نزدیکترین زوج کهکشان برخوردی به ما چیست ؟

30 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 79)
ستاره شناسان برخوردهای بسیاری را مابین کهکشان هایی که در فواصل دوری از ما قرار گرفته اند، مشاهده کرده اند؛ اما اخیراً دریافته اند که کهکشان کوتوله کلب اکبر (نزدیکترین کهکشان کوتوله به راه شیری) در حال ادغام با کهکشان ماست ! 

تصویر شبیه سازی شده از الگوهای جزر و مدی ایجاد شده توسط کهکشان راه شیری بر روی کوتوله کلب اکبر (ستارگان راه شیری از تصویر حذف شده است)

کهکشان کوتوله کلب اکبر، شکل خاصی که نشان دهنده کهکشان بودن آن باشد، ندارد و در واقع حلقه ای را به گرد کهکشان راه شیری تشکیل داده است که نشان دهنده از هم گسیختگی آن بواسطه نیروهای گرانشی از جانب کهکشان ماست. در مقایسه با دیگر کهکشان ها، کوتوله کلب اکبر، نسبتاً کهکشان سبک وزنی است که در حدود یک میلیون ستاره همچون خورشید ما را داراست و احتمالاً قادر به جمع آوری ستارگانی بیشتر از این
نیز نیست. نیروی های جاذبه راه شیری این کهکشان کوتوله را از شکل انداخته و آن را جذب خود کرده است و بدین ترتیب در حدود یک درصد به جرم کهکشان ما افزون شده است ! 

منبع : نرم افزار StarryNight

***

شش ضلعی زحل

29 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 78)
یکی از عجیب ترین الگوهای جوی که تاکنون در منظومه شمسی کشف شده است، طوفانی شش ضلعی که است که در قطب شمال سیاره زحل واقع شده است. این شش ضلعی، برای نخستین بار دو دهه پیش، توسط ماموریت های ویجر-1 و 2 ناسا که برای نخستین بار این سیاره را ملاقات کردند مشاهده گردید. اخیراً فضاپیمای کاسینی که هم اکنون در حال گردش به گرد زجل است، این شش ضلعی را با جزئیاتی خیره کننده به تصویر کشیده است. 

تصویر طوفان شش ضلعی زحل بر فراز دایره قطبی شمال این سیاره از نگاه دوربین های فضاپیمای ویجر؛ عکس از : ناسا

این طوفان که به شکل یک شش ضلعی کامل است، نواری از ابرهاست به وسعت 25000 کیلومتر که در سمت راست قطب شمال زحل قرار گرفته است. در واقع می توانیم چهار سیاره به ابعاد زمین را در این طوفان قرار دهیم ! در زمین نیز پدیده ای مشابه موسوم به گرداب قطبی وجود دارد؛ اما این پدیده در شکل دوار بوده و گرداگرد قطب شمال را فراگرفته است.
طوفان شش ضلعی زحل، دقیقاً با سرعت چرخش سیاره می چرخد و از 25 سال پیش که برای نخستین بار توسط ویجرها مورد مطالعه قرار گرفته بود، همچنان وجود دارد.
شش ضلعی شمالی به طور چشمگیری با قطب جنوب زحل که هاریکانی عظیم با یک چشم در میان است، تفاوت دارد. ستاره شناسان در ابتدا بر این عقیده بودند که شش ضلعی مشابهی نبایستی در قطب جنوب زحل نیز وجود داشته باشد؛ اما تحقیقات جدید وجود آنرا به اثبات رسانیده است. اما چرا چنین شش ضلعی باید وجود داشته باشد ؟
ستاره شناسان نظری ندارند. Kevin Baines، متخصص علوم جوی و از اعضای تیم طیف سنج نقشه برداری مادون قرمز و نوری فضاپیمای کاسینی در پایگاه تحقیقاتی JPL ناسا در پاسادنای کالیفرنیا؛ اینچنین می گوید : "این، پدیده ای بسیار عجیب است که دقیقاً دارای شش ضلع برابر بوده و ما مشابه آن را در هیچ سیاره دیگری مشاهده نکرده بودیم. در واقع جو ضخیم سیاره زحل، دارای امواج مدور و سلول های همرفتی فراوانی است؛ و احتمالاً آخرین جایی که انتظار می رود بتوانید چنین پدیده شش ضلعی را مشاهده کنید، دقیقاً در همان جایی است که الان واقع است". 

