ،‌مکانیک آسمانی و فیزیک نجومی ، حالات برجسته متداول فیزیک نجومی در نامگذاری گروه های آموزشی دانشگاه و موسسات درگیر با تحقیقات نجومی متجلی می شوند:

قدیمیترین آنها بدون هیچ تغییری گروهها و موسسات ستاره شناسی می باشند جدیدترین آنها به نگه داشتن فیزیک نجومی در نامشان تمایل دارند برخی اوقات کلمه ستاره شناسی را باری تاکید بر طبیعت تحقیقاتشان . در نامشان قرا ر نمی دهند . به علاوه ، تحقیقات فیزیک نجومی ، مخصوصا در فیزیک نجومی نظری. را افرادی که پس زمینه فیزیک و ریاضی دارند می توانند انجام دهند.

ستاره شناسی از معدود علومی است که آماتورها هنوز در آن نقش فعالی دارند خصوصا در کشف و مشاهده حوادث زودگذر . ستاره شناسی نباید با طالعه بینی ، شبه علمی که با پیگرد مسیر اجرام آسمانی ، مبادرت به پیشگویی سرنوشت افراد می نماید اشتباه شود .این دو اگر چه در ریشه مشترک ند اما کاملا متفاوتند ستاره شناسان روش علمی را پذیرفته اند ، در حالی که طالع بینها اینطور نیستند.

 

تقسیمات ستاره شناسی

ستراه شناسی به چند شاخه تقسیم می گردد اولین تقسیم بندی بین ستاره شناسی نظر ی و ستاره شناسی شهودی می باشد مشاهده گرها روشهای مختلفی را برای جمع آوری اطلاعات درباره حوادث بکار می برند اطلاعاتی که بعدا توسط نظریه پردازان باری ایجاد تئوریها و مدلهایی برای شرح مشاهدات و پیش بینی حوادث جدید بکار می رود. حوزه های مطالعه همچنین به دو طریق دیگر تقسیم بندی می شوند : موضوعی که معمولا به منطقه فضا ( مثلا ستاره شناسی کهکشانی ) یا مسائل اشاره شده ( مانند تشکیل ستاره یا کیهان شناسی ) بستگی دارد یا به رو ش مورد استفاده برای گردآوری اطلاعات ( بطور مبنایی ، چه ناحیه ای از طیف الکترومغناطیس استفاده می شود ) در حالیکه تقسیم بندی اولیه به هر دوی مشاهده گر و نظریه پرداز مربوط می شود دومی مربطو به مشاهده گرهاست ( نه کاملا ) . چون نظریه پردازها سعی می کنند از اطلاعات موجود درتمامی طول موجها استفاده کنندو مشاهده گرها اغلب بیش از یک منطقه از طیف را مشاهده می کنند.

 

تاریخچه نجوم

محاسبات نجومی : مطالعه مکان اشیاء ‌در آسمان وتغییر مکان آنها که سیستم مختصات مورد استفاده وعلم حرکت اجرام در کهکشان را تعیین میکند.

کیهان شناسی : مطالعه کیهان به عنوان یک کل و تکامل آن.

ستاره شناسی کهکشانی: مطالعه ساختمان و اجزاء کهکشان ما و سایر کهکشانها

ستاره شناسی برون کهکشانی : مطالعه اجرام(عمدتا کهکشانها ) خارج از کهکشان ما.

شکل گیری کهکشان وتکامل : مطالعه شکل گیری کهکشانها و تکامل آنها

علوم سیارهای :‌مطالعه سیارات منظومه شمسی

ستاره شناسی ستاره ای :‌مطالعه ستارگان

تکامل ستارها ی : مطالعه تکامل ستارگان از شکل گیری تا پایان آنها به عنوان بازمانده ستاره ای.

شکل گیری ستاره : مطالعه وضعیت و فرایندهایی که سبب شکل گیری ستراگان در داخل ابرهای گاز می شوند و خود فرایند شکل گیری .

روشهای کسب اطلاعات

در ستاره شناسی .‌اطلاعات عمدتا از طریق یافتن و تجزیه تشعشع الکترو مغناطیس و فوتونها بدست می آید اما اطلاعات هم چنین توسط تشعشعات کیهانی و نوترینوها ودر آینده نزدیک باامواج جاذبه ای LIGO و LISA ببینید بدست می آید.

ستاره شناسی چشمی

ستراه شناسی مادون قرمز

ستاره شناسی رادیویی

ستاره شناسی انرژی بالا

ستاره شناسی اشعه ایکس

ستاره شناسی اشعه گاما

ستاره شناسی اشعه ماوراء بنفش

ستاره شناسی مایکروویو

ستاره شناسی نامرئی

 

تاریخچه نجوم

نجوم مطالعه مواد و مقدمه ای است درباره فرایند بوجود آمدن آنچه در انسوی جو زمیناست که این جهان ، آسمان و گوی آسمان را از اتمهای کوچک تا گیتی وسیع شامل می شود. منجمان اجرام آسمانی مانند سیارات ،‌ستاره ها ، ستاره های دنباله دار ، ‌کهکشانها ، سحابیها و مواد بین کهکشانها رامطالعه می کنند . برای اینکه چگونگی تشکیل شدن ، چگونگی بوجود آمدن و منسب هر کدام را مشخص میکنند و اینکه چگونه بر یکدیگر تاثیر می گذارند و چه اتفاقی ممکن است برای آنها بیفتد .

بخشی از جهان ما ، زمین و آنچه در آن اتفاق می افتد اختر شناسی را شامل میشود در واقع زمین آزمایشگاه ماست و هر چه که درباره جهان می دانیم از آ‌نچه از زمین میتوانیم ببینیم و دریابیم و یا تصور کنیم سرچشمه گرفته است.

 

چگونه علم نجوم بوجود آمد ؟

قبل ا ز اختراع تلسکوپ ، در نزدیکی قرن هفدهم ، نجوم بر مبنای مشاهده با چشم غیر مسلح پایه گذاری شده بود. در ابتدا مردم از محل ستاره ها و سیارات در آسمان نقشه تهیه می کردند . متمدن  ترینها برای نقشه برداری آسمان نظام داشتند و می دانیم که امروزه نجوم از نظریات یونانیان باستان سرچشمه می گیرد. درسال ۱۵۰ میلادی یک منجم و ریاضیدان یونانی به نام کلودیوس بطلمیوس یک رساله درباره علم نجوم نوشت . او در آن ۴۸ گروهستاره ای که صورت فلز نامیده می شدند را فهرست کرد ،‌مانند :‌جبار ،‌برساووش و .. که بیشتر از اسامی اساطیر گرفته شده اند.

همانطور که ما هنگام نگاه کردن به ابرها ،آنها را به اشکالی از اجسام آشنا تصور می کنیم همانگونه بطلمیوس در گروه بندی ستارگان اشکال آشنا را مشاهده کرد . همچنین بطلمیوس متوجه شد که به نظر ستارگان در سر تا سر آسمان حرکت می کنند او گفت که  تمام اجرام آسمانی به دور زمین که مرکز جهان بی حرکت ایستاده حرکت می کنند این نظریه علمی باری قرنها پذیرفته شده بود تئوری بطلمیوس راجع به جهان طرح زمین مرکز نامیده شد زیرا در آن زمین در مرکز عالم قرار دارد.

 

چه موقع کشف شد که زمین بدور خورشید می چرخد ؟‌

قبو ل این واقعیت مدتها طول کشید در سال ۱۵۴۳یک منجم لهستانی به نام نیکلاس کوپرنیک DeRevolutionibus را منتشر کردکه مشخص می کرد سیارات به دور خورشید گردش می کنند اما نظریه اوبا تعلیمات کلیسای کاتولیک مغایرت داشت و کلیسا قدرتمندترین سازمان اجتماعی و سیاسی آن زمان بود عقیده هایی مانند طرح خورشید مرکزی که در جهان تفکر بدیع بودند سزاوار کیفر مرگ بودند.

بنابراین اگر هم تعدادی دیگر از منجمان طرح کپرنیک را می پذیرفتنداز تصدیق کردن آن هراس داشتند . در سال ۱۶۳۲ گالیلئو گالیله ،یکی از برجسته ترین منجمان در طول تاریخ سرانجام یک کتاب در حمایت از نظریه کپرنیک منتشر کرد . کلیسای کاتولیک روم گالیه را برای محاکمه بخاطر بدعت گذاردن احضار کرد و این منجم برای برگشتن از حرفش یا مرگ حق انتخاب داشت گالیله دست  از عقیده خود کشید اما کلیسا از پذیرفته شدن طرح خورشید در عرف نمی توانست جلوگیری کند ( در سال ۱۹۹۲ کلیسای کاتولیک روم رسما با گالیله وکپرنیک موافقت کرد )

 

منجمان چگونه سریعا یک ستاره را از دیگران تشخیص می دهند؟

منجان علاوه بر نقشه موقعیت ستارگان در آسمان تعیین کردند که کدام ستاره از دیگر ستاره گان پر نور تر است یک منجم یونانی به نام هیپارکوس جد بطلمیوس ابتدا ستارگان را بر اساس روشنایی اشان طبقه بندی کرد. او شش طبقه روشنایی را با قدرشان لیست کرد ( قدر یعنی درخشش یک ستاره که برروی زمین نمایان می شود . قدر یک ستاره تا حد زیادی در تعیین اینکه چقدر از زمین فاصله دارد موثر است ) هیپارکوس ۲۰ ستاره از قدر اول را طبقه بندی کرد و ستارگان ضعیف یعنی آنهایی که با چشم غیر مسلح دیده می شوند رادر شش قدر طبقه بندی کرد.

 

نقش گالیلئو گالیله

گالیله در پیزای ایتالیا در ۱۵۶۴ در اواسط دوره رنسانس متولد شد گالیله فقط اولین کسی که تلسکوپ را روی ستارگان متمرکز کردن بود او همچنین دیدگاه متفاوتی نسبت به جهان ایجاد کرد . گالیله استاد نجوم ، ریاضی ، فیزیک ، فلسفه و تبلیغات بود تصور او ( و احتمالا واقعیت ) از یک نبوغ ذاتی بود : زیرک ، شوخ و اما زننده بود. مردم مهم انجمن او را جستجو می کردند تا وقتی که کار منفور و خطرناک حمایت از دیدگاه خورشید مرکز کپرنیک راجع به منظورمه شمسی را در کارهایش انتشار دارد :

ما این حقیقت را پذیرفتیم که خورشید  در مرکز منظومه شمسی است و ما ممکن است گفته باشیم (هر کس می داند که خورشید به دور زمین می چرخد و فقط تعداد کمی دانشمند دیوانه فکر می کنند غیر از این است) در سال ۱۵۴۳ نیکولاس کوپرنیکوس رساله پیشنهادی اش را که تمام سیارات به انظام زمین به دور خورشید می چرخند  منتشر کرد . این پیشرفت غیر منتظره برای عده ای بطور محرمانه خوشایند بود ، برای قدرتمند ترین دولت اروپا در آن زمان ( کلیسای کاتولیک روم ) در وضع موجود مسلما منفعتی وجود داشت با این همه عقاید نظام وتوانایی اش رویه زمین مرکزی در جهان باقی ماند.

گالیله بطور آشکارا از دیدگاه جهانی کپرنیک در مقابل کلیسا حمایت کرد . روش رهبر کلیسا با دیگر بدعت گذاران نادیده گرفتن آنها یا آسیب رساندن به آنها با برخی شرایط بود .اما کلیسا نمی توانست گالیله را نادیده بگیرد در سال ۱۶۳۴ گالیله به دادگاه کلیسا آورده شد وادعا کرد که دست از عقاید بدعت گذارانه اش درباره منظومه شمسی برداشته است. روبرو شدن با شکنجه ومرگ ، گالیله را وادار به تسلیم شدن کرد و او هنگامی که اتاق محاکمه را ترک کرد زیر لب گفت بیاعتنا به آنچه مجبور به گفتن شده بود ادعا کرد که زمین هنوز به دور خورشید می چرخد گالیله بقیه عمر خود رادر زیر شیروانی خانه ای تا سال ۱۶۴۲ گذراند ۳۵۵سال بعد در سال ۱۹۹۲ کلیسا رسما طرح کپرنیک را در مورد منظومه شمسی پذیرفت.

 

اجرام آسمانی

فضا از کهکشانها ،منظومه ها ، ستارگان ، سیارات و بسیاری اجرام آسمانی دیگر انباشته شده است عجایب و عظمت آنها به مراتب از تمامی دیگر پدیده های آفرینش بیشتر است . کهکشانها و ستارگان و بطور کلی  پدیده های آسمانی انبوهی که عجیب و غریب می نماید وجود دارند ، که پارهای از آنها بوسیله دانشمندان شناسایی شده اند، مانند : کوتوله های سفید ، ستارگان نوترونی ، ستارگان هیپرونی ، کوازارها و دنباله دارها و سیاه چاله ها و

در فضای قابل رویت باری ماده میلیاردها کهکشان جداگانه وجود دارد که بزرگترین آنها نظیر راه شیری و نزدیکترین کهکشان به نام انرومیدا یا به قول عبدالرحمن صوفی امراه المسلسله که فاصله آن از ما تقریبا ۵/۱ میلیون سال و قطر زاویه ای آن ۵/۳ درجه و قطر خطی اش در حدود ۱۰۰ هزار سال نوری است و دارای تقریبا یکصد میلیارد ستاره است.هر کهکشان مجموعه ای از میلیاردها ستاره است که بعضی از آنها از خورشید بزرگتر و بعضی دیگر بطور قابل توجهی کوچکتر.

 

سحابی دمبلی

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

 

سحابیها

در جهان علاوه بر ستاره ها مقادیر زیادی گرد و غبار و گاز وجود دارد که مابین کهکشانها پراکنده گردیده است . یعنی چگالی گاز در فضای بین کهکشانها فقط برابر ۲۰ اتم در هر اینچ مکعب است . سحابیها به علت نور ستارگان مجاورخود قابل رویت هستند به کمک تلسکوپ به ساختمان وویژگی آنها می توان پی برد. بعضی از سحابیها نیز تاریک بوده و مانع عبور نور ستارگانی که در پشت آنها قرار دارند می گردند .

سیارات

اجرام تقریبا کروی ، جامد و بزرگی هستند که به دور خورشید می گردند بزرگترین آنها به نام مشتری است که جرمی معادل یک هزارم جرم خورشید را دارد. تا به حال سیستم سیارهای نظیر ان چه به خورشید مربوط است کشف نگردیده است . سیارات اجرام سماوی نسبتا سرد بوده و انعکاس نور خورشید باعث مرئی شدن آنها می گردد.

 

تشخیص سیارات از ستارگان در آسمان شب

سیارات با نور ناپایدار می درخشند ولی نور ستارگان هم  از لحاظ رنگ و هم از لحاظ روشنایی به سرعت تغییر می کند.

سیارات در آسمان حرکت کرده و محل آنها تغییر می کند ولی ستارگان نسبت به هم دارای مکانهای تقریبا ثابتی هستند.

سیارات هنگام رصد با تلسکوپها بصورت قرص نورانی بزرگ دیده می شود در صورتی که ستارگان بصورت نقاط روشن به نظر می رسند.

سیارات را می توان در نواحی باریکی از آسمان مشاهده کرد ولی ستارگان را می توان در هر قسمتی از آسمان یافت .

 

سیارکها

سیاره های خرد ،اجرام جامد کوچکی هستند که به دور خورشید می چرخند و تفاوت آنها با سیارات در  بزرگی آنها است بزرگترین این سیارکهای خرد به نام سیرس می باشند که قطرش برابر ۸۰۰ کلیومتر است قطر اکثر آنها در حدود ۳کیلومتر می باشد سیارکها نیز توسط انعکاس نور خورشید قابل رویت می باشد و آنها را بدون تلسکوپ نمی توان دید.

 

قمرها

قمرها اغلب از اجتماع و تمرکز دیسکهای غبار و گاز در پیرامون سیاره ها درست می شوند شش سیاره از نه سیاره بزرگ هر کدام یک یا چند قمر دارند که به دور آنها میچرخند تا به حال ۴۵ قمر درمنظومه شمسی کشف گردیده است.

 

ستارگان دنباله دار

ستارگان دنباله دار اجرام سماوی هستندکه گه گاه ظاهر می شوندهر ستاره دبناله دار از یک مسیر نورانی و دبناله طویلی تشیکل شدهاست سر آن ممکن است به بزرگی خود خورشید و دم آن نیز در حدود چندین صد میلیون کیلومتر بوده باشد.هر ستاره دنباله دار با وجود اینکه صدها کیلومتر در ثانیه سرعت دارد برای یک چشم غیر مسلح همچون ما بی حرکت به نظر می رسد سرعت آنها رامی توان از تغییر مکانش به ستارگان زمینه ثابت آنان تعیین کرد.

تاکنون نزدیک به هشتصد ستاره دنباله دارکشف ونامگذاری گردیده است.اکثر ستاره های دنباله دار از یک مدار بسته ای در حال حرکت هستند . چنین ستارگان دنباله دار اهمیت زیادی داشته و بعداز یک پریود به نزدیکی زمین آمده و مشاهده شده اند که مشهورترین آنها ستاره دنباله دار هالی است . مدارهای ستارگان دنباله دار دیگرسهمی یا هذلولی است و به احتمال زیاد اینها فقط یک بار در مجاورت زمین ظاهر و رویت گردیده دور می زنند و سپس رفته و دیگر به نزدیکی زمین نمی گردند.

 

شهابوارها

اجسام جامد و ریز دیگری به اندازه ته سنجاق هستند در فضا دیده می شوند اکثرا  گروهی از این شهابها به طرف زمین حرکت کرده و در جو آن به دام میدان مغناطیسی حاکم بر کره زمین می افتد دراثر برخوردشان در فاصله ۱۵۰ کیلومتری جو زمین و در اثر اصطکاک آن ، جسم سوخته و غبار آن به طرف زمین سقوط می کنند نور حاصل شده از این بخرورد را به نام شخانه می نامند. در واقع می شود اظهار کرد هر ساله چندین صد تن از غبار شخانه بر سطح زمین می نشینند . معمولا شهابها در فاصله ۸۰ کیلومتری سطح زمین کاملا از بین می روند ولی بعضی اوقات احتمال دارد که کاملا تحلیل نگردند و بصورت شهاب سنگ به سطح زمین برسند.

 

 

نامگذاری اجرام اعماق فضا

برخی اجرام غیر ستاره ای از جمله کهکشانها و سحابیها با عناوین رایجی نامیده می شوند ولی برخی تنها با یک شماره مشخص می شوند در سال ۱۷۷۴ شارل مسیه ( ۱۸۱۷ 1730 ) فهرستی شامل ۴۵ جرمآسمانی منتشر کرد و طی یک دهه بعد از آن به این تعداد افزود . نام هر یک از اجرام این فهرست متشکل از حرف ام ( حرف اول مسیه ) و یک عدد بدنبال این حرف است نام بسیاری دیگر از اجرام اسمانی متشکل از ان . ج . سی و یک عدد است . این طرز نامگذاری در فهرستی که توسط ستاره شناس  دانماریکی ، جان لودویک امیل دریر (۱۹۲۶-۱۸۵۲)منتشر شد معرفی شده است. این فهرست ، فهرست عمومی نوین نامگذاری شده است.

 

ایستگاه فضایی

ایستگاه های فضایی به دور زمین می چرخند و برای هفته ها یا ماهها محل کار و زندگی فضانوردان هستند  ایستگاه فضایی تمام نیازهای خدمه را بر آورده می کند تا به هنگام انجام آزمایش زنده و سالم بمانند زباله های خورشیدی بزرگ برق تولید و دیواره ها و سپرهای مخصوص دما را مطلوب و خدمه را از تشعشع و قطعات سرگردان  فضایی مصون نگه میدارد بار اندازها به سفینه های تدارکاتی ارسالی از زمین امکان میدهندکه محملوله خود را تخلیه کنند.

در آینده شاید بتوان از ایستگاههای فضایی به عنوان استراحتگاه های آرامش بخش در آزاد راه فضا استفاده کرد.

اولین ایستگاه فضایی جهان سالیوت ۱ در سال ۱۹۷۱ پرتاب شد . این اولین ایستگاه  از ۷ ایستگاهی بود که اتحاد جماهیر شوروی سابق درمدار زمین متسقر کرد و کیهان نوردان سفینه سایوز به استثنای سالیوت ۲ در همگی آنها ساکن شدند. با گذشت زمان طول اقامت آنها از چند هفته به ۶ماه افزایش یافت . سالیوت ۶ و ۷ یک بار انداز اضافه داشتند  تا کیهان نوردان بتوانند با خدمه دیدار کنند و سفینه تدارکاتی پروگرس بتواند آذوقه بیشتری از زمین بیاورد.

 

 

سالیوت ۱

تاریخ پرتاب : آوریل ۱۹۷۱

اقامت در مدار : ۶

اقامت کیهان نوردان : یک بار به مدت ۲۲ روز . سه کیهان نورد به نام گرگوری دوبرفولسکی ، ویکتور پاتسایف و ولادیسلا و لکو در خلال اقامتشان اولین پژوهشها درباره گیاه شناسی فضایی را انجام دادند هر سه در مرحله بازگشت این ماموریت رکورد شکنشان کشته شدند . تحقیق نشان داد که شیر فلکه معیوب باعث تراکم زدایی سریع هوای کپسول سالیوت شده و کیهان نوردان درونش راخفه کرده است برخلاف فضانوردان آپولو اینخدمه لباسهای مخصو ص فشار هوا نپوشیده بودند . در این صورت ممکن بود زنده بمانند سالیوت ۱ به هنگام بازگشت به جو مین بر فراز اقیانوس آرام سوخت .

 

 

 

سالیوت ۲

تاریخ پرتاب : اوریل ۱۹۷۳

اقامت در مدار :‌2 ماه

اقامت کیهان نوردان :‌بی سرنشین

ایستگاه به مجرد پرتاب قطعاتش را یکی پس از دیگری از دست دادو ۲ ماه بعد که به جو زمین بازگشت سوخت

 

سالیوت ۳

تاریخ پرتاب : ژوئن ۱۹۷۴

اقامت در مدار :‌7 ماه

اقامت کیهان نوردان : یکبار به مدت ۱۴ روز

آمریکا مشکوک بود که سالیوت ۳ ماموریتی نظامی دارد و تدابیر شدید امنیتی پرتاب این ایستگاه این ظن را تقویت می نمود گزارشهای بعدی نشان داد که ۲ خدمه آن ، پاول پایوویج و یوری آریتوخین احتمالا ۲ هفته اقامت خود در مدار را به نقشه برداری دقیق از تاسیسات نظامی امریکا سپری کرده اند ، هر چند که جزئیات این گزارش ها نادرست است . سالیوت ۳ هفت ماه بعد از پرتاب در جو زمین سوخت

 

سالیوت ۴

تاریخ پرتاب :‌دسامبر ۱۹۷۴

اقامت در مدار : ۲ سال و یک ماه

اقامت کیهان نوردان : ۲  اقامت ، یکی ۳۰ روز و دیگری ۶۳ روز

در خلال این اقامتها برنامه بلند پروازانه ای از آزمایشها و رصدهای خورشیدی ، سیاره ای انجام شد این ایستگاه در بازگشت منهدم شد.

 

سالیوت ۵

تاریخ پرتاب : ژوئن ۱۹۷۶

اقامت درمدار : ۱۳ ماه

اقامت کیهان نوردان : ۱۲ اقامت ، یکی ۶۳روز و  دیگری ۱۷ روز

خدمه سالیوت ۵ مقدار آلودگی ذرات معلق در جو زمین را مطالعه نمودند و اثرات بی وزنی را بر ماهی باردار بررسی کردند. آنها همچنین درباره پرورش بلور آزمایشهایی انجام دادند و با موفقیت بدون استفاده از پمپ ، ماده محرکه ایستگاه در فضا تعویض کردند این ایستگاه در بازگشت سوخت

 

سالیوت ۶

تاریخ پرتاب : سپتامبر ۱۹۷۷

اقامت در مدار : ۴ سال

اقامت کیهان نوردان : ۱۱ اقامت کوتاه ( معمولا به مدت یک هفته ) و ۵ اقامت بلند ( که بیشترین آن ۱۸۴ روز طول کشید ) با ۲ کوره مخصوص سالیوت ۶ در شرایط جاذبه خفیف مواد نیمه هادی ساخته شد. گاهی اوقات خدمه می توانستند با سبزیجات پرورش یافته در باغچه کوچک ایستگاه به غذایشان تنوع ببخشند سالیوت ۶ در سال ۱۹۸۶ به هنگام بازگشت به زمین سوخت

 

 

سالیوت ۷

تاریخ پرتاب : آوریل ۱۹۸۲

اقامت در مدار : ۸ سال و ۸ ماه

اقامت کیهان نوردان : سالیوت ۷به مدت ۴ سال پذیرای ۱۰ خدمه بود. طولانی ترین اقامت آنها ۲۳۶روز بود که در این مدت آزمایشهای مفصلی برروی سیستم عضلات قلب انجام شد درخلال یک راهپیمایی فضایی با استفاده از دستگاه جوش . ایستگاه تعمیر شد . سالیوت ۷ به هنگام بازگشت به زمین در سال ۱۹۹۱ سوخت .

 

اسکای لاب

اولین ایستگاه فضایی امریکا به ناماسکای لاب در ۱۴ مه ۱۹۷۳ پرتاب شد . دقایقی بعد از پرتاب سپر ضد شهابواره و یکی از باله های خورشدی آن بر  اثر فشار هوا کنده شد خدمه اولیه اسکای لاب خسارت وارده را به گونه ای تعمیر نمودند که این ایستگاه فضایی قابل سکونت شد در سال بعد سه خدمه هر کدام به مدت ۲۸ و ۵۹ و ۸۴ در آن اقامت کردند. اسکای لاب در سال ۱۹۷۹ به زمین سقوط کرد اکثر بخشهای آن به هنگام ورود به جو منهدم شدند و لی برخی از قطعاتش در استرالیا افتادند خوشبختانه کسی در این سقوط آسیب ندید.

ساخت یک ایستگاه فضایی بین المللی با مشارکت امریکا ، روسیه ، کانادا و ژاپن از سال ۱۹۹۷ شروع شده است این ایستگاه موسوم به آلفا ظرف مدت ۵ سال در فضا مونتاژ می شود این عملیات با پرتاب یک مرکز کنترل ساخت روسیه آغاز شده است ایستگاه آلفا علاوه بر کاربردهای علمی و تحقیقاتی توقفگاهی برای مسافرت فضایی به مریخ خواهد بود.

 

 

 

سفینه های سایوز

قبل از پیدایش ایستگاههای فضایی سفینه های سایوز فقط در مدار زمین می چرخیدند. اولنی سایوز ، سایوز ۱ در سوم آوریل ۱۹۶۷ پرتاب شد. یک ملاقات فضایی میان آن و سایوز ۲ ترتیب داده شد ولی برای سایوز ۱ مشکلات فنی پیش آمدو پرتاب سایوز ۲ لغو شد در خلال بازگشت به جو زمین بندهای چتر سایوز ۱ در هم گره  خودرند در نتیجه این سفینه  به زمین اصابت کرد و ولادیمیر کوماروف فضانورد را کشت .

سفینه های فضایی سایوز کیهان نوردان روس را به فضا می برند و بر می گردانند سه خدمه آن در بخش میانی سفینه که سپر حرارتی دارد مسافرت می کنند زیرا به هنگام بازگشت به جو زمین باید دمای زیادی تحمل کنند در قسمت جلو واحد مداری حامل غدا و آذوقه است واحد تجهیزات درعقب حاوی موتور اصلی موتورهای موشکی بازگشت و تجهیزات مخابراتی و کنترل است.

 

 

کیهان شناسی

کیهان شنای یا Cosmologgyازواژه یونانی cosmas به معنای عالم گرفته شده است . پس کیهان شناسی به مطالعه عالم می پردازد در واقع کیهان شناسی شاخه  ای از علم ستاره شناسی است که مدبر او ساختار جهان را مطالعه می کند. موضوعات مربوط به مبدا افرینش و سیر تکاملی جهان بوسیله ستاره شناسی . فلسفه و دین بررسی می شود.

 

نگاه اجمالی

مطالعه کائنات اززمین و آسمان و خورشید آغاز شد انسانهای دوره ما قبل علم عقیده داشتند که  در مرکز جهان هستند و خورشید و سایر سیارات به گرد زمین مرکزی میگ ردند کپرنیک مرکز عالم را در نزدیکی خورشید فرض کرد که زمین نیز همراه سایر سیارات به گرد آن می چرخد. گالیله هم به کمک تلسکوپ خود واقعیاتی را جهت نظام جهانی پیشنهادی کپرنیک کشف کرد.

کپلر ،اسحاق نیوتن ، کائنات را فراتر ازگذشته گسترش دادند و درگیری بامسایل کیهانی ادامه داشت تا انیکهآلبرت اینیشتین در ۱۹۱۵ با ارائه نظریه نسبیت عام نشان داد که فضا و ماه محدود ولی نا محصور است که می توان منبسط یامنقبش شود او کائنات را دارای تاریخ دانست.در این دوره که به دوره کیهانی معروف شده فکر بشر معطوف به گذشته جهان شد و دانشمندان در سراسر جهان اکنون در فکر پاسخ به این سوالات هستند که :

جهان در گذشته چگونه بوده است؟

آینده جهان چه خواهد بود ؟

فرایند تکوین کیهان تا کی ادامه خواهد یافت ؟ و .

 

علم کیهان شناسی

کیهان شناسی شاخه ای از علم ستاره شناسی است که به مطالعه آغاز ساختار کلی وتکامل جهان می پردازد . ستاره شناسان با استفاده از علم ریاضی الگوهایی فرضی از جهان ساخته و مشخصات این الگوها را با جهان شناخته شده مقایسه می کنند.کیهان شناسی ، گذشته ، حال و آینده کائنات را بررسی میکند . کائنات تمام چیزهای موجود در عالم راشامل می شود : چه مرئی باشد چه نامرئی ، چه کشف شده باشد چه کشف نشده باشد.

 

تاریخچه و سیر تحولی کیهان شناسی

اقلیدس ، ریاضیدان یونانی ، ( حدود ۳۰۰ سال قبل از میلاد ) با استفاده از سه بعد طول ،عرض و ارتفاع ، فضا را تعریف کرد . تعریفی که اسحاق نیوتن (۱۷۲۷ 1643) ،فیزیکدان و ریاضیدان انگلیسی ،‌از جهان ارائه داد. مطابق با نظریات اقلیدس بود. فضایی لایتناهی که با استفاده از سه بعد طول ،عرض و  ارتفاع تعریف می شد.اما نظریه فضای لایتناهی عادی از مشکل نیست. طبق قضیه  اولبرس که از نام ستاره شناس آلمانی ، ویلهم اولبرس (۱۸۴۰-۱۷۵۸) گرفته شده اگر ستارگان به یک شکل در تمام فضای لایتناهی پراکنده شوند در تمامی جهات ستاره ای وجود خواهد داشت. اگر چیزی در مسیر ستارگان دور دست قرار نگیرد تمام آسمان درخشندگی خورشید را خواهد داشت که عملا چنین نیست.

آلبرت اینیستن (۱۹۵۵-۱۸۷۹) دانشمند امریکایی آلمانی تبار ، با ارائه نظریه نسبیت عام در سال ۱۹۱۵ مشکل نظریه نیوتن را حل کرد. آلبرت اینیشتن نشان داد که فضا و ماده موجود در آن ، محدود اما نامحصور است (یک جهان دو بعدی به شکل سطح یک کره راتصور کنید این جهان محدود خواهد بود اما هیچ لبه یا حصاری نخواهد داشت ) جهان محدود اما نا محصور آلبرت اینیشتن ، ساکن است اما به اسانی می تواند منبسط یا منقبض شود.

نظریه انبساط جهان با کشفی که ادوین هابل ( ۱۹۵۳-۱۸۸۹) ستاره شناس امریکایی به عمل آورد ، قوت گرفت. او دریافت که کهکشانها درحال حرکت در جهان هستند او همچنین متوجه شد که کهکشانهای دورتر ،‌سریعتر از کهکشانهای نزدیکتر حرکت می کنند. در سال ۱۹۳۱ ژرژ لومتر (۱۹۶۶-۱۸۹۴) دانشمند بلژیکی، اعلام کرد که عامل این انبساط ، تجزیه خود بخود آنچه که او اتم اولیه نامیده  است ( اتم اولیه یک ماهیت تنهاست که در برگیرنده تمام ماده و انرژی موجود در جهان است )

فرد هویل ،ستاره شناس انگلیسی ، حاضر به پذیرفتن نظریه انفجار بزرگ نبود وآنرا به تمسخر گرفت .در عوض او معتقد به یک اصل کامل ستاره شناسی بود و در سال ۱۹۴۸ اعلام کرد که جهان در هر زمان و مکانی که مورد آزمایش قرا ر گیرد باید یکسان به نظر رسد. یا به عبارت خلاصه تر ، جهان دارای حالتی پایدار است طبق نظر هویل ، بوجود آمدن مداوم ماده  در سرتاسر فضا باعث ایجاد توازن در انبساط جهان شده و حالت پایای آنرا حفظ می کند ( سرعت بوجود آمدن ماده که حدود یک اتم هیدروژن در یک لیتر در هر ۲۰ سال می باشد بقدری کنداست که قابل مشاهده در آزمایشگاه نیست ) بین نظریه های جهان پایدار و انفجار بزرگ چند تفاوت  اساسی وجود دارد.مثلا طبق نظریه حالت پایا ،‌اندازه و چگالی کهکشانهای جدید و قدیم در سراسر جهان بایستی یکسان باشد.اما طبق نظریه انفجار بزرگ ، اندازه چگالی اجسام جدیدتر بایستی مطابق با میزان فاصله شان  افزایش یابد.

 

 

نظریه های متداول در پیدایش جهان

نظریه انفجار بزرگ (Big Bang)

طبق این نظریه که مقبولترین نظریه در پیدایش جهان است ،‌همه ماده وانرژی که هم اکنون در جهان وجود دارد زمانی در گوی کوچک بی نهایت سوزان ولی فوق  العاده چگالی متمرکز بوده است این آتشگوی کوچک حدود ۱۵ میلیارد سال قبل منفجر شد و همه مواد در فضا پخش شدند با گذشت زمان این گسترش و پراکندگی ادامه یافت . تراکم توده هایی از اینمواد در نواحی مختلف باعث بوجود آمدن ستارگان و کهکشانها در فضا شد ولی گسترش همچنان ادامه دارد.

 

نظریه جهان نوسان کننده

مطابق این نظریه ،انبساطی که با انفجار بزرگ آغاز شد بر اثر نیروی گرانشی انجام می شود.

شکل گیری منظومه شمسی حدود ۵ میلیارد سال پیش از ابری متشکل از گاز و غبار بین ستاره ای ، آغاز گردید . جاذبه باعث انقباض ابر شده و کره متراکمی از گاز در مرکز ابر بوجود آورد . جاذبه همچنین باعث دوران هر چه سریعتر ابر شد . هنگام دوران مواد موجود در ابر پهن شده و حلقه ای به وجود آمد هک نواحی متراکم مرکزی را در بر می گرفت . سرانجام در این ناحیه متراکم ، گرمای لازم برای وقوع واکنشهای هسته ای فراهم گشت و بدین ترتیب ستاره خورشید بوجود آمد.اعضای کوچکتر منظومه شمسی از مواد موجود در این حلقه بوجود آمدند این اعضاء عبارتند از سیارات ، سیارکها و ستاره دنباله دار

میلیونها سال طول کشید تا منظومه شمسی از  ابری متشکل از گاز و غبار پدید آمد

 

خانواده منظومه شمسی

تمام اجرام آسمانی که در یک منظومه مداری قرار دارند تحت تاثیر جلذبه ای دو جانبه به دور یک جرم مشترک مرکزی می چرخند . درمنظومه زمین ماه مرکز جرم مشترک در فاصله ۴۷۴۸ کیلومتری (۲۹۵۰ مایلی ) هسته زمین قرار داشته واز سطح زمین خارج نشده است. در مورد منظومه شمسی ، مرکز جرم مشترک همواره با تغییر موقعیت نسبی سیاره ها ، در حال تغییر است .  این مرکز در فاصله  ای حدود ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر (۱۸۶۰۰۰ مایل ) خارج از سطح قرار دارد.

 

سیارات منظومه شمسی

سیاره ماه

سیاره عطارد

سیاره زهره

سیاره زمین

سیراه مریخ

سیاره مشتری

سیاره زحل

سیراره اورانوس

سیاره نپتون

سیاره پلوتون

سیاره سدنا

 

 

ستاره شناسی ستارهای

سحابی عقاب : هر کدام از برجستگیهای انگشت مانند این ابر غبار و گاز محتوی یک ستاره تازه است. هر نوک انگشت تقریبا به اندازه منظومه شمسی است. ستارگان ، گویهای بزرگ حاوی گازهای داغ و تابنده اند . خصوصیات ستاره نظیر رنگ ،دما ، اندازه و تابندگی توسط جرم آن ( مقدار ماده موجود در آن ) تعیین می شوند خصوصیات ستارگان بسیار متفاوت می باشند زیرا جرم ستارگان متنوع است خصوصیات هر ستارهمنفرد نیز متغیر است زیرا درچرخه حاتش دچار تغییراتی درونی می شود. هنگامی که شبها به آسمان می نگرید به نظر می آید که ستارگان سوسو می زنند یا درخشندگی شان لحظه به لحظه تغیر می کند این سوسو زدن از حرکت هوا در جو زمین حاصل می شود همان گونه که شیشه نور را خم میکند هوا نور ستاره رامی شکند چون مناطف مختل هوا با حجم گوناگون حرکت می کنند نور ستاره به مقادیر مختلف خم می شود بدین ترتیب قدرت نور ستاره ای که به چشمتان می خورد ،تغییر میکند و چنین به نظر می رسد که ستاره سو سو می زند.

ستارگان بنا به خصوصیات طیفی شان طبقه بندی می شوند طیف ستاره از طریق تجزیه تشعشع آن به عناصری که شدت تشعشع طول موجهای مختلف را نشان می دهند حاصل می شود با این اطلاعات دما ، رنگ و ساختار شیمیای ستاره استنتاج می شود.هفت نوع طیف اصلی وجود دارد که هر کدام با حرفی از الفبا شناخته می شوند. هر کدام از طیفها زیر مجموعه هایی دارند که از ۰ تا ۹۰ شماره گذاری شده اند.

 

چرا ستارگان می درخشند ؟‌

با چشم غیر مسلح در یک شب تاریک و بدون ماه و در هوای صاف می توان حدود ۲۵۰۰ ستاره را در آسمان شناسایی کرد . با دوربین یا تلسکوپ می شود میلیون ها ستاره را تشخیص داد از سیاره های منظومه شمسی خودمان نظیر زهره و زحل که چشم پوشی کنیم ،تمامی این ستارگان دور دست خورشید ها یا به عبارت دیگر گلوله های گازی پر حرارتی هستند که در سطح خود می توانند تا هزاران درجه و در درون خود تا میلیونها درجه حرارت داشته باشند . در حقیقت بعضی از آنها با شدتی ده هزار برابر خورشید ما می درخسندو برخی از آنها هم خیلی کم نور تر از ستاره مرکزی منظومه ما هستند ، ولی تمام ستارگان در یک مورد مشترکند:‌

آنهادر ژرفای درون خود از طریق تبدیل هیدروژن به هلیوم  انرژی هستهای تولید می کنند این چشمه جوشان و پایان ناپذیر انرژی به ستارگان کمک می کند که عمری بسیار طولانی داشته باشند مثلا خورشید با مواد سوختنی که دارد ۱۰ میلیارد سال عمر خواهد کرد انرژی ایجاد شده در مرکز ستاره به خارج منتقل می شود و از سطح ستاره به شکل پرتوهای ماورای بنفش رونتگن ذره ای نوری گرمایی و امواج رادیویی انتشار می یابد. برخی از ستارگان در پایان عمر خود از طریق انفجارهای بسیار عظیم  از بین می روند. آنگاه از آنها فقط گویهای مادی کوچک و کاملا در هم فشردهای باقی می ماند که در علم ستاره شناسی ، کوتوله های سفید ، ستاره نوترونی و یا سیاه چاله نامیده می شوند خورشید هم روزی تبدیل به یک کوتوله سفید خواهد شد.

 

ستارگان مزدوج

بیش از نیمی از همگی ستارگان در گروههای دوتایی یا سه تایی هستندکه با جاذبه در کنار یکدیگر نگه داشته شده اند. ستاره مزدوج یک زوج ستاره ای است که به دور جرم مشترک خود می گردند اغلب یکی از دو ستاره آنقدر کم نور است که از زمین رویت نمی شود اگر درخشندگی ستاره مرئی این زوج تغییر کند و یا اگر ظاهرا حرکتش تحت تاثیر میدان جاذبه جرم سماوی مجاوری قرا ر گیرد . ستاره شناسان می توانند آن را تشخیص دهند. دو ستاره در منظومه مزدوج بخاطر نیروهای جاذبه بینشان برحرکت  مداری یکدیگر تاثیر می گذارند برای ستاره شناسان مشاهده دقیق حرکت ستارگان مزدوج تنها راه مستقیم تعیین جرم ستارگان است.

هیپارخوس (۱۲۷-۱۴۶ ق . م ) ستاره شناس یونان باستان . ۲۰ ستاره از درخشنده ترین ستارگانی را که می توانست ببیند دارای قدر اول و کم نورترین آنها را دارای قدر ششم توصیف کرد به آنهایی که در این بین بودند ارزشهای میانی بخشید . بعد از اختراع تلسکوپ ، ستارگان کم نور بیشتری مشاهده شدند و با بهبود قدرت تلسکوپها ،تفاوتهای فاحشی در درخشندگی ستارگان دارای قدر اول آشکار شد در قرن هیجدهم نسبت میان قدرها تقریبا ۵/۲ واحد ( یا دقیقتر بگوییم ۵۱۱۸۸۶۵/۲) تعیین شد . یعنی ستارهای دارای قدر معین از ستاره ای با یک واحد قدر کمتر ریال ۵/۲ برابر درخشنده تر است. سیستم هیپارخوس در توصیف کم نورترین ستارگان مرئی برای چشم غیر مسلح به عنوان قدر ششم به تجهیزات ستاره شناسی احتیاج دارید.

با نسبت تازه و معین اندازه گیری قدر ،اکنون برخی  از ستارگانی که هیپارخوس در گروه قدر اول طبقه بندی کرده بود دارای قدر صفر یا حتی قدر منفی می باشند برای آنکه تصوری از ظاهر ستارگان قدر اول در آسمان شبانه داشته باشید تصور کنید که از فاصله یک کیلومتری (۶/۰ مایلی ) به شمعی فروزان می نگرید.

شعرای یمانی ، درخشنده ترین ستاره در آسمان شب ، قدر ۴۷/۱ دارد و پر فروغترین جرم سماوی در آسمان شبانه، ماه بدر ، با قدر 5/12 است.اما در مجموع ، فروزانترین ستاره، خورشید با قدر ۷۲/۲۶- است. کم نورترین ستاره ای که تا کنون با تلسکوپ رصد شده در صورت فلکی بادبان قرار دارد. این ستاره به تپنده بادبان معروف است و قدرش ۲۶ است.

کوتوله های قهوه ای ، ستاره واقعی نیستند بلکه ستارگان ناقصی هستند که گرم شده و با نور کمی می درخشند ودر همین حال جاذبه آنها را به انقباض وا میدارد ولی یک کوتوله قهوه ای کمتر از ۸ درصد جرم خورشید است و  این جرم برای تداوم انقباض گرانشی تا وقوع واکنشهای هسته ای کافی نیست. بدون واکنشهای هسته ای کوتوله های قهوه ای نمی تواننند به درخشندگی ستارگان بدرخشند . دلیل کم فروغی کوتوله های قهوه ای ،تنها درسال ۱۹۹۵ بود که برای اولین بار یکی از آنها کشف شد.

 

ترسیم انواع ستارگان

نمودار هرتز پرونگ راس لابزاری بسیار مهم برای ستاره شناسان است. از آن باری ترسیم قدرهای مطلق ستارگان نسبت به انواع طیف شان (رنگشان ) یانسبت به دماهای سطحشان ، که تعیین کننده انواع طیفشان است ، استفاده میشود در این نمودار ، ستارگان درگروه های گوناگونی جای می گیرند که نمایانگر مراحل چرخه حیاتشان است این نمودار به ستاره شناسان کمک می کندتا نحوه تکامل ستارگان و ایجاد رابطه میان خواص ستارگان را درک کنند.

 

رنگهای ستارگان

رنگ ستاره به دمای سطحش بستگی دارد . اگر ارزش یکی از این خواص را بدانید شاید بتوانید  ارزش دیگری را وضع کنید. ستارگان آبی رنگ داغترین ستارگانند و ستارگان سفید ، سردترند. بعد  از اینها ستارگان زرد و نارنجی قرار د ارد و سردترین ستارگان ، قرمزند . شاید دمای ستارگان ابی رنگ به ۵۰ هزار درجه سانتیگراد ( ۹۰ هزار فارنهایت ) برسد حال آنکه دمای سطح ستارگان قرمز  تا ۲ هزار سانتیگراد (۶۰۰/۳ فارنهایت ) پایین است . اصطلاح درخشندگی به پرتو افکنی ستاره با هر طول موجی دلالت می کند .مثلا با افزایش درخشندگی ستاره ممکن است ستاره علاوه بر نور مرئی بیشتر پرتومادون قرمز و ماوراء بنفش بیشتری ساطع کند ولی قدرهای مطلق و ظاهری معیار درخشش نور مرئی ستاره اند.

اساسا درخشندگی ستاره بر حسب جرم و مرحله چرخه حیات ستاره تعیین می شود هر چقدر جرم ستاره بیشتر باشد در مقایسه با ستاره ای با جرم کمتر و در همان مرحله چرخه حیات متراکمتر داغتر و درخشنده تر است ۲ ستاره با مساحت و دمای سطحی برابر درخشندگی و رنگ یکسان دارند. اگر ستاره ای منبسط شود دمای سطحش کاهش می یابد مثلا زمانی یک ستاره زرد رنگ زنجیره اصلی نظیر خورشید به غول قرمز سردتر ،‌تاریکتر و خیلی بزرگتری تکامل می یابد اگر چه از سطح معینی از ستاره تاریک شده ( مانند یک کیلومتر مربع یا مایل مربع ) پرتو کمتری تابیده می شود درخشندگیش افزایش  می یابد زیرا مساحت کلش افزایش یافته است و پرتوهای بیشتری امکان می یابند ستاره راترک کنند. این افزایش درخشندگی به معنای آن است که قدرهای ظاهری و مطلق نیز زیاد می شوند.

منکب الجوزا ابر غول قرمز تپنده ای است که چگالی بسیار اندکی دارد. میانگین قطرش تقریبا ۴۰۰ برابر خورشید  است که بدین ترتیب حجمش ۶۴ میلیون برابر حجم خورشید است چون منکب الجوزا حاوی ۱۳ برابر جرم خورشید است . میانگین چگالیش ۵۰۰/۳ بار از چگالی هوا کمتر است . میانگین چگالی خورشید ۴۰۰/۱ بار از چگالی هوا بیشتر است .

 

جرم ستاره

جرم ستاره نمایانگر میزان ماده موجود در آن است واحدهای اندازه گیری جرم ستارگان ، جرم خورشیدی است . هر جرم خورشیدی معادل جرم خورشید است .جرم  اکثر ستارگان دیگر بین ۰۸/۰ تا ۶۰ برابر جرم خورشیدی است . هر چند که جرم معدودی از ستارگان به ۱۲۰ باربر جرم خورشیدی می رسد اگر جرم ستارهای از ستاره دیگر بیشتر باشد ضرورتا قطرش بزرگتر نیست زیرا  اندازه ستاره به میزان تراکم موادش بستگی دارد . بسیاری از ستارگان برجسته اسم دارند اغلب این اسامی ریشه ای عربی دارند که میراث منجمان مسلمان سده های ۸و۹ میلادی است.اما اکثر ستارگان بی نامند.در عوض آنها با نام لاتینی صورت فلکی و حرفی از الفبای یونانی شناسایی می شوند این سیستم نامگذاری رادیوهای بایر (۱۶۲۵-۱۵۷۲) ستاره شناس غیر حرفهای آلمانی ، که در سال ۱۶۰۳ اطلسی از ستارگان را منتشر کرد ، ارائه نمود.

بنا به سیستم بایر ،‌عموما به درخشنده ترین ستاره هر صورت فلکی حرف آلفا (حرف یونانی معادل الف ) به ستاره درخشنده بعدی بتا (B = ب ) و الی آخر اختصاص داده می شود . به هنگام اشاره به ستاره ای خاص ، حالت ملکی نام لاتین صورت فلکی بکار گرفته می شود مثلا پر نورترین ستاره صورت فلکی دجاجه به آلفای دجاجه معروف است . چون الفبای یونانی تنها ۲۴ حرف دارد. سیستم بایر محدود است . گاهی حرف یونانی با اعداد زیر نویس شده بکار می روند تا ستارگان نزدیک به یکدیگر شناسایی شوند. مثلا جبار a5 و جبار a6از حروف رومی (a,b,c,A,B,C) و اعدادعربی (۳ . ۲ . ۱ ) نیز در نامگذاری ستارگان استفاده می شود.

 

درخشندگی ستاره

درخشندگی ستاره شدت پرتو افکنی آن است درخشندگی نور مرئی آن ب راساس قدر اندازه گیری می شود : هر چقدر عدد قدر کمتر باشد ستاره درخشانتر است. قدر ظاهری درخشندگی جرم سماوی رااز دید ناظر زمینی می سنجد : هر چقدر جرم سماوی دورتر باشد نورش بیشتر سیر می کند بیشتر پراکنده می شودو کم نورتر به نظر می رسد . قدر مطلق درخشندگی جرم سماوی را درحالتی می سنجد که اگر در فاصله معین ۶/۳۲ سال نوری قرا ر داشت .نورش با آن شدت مشاهده می شد.

 

چرخه های حیات ستارگان

ستارگان متولد می شوند میلیونها یا میلیاردها سال می درخشد و سپس می می رند. هر ستاره چرخه حیات چند مرحله ای دارد که در خلال آنها اندازه و دمایش شدیدا تغییر می کند جرم هر ستاره (میزان ماده موجود در ستاره ) تعیین کننده اصلی دراز عمر ستاره و نحوه تکامل آن می باشد هر چه جرم ستاره بیشتر باشد در واکنشهای هسته ای گازهایش را سریعتر می سوزاند و زودتر می میرد. پر جرمترین ستارگان برای چند میلیون سال دوام می آورند. آنهایی که جرم کمتری دارند می توانند تا دهها میلیارد سال بدرخشند.

 

ماده میان ستاره ای

فاصله های بین ستارگان هر کهکشان با محیط میان ستاره ای پر شده که عمدتا حاوی گازهای هیدروژن و هلیوم ،مقدرای از سایر گازها و اندکی غبار است. توزیع و دمای این ماده نامساوی است و چگالیش میلیاردها بار کمتر از هواست . اکثر محیط میان ستاره ای شامل ابرهایی است که برخی از آنها را می توانیم در صورت انتشار یا انعکاس نور ستارگان در داخل یا اطراف آنها و یا انسداد نور اجرام سماوی دورتر بصورت سحابی شناسایی کنیم .و محیط میان ستاره ای با ذرات بادهای ستاره ای وموادخارج شده از ستارگان در حال مرگ غنی می شود.

محیط میان ستاره ای حدود ۱۰ درصد جرم کهکشان راه شیری را تشکیل می دهدو این رقم از ویژگیهای کهکشان های مارپیچی است . اکثر مواد میان ستاره ای کهکشانهای مارپیچی در بازوها ،محل تشکیل ستارگان قرار دارد.کهکشانهای بیضوی ، ماده میان ستاره ای اندکی دارند  زیرا همه آن را برای تشکیل ستارگان مصرف کرده اند.

اشعه های کیهانی ،ذرات اتمی پر انرژیی هستندکه تقریبا با سرعت نور در فضا حرکت می کنند. اشعه های کیهانی اولیه ، ذرات پر انرژیی درخارج جو زمین هستند که شاید به جو زمین واردش وندو برای تولید اشعه ها کیهانی ثانویه با سایر ذرات تصادم کنند منشا اشعه های کیهانی که با لاترین انرژی را دارند بیرون کهکشان ماست و آننها از کهکشانها و کوازارهای فعال ریشه می گیرند. منشا اشعه های کیهانی کم انرژی ،‌انفجار و بقایای ابرنو اخترها و پالسارهای درون کهکشان ماست. خاستگاه اشعه های کیهانی که کمترین انرژی را دارند منظومه شمسی است و از شعله های خورشیدی ایجاد می شوند.

 

تکامل ستاره ای

تکامل تدریجی و سرنوشت یک ستاره منفرد بستگی به ترکیب اولیه آن ستاره و نیز جرم مواد موجود در آن دارد. قبل از بحث تولید عناصر در ستارگان ، توجه اساسی به چگونگی تکامل ستارگان ضروری است چرا که فرایند تکامل ستارها ی مرتبط با بوجود آمدن عناصر است.

ستارگان متولد می شوند ،‌میلیونها یا میلیاردها سال می درخشند و سپس می میرند . هر ستاره چرخه خیات چند مرحله ای دارد که در خلال آنها اندازه و دمایش شدیدا تغییر می ککند جچرم هر ستاره (میزان ماده موجود در ستاره ) تعین کنده اصلی در ازای عمر ستاره و نحوه تکامل آن می باشد هر چه جرم ستاره بیشتر باشد در واکنشهای هسته ای گازهایش را سریعتر می سوزاند و زودتر می میرد. پر جرمترین ستارگان برای چند میلیون سال دوام می آورند . آنهایی که جرم کمتری دارند می توانندتا دهها میلیارد سال بدرخشند.

بطور کلی ستارگان دارای مراحل مختلف ،‌جنینی ،کودکی و جوانی و پیری هستند. پس از اکتشاف برابر یجرم و انرژی توسط اینیشتن ، دانشمندان تشخیص دادند که کلیه ستارگان باید تغیر و تحول یابند.هر ستاره هنگامی که نور ( انرژی ) پخش می کند مقداری از ماده خویش را مصرف میکند . ستارگان همیشگی نیستند . روزی به دنیا آمده اند و روزی هم از دنیا خواهند رفت . اختر فیزیکدانان بر این باورند که در بعضی کهکشانها از جمله کهکشان راه شیری ستارگان نوزاد بسیار ی در حال تولد هستند . افزون بر آن که پژوهشگران اظهار می دارند که تکامل ، تخریب ومحصول نهایی یک ستاره ، به جرم آن بستگی دارد . در واقع سرنوشت نهایی ستاره که تا چه مرحله ای از پیشرفت خواهد رسید با جرم ستاره ارتباط مستقیم دارد.

 

نحوه تشکیل ستاره

گوی آتشین مورد نظر در نظریه انفجار بزرگ حاوی هیدروژن و هلیوم بود که دراثر انفجار بصورت گازها و گرد و غباری در فضا بصورت پلاسمای فضایی متشکل از  ذرات بسیاری از جمله الکترونها ، پروتونها ،‌نوترونها ونیز مقداری یونهای هلیوم به بیرون تراوش می کند با گذشت زمان و تراکم ماده در برخی سحابیها شکل می گیرند . این مواد متراکم رشدکرده و  توده ای عظیم گازی را بوجود می آورند که تحت عنوان پیش ستاره ها معروفند و با گذشت زمان به ستاره مبدل می شوند . بسیاری از این توده ها در اثر نیروی گرانش و گریز از مرکز بزرگ و کوچک  میشوند ، که اگر نیروی گرانش غالب باشد. ریزش و فرو ریزش ستاره مطرح می شود و اگر نیروی گریز از مرکز غالب شود احتمال تلاشی ستاره و شکل گیری اقمار و سیارات می رود.

 

جمعیت ستارگان

پس از مهبانگ ، ماده جهان از نقطه انفجار در تمام جهات به خارج پاشیده شد. ناپایداریهای مختلف باعث ناهماهنگی در مواد اولیه شده و نیروی سخت ثقل ، سطوح چگالتر را به شروع های کهکشانها کشاند . در میان کهکشانها ، ناپایداریهای دیگری موجب بوجود آمدن ابرهای بزرگی از H و Heبرای شروع انعقاد در ستارگان گردید. با نزدیکتر شدن ماده به طرف مرکز ثقل ستاره پروتونی (Proton Star) گرما حاصل شده است. سرانجام دانسیته ماده به اندازه کافی بالا رفته و دماهای بسیار زیاد برای شروع گداخت جهت تولید انرژی ستارگان بدست آمده است.

 

نسل اول ستارگان

اولین نسل ستارگان تشکیل شده به نام ستارگان جمعیت III خوانده می شوند. آنها بسیار سنگین و اساسا حاوی He  و H و دارای عمرهای نسبتا کوتاه هستند . واکنشهای هسته ای که در این ستارگان انجام گرفت ،عناصری جدید را بوجود می آورد که در نتیجه سوخت لازم برای سنتز هسته ای در نسلهای بعدی ستارگان تامین گردد. در حال حاضر از ستارگان جمعیت III در کهکشان ما ، وجود ندارد.

 

 

 

نسل دوم ستارگان

نسل بعدی ستارگان تشکیل شده تحت عنوان ستارگان جمعیت II ،‌مشابه حالت ستارگان جمعیت III ولی به مواد متفاوت حیات خود را شروع کردند . بجای فقط H,He ستارگان جمعیت I همچنین دارای تقریبا یک درصد عناصر سنگینتر مانند کربن و اکسیژن بودند.

 

 

نسل سوم ستارگان

نسل سوم ستارگان به نام جمعیت I دارای ۵-۲ درصد عناصر سنگینتر از H,He هستند . خورشید ، مثالی از یک ستاره جمعیت I است.

 

 

 

تکامل یک ستاره

گفتیم که تکامل تدریجی یک ستاره بستگی به ترکیب اولیه آن ستاره و جرم مواد آن دارد . خوشید ما ،‌ستارهای زرد ونسبتا با جرم کم ، به عنوان مرجع است . یک ستاره، در طی مدت زیادی از عمر خود در ترتیب اصلی قرار می گیرد . برای یک ستاره با جرم خورشید این مدت تقریبا ۱۰ میلیارد سال است. ستاره های با جرم کمتر مدت زیادتری در آن قرار می گیرند. چراکه آنها سوخت هسته ای خود را با میزان و سرعت کمتری می سوزانند . ستارگان با جرم بسیار بالا سریعتر تکامل پیدا می کنند . ستارهای با جرم تقریبا ۲۰ برابر جرم خورشید ، تنها به مدت چند مییلیون سال درترتیب اصلی قرا ر می گیرد.

 

کوتوله سیاه

کوتوله های سفید ستاره هایی هستندکه تدریجا خنک شده ، روشنایی آنها کمتر شده و به آرامی می میرند. ستاره هایی سفید که به آخر عمر خود نزدیک می شوند از ترتیب اصلی به سمت ناحیه غولهای سرخ حرکت می کنند و پس از این فاز ، سرنوشت ستاره بستگی به جرم  اولیه آن دارد . ستاره های با جرمهای پایینتر (کمتر ا ز ۴/۱ باربر جرم خورشیدی ) کوتوله های سفید (White dwarfs) را تشکیل می دهند . ستاره های سنگینتر سرنوشتی متفاوت و  تماشایی تر دارند. بجای سرد شدن آرام ، انها به صورت یک نواختر یا  ابر نواختر منفجر می شوند. قلب ستاره که پس از انفجار باقی می ماند یا به صورت یک ستاره نوترونی (برای ستارگان با اجرام ۳-۴/۱ برابر جرم خورشید یا بیشتر ) ظاهر می گردد.

 

مرگ ستارگان

سه طریق برای مرگ ستارگان وجود دارد. ستارگانی که جرم آنها کمتر از ۴/۱ برابر جرم خورشید است. این ستارگان در نهایت به کوتوله های سفید تبدیل می شوند ستارگانی که جرم آنها بیشتر از ۴/۱ براب رجرم خورشید است. در نهایت به ستارگان نوترونی و به سیاه چاله ها تبدیل خواهند شد . دیر یا زود سوخت هسته ای ستارگان به پایان رسیده و در این صورت ستاره با تراکم خود انرژی گرانشی غالب آمده و این تراکم (رمبش ) تا تبدیل شدن  الکترونهای آزاد ستاره به الکترونهای دژنره ادامه پیدا میکند ، که در این صورت ستاره به یک ستاره کوتوله سفید تبدیل شده است. برخی از ستارگان از طریق انفجارهای ابر نواختری در ستارگان نوترونی تبدیل می شوند . ستارگانی که بیشتر از ۴/۱ و کمتر از سه برابر جرم خورشید دارند  به ستاره نوترونی تبدیل شده و آنهایی بیشتر از سه برابر جرم خورشید دارند عاقبت به سیاه چاله تبدیل می شوند سیاه چاله آخرین مرحله مرگ ستاره می باشد.

 

حیات در کرات دیگر

تنها نوع حیاتی کهدر حال حاضر می شناسیم ، حیاتی است که در زمینوجوددارد این حیات بی نهایت متنوع و شامل باکتریها و تک یاخته ایها که به ندرت بدون میکروسکوپ دیده می شوند، میلیونها نوع حشره ، درختان غول اسای سکوا ، ‌والها و سر آخر خود انسان است . بدن همه این موجودهای زنده از عناصر شیمیایی ترکیب شده است.

عناصری که در ماده زنده یافت می شوند نسبتا معدودند :‌کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ،‌فسفر و بعضی عناصر دیگر .

ازجمله برخی فلزها ، معمولا این عناصر باهم ترکیب می شوندو ترکیبهای زیستی یا زیست شیمیایی را بوجود می آورند.

 

شماری از ترکیبهای زیستی شیمیایی از قبیل : پروتئین ، همه یا بیشتر عناصر نامبرده دربالا را دارند . دیگر مولکولهای مربوط به حیات ، مانند آب و دی اکسید کربن ، فقط معدودی از این عنصار را دارند . بیشتر ترکیبهای زیستی شیمیای ، ترکیبهای آلی ، یعنی دارای کربن هستند چون بیشتر ترکیبهای زیستی شیمیایی کربن دارند، می گویند حیاتدر زمین مبتنی بر کربن است. معمولا برون زیست شناسان به سه دلیل عمده ، کار خود را به سیستمهای زیستی شیمیایی مبتنی بر کربن ، محدود می کنند.

اختر شناسان ترکیبهای آلی زمین گونه در فضاهای خارجی کشف کرده اند. این کشف بسیاری  از برون زیست شناسان را به این نتیجه گیری رسانده است که شالوده های ساختمانی حیات ، درهمه نقاط جهان یکسان است.

این مواد شیمیایی ، هنگام تشکیل سیاره ها از عناصر موجود در سحابی یا ایر گاز و غبار در فضا ، جزء آنها می شوند. این عناصر به تناسب و فورشان در فضا وجود دارند : هیدروژن ، کربن ، اکسیژن ، نیتروژن و غیره با مازاد عظیمی از هیدروژن ، در جو سیاره اولیه ، ترکیبهایی چون متان‌، آب و آمونیاک از بسیاری از این عناصر تشکیل شده اند.

 

ماده در فضای خارجی

فضای خارجی دارای انواع گوناگون ماده ، از ذرات ریز اتمی گرفته تا غبار کیهانی و جرمهای بزرگتر است اما با توجه به مقیاسهای زمینی . فضای خارجی خلاء است چگالی متوسط ماده آن بسیار پایین است و شاید به یک مولکول در سانتیمتر مکعب برسد .در مقایسه ، جو زمین میلیونها مرتبه متراکمتر است ماده کیهانی ،مثل همه ماده ها ، در ترازهای مختلف انرژی وجود دارد و بنابراین این مادهطول موجهای مختلفی از تشعشع برقی مغناطیسی منتشر می کند.

اگر موجهای برقی مغناطیسی در برد رادیویی فرکانسها باشند ، میتوان آنها را، در زمین با رادیو تلسکوپ دریافت کرد . دانشمندان این موجها را برای شناختن طبیعت شیمیایی اتمها و مولکولهایی که آنها را می فرستند ، تحلیل می کنند.

دانشمندان در میاناینمولکولهای کیهانی ، تعدادی ترکیبهای شیمیایی کشف کرده اند که با حیات درکره زمین مربوطند . یعنی آنها همان ترکیبها وعناصرند که جزو سیستمهای زنده اند ، کمک به پیدایش زندگی می کنند یا بوسیله ارگانیستها تولید می شوند این مواد که در فضا کشف شده اند عبارتند از : آب ، آمونیاک ، متان‌، فرمالدئید ،‌سیانوژن ، هیدروژن و الکل متیلیک .

این ترکیبها به استثنای آمونیاک و آب ( و به غیر از عنصر هیدروژن ) همه کربن دارند . این ترکیبهای شیمیایی چگونه بوجود آمده اند ؟ بیشتر دانشمندان بر آنند که این مواد منشاء غیر آلی یا غیر زنده دارند. بدین معنی که مواد شیمیایی زیستی از تکامل سیستمهای شیمیایی  غیر زنده بوجود آمده اند این نظریه تکامل شیمیایی حیات نامیده می شوند  و با پیدایش وتکامل سیاره ها و منشاء حیات ، ارتباط تنگاتنگ دارد . حیات از همان نوع ترکیب شیمیایی است که تصور می رود در تاریخ اولیه یک سیاره و پیش از پیدایش زندگی در آن ، بوجود آمده باشند . مسئله ای که برای دانشمندان پیش می آید این است که ، آیا این ترکیبهای بیولوژیک منجر به تشکیل موجودهای زنده می شوند یا خیر ؟‌

 

موشک

موشکهای فضایی مانند موشکهای آتشبازی عمل میکنند . سوخت با ماده ای به نام اکسنده که حاوی گاز تسریع کننده احتراق یعنی اکسیژن است ، ترکیب می شود آنگاه این ترکیب که یک پیشران محسوب می شود می سوزد و گازهای داغی را تولید می کند ،‌این گازها منبسط شده از طریق یک دماغه خارج و باعث می شوند موشک به طرف بالا حرکت کند. این واکش برای اولین بار در قرن هفدهم توسط دانشمند انگلیسی ، اسحاق نیوتن ، در قانون سوم حرکتش بیان شد .او اظهار داشت که باری هر عملی ( خروج گازها در اینجا ) عکس العملی است مساوی و مخالف جهت آن ( در اینجا ،حرکت موشک ) نیرویی که یک موشک را به طرف جلوحرکت می دهد نیروی پیشران نامیده می شود  قدرت نیروی پیشران به سرعت خارج شدن گاز خروجی بستگی دارد . نیروی پیشران به موشک شتاب داده . باعث افزایش سرعت آن میشود مقدار شتاب نیز بستگی به جرم موشک دارد . هر چه موشک سنگینتر باشد برای رسیدن به فضا به نیروی پیشران بیشتر ی نیاز است. تا وقتی که موتورهای موشک ، روشن و در حال تولید نیروی پیشران هستند ،‌بتاش فضا پیما نیز هر لحظه زیادت می شود.

موتور موشک یا از پیشران مایع استفاده میکند یا جامد اما بعضی اوقات ، یک موشک کامل ممکن است . در مراحل مختلف از هر دو نوع پیشران استفاده کند. کارشناسان موشکهایی را پیشنهاد کرده اندکه از انرژی اتمی به عنوان سوخت استفاده می کند چرا که آنها از نظر مصرف انرژی بسیار مقرون به صرفه اند. اما ترس از خطر استفاده از سوخت اتمی مانع استفاده از این موشکها شده  است.

 

موشکهایی با سوخت پیشران جامد

سوختهای پیشران از یک نوع سوخت و یک اکسنده تشکیل شده اند . برای روشن شدن موشک ، کافی است یک جرقه کوچک سوخت پیرشان آنرا آتش بزند سوخت آتش گرفته تا آخرین قطره می سوزد گازهای حاصل از سوخت پیشران را از طریق دماغه انتهایی موشک خارج می شوند اولین موشکها را احتمالا در قرن یازدهم  میلادی در کشور چین ساخته اند آنها موشکهایی بودند که از سوخت پیشر انجام استفاده می کردند سوخت موشک یک نوع باروت بود که از مخلوطی از نیترات پتاسیم ، زغال چوب و سولفور تشکیل شده بود.

موشکهایی که از سوخت پیشران جامد استفاده می کنند اغلب به عنوان موشکهای تقویت کننده ای استفاده می شوند که نیروی اولیه موشکهای بزرگتر را تامین میکنند موشکهای بزرگتر خود از سوخت پیشران مایع استفاده می کنند بزرگترین موشکهای مصرف کننده سوخت جامد با ۵۴ متر  ارتفاع جزء موشکهای تقویت کننده شاتل فضایی  ایالات متحده محسوب می شوند آنها حاوی ۵۸۶۵۰۰ کیلو گرم (۲/۱ میلیون پوند ) سوخت پیشران هستند که بطور متوسط ۱۳ میلیونن تن (۵/۳ میلیون پوند نیرو) نیروی پیشران را تولید می کنند.

این موشکها را طوری طراحی کرده اند که بعد ازاتمام سوخت وافتادن در دریا از دریا بیرون کشیده شده دوباره برای ماموریتهای بعدی سوخت گیری می شوند ساخت موشکهایی که از سوخت جامد استفاده می کنند چندان دشوار نیست . آنها مقدار زیادی نیروی پیشران را در یک مدت زمان کم تولید میکنند تنها ایراد این نوع موشکها این است که بعد از روشن شدن به راحتی خاموش نمی وند به عبارت دیگر نمی توانآن را به آسانی تحت کنترل در آورد.

 

نیروی پیش برنده

شاتل فضایی ایالات متحده از موشکهای تقویت کننده عظیم الجثه ای برخوردار است که از سوخت پیشران جامد استفاده می کنند این پیشران از پر کلرات آمونیم به عنوان اکسنده و پودر آلومینیوم به عنوان سوخت تشکیل شده است.

 

موشکهای با سوخت مایع

اکثر موشکهایی که از آنها در پروازهای فضایی استفاده می شود از سوخت پیشران مایع  بهره می برند. سوخت و اکسنده که در مخزنهای جداگانه ای نگهداری می شوند هردومایع هستند پمپهای قدرتمندی آنها را به محفظه احتراق می بنرد در آنجا آنها با هم ترکیب شده شروع به تولید گازهای خروجی  می کنند گازهای مذکور نیز به نوبه خود از دماغه انتهایی موشک خارج می شوند بعضی از موشکها از یک ماده قابل اشتعال سریع برای شروع احتراق اصتاده می کنند سوخت پیشران سایر موشکها هنگام ترکیب سوخت و اکسنده شروع به احتراق می کند.

 

 

 

فرایند احتراق پیشران مایع

اکسنده و سوخت با هم ترکیب می شوند و در محفظه احتراق شروع به سوختن می کنند سپس گازهای خروجی حاصل از فرایند احتراق از دماغه خارج و عنوان نیروی پیشران ،موشک را به طرف جلو حرکت می دهند.

 

مراحل مختلف یک موشک

برای سفر به فضا، یک موشک چندمرحله ای مورد نیاز است.هر کدام از این مراحل یک موشک جداگانه محسوب می شود که هم دارای منبع سوخت است و هم موتور . بسته به وزن محموله ماهواره ، از موشکهای تقویت کننده  ای در کنار مراحل مختلف  موشک باری افزایش نیروی موتورها استفاده می شود .مرحله  اول، ‌کل موشک را از زمین بلند میکند و به محض اتمام سوخت از بقیه موشک جدا شده به زمین سقوط می کند آنگاه موتور مرحله دوم روشن می شود بخاطر وزن سبکتر موشک در این مرحله شتاب موشک نیز بیشتر می شود این سیر صعودی شتاب با جدا شدن هر مرحله از موشک ادامه می یابد مرحله پایانی موشک قسمت حامل ماهواره را به فضا و به طرف مقصدش حمل می کند.

 

منظومه شمسی در یک نگاه

سیاره عطارد Mercury planet

این سیاره هم همچون قمر زمین ماه دارای شکاف هایی است که از برخورد شهابسنگها به وجود آمده اند . قطر این سیاره ۴۸۷۸ کیلو متر است رصد این سیاره برای ساکنان زمینی کمی سخت است چون فاصله  ای بسیار نزدیک به خورشید دارد وارتفاع کمی از افق می گیرد جو آن بسیار رقیق  واز جنس هلیوم است . یکی از داغ ترین مناطق این سیاره مشهور به حوضه کالوریس به قطر ۱۳۰۰ کیلومتر است . هسته این سیاره از جنس آهن است که ۷۰% جرم کل را تشکیل می دهد.

اطلاعات:از سیاره عطارد ( تیر) : قطر : ۴۸۷۸ کیلومتر فاصله  ازخورشید : در حداکثر ۷۰۰۰۰۰۰۰ کیلومتر و در حداقل ۴۶۰۰۰۰۰۰ کیلومتر طول سال : ۸۸ روز (نسبت به زمین ) طول روز : ۵۹ روز جرم : ۰/۰۵۵ زمین چگالی : ۰/۹۸ زمین دمای سطح : در قسمت رو به خورشید : ۴۵۰ درجه سانتیگراد و در قسمت تاریک : ۱۷۰- سانتیگراد دارای قمر نیست .

 

سیاره زهره Venus Planet

در گذشته اعتقاد داشتند که در زهره حیاتوجود دارد  اما سفینه هایی که بر سطح آن فرود آمدند وجود حیات را تکذیب کردند زیرا دمایی درحدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد دارد جو آن بسیار غلیظ و نابود کننده است که عمدتا از دی اکسید کربن تشکیل شده که باعث درخشندگی بسیار زیادآن در آسمان است و دارای ابرهایی از جنس اسید سولفوریک است اندازه آن تقریبا اندازه گهواره ما یعنی زمین است و هسته ای مایع دارد و پوستهای نازک صخره ای .

اطلاعات:  فاصله از خورشید ( حداکثر : ۱۰۹۰۰۰۰۰۰  کیلومتر ) و ( حداقل: ۱۰۸۰۰۰۰۰۰ کیلومتر ) طول سال : ۲۲۵ روز طول روز : ۱۱۷ روز جرم ۰/۸۲ زمین چگالی : ۰/۸۹ چگالی زمین دمای سطح : ۵۰۰ درجه سانتیگراد دارای قمر نیست.

سیاره مریخ Mars Planet

سیاره ای که اکنون حیات از نوع کاملا ابتدایی در آنوجود دارد (باکتری های یخ زده ) و تحمل پذیر ترین حا در منظومه شمسی است که اگر ماشینها ومراکز صنعتی را به این سیاره ببریم واین سیاره را داغ کنیم مثل زمین شرایطی دارای حیات به خود می گیرد . مریخ نزدیکترین سیاره به زمین است مرتفع ترین قله در مریخ به نام الیمیوس به ارتفاع ۲۳ کیلومتر است و طول بزرگترین دره مریخ بهنام مارینر به ۴۰۰۰ کیلومتر می رسد.

اطلاعات:‌قطر : ۶۷۹۴ کیلومتر فاصله از خورشید حداکثر : ۲۹۴۰۰۰۰۰۰ کیلومتر و حداقل : ۲۰۷۰۰۰۰۰۰ کیلومتر  – طول سال :‌678 روز طول روز ۲۳ : ساعت و ۳۷ ثانیه جرم : ۰/۱۱ زمین  – چگالی : ۰/۷۱ زمین-دمای سطح :‌حداقل : ۲۰ سانتیگراد و در شب به ۱۰۰- هم می رسد دارای دور قمر به نام های فوبوس و دیموس است.

 

 

سیاره مشتری Jupiter planet

بزرگترین سیاره منظومه شمسی است ودارای ۶۱ قمر می باشد که معروفترین آنها که حتی با دوربین های دو جشمی کوچک هم نمایان هستند به نام های یو اورویا کالسیتو گانیمد هستند و از آنها به اقمار گالیله ای هم یاد می شود . مشتری به قدری بزرگ است که در آن می توان ۱۰۰۰ تا سیاره زمین جای داد.مشتری دارای ترکیبات جوی مشابه  خورشید است و عناصر هلیون ،هیدروژن ، کربن و ازت را دراست .این سیاره اگر کمی پر جرم تر از زمان کنونی اش می شد به ستارها ی تبدیل می شد .

دمای هسته سیاره مشتری حدود ۳۰۰۰۰+ درجه سانتیگراد است و ابرهای آن دمایی در حدود ۱۵۰- دارند . در این سیاره طوفانهایی با سرعت ۵۴۰ کیلومتر بر ساعت درحال وزیدند که سفینه فضایی ویجر آنرا مشخص کرد .

اطلاعات : فاصله از خورشید : حداکثر : ۸۱۶۰۰۰۰۰۰ کیلومتر و حداقل :‌741000000 کیلومتر طول سال : ۱۱/۹ سال زمینی طول روز : ۹ ساعت و ۵۰ دقیقه جرم ۳۱۸ برابر زمین چگالی : ۰/۳۹ زمین دمای سطح : ۱۵۰-

 

سیاره زحل Saturn planet

از این سیاره به عنوان مروارید منظومه شمسی یاد می کنند زیرا در بین چهار سیاره ای که دارای حلقه هستند (مشتری ، اورانوس و نپتون ) این سیاره دارای حلقه هایی فوق العاده درخشان است که حتی با تلسکوپ های کوچک هم قابل مشاهده است این سیاره دارای ۳۲ قمر است که معروف ترین آن تیتان است . جنس حلقه های سیاره زحل از جنس خرده سنگ ها و یخ است که به دور این سیاره قرار گرفته اند . در جواین سیاره هلیوم و هیدروژن وجود دارد ودمای هسته صخره ای آن حدود ۱۲— درجه سانتیگراد است. در زحل حدود ۷۰۰ زمین جای می گیرد.

اطلاعات : فاصله از خورشید : حداکثر : ۱۵۰۷۰۰۰۰۰۰ کیلومتر و حداقل : ۱۳۴۷۰۰۰۰۰۰ کیلومتر طول سال : ۲۹/۵ سال زمینی طول روز : ۱۰ ساعت ۱۴ دقیقه جرم : ۹۵ برابر زمین چگالی ۰/۱۳ زمین دمای سطح : ۱۷۰

 

سیاره اورانوس Uranus planet

یکی از عجیب ترین سیارات منظومه شمسی اورانوس است زیرا دارای زاویه میل ۹۸ درجه است واین نشان دهنده ان است که اورانوس از مدار خود به پهلو می چرخد در واقع می توان نتیجه گرفت که  در اورانوس ۲۱ سال روز است و و درنیمه دیگر آن ۲۱ سال شب است . اورانوس ۱۵ قمر دارد که بزرگترین آنها تیتانیا و کوچکترین آنها میراندا است. اندازه آن تقربا ۴ برابر زمین است. کشف اورانوس توسط ویلیام هرشل انجام گرفت. این سیاره دارای هسته ای از جنس آهن و سیلیکات است

اطلاعات :‌ فاصله ازخورشید :‌حداکثر : ۳۰۰۰۷۰۰۰۰۰۰  و حداقل : ۲۷۳۷۰۰۰۰۰۰ کیلومتر جرم : ۱۴/۶ برابر زمین چگالی : ۲۲% زمین دمای سطح : ۲۰۰ سانتیگراد .

 

سیاره نپتون Neptune planet

نپتون سیاره ای دور دست است که دارای هسته ای از جنس سیلیسوم و آهن است و دارای گوشته  ای از جنس متان و آمونیاک . این سیاره منبع گرمایی درونی د ارد وهمین باعث می شود که دمای آن با  اورانوس زیاد اختلاف نداشته باشد این سیاره به وسیله کوچ آدامز کشف شد .اینسیاره دارای ۸ قمر است که بزرگترین آن به نام تریتون است که جهت گردش این قمر به دور نپتون برعکس گردش سایر قمرهای دیگر این سیاره است.

اطلاعات : دما : ۲۱۰ سانتیگراد فاصله از خورشید : حداکثر : ۴۵۴۰۰۰۰۰۰۰ کیلومتر و حداقل : ۴۴۶۲۰۰۰۰۰۰کیلومتر طول سال : ۱۶۴/۸ سال زمینی طول روز : ۱۸ ساعت زمینی جرم :‌17 برابر زمین چگالی ۰/۰۳ زمین .

 

سیاره پلوتو pluto planet

از اینسیاره  اطلاعات زیادی در دست نیست قطر آن حدود ۲۲۰۰ کیلومتر یعنی از ماه هم کوچکتر و دارای ۳قمر است .

اطلاعات : فاصله از خورشید : حداکثر : ۷۳۸۸۰۰۰۰۰۰۰۰۰ کیلومتر و حداقل : ۴۴۴۲۰۰۰۰۰۰۰۰۰کیلومتر دمای سطح ۲۳۰ جرم : ۰/۰۰۲ زمین چگالی : ۰/۶۴ زمین .

 

منظومه شمسی

شکل گیری منظومه شمسی حدود ۵ میلیارد سال پیش ،  از ابری متشکل ازگاز و غبار بین ستارهای آغاز گردید. جاذبه باعث انقباض ابر شده و کره متراکمی  از گاز در مرکز ابر بوجود آورد . جابه همچنین باعث دوران هر چه سریعتر ابر شد هنگام دوران مواد موجود در ابر پهن شده و حلقه ای به وجود آمد که نواحی متراکم مرکزی را در بر می گرفت . سرانجام در این ناحیه متراکم ،گرمای لازم رای وقوع واکنشهای هسته ای فراهم گشت و بدین ترتیب ، ستاره خورشید بوجود آ‚د . اعضای کوچکتر منظومه شمسی از مواد موجود در این حلقه بوجود آمدند این اعضاء عبارتند از سیارات ، سیارکها و ستاره دنباله دار.

 

خانواده منظومه شمسی

تمام اجرام آسمانی که در یک منظومه مداری قرار دارند تحت تاثیر جاذبه ای دوجانبه به دور یک جرم مشترک مرکزی می چرخند. در منظومه زمین ماه مرکز جرم مشترک در فاصله ۴۷۴۸ کیلومتری (۲۹۵۰ مایل ) هسته زمین قرار داشته و از سطح زمین خارج نشده است .در مورد منظومه شمسی ، حدود ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر (۱۸۶۰۰۰ مایل ) خارج از سطح خورشید قرار دارد.

 

سیارات منظومه شمسی

  • سیاره ماه
  • سیاره عطارد
  • سیاره زهره
  • سیاره مریخ
  • سیاره مشتری
  • سیاره زحل
  • سیاره اورانوس
  • سیاره نپتون
  • سیاره پلوتون
  • سیاره سدنا

 

اجرام آسمانی

فضا از کهکشانها ،منظومه ها ، ستارگان ، سیارات و بسیاری از اجرام آسمانی دیگر انباشته شده است.عجایب وعظمت آنها با مراتب از تمامی دیگر پدیده های افرینش بیشتر است کهکشانها و ستاگران و بطور کلی پدیده های آسمانی انبوهی که عجیب و غریب می نماید وجود دارند که پارها ی از آنها بوسیله دانشمندان شناسایی شده اند . مانند : کوتوله های سفید ، ستارگان نوترونی ، ستارگان هیپرونی، کوازارها و دهنباله دار ها و سیاه چاله ها و

در فضای قابل رویت برای ماده میلیاردها کهکشان جداگانه وجود دارد که بزرگترین آنها نظیر راه شیری و نزدیک ترین کهکشان به نام اندرومیدا یا به قول عبدالرحمن صوفی امراه المسلسله که فاصله آناز ما تقریبا ۵/۱ میلیون سال نوری و قطر زاویه ای آن ۵/۳ درجه و قطر خطی اش در حدود ۱۰۰ هزار سال نوری است. و دارای تقریبا یکصد میلیارد ستاره است هر کهکشان مجموعه ای از میلیاردها ستاره است که بعضی از آنها از خورشید بزرگتر و بعضی دیگر بطور قابل توجهی کوچکتر .

 

سحابی دمبلی

این سحابی به شکل ساعت شنی است که از گازهای دفع شده ستاره مرکزی ایجاد شده است.

 

سحابیها

در جهان علاوه بر ستاره ها مقادیر زیادی گرد و غبار و گاز وجود دارد که مابین کهکشانها پراکنده گردیده است.یعنی چگالی گاز در فضای بین کهکشانها فقط برابر ۲۰ اتم در هر اینچ مکعب است سحابیها به علت نور ستارگان مجاور خود قابل رویت هستند به کمک تلسکوپ به ساختمان وویژگی آنهامی توان پی برد بعضی از سحابیها نیز تاریک بوده و مانع عبور نور ستارگانی که در پشت آنها قرار دارند می گردد.

 

سیارات

اجرام تقریبا کروی ،‌جامدو بزرگی هستندکه به دور خورشید می گردند بزرگترین آنها به نام مشتری است که جرمی معادل یک هزارم جرم خورشید رادارد تا به حال سیستم سیاره ای نظیر آنچه به خورشید مربوط است کشف نگردیده است . سیارات اجرام سماوی نسبتا سرد بوده و انعکاس نور خورشید باعث مرئی شدن آنها می گردد.

 

تشخیص سیارات از ستارگان در آسمان شب

  • سیارات با نور ناپایدار می درخشند ولی نور ستارگان هم از لحاظ رنگ و هم از لحاظ روشنایی به سرعت تغییر می کند.
  • سیارات در آسمان حرکت کرده و محل آنها تغییر می کند ولی ستارگان نسبت به هم دارای مکانهای تقریبا ثابتی هستند.
  • سیارات هنگام رصد با تلسکوپها بصورت قرص نورانی بزرگ دیده می شود در صورتی که ستارگان بصورت نقاط روشن به نظر می رسد.
  • سیارات رامیتوان در نواحی باریکی از آسمان مشاهده کرد. ولی ستارگان را می توان درهر قسمتی از آسمان یافت.

 

سیارکها

سیاره های خرد ،اجرام جامد کوچکی هستند که به دور خورشید می چرخند وتفاوت آنها با سیارات در بزرگی آنها است بزرگترین این سیارکهای خرد به نام سیرس می باشند که قطرش برابر با ۸۰۰ کیلومتر است قطر اکثر آنها در حدود ۳ کیلومتر می باشد سیارکها نیز توسط انعکاس نور خورشید قابل رویت می باشند و آنها را بدون تلسکوپ نمی توان دید.

 

 

 

قمرها

قمرها اغلب از اجتماع وتامرکز دیسکهای غبار و گاز در پیرامون سیارهها درست می شوند شش سیاره از نه سیاره بزرگ هر کدام یک یا چند قمر دارند که به دور آنها می چرخند تا به حال ۴۵ قمر در منظومه شمسی کشف گردیده ا ست.

 

ستارگان دنباله دار

ستارگان دنباله دار اجرام سماوی هستند که گه گاه ظاهر می شوند . هر ستاره دنباله دار از یک مسیر نورانی ودنباله طویلی تشکیل  شده است . سر آن ممکن است به بزرگی حود خورشید ودم آن نیز درحدود چندین صد میلیون کلیومتر بوده  باشد.هر ستاره دنباله دار با وجود اینکه صدها کیلومتر در ثانیه سرعت دارد برای یک چشم غیر مسلح همچون ما ،‌بی حرکت به نظر می رسد سرعت آنها را می توان از تغیییر مکانش نسبت به ستارگان زمینه ثابت آسمان تعیین کرد.

تاکنون نزدیک به هشتصد ستاره دنباله دار کشف و نامگذاری گردیده است . اکثر ستاره های دنبال دار از یک مدار بسته ای در حال حرکت هستند  چنین ستارگان دنباله دار اهمیت زیادی داشته و بعد از یک پریود به نزدیکی زمین آمده و مشاهده شده اند. که مشهورترین آنها ستاره دنباله دار هالی است . مدارهای ستارگان دنباله دار دیگر سهمی با هذلولی است و به احتمال زیاد اینها فقط یک بار در مجاورت زمین ظاهر و رویت گر دیده . دور می زنند و سپس رفته و دیگر به نزدیکی زمین نمی گردند.

 

شهابوارها

اجسام جامد و ریز دیگری به اندازه ته سنجاق هستند در فضا دیده می شود اکثرا گروهی از این شهابها به طرف زمین حرکت کرده و در جو آن به دام میدان مغناطیسی حاکم بر کره زمین می افتد در اثر برخوردشان در فاصله ۱۵۰کیلومتری جو زمینو در اثر اصطکاک آن ،جسم سوخته وغبار آن به طرف زمین سقوط می کنند . نور حاصل شده از این برخورد را به نام شخانه می نامند. در واقع می شود اظهار کرد هر ساله چندین صد تن از غبار شخانه بر سطح زمین می نشینند . معمولا شهابها در فاصله ۸۰ کلیومتری سطح زمین کاملا از بین می روند ولی بعضی اوقات  احتمال داردکه کاملا تحلیل نگردند و بصورت شهاب سنگ به سطح زمین برسند.

 

نامگذاری اجرام اعماق فضا

برخی اجرام غیر ستارهای از جمله کهکشانها و سحابیها با عناوین رایجی نامیده می شوند ولی برخی تنها با یک شماره مشخص می شوند در سال ۱۷۷۴ شارل مسیه (۱۷۳۰-۱۸۱۷)فهرستی شامل ۴۵ جرم آسمانی منتشر کردو طی یک دههه بعد از آن به این تعداد افزود . نام هر یک از اجرام این فهرست متشکل از حرف ام ( حرف اول مسیه ) و یک عدد بدنبال این حرف است نام بسیاری دیگر از اجرام آسمانی متشکل از ان . ج . سی و یک عدد است . این طرز نامگذاری در فهرستی که توسط ستاره شناس دانماریک ، جان لودویک امیل دریر (۱۸۵۲-۱۹۲۶). منتشر شد ،معرفی شده است .ا ین فهرست، فهرست عمومی نوین نامگذاری شدهاست.

حاکمان کمربند کویی بر

دنباله های یخ زدهای در فاصله ۵تا۱۵ میلیارد کیلومتری خورشید در دور  دست ترین قلمرو منظومه شمسی پرسه می زنند . برخی از آنها بزرگترین خرده سیاره های منظومه شمسی هستند که به دلیل فاصله زیاداز دید اختر شناسان پنهان مانده اند .دمای سطح این اجرام به حدود ۶۰ کلوین می رسد ( ۲۱۳ درجه  سلسیوس ) . آنها چنان دورند که نور خورشید ساعتها طول می کشد تابه ‌آنجا برسد  درحالی که نور ، فاصله متوسط زمین  تاخورشید ( یک واحد نجومی ) را فقط در حدود ۸ دقیقه طی می کند هنوز هیچ فضا پیمایی به قصد ملاقات این اجرام یخ زده فرستاده نشدهاست و فقط برخی از آنها طی چند سال گذشته در تیر رس بزرگترین تلسکوپهای موجود قرار گرفته اند.

جرارد کویی پر  (1973-1905) ،اخترشناس هلندی تباری که دوران دانشگاهی و پژوهشی خود را در ایالات متحده سپری کرد نخستین فردی بود که به احتمال وجود چنین اجرامی در منظومه شمسی پی برد . کویی بر دانش سیاره شناسی را متحول کردو پایه های شناخت امروزی سیارات و اقمار را بنیان گذاشت . کویی پر براساس مدار برخی از دنباله دارهای شناخته شده و وجود اجرامی مانند سیاره پلوتون باور داشت که کمربندی از اجرام دنباله دار مانند در ورای مدار نپتون وجود  دارند. ۲۰ سال پس از مرگ اونخستین جرم کمربند کویی پر در فاصله ۴۲ واحد نجومی از خورشید شناخته شد . این جرم به قطر ۲۴۰ کیلومتر با نام ۱۹۹۲ QB1 نامگذاری شد.

از آن زمان تاکنون بیش از ۸۰۰ جرم دیگر در کمربندکویی پر کشف شدهاست تصور میشود حداقل ۳۵۰۰۰ دنیای یخ زده با قطری بیش از ۱۰۰ کیلومتر در این منطقه وجود داشته باشند و شاید دها بار بیش از این اجرام کوچکتری درکمربند کویی پر پنهان از دید ما باشند کل جرم موجود در کمربند کویی پر باید چند صد برابر جرم موجود در کمربند سیارکها در میان مدار مریخ و مشتری باشند.

 

 

 

محدوده کمربند کویی پر

محدوده کمربند کویی پر در دنیای واقعی بین ۳۰ تا ۱۰۰ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد. اگر بخواهید از زمین تاوسط کمربند کویی پر در فاصله ۶۵ واحد نجومی قدم بزنید. فکر می کنید چقدر در راه باشید ؟ حدود ۲۲۰۰۰۰ سال . اگر این راه را با سرعت شاتل فضایی طی کنید. ۴۵ سال طول خواهد کشید و اگر اب سرعت نور بروید ۹ ساعت در راه خواهید بود. امادر مدل ما که خورشید را به اندازه نقطه ای تصور کردیم قلمرو کویی پر به صورت حلقه ای در فاصله حدود نیم متر تا ۵/۱ متری خورشید قرار می گیرد. در همین مدل ابر اورت در فاصله ۹۵ کیلومتری از خورشید خواهدبود. یعنی اگر درمرکز تهران درحال خواندن این مجله هستید ابر اورت در میان بزرگراه کرج به قزوین نسبت به خورشید نقطه ای شما قرار می گیرد.

 

 

 

اجرام شناخته شده در کمربند

طی چند سال اخیر رکورد بزرگترین اجرام شناخته شده در کمربند کویی پر بارها شکسته شده نخست خرده سیاره و ارونا به قطر ۹۰۰ کیلومتر کشف شد ،‌در حدود اندازه سیارک سرس که حاکم بی چون و چرای کمربند سیارکهاست سپس در تابستان ۱۳۸۱ کواوار به قطر ۱۲۸۰ کیلومتر کشف شد که بیش  از نصف قطر سیاره پلوتون است اکنون بار دیگر رکورد بزرگترین جرم شناخته شده کمربند کویی پر باکشف ۲۰۰۴ DW  شکسته شد.

جرمی به قطر احتمالی ۱۴۰۰ کیلومتر که ا کنون در فاصله ۴۵ واحد نجومی (۷میلیارد کیلومتری ) خورشید قرار دارد و هر ۳۰۰ سال یک بار مدار خود را دور می زند . مدار این جسم یخ زده بزرگ بطور غیر عادی ۶/۲۰ درجه نسبت به دایره البروج ( صفحه مداری زمین ) زاویه دارد که این تمایل مدار حتی بیش از تمایل مدار پلوتون است.

 

 

سیارک

تماشاگران آسمان در قدیم فقط پنج ستاره را می شناختند و تنها پس ازکشف تصادفی اورانوس توسط هرشل درسال ۱۷۸۱ میلادی بودکه ستاره شناسان جستجوی سیارات دیگر را آغاز کردند بااین حال اولین سیارک کشف تلسکوپی دیگری بودکه بطور اتفاقی دراول ژانویه ۱۸۰۱ توسط جوزیه پیاتسی (۱۷۴۶-۱۸۲۶) انجام شد.این سیارک ، کهنوع آنها را گاهی سیاره و چک نیز می نامند . در همان موقع سرسس نامگذاری شد . اندکی بعد سیارکهای بیشتری کشف شدند ولی معلوم شد که سرس با قطر ۹۹۵ کیلومتر ( ۵۹۲ مایل ) بزرگترین آنهاست . در مواقع معینی با آگاهی ازمکان دقیق سرس این سیارک را میتوان بدون تلسکوپ بصورت گذرا رویت کرد.

 

سیارکهای شناخته شده

تاکنون هزاران سیارک شناخته و نامگذاری شده اند اکثر انها بر روی کمربندی که کمربند یا منطقه سیارکها  نامیده می شود به دور خورشید در گردش هستند این کمربند بین مریخ و مشتری قرار دارد. با وجود این برخی از سیارکهای کوچک به قطر یک کیلومتر ( یک مایل ) و یا در این حدود ، دارای مدارهایی با خروج از مرکز بزرگ هستند. سیارکهای دارای این نوع مدار به داخل مدار مریخ نیز کشانده می شوند برخی از سیارکها حتی به داخل مدارهای زمین . زهره و عطارد نیز نفوذ می کنند یکی از این سیارکها ابکاروس نام دارد. این نام از یک شخصیت افسانه ای یونان گرفته شده است این فرد به نزدیک خورشید پرواز کرد و درنتیجه بالهای مصنوعی اش ذوب گردید.

 

بزرگترین سیارک منظومه شمسی

بزرگترین سیارک منظومه شمسی سرس با قطر حدود ۹۶۰ کیلومتر است این اولین سیارکی بودکه در منظومه شمسی کشف شد . سرس در حال حاضر از قدر ۹ صورت فلکی میزان قرار دارد. برای پیدا کردن آن ستاره قدر چهارم گاما میزان رادر آسمان پیدا کنید. از آن به سمت جنوب حرکت کنید تا به ستاره سه تایی زتا- میزان برسید و به اندازه نصف این فاصله ادامه دهید تابه سیارک سرس برسید.

درناحیه ای از آسمان که سرس قرار دارد ستاره  دیگری جلب توجه نمی کند و می توان آنرا با یک نگاه تیز تشخیص داد . با مشاهده آن در روزهای متوالی می توانید متوجه حرکت آن در زمینه آسمان شوید برای اینکه مطمئن شوید می توانید از سرس و ستارگان اطراف طراحی کنید و چند روز بعد همین کار را  انجام دهید و طراحیهای خود را با هم مقایسه کنید . وستا درخشانترین سیارک منظومه شمسی است  این سیارک چهارمین سیارکی بودکه کشف شد. اولبرس در سال ۱۸۰۷ میلادی این سیارک درخشان را کشف کرد. جالب آنکه در حالت مقابله امکان مشاهده با چشم غیر مسلح وجود دارد. قطر آن ۵۳۰ کیلومترا ست.

 

سیارکهای برخوردی با زمین

درگذشته سیارکهای کوچکی با زمین برخورد کردهاند حفره شهابسنگی بزرگ در اریزونا در اثر چنین برخوردی ایجاد شده است تخمین زده می شود که حدود ۵۰۰۰۰ سیارک در اطراف خورشید در گردشند. بیشتر این سیارکها تکه سنگهای کوچک هستند بعضی از آنهاشکل نامنظمی دارند و حداقل یکی از آنها به نام کتور به صورت یک شیئ دوقلو است.(ستاره دوتایی ) اطلاعات بیشتر درباره سیارکها از ماموریتهای فضایی آینده بدست خواهد آمد.

 

هابابوسا و ارمغانی از سرزمین سیارکها

در فاصله ۳/۱ واحد نجومی اززمین سیارکی قرار دارد که اکنون کانون توجه جامعه علمی است این سیارک ایتوکاوا نام داردو میزبان فضاپیمای ژاپنی هایابوسا بوده است به جرات میتوان گفت که پروژه هایابوسا یک یک از مهمترین برنامه های فضایی است که در صورت موفقیت میتواند مقداری از مواد سطح سیارک اینوکوا (۲۵۱۴۳) را در اختیار دانشمندان قرا ر دهد. فضاپیمای مزبور در تاریخ ۱۹ اردیبهشت ۱۳۸۲ به فضا پرتاب شد و اکنون در نزدیکی سیارک اینوکاواست.

۲۵ نوامبر ۲۰۰۵ ساعت ۳۰ :‌7 دقیقه بامداد به وقت ژاپن فضاپیمای هایابوسا برای مدت کوتاهی با سیارک فوق از  نزدیک ملاقات کرد .این فضاپیما توانست با نهایت دقت در محلی که از قبل پیش بینی شده بود (دریای موسس ) خودرا با سطح سیارک مماس کند موقعی که هایا بوسا به فاصله چند متری از سطح سیارک رسدی گوی فلزی تانتالیوم ۵گرمی خود را به سطح سیارک با سرعت ۳۰۰ متر بر ثانیه شلیک کرد در کسری از ثانیه (۲/۰) گلوله با سطح برخورد کرده و به دنبال آن مقدار قابل توجهی گرد و غبار به محیط اطراف پراکنده شد بخشی از این مواد توسط سیستم جمع آوری تمام خود کار هایابوسا جمع آوری و وارد محفظه اصلی گردید.

یوشیرو کاواگوچی یکی از مسئولین عالی رتبه سازمان کاوشهای فضایی ژاپن (JAXA) اعلام داشت که با وجود مشکلاتی که در حین ماموریت  بوجود آمد وعلی رغم قطع ارتباط فضاپیما ، عمیات نمونه برداری از سیارک به خوبی صورت گرفته است و ذرات برداشته شده از سیارک در نهایت امنیت قرار  دارد.اکنون هایابوسا آماده بازگشت به زمین است و تمامی موادجمع آوری شده به کپسول اصلی آن الحاق پیداکرده ، به گفته مسئولین JAXAقرار است در ماه دسامبر و یا در ماه ژوئن ۲۰۰۷ این کپسول به زمین برسد واین کپسول نمونه ها در منطقه دور افتاده در حوالی جنوب استرالیا با کمک چتر نجات بر سطح زمین فرد آید.

 

سیاره

سیارات تقریبا اجرام کروی ،جامد و بزرگی هستند که به دور خورشید می گردند.

ستاره ها و سیاره های بزرگ از تراکم گازها وغبارهای میان ستاره ای ایجاد می گردند وعلت آن همان نیروی جاذبه موجود بین ذرات منفرد است و چون نیروی جاذبه متوجه به مرکز جسم جذاب است لذا پدیده های تراکمی الزاما کروی هستند شکل زمین کمی از کرویت انحنا داشته و قرص مشتری در قطبین فشرده است در کهکشان  ستارگان زیادی موجودند که به علت دوران سرع آنها نمی توان شکل آنها را دقیقا مشخص کرد.

 

منشا سیارات چه بوده ؟

در آن هنگام که برای نخستین بار می خواستند از راه علایم درباره منشا جهان فکر کنند توجه بیشتر مردم به اصل زمین و سایر سیارات منظومه شمسی معطوف بود و این مایه  کمال تعجب است که در زمان حاضر که این همه درباره اصل و منشا انواع مختلف ستارگان می دانیم و باکمال صراحت و جدیت درباره مسائل مربوط به پیدایش کل جهان بحث می کنیم هنوز مسئله تشکیل زمین چنانکه باید طرح وحل نشده است. فیلسوف بزرگ آلمانی ایمانوئل کانت (Immanuel kant) نخستین فرضیه قابل قبول علمی را دربارها صل پیدایش منظومه شمسی طرح ریخت و پس از وی ریاضیدان بزرگ فرانسوی بنام پریسمون دولاپلاس(Pierre simonde Laplace) آن فرضیه را تکمیل کرد.

بنابراین فرضیه ، ستارگان منظومه شمسی همه از یک حلقه گازی بوجودآمده اند که در نتیجه نیروی گریز از مرکز از جرم مرکزی و اصلی این منظمه یعنی خورشید در ابتدای انقباض آن جدا شده است . نخستین اشکال در این است که با تحلیل ریاضی معلوم شده است که هر حلقه گازی که احتمال تشکیل شدن آن بر گرد خورشید گردنده در حالت انقباض می رود هرگز بصورت سیاره ساده ای در نخواهد آمد . بلکه از آن عده زیاداری اجسام کوچکتر شبیه حلقه های زحل تولید می شود.

دشواری دیگر و مهمتر در برابر فرض لاپلاس کانت این است که ۹۸ درصد از گشتاور دورانی منظومه شمسی  همراه با حرکت سیارات است و فقط ۲ درصد آن به دوران خود خورشید مربوط می شود و محال است که بتوان گفت چرا چنین درصد بزرگ از گشتاور دورانی در حلقه های جدا شده مانده عملا چیزی برای جرم گردنده اولی باقی نمانده است.

 

فرضه چمیرلین و مولتون (chamberlin and Muhon)

گشتاور دورانی از خارج به منظمه سیارات داده شده و به این ترتیب تشکیل سیاراتت را نتیجه تصادم خورشید خودمان با جرم اسمانی دیگری به بزرگی آن تصور کنیم . درآن هنگام که خورشید تنها بوده و خانواده سیاراتی هماراه خود نداشته ،با جرم مشابه خود در آسمان تلاقی کرده است برای تولد سیارات برخورد وتلاقی فیزیکی ضرورت  نداشته بلکه نیروی متقابل  از فاصله دور هممیت وانسته است بر هر دو ستاره برجستگیهای عظیمی ایجاد کندکه به طرف یکدیگر متوجه باشند هنگامی که این برآمدگیها که عملا مدهای غول پیکری بوده از ارتفاع معین حدی تجاوز کرده اند ناچار درامتداد خطی که هردو ستاره را به یکدیگر متصل میکرده ،‌بریدگی پیدا کرده واز آنها قطرات چند جدا از یکدیگر بوجود آمده است.

حرکت نسبی این دو پدر و مادر سیارات نسبت به هم بایستی به این سیارات گازی ابتدای دوران شدیدی داده باشند و در آن هنگام که دو ستاره  از یکدیگر دور میشدند با هر یکدستهای از سیارات که دورانی سریع داشته اند همراه شده است.امواج مدی سطح آن دو ستاره همچنین سبب آن شده است که خود آنها نیز ناچارا به کندی در همان جهت سیاراتشان حرکت دورانی پیدا کنند و این خود نشان میدهد که چرا محور  دوران خورشید ما این اندازه با محور مدارهای سیارات انطباق نزدیک دارد. با در نظر گرفتن فاصله عظیم موجود میان ستارگان و شعاع نسبی کوچک آنها به اسانی میتوان حساب کرد که در طول مدت چند بیلیون سالی که از تشکیل آنها گذشته احتمال چنین برودتی برای هر یک از ستارگان تنها یک چند بیلیونیوم است.

 

ناچارا چنین نتیجه گیری می شود که منظومه های سیاره ای از نمودهای نادر جهان به شمار می رود و خورشید ما خوشبخت است که یکی از چنین منظومه ها را همراه خود دارد ولی با فرض اینکه تشکیل سیارات مربوط به اوایل تکامل جهان و هنگامی باشد که هنوز خود ستاره ها ساخته نشده بودند همه این اشکالات از میان برداشته می شود.

 

سیارات منظومه شمسی

بزرگترین آنها به نام مشتری است که جرمی معادل یک هزارم جرم خورشید را دارد درصورتی که مجموعه جرم اعضای خانواده خورشید فقط کمی بیشتر از یک دهم درصد جرم خود خورشید است تابحال سیستم سیاره ای نظیر انچه به خورشید مربوط است کشف نشده است سیارات ،اجرام سماوی سرد بودهو انعکاس نور خورشید باعث مرئی شدن آنهامی گردد . بعی از آنها را با چشم غیر مسلح می توان رویت کردو لی سه سیاره  اورانوس ،نپتونو سیاره پلوتو را بدونتلسکوپ نمی توان رویت کرد در مورد تشخیص سیارات از ستارگان در آسمان شب میتوان گفت که سیارات با نور پایدار می درخشند ولی نور ستارگان هم از لحاظ رنگ وهم از لحاظ روشنایی به شدت تغییر می کنند. سیارات در آسمان حرکت کرده و محل آنهاتغییر می کند ولی ستارگان نسبت به هم دارای مکانهای تقریبا ثابتی هستند.

به علت زیادی جرم خورشید ، تمامی سیارات ، سیارکها ، ستارگان دنباله دار و شهابها با تقریب زیاد حول خورشیدحرکت می کنند و بطور جداگانه به سمت خورشید جذب می شوند مدار هرکدام از آنها به شکل بیضیهایی با اندازه های متفاوت ند که خورشید در کانون این بیضیها واقع شده است در مورد کلیه حالت سیارات ، خروج از مرکز آنها کوچک بوده و  از ۱/۰ تجاوز نمی کند و به غیر از مدارهای سیاره های عطارد و سیاره پلوتو که برای آن دو مقدارخروج از مرکز به ترتیب ۲۰۶/۵ و ۲۵۰/۵ است.

 

محل استقرار و مدارات سیارات منظومه شمسی

سیارات به ترتیب فاصله از خورشید عبارتند از : عطارد (تیر ) ، زهره (ناهید)، زمین ،مریخ ، مشتری ،زحل ، اورانوس ،نپتون و ‌پلوتو ، اخیرا کشف دهمین سیاره منظومه شمسی نیز تایید شده است . انجمن بین المللی اختر شناسی کشف دهمین سیاره گردنده به دور خورشید که در مرز منظومه شمسی قرار دارد راتایید کرده است این شیءابتدا در سال ۲۰۰۳ کشف شده بود  اما سیاره بودن آن اخیرا تایید شده است . فاصلهاین شیئ از خورشید بیش از دو برابر فاصله پلوتون از خورشید است  این بزرگترین جرم آسمانی است که از زمان کشف نپتون درسال ۱۸۴۶ درمدارخورشید کشف می شود و در فاصله ۹۷ واحد نجومی  ( فاصله متوسط یمنی خورشید ) از ما کشف شده است همه سیارات بجز عطارد و زهره دارای یک چند قمر هستند.

شهاب سنگ

شهابواره هایی که روی زمین فرو می آیند  شهابسنگ نامیده می شوند حدود ۳۰۰/۳ شهاب سنگ سالانه روی زمین فرود می آیند که اکثر شان بیش از یک کیلوگرم وزن دارند بیشتر شهاب سنگها به اقیانوس می افتند اما هر سال حدود ۶ شهاب سنگ بعد از اینکه محل سقوط شان مشاهده شد از روی زمین جمع آوری می شوند.بعضی از آنها هم بطور تصادفی پیدا میشوند سه نوع عمده شهاب سنگها عبارتند از سنگی (که عمدتا از سنگ تشکیل شده است.) فلزی ( که عمدتا از فلز تشکیل شده ) و سنگی فلزی ( که از سنگ و آهن تشکیل شده است )

 

آیا شهابسنگها حامل حیات اند ؟‌

زمانی این نظریه رواج داشت که شهاب سنگها حامل تخمهای زنده اند و بنابراین به انتشار زندگی در نقاط مختلف جهان کمک میکند امروزه دیگر کارشناسان این نظریه را قبول ندارند با اینحال بعضی دانشمندان بر آنند که شهاب سنگها ممکن است دارای نشانه غیر زنده ای از موجودهای زنده ای باشند که زمانی در نقاط دور دست آنسوی زمین ، زندگی می کرده اند . در شهاب سنگها ترکیبهای آلی یا کربن دار اغلب به صورت مختلطهای بسیار سازمان یافته ای که به یاخته ها شباهت دارند ، پیداشده است

هر چند بعضی دانشمندان معتقدند که این دلیل محکمی مبنی بر وجود حیات دیگری در جهان است، اما این مختلطها را میتوان بوسیله فرضیه های دیگری نیز تبیین کرد. این مختلطها ممکن است در طی مدتی طولانی درفضا ، که معلوم شده است عناصر ترکیب دهنده ای چون کربن ،هیدروژن ، ازت و اکسیژن را دارا بوده است تشکیل شدهباشد ممکن است ارگانیسمهای زمینی آنها را آلوده کرده باشند.مکن است این آلوده کننده ها (مختلطهای یاخته گونه ) ضمن عبور شهاب سنگ از جو ما و یا قرا رگرفتن شهاب سنگ در زمین وارد آن شده باشند.

اکثر شهاب سنگهایی که به طور تصادفی پیداشده اند فلزی هستند. شهاب سنگهای سنگی بخاطر شباهتشان به سنگهای زمینی اغلب پیدا نمی شوند.

 

گودالهای شهابسنگی

زمین در زمان حیاتش توسط شهاب سنگهای بی شماری بمباران شده است تناوب بمبارانها حدود ۵/۳ میلیارد  سال پیش به اوج خود رسید و گودالهایی در زمین بوجود آورد که اکنون دراثر فرسایش از بین رفته اند. گودالهایی که بعدها تشکیل شده اند باقیمانده و بیش از ۱۵۰ گودال تاکنون شناسایی شده اند . تعدادی ازاین گودالها ، صدها میلیون سال پیش و تعدادی دیگر در قرن بیستم تشکیل شده اند.

اگر جرم یک شهاب سنگ کمتر از ۱۰۰۰ کیلوگرم باشد قبل از اینکه شهاب سنگ به فاصله ۲۰ کیلومتری سطح زمین برسد سرعت ورود آن به جو زمین توسط مقاومت جو بسیار کاهش می یابد و بعد از این کاهش شهاب سنگ وارد میدان جاذبه می شود وقتی که نیروی جاذبه زمین با نیروی مقاومت جو  در مقابل شهاب سنگ برابر باشد افزایش سرعت شهاب سنگ متوقف می شود این سرعت معروف به سرعت پایانی در حدود ۱/۰ کیلومتر ( ۰۶/۰ مایل ) در ثانیه بدست می آید.

 

شهاب سنگهای عظیم  الجثه

اگر جرم اولیه شهابسنگ از ۹۸۵ تن تجاوز کند جو زمین توان کند کردن حرکت آن را نداشته وشهاب سنگ روی زمین سقوط کرده و نتایج  مخربی  به بار می آورد.

خوشبختانه چنین حوادثی بسیارکم اتفاق می افتند اما گودالهای متعددی که روی زمین بطور پراکنده وجود دارند محل سقوط آنها را نشان میدهند  بزرگترین شهاب سنگی که تا کنون یافت شده شهاب سنگ هویا نام داشته و حدود ۵۹ تن وزن دارد این شهاب سنگ اکنون درمحل سقوط خود در نامیبیا  در جنوب غربی افریقا قرار دارد.

قدرت ضربه شهاب سنگ گودال بارینگر در ایالات آریزونا امریکا که ۱۷۵ متر عمق دارد حدود ۴۰۰۰۰ سال پیش تشکیل شده است.

 

سن شهاب سنگها

در تعیین سن شهاب سنگهای مختلف روشهایی نظیر روشهای محاسبه سن سنگهای زمینی منتخب بکار برده اند بعضی نتیجه ها نشان میدهد چه مدتی از انجماد شهاب سنگهای گذشته و درموارد دیگر سن استنتاجی سن نور گیری  است: یعنی طول مدتی که نمونه های آزمایشی در معرض تشعشع کیهانی قرا ر داشته اند تعیین میشود سن بعضی از شهاب سنگها کمتراز ۷۵۰۰۰۰۰۰ سال گزارش شده است . سن بعضی دیگر ممکن است سر به میلیاردها سال بزند. برطبق یک براورد شد هاسنمونت ایلیف آفریقا ی جنوبی ، تقریبا ۷۰۰۰۰۰۰۰۰۰ سال بیشتر از زمین با خورشید عمر دارد.

 

شهاب

شهاب یا تیر شهاب خطی ازنور است که هنگام سوختن شهابواره درجو زمین  ایجاد می شود . در یک شب صاف و بدون مهتاب ، حدود ۱۰ شهاب در ساعت قابل رویت هستند . تعداد شهابهای قابل مشاهده درحدود ساعت۴ بامداد به حداکثر می رسد  زیار بیننده در قسمتی از زمین قرار می گیرد که مستقیما در جهت غبارهای فضایی است بهترین زمان مشاهده شهابها هنگام رگبار شهابهاست که هنگام عبور زمین از یک جریان غباری بر جای مانده از یک ستاره دنباله دار صورت می گیرد.

 

رگبار شهابها

بعضی از گروههای شهابها برخلاف سقوط غیر قابل پیش بینی شهاب سنگها در فاصله های زمانی کم و بیش منظمی در آسمان ظاهر میشود ،‌این نمایشها را رگبارهای شهابی می نامند.

شمار شهابهای یک رگبار در دوره نهایی فعالیت رگباری ،کاملا متغیر است و ممکن است حداقل آن عرض یکساعت ۵ و یا بیشتر است درعرض یک ساعت ممکن است هزران شهاب مشاهده شودند مثلا براورد شده است که حدود ۳۵۰۰۰ شهاب در عرض یک ساعت در جراین رگبار شهابی اسدی نوامبر ۱۸۳۳ به زمین افتادند. 

این نمایش تماشایی که یک باران شهابی تند واقعی بود که تقریبا همه بینندگان را وحشت زده کرد از دیگر رگبارهای شهابی تماشایی باید رگبارهای شهابی چیاکو پینید یا نواژادهایی اکتبر ۱۹۳۳ و ۱۹۴۶ و رگبار اسدی سپیدهدم ۱۷نوامبر ۱۹۶۶ را نام برد در بعضی موارد رگبارهای شهابی را از روی ستارگان دنباله دار نامگذاری می کند . مثلا نام جیاکوپینیدها از نام ستاره دنباله دار جیاکو پینید و نیز نام بیلایها از ستارهدنباله دار بیلا گرفته شده است .

با این حال بطور کلی صورتی که در آن مدار روشن یا مرئی یک رگبار شهابی واقع شده است در نامگذاری رگبار شهابی نقش تعیین کننده ای دارد . اغلب مشاهده شده است که در مدار رگبار شهابی با مدار ستارگان دنباله دار تطابق داردو در نتیجه دانشمندان به طور کلی به این نتجیه می رسد که رگبارهای شهابی خرده ریزه هایی از ستارگان دنباله دار موجودند.

 

 

 

عناصر تشکیل دهنده شهاب سنگها

منطقه های اطراف حفره های شهاب سنگی ،منابع غنی مواد شهاب سنگی هستند از نواحی اطراف حفره های بزرگ ، خروارها شهاب سنگ بدست آمده است با وصل کردن همه انواع شهاب سنگها به یکدیگر در می یابیم که ده عنصر زیر بیش از ۹۹ درصد وزن ماده شهاب سنگ را تشکیل می دهند:‌

عنصر         درصد وزن

اکسیژن          6/34

آهن        6/25

سیلسیم        8/17

منیزیم             9/13

گوگرد               2

کلسیم         6/1

نیکل               4/1

آلومینیوم           4/1

سدیم              7/0

فسفر             16/0

 

 

 

نجوم رصدی

نجوم رصدی بررسی حرکات سیاره ها قمرها و دیگر اجرام سامانه خورشیدی است مطالعه این حرکات باچشم غیر مسلح نیز ممکن است و کپلر قوانین سه گانه خود را از این راه به دست آورده است.

برای آغاز مشاهدات تنها به آسمانی صاف و دو چشم سالم نیاز است و در مراحل بعدی و یا آشنایی بیتشر با صورت های فلکی میتوان از دوربین های دو جشمی کوچک جهت تعقیب حرکت سیاره های کم نور و برخی دنباله دارها و سیارکها استفاده کرد. محاسبات ساده ای مانند تعیین جرم زمین،قطر زمین ، فاصله ماه و خورشید ، فاصله سیارات ازخورشید ، تخمین زمان کسوف و خسوف از همین مشاهدات ساده ممکن است.

 

کمکی جدید برای رصد سیارات دور دست

یکی از عوامل مزاحم برای رصد سیاره های دیگر منظومه ها نور سیاره مادر است که  باعث می شود سیاره کم نور حتی با قوی ترین تلسکوپ ها هم دیده نشود. این مشکل منجر به این شده است که اکثر سیاره های کشف شسده توسط اثرات جانبی شان و به توسط رصد مستقیم کشف شوند.

اما  اخیرا راه حلی برای این مشکل یافت شده است محققان دانشگاه آریزونا اخیرا دستگاهی ابداع کرده اندکه به ارحتی نور ستاره مادر را حذف می ند البته این دستگاه جدید علاوه بر استفاده در علم نجوم میتواند در بررسر سلولها توسط  میکروسکوپ یا در دوربین های عکاسی و فیلم برداری برای حفاظت در برابر تابش  شدید به کار رود.

دستگاه جدید بر مبنای یک چیپ الکترونیکی شفاف است که اشعه نور را به دو باریکه جدا تقسیم می کند و فاز دو باریکه را چنان تغییر میدهد که وقتی این دو باریکه نوربه چشم می رسند ۱۸۰ درجه اختلاف فاز داشته باشند این ۱۸۰ درجه اختلاف فاز باعث میشود که دو باریکه اثر همدیگر را خنثی کنند در نتیجه ستاره به صورت یک قرص سیاه دیده خواهد .

هر چند این ایده ایده جدیدی نیست اما دستگاهی که بتواند به راحتی و بر مقیاس تجاری این کار را انجام دهد تاکنون ساخته نشده بود شاید روزی بتوان به کمک این دستگاه با تلسکوپ های اماتوری هم دنباله دارهای خورشید خراش یامثلا تاج خورشید را به راحتی رصدکرد.

اگر قرار باشد انسانها مدت طولانی در فضا باشند خیلی مسائل مطرح می شود که الان در سفرهای فضایی مطرح نیست . مثلا شاید از بد روزگار یک نفر نیاز به عمل جراحی داشته باشد حالا گیرم وسایل لازم هم باشد آیا آن وسط در شرایط بی وزنی می توان عمل جراحی انجام داد ؟ پزشکان ناسا که فکر می کنندمی شود .

 

سایه زهره

همه شما با سایه ای که توسط خورشید واحیانا ماه ایجاد می شود آشنایید . اما آیا تا به حال از خودتان پرسیده اید که جرم سماوی دیگری هم می تواند سایه ایجاد کند یا نه ؟ یعنی این قدر پر نور شود که سایه اش به چشم نیاید ؟‌

باتوجه به نور کم ستاره ها وسیارات به نظرنمی رسد جواب سوال فوق مثبت باشد البته با این فرض که پدیده های نادر را  استثنا کنیم مثبت درخشش یک ابر نو اختر در نزدیکی مان.

اما جواب سوال فوق مثبت است بدون اینکه نیازی به این باشدکه واقعه نادری روی دهد سیاره زهره در مواقع خاصی از سال میتواند این قدر پرنور شود که سایه ایجاد کند . اگر تا به حال سایه خودتان را که توسط زهره ایجاد شده است ندیده اید توصیه می کنیم اگر تا یک هفته آینده حوالی غروب گذارتان به جای تاریکی افتاد( بیرون شهر ) زهره را در افق غربی پیداکنید ( پرنورترین چیزی که می بینید زهره است ) دستتان را جلوی یک کاغذ سفید بگیرید و ازسایه دست خود لذت ببرید.

 

مریخ نورد روح یکساله شد

مریخ نورد روح یکساله شد .البته یک سال مریخی وقتی در مریخ باشید تولدتان هم به زمان مریخ باید حساب شود بنابراین مریخ نوردها تازه یک ساله شده اند. این یعنی ۷ باربر زمان مورد انتظار عمر کرده اند.

سیاره زمینی ها گفته می شود چون از لحاظ اندازه و ترکیبات بسیار شبیه زمینند. چهار سیاره بیرونی ( دورتر از خورشید ) گلوله های عظیم گازهستند. تقریبا ببیشتر جرم آنها را هیدرژن وهلیم تشکیل می دهد که همین امر مباعث گردیده که اینسیارات بیشتر شبیه خورشید باشند تا زمین . لایه های زیرین این سیارات ابرهای ضخیم از گازست ولی ممکن است هسته بعضی از آنها جامد باشد .

سیاره های کوتوله یا سیارکها اجرام گرد کوچکی هستند که دور خورشید می چرخند. بر خلاف سیارات ایناجرام کوچک نیروی گرانش قابل ملاحظه ای برای تاثیر گذاری برحرکت اجرام دیگر ندارند این سیارکها اغلب هب همراه دسته هایی از اجرام اسمانی کوچک  تر از خود در حرکتند به عنوان مثال در مداری به نام کمربندن اصلی که مابین مدارهای مریخ ومشتری قرا ردارد میلیونها جرم کوچک آسمانی و سیاره کوتوله در گرد شند.

سیارکهای دیگری نیز در مداری به نام کمربند  کایپر (kuiper) دورتر ازمدار نپتون درگردشند . این مدار یکپارچه مملو از اجرام کوچک نظیر شهاب سنگها و اجرام یخ زده و غیره است در مقایسه با سیاره ها اجرام موجود در کمربند کایپر به حرکات و گردش نامنظم  در مدار خود گرایش دارند. از جمله سیارکهای موجود در این منطقه میتوان به پلوتو و ۲۰۰۳ یو بی ۳۱۳ (۲۰۰۳ UB313) که از پلوتو بزرگتر است نام برد.

به جز عطارد و زهره بقیه سیارات منظومه شمسی دارای قمر می باشند . سیارات درونی (سیاره های نزدیک به خورشید ) قمر های کمی دارند . زمین یک قمر و مریخ دارای دو قمر کوچک است اما سیارات بیرونی (سیاره های دور از خورشید ) با تعداد زیاد قمرهای شان هر کدام مثل یک منظومه می باشند مشتری دارای حداقل ۶۳ قمر است از بین این قمرها چهار قمر که از همه بزرگترند به نام گالیله (Galileo) ثبت شده اند . این ستاره شناس ایتالیایی در سال ۱۶۱۰ موفق به کشف آنها با یکی از بدوی ترین تلسکوپ ها شد.

بزرگترین قمر مشتری که بزرگترین قمر موجود در منظومه ما نیز می باشد گانیمد (Ganymede) نامدارد. این قمر از عطارد نیز بزرگتر است سیاره زحل دارای حداقل ۵۶ قمر می باشد بزرگترن قمر زحل تیتان (Titan) جوی ضخیم تر از جو مین دارد و از عطارد بزرگتر است . اورانوس حداقل ۲۷ قمر دارد و نپتون دارای ۱۳ قمر است احتمال وجود قمرهای بیشتر حول سیاره های غول پیکر بیرونی که هنوز کشف نشده باشند بسیار زیاد است.

بعضی از سیارک ها و اجرام کوچک آسمانی نیز دارای قمر هستند. پلوتو دارای قمریست که نصف خود این سیاره کوتوله است و ۲۰۳۳ یو بی ۳۱۳ قمری دارد که تقریبا یک هشت آن است.

حلقه ای از غبار و اجرام کوچک پیرامون همه سیاره های غول پیکر را وجود دارد. حلقه زحل برای ما آشناترین  حلقه استاما حلقه های باریکی نیز حول مشتری اورانوس و نپتون وجود دارند.

ستاره های دنباله دار ،‌توپهای یخی هستندکه ساختمان آنها متشکل از یخ و سنگ است زمانیکه یکی از این توپهای یخی به خورشید نزدیک می شود بخشی از یخهای موجود در مرکز آن بخار می شوند این بخار تحت تاثیر بادهای خورشیدی قرار گرفته و به شکل دنباله ای برای توپ یخی در می آید و به این شکل ستاره ای دنباله دار به وجود می آید.

ستاره شناسان ستاره هایی دنباله دار را در دو گروه اصلی طبقه بندی کرده اند گروه دوره طولانی که بیش از ۲۰۰ سال طول می کشد تا یک دور کامل حول خورشید بزنند وگروه دوره کوتاه که د ور خود را در مدت زمانی کمتر از ۲۰۰ سال طی می کنند.

ستاره های دنباله دار این دوگروه متعلق به دو منطقه متافوت در منظومه شمسی هستند. ستاره های گروه دوره طولانی در منطقه ای به نام  ابر اورت (Oort) مستقرند. ابر اورت نام گروهی از ستاره های دنباله داریست که در فاصله  ای دورتر از مدار پلوتو قرا ر گرفته اند.

نام این منطقه از نام ستاره شناس آلمانی جان اورت (Jan H. Oort) گرفته شده است وی برای اولین بار حضور این ابر را  اعلام نمود . ستاره های دنباله دار دوره کوتاه در کمربند کایپر هستند. در هر دو منطقه ابر اورت و کمربند کایپر اجرامی دیده میشود که مربوط به دوره شکل گیری سیارات  در منظومه شمسی است.

سیاره های کوچک دیگری نیز در این منظومه حضور دارند که در واقع سنگهای آسمانیند. مدار بعضی از این اجرام بیضی شکل است و به قسمتهای درونی تر از مدار زمین و حتی مدار عطارد نیز می رسند مدار بعضی دیگر دایره شکل است و در فضاهایی میان مدارهای سیارات بیرونی قرار دارد.

بیشتری این اجرام در فضایی به نام کمربند سنگهای آسمانی ، در فضایی بین مدارهای سیاره های مریخ و مشتری درحال گردش به دور خورشیدند . این منطقه شامل بیش از ۲۰۰ سنگ آسمانی می باشد که قطر آنها بیش از ۱۰۰ کیلومتر (۶۰ مایل ) است . دانشمندان تخمین می زنند که بیش از ۷۵۰۰۰۰ سنگ آسمانی با قطر بیش از ۱ کیلومتر (۵/۳ مایل ) و میلیون ها سنگ کوچک تر در این کمربند وجود دارند در این منطقه حتی سنگهایی یافت شده که چندین سنگ کوچک تر حول انها در گردش است.

شهاب سنگهای کوچک نیز گروهی از اجرام فلزی یا صخره ای هستند زمانی که این اجرام وارد جو زمین می شوند رده ای نورانی به جای می گذارند که ناشی از تلاشی  و تجزیه آنهاست.

برخی از این اجرام کوچک پس از عبور از جو به زمین برخورد می کنند بیشتر این شهاب سنگها اجرامی هستند که در کمربند سنگهای آسمانی تشکیل شده اند . در اواخر قرن بیستم ستاره شناسان شهاب سنگهایی را کشف کردند که از مریخ و ماه می آمدند . خیلی از شهاب سنگهای قطعات جدا شده از ستاره های دنباله دارند . در منظومه شمسی منطقه ای وجود دارد شبیه به قطره اشک این مطنقه آکنده از ذرات باردار الکتریکی می باشد که توسط خورشید تولید شده اند دانشمندان هنوز ابعاد دقیق این منطقه را اندازه گیری نکرده اند ولی گمان می رود که وسعت این منطقه از قسمت لبه پایین اشک حدود ۱۵ بیلون کیلومتر (۹بیلیون مایل ) باشد.

 

 

 

ساختمان منظومه شمسی

بسیاری از ستاره شناسان بر این عقیده اند که منظومه شمسی از غباری بسیار عظیم و دوار به نام غبار خورشید تشکیل شده است. بر اساس این تئوری غبار خورشید به سبب  گرانش شدید خود متلاشی شده .

شمار د یگری از ستاره شناسان وقوع یک ابر نواختر در نزدیکی غبار خورشید را دلیل تلاشی آن می دانند زمانی که توده بزرگ غبار خورشید منقبض شد چرخش آن سریعتر گردید و به یک صفحه سیاره ای مبدل شد.

تئوری غبار خورسید معین می نماید ذراتی که در صفحه سیاره ای وجود داشتند با برخورد به یکدیگر به اجرام شبه سیاره یا سیارک ها تبدیل شدند برخی از این اجرام با یکدیگر ترکیب شده و در نهایت هشت سیاره بزرگ این منظومه را شکل داده اند. بقیه اجرام تشکیل دهنده اقمار ،سیاره های کوتوله ،اخترک ها و ستاره های دنباله دار بوده اند.

همه اجرام بزرگ و کوچک موجود در منظومه شمسی دور خورشید  در یک جهت و تقریبا در یک صفحه در گردشند چرا که همه آنها در اصل اعضای یک صفحه بزرگ سیاره ای هستند.

بیشتر موادو ذرات موجود در غبار خورشید بر اساس تئوری غبار خورشید در هنگام انقباض به مرکز این توده کشیده شده و در آن قسمت تحت فشار کافی منجر به تشکیل خورشید گردیده اند در این هنگام انفجارهای خورشیدی آغازو بادهای خورشیدی شروع به وزیدن نمودند.

این بادها به اندازه ای شدید بودند که عناصر سبک از جمله هیدروژن و هلیم را با خود به قسمتهای داخلی منظومه آوردند. شدت این بادها در قسمتهای بیرونی کمتر و در نتیجه اجتماع هیدروژن وهلیم در این مناطق بیشتر از بخشهای درو نیست واین توجیه مناسبی  برای این مسئله می باشد که سیارات  درونی کوچک تر و صخره ای هستندولی سیارات بیرونی غول پیکر ند وتقریبا به طور کامل از هیدروژن و هلیم تشکیل شده اند.

 

منظومه های دیگر

ستاره های زیادی دارای صفحه سیاره ای پیرامون خود می باشند که به نظر می رسد این صفحه ها همان سیستم های منظومه ای باشند در سال ۱۹۸۳ یک تلسکوپ مادون رمز تصویری از صفحه سیاره ای حول ستاره وگا (Vega) ، درخشان ترین ستاره در صورت فلکی لیرا(Lyra) تهیه نمود.

این اکتشاف اولین مدرک به دست ‌آمده مبین وجود مجموعه هایی شبیه به منظومه شمشسی در نقاط دیگر فضا به حساب می آید . در سال ۱۹۸۴ ستارهشناسان صفحه سیاره ای دیگر پیرامون ستاره پیکتوریس بتا (Beta Pictoris) در صورت فلکی پیکتور (Pictor) مشاهده نمودند.

در اوایل قرن ۲۱ ستاره شناسان بیش از ۵۰ ستاره را کشف کردند که مانند خورشید سیاراتی در حال گردش به دور خود دارند دراغلب موارد تنها یک سیاره به دور ستاره درگردش دیده شده است که احتمالا سیاره پوشیده از گاز و بدون سطوح سخت است.

 

 

چرا به مطالعه نجوم نیازمندیم ؟

در نگاهی ساده به نظر می رسد دانش نجومی که از گذشتگان به دست ما رسیده  است آکنده از فرضیه های نادرست و تفسیرهای پر اشتباه است.

 

پس چرا باید وقت خود را در راه بررسی  این میراث منسوخ بگذاریم ؟‌

این پرسش ممکن  است در ذهن بسیاری از ما شکل بگیرد .اما به نظر می رسد اگر بخواهیم محدودیت های قوه درک خود را بشناسیم و نظام علمی عصر حاضر را به دقت ارزیابی کنیم چاره  ای جز بررسی باورها نداریم.

واقعیت این است که به هر مقطعی از تاریخ سفر کنیم می بینیم که دانشمندان آندور شده اند.  از روی مقدرا ماده منفجر شده ای که به طرف خارج کهکشانمی رود و از روی فاصله ای که طی کرده است و سرعت پیمایش این فاصله ، به نظر می رسد که احتمالا نور حاصل از انفجار تقریبا ۵ میلیون ستاره که در هسته کهکشان منفجر شده اند ، تقریبا همزمان با هم در ۵/۱ میلیون سال پیش به ما رسیده باشد.

 

منظومه ما

منظومه به مجموعه ای از اجرام سنگین و سیاراتی گفته می شود که همگی به دور یک ستاره درحال گردشند.

ما با منظومه شمسی به خوبی آشناییم . منظومه ای مشتمل از زمین وهفت سیاره اصلی و خورشید علاوه بر سیارات اجرام کوچک فراوانی در منظومه شمسی گرد خورشید درحرکتند از جمله کوتوله ها ، سنگ های آسمانی و ستاره های دنباله دارو همین طور ابرهای نازکی از گازها و غبار که به آنها ابرهای میان سیاره گفته می شود. بیش تر از ۱۰۰ قمر طبیعی نیز در این منظومه در چرخشند.

به جز خورشید زمین و ماه اجرام بسیار دیگری نیز وجود دارند که با چشم غیر مسلح قابل رصدند از جمله سیارات عطارد ،‌زهره ،مریخ ،مشتری و زحل همینطور شهاب سنگ ها و ستارگان دنباله داری که به طور موقت قابل مشاهده اند.

اجرام بسیار زیاد دیگری نیز توسط تلسکوپ ها در منظومه شمسی رصد شده اند.

از سال ۱۹۹۰ ستاره شناسان سیارات زیاد دیگری در اطراف ستاره های دور دست کشف نموده اند . با مطالعه برروی این اجرام و نحوه گردششان  به دورستاره مرکزی ،‌دانشمندان امیدوارند اطلاعات کلی تر و جامعی در خصوص منظومه ها به دست آورند. برای مثال می دانیم که در منظومه ما چهار سیاره کوچک با سطوح سخت و نزدیک به خورشید به نامه ای عطارد ، زهره ، زمین و مریخ همین طور چهار سیاره غول پیکر با سطوح غیر جامد گازی در فاصله دورتر از خورشید به نامه ای مشتری ، زحل ،‌اورانوس و نپتون وجود دارند اما کشف ستاره ای که دارای چندین سیاره غول پیکر گازی که در مدارهای نزدیک به آن ستاره در گردشند  مایه حیرت دانشمندان و ستاره شناسان گردید.

برای مثال یک سیاره تقریبا به اندازه مشتری حول مداری به دور ستاره ۵۱ ژپگاسی ( ۵۱ pegasi) کشف شده . فاصله مدار این سیاره تا ستاره نسبت به فاصله مدار سیاره عطارد درمنظومه شمسی به خورشید کمتراست.

 

منظومه شمسی

خورشید بزرگترین و مهمترین جرم آسمانی در منظومه شمسی است که ۸/۹۹ درصد جرم منظومه شمسی را به خود اخصاص داده است بیشتر گرما ، نور و انرژی لازم برای تشکیل و ادامه حیات توسط خورشید تامین می شود لایه های بیرونی خورشید داغ و متلاطم است گازهای داغ و ذرات باردار پیوسته از اینلایه به فضا متساطع می شوند  این جریان گازها و ذرات بادهای خورشیدی را ایجاد می کنند که بر همه چیز در منظومه شمسی می وزند.

طبق قانون کپلر (Johannes kepler) ستارهشناس آلمانی در اوایل قرن ۱۷ سیارات در مدارهایی بیضی شکل حرکت می کنند که خورشید در یکی کازکانونهای آن قرا ر دارد. چهار سیاره داخلی ( نزدیک به خورشید ) عمدتا حاوی آهن می باشند. به این چهار یک کهکشان نیست بلکه دو کهکشان است که از یک طرف به یکدیگر متصل شده اندو شکلی شبیه یک جفت منبع شکسته شده را به خود گرفته اند . به عقیده باده این دو کهکشان با یکدیگر تصادف  کرده اند و این امکانی بود که وی قبلا با اخترشناسان دیگر درباره وقوع آن بحث کرده بود.

 

تصادف کهکشانی

یک سال گذشت تا موضوع کهکشان دو مرکزی سر و صورتی به خود گرفت. طیف سنج جذبی خطوطی را نشان داد که می توانست با فرض تصادف دو کهکشان گاز و غبار توضحی داده شود. اکنون تصادف دو کهکشان به عنوان یک واقعیت شناخته شده است از این گذشته به نظر می رسد که تصادفهای کهکشانی امری نسبتا عادی است بخصوص در خوشه های متراکمی که فاصله کهکشانها ممکن است چندان از قطر کهکشانها بزرگتر نباشد.

وقتی که دو کهکشان با یکدیگر تصادف می کنند  لزومی ندارد که ستارگان آنها با یکدیگر مواجه شوند زیرا ستارگان ‌آنقدر از یکدیگر فاصله دارند که ممکن است یک کهکشان از میان کهکشانی دیگر بگذرد بدون آنکه ستارگان حتی به یکدیگر نزدیکتر شونداما ابرهای گاز و غبار به شدت  متلاطم می شوند و در نتیجه تابش رادیویی بسیار قوی تولید می کنند کهکشانهایی که در صورت فلکی دجاجه با یکدیگر تصادف  کرده اند ۲۰۰ میلیون سال نوری از ما فاصله دارند با این همه علامتهای رادیویی که از آنها به ما میر سرد قویتر از علامتهایی است که از سحابی سرطان که فقط ۳۵۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد به ما می رسد.

 

نابودی مفهوم تصادفهای کهکشانی

  • در واقع ،اساس مفهوم تصادفهای کهکشانی اندکی تزلزل وجود داشت . در سال ۱۹۵۵ ،ویکتور آماز اسپویچ آمار تسومیان اختر شناس روسی ، بطور تئوری دلایلی را ارائه کرد که برطبق آن به جای تصادفهای کهکشانی ، انفجارهای کهکشانی رادیویی را پذیرفته  بود  دراوایل دهه ۱۹۶۰ فرد هویل بر مبنای چنین عقیده  ای نظر داد که کهکشانهای رادیویی ممکن است تحت تسلط  یک سلسله از ابرنواختران باشند.
  • درمرکز پرجمعیت یک هسته کهکشانی ممکن است ابر نواختری منفجر شود و ستاره نزدیک خود را آن قدر گرم کند که در آن نیز یک انفجار ابرنواختری روی دهد انفجار دوم به انفجار سوم و آن نیز به انفجار چهارم منجر می شود و این انفجار ها همین طور ادامه پیدا می کنند به بیان دیگر تمامی مرکز کهکشان به حال انفجار در می آید.
  • امکان وقوع چنین رویدادی با کشفی که در سال ۱۹۶۸ صورت گرفت تقویت شد . در آن سال کشف شد که کهکشان M82 در صورت فلکی دب اکبر (منبع رادیویی قویی که در حدود ۱۰میلیون سال نوری از ما فاصله دارد) از نوع کهکشان انفجاری (exploding galoxy) است.

 

 

سخن آخر

بررسی M82 با تلسکوپ ۲۰۰۰ اینچی ، با استفاده از نوری با طول مخصوص نشان داد که از مرکز این کهکشان موادی فوران کرده و تا فاصله ۱۰۰۰ سال نوری از تلفن بل ،‌مهندس جوانی که در آزمایشگاه های (Karl Jansky) کارل جانسکی (Alexander Graham Bell phon)کار می کرد ، مشغول مطالعه صداهای تیز و مراحمی بود که همیشه همراه گیرنده های رادیویی است وی به صدای بسیار ضعیف و بسیار پیوستهای برخورد کرد که نمی توانست از هیچ یک ازمنابع معمولی سرچشمه گرفته باشد جانسکی سرانجام نظر داد که این صدا ناشی از موج رادیویی است که از فضای خارج می رسند.

در ابتدا به نظر می رسید که علامتهای رادیویی که از فضا درجهت خورشید می رسند ، قویترند . اما روز بهروز جهت قویترین علامتها به کندی  تغییر مکان می داد و ازخورشید دور می شد و دایره ای را در آسمان می پیمود . جانسکی تا سال ۱۹۳۳ نظر دادکه موج رادیویی ازراه شیری و بخصوص از جهت صورت فلکی قوس به طرف کهکشان می آیند به  این ترتیب رادیو نجوم یا رادیو استرونومی پا به عرصه وجود گذاشت.

 

دلایل بی رغبتی به رادیو نجوم

اختر شناسان بلافاصله بعد از یدایش رادیو نجوم ،‌بهاین علم گرایش پیدا نکردند . زیرا موانع جدی بر سر راه وجود داشت تصویرهایی که بدست می آمد واضح نبود بلکه فقط تصورهایی تکان خورده برروی نقشه ای بودکه به آسانی قابل توجیه نبود. مهمتر از همه آنکه موج رادیویی بسیار بلندتر از آن هستند که از منبعی به کوچکی یک ستاره صادر شوند علامتهای رادیویی که از فضا می رسیدند طول موجهایی صدها مرتبه بلکه میلیونها مرتبه بلندتر از طول موج نور داشتند . و هیچ گیرنده معمولی رادیو نمی توانست چیزی بیشتر از یک تصویر کلی درباره جهتی که این امواج از آن می آیند بدست دهد این مشکلات اهمیت کشف جدید را پنهان کرد.

 

 

ستارگان رادیویی

جوانی به نام گروت ربر (Grote Rober) که درباره رادیو بطور ذوقی مطالعه می کرد. تنها به دلیل کنجکاوی به این ک ار ادامه داد. او در سال ۱۹۳۷ با صرف وقت و پول در حیاط خانه خود تلسکوپ رادیویی کوچکی بر پا کرد که دارای یک صفحه شلحمی به قطر تقریبی ۹ متر بود و موج رادیویی رادریافت و متمرکز می ساخت . ربر ،در اغاز سال ۱۹۳۸ بجز منبعی که در صورت فلکی قوس بود چند منبع دیگر موج رادیویی پیدا کرد . مثلا یکی از آنها در صورت فلکی دجاجه و دیگری در صورت فلکی ذات الکرسی بود . چنین منابع تابشی را چه منبع آنها ستارگان بودند و چه نبودند نخستین بار ستارگان رادیویی (reaio star) نامیدند ، اما اکنون بیشتر منابع رادیویی (radio source) نامیده می شوند.

 

 

 

 

سیر تحولی و رشد

در جنگ جهانی دوم، هنگامی که دانشمندان انگلیسی به تکمیل رادار پرداخته بودند کشف کردند که خورشید با فرستادن علامتهای رادیویی در ناحیه فیزیک امواج کوتاه به مزاحمت پرداخته است . این مزاحمت توجه آنها را به رادیو نجوم جلب کرد . پس از پایان جنگ ،‌دانشمندان انگلیسی ارتباط رادیویی خود را با خورشید دنبال کردند  در سال ۱۹۵۰ متوجه شدند که بسیاری از علامتهای رادیویی خورشید  وابسته به لکه های خورشیدی است شایان ذکر است که جانسکی آزمایشهای خود را در زمانی انجام داده بود که لکه های خورشیدی به حداقل رسیده بود.

انگلیسیها به منظور دقت دریافت و هدف قراردادن ستارگان رادیویی به آماده کردن ساختمان آنتنهایی بزرگ پرداختند و گیرنده های بسیار در جاهای مختلف نصب کردند در سال ۱۶۴۷ ، جان بولتون (John.C.Bolton) اختر شناس استرالیایی ،سومین منبع قوی آسمان راتعقیب کرد و ثابت نمود که نمی تواند چیزی جز سحابی سرطان باشد.

از میان بیشتر از ۲۰۰۰ منبع رادیویی  که بطور پراکنده در آسمان تشخیص داده شده اند این نخستین منبعی بودکه به یک جسم واقعا مرئی متعلق بود. بیشتر به نظر می رسد که منبع اینتابش ابری ازگازهای در حال انبساط باشد که درسحابی وجود دارد.

این نظر به موید شاهد دیگری است که سرچشمه رادیویی کیهانی ازگازهای متلاطم است گازهای متلاطم جو خارجی خورشید سرچشمه موج رادیویی است به همین دلیل آنچه خورشید رادیویی (radio sun)نامیدهمی شود به مراتب بزرگتر از خورشید مرئی  است از این گذشته معلوم شدهاست که مشتری و زحلو زهره که هر یک شامل جو متلاطمی هستند موج رادیویی  منتشر می کنند اما تابش مربوط به مشتری ، که نخستین بار در سال ۱۹۵۵ بر اساس گزارشهای سال ۱۹۵۰ اشکار شد به نظر می رسد که گاهی به  ناحیه مخصوصی وابسته است که حرکت آن را به قدری منظم است که به کمک آن می توان زمان حرکت دورانی مشتری را تا یک صدم ثانیه تعیین کرد.

 

 

واحد جانسکی

جانسکی ، پایه گذار رادیو آسترونومی یا رادیو نجوم ، در سال ۱۹۵۰ در سن چهل سالگی از دنیا رفت ،‌بی آنکه در زنده بودنش از او قدردانی شود مرگش در زمانی رخ داد که آسترونومی گام او خود را در راه پیشرفت برداشته  بود  . پس ازمرگ او تصمیم گرفتند که شدت تابشهای رادیویی را برحسب واحدی به نام جانسکی اندازه گیری می کنند .

 

منابع رادیو نجوم

رادیو آسترونومی تا اعماق فضا راوارسی کرد. در میان کهکشان ما منبعی قوی وجود دارد (قویترین منبع درخارج از منظومه شمسی ) که آن را ذات الکرسی رادیویی می گویند ، چون در صورت فلکی ذات الکرسی قرار دارد. والتر باده و رودولف مینکوفسکی ، (Radolph Minkowski) تلسکوپ ۲۰۰ اینچی را به طرف لکه ای چرخاندند که اینمنبع بوسیله تلسکوپهای انگلیسی به دقت هدف قرار گرفته بود و در آنجا آثاری از گازهای متلاطم پیدا کردند.

کشف منبعی دورتر در سال ۱۹۵۱ صورت گرفت دومین منبع قوی رادیویی در صورت فلکی دجاجه است ربر نخستین کسی بودکه درسال ۱۹۴۴ گزارشی درباره این منبع تهیه کرد . وقتی که بعدها تلسکوپهای رادیویی مکان این ستاره را جستجو کردند آشکار شد که این منبع رادیویی در خارج  از کهکشان ماست و این نخستین منبعی بود که در خارج ازراه شیری هدف تلسکوپهای رادیویی قرار گرفت.

در سال ۱۹۵۱ باده که باتلسکوپ ۲۰۰ اینچی خود بخش معینی ازآسمان را بررسی می کرده در مرکز میدان تلسکوپ یک لنگه کهکشان پیدا رکد . این کهکشان دو مرکز داشت و به نظر می رسید که در جهت نادرستی پیچ خورده است به نظر باده چنین آمد که این گفته کهکشان پیچ خورده دو مرکزی تنها دوره مدافع سر سخت نظام علمی رایج درزمان خود بوده اند و شناخت درست جهان را فقط در چهارچوب ان نظام ممکن دانتسه اند.

کنکاش در تاریخ علم نشان میدهد که این نظامهای فکری چگونه تحول و دگرگونی پیدا می کنند و دراین تحول و دگرگونی چگونه عواملی چون نگرش فلسفی و جهان بینی ،آداب فرهنگی و اجتماعی ،‌باورهای اعتقادی و حتی ویژگی های فردی نقش و تاثیر دارند.

دانش نجوم امروز بر اصول و قوانینی چون قانون گرانش نیوتن و قوانین کپلر، نظریه اتمی ونظام تناوبی عناصر اصل پایستگی ماده و انرژی ،‌نظریه های نسبیت خاص و عام و مبانی فیزیک هسته ای و همچنین بر روش هایی مانند طیف سنجی و پدیده هایی مانند اثر دوپلر استوار است.

از اینرو تا زمانی که در صحت و دقت این اصول و روشها تردیدی ایجاد نشده است ، هر نظریه نجوم نباید با آنها در تناقض باشد شاید در اینده ای نزدیک یا دور ، تغییراتی بنیادین در این پیش فرض ها و روشها پدید آید اما تا آن زمان ، نظریه ای که نتواند خود را با آنها وفق دهد مورد پذیرش جوامع علمی واقع نخواهد شد.

در دنیای قدیم نیز تئوری  های نجومی برای اینکه از سوی دانشمندان پذیرفته شوند، ضروری بود با مجموعه علوم آن زمان هماهنگ باشند. ما نیز اگر می خواستیم  هماهنگ با اصول عقلی و فلسفی آن دوران به تجربه و تفکر دست بزنیم، ‌کم و بیش به همان نظریاتی می رسیدیم که گذشتگان رسیدند.

 

ارسال نظر