منبع : Universetoday

***

نخستین انسانی که بر ماه قدم گذاشت که بود ؟

28 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 77)
بعنوان فرمانده ماموریت آپولو-11؛ نخستین محموله سرنشین داری که به قصد فرود بر روی خاک ماه طراحی شده بود، نیل آلدن آرمسترانگ نخستین انسانی شد که بر سطح کره ماه قدم گذاشته است. این سفر در تاریخ 16 ژولای 1969 به همراهی مایکل کالینز بعنوان خلبان ماژول فرماندهی (که بر سطح ماه فرود نمی آمد بلکه در مداری به گرد ماه در چرخش بود)  و ادوین بوز آلدرین، بعنوان متخصص سیستم های پروازی و خلبان محموله ماه نشین و نیز دومین انسانی که بر ماه قدم گذاشته است؛ آغاز شد.

آخرین صبحانه فضانوردان آپولو-11 بر روی زمین؛ نفر میانی از سمت چپ، نیل آرمسترانگ، نفر جلویی از سمت چپ مایکل کالینز و نفر دوم از سمت راست ادوین آلدرین می باشد - عکس از آرشیو پایگاه فضایی کندی - ناسا

آرمسترانگ، محموله ماه نشین را خلبانی کرد و در ساعت 10:56 شامگاه بوقت شرق ایالات متحده در روز 20 ژولای 1969، به آرامی آن را در خاک ماه فرود آورد. سپس با لباس فضانوردی ویژه خود از درون ماه نشین قدم به بیرون گذاشت و جمله معروف خود را اینچنین بیان کرد که : "این قدمی کوچک برای یک انسان؛ اما جهشی بزرگ برای بشریت است".
آرمسترانگ و آلدرین مجموعاً دو ساعت و 30 دقیقه را در سطح ماه سپری کردند و در این مدت به جمع آوری نمونه از خاک ماه، انجام آزمایش های علمی و عکسبرداری پرداختند. در روز 24 ژولای 1969، هر سه فضانورد ماموریت آپولو-11 در اقیانوس آرام با چتر نجات فرود آمدند و با هلیکوپتر به ناو U.S.S Hornet منتقل شدند. از آن زمان تاکنون تنها 12 انسان در 6 ماموریت مجزا که همگی تحت پروژه آپولو (مطلب شماره 53) بودند بر روی ماه قدم نهاده اند. سازمان فضایی آمریکا، ناسا بار دیگر قصد دارد تا در پروژه ای موسوم به Constellation، بار دیگر اعزام انسان به ماه را از سر گیرد؛ اما اینبار نه برای اقامتی کوتاه، بلکه برای آزمایشات علمی وسیع و ساخت پایگاه های تحقیقاتی بر روی تنها قمر سیاره زمین.

آرمسترانگ در لباس مخصوص فضانوردی، بر روی زمین نخستین قدم خود بر روی ماه را امتحان می کند ! - عکس از آرشیو تصاویر ماموریت آپولو - پایگاه فضایی کندی ناسا

***

خورشید گرفتگی ها چگونه پیش بینی می شوند ؟

27 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 76)
فرض کنید که یک خورشید گرفتگی را از منطقه سکونت خود مشاهده می کنید و می خواهید بدانید که در چه زمانی شما و همسایگانتان دوباره خواهید توانست چنین پدیده ای را رصد کنید. از کجا شروع می کنید ؟

مراحل خورشید گرفتگی کامل بر فراز آسمان ترکیه؛ سال 2006 - عکس از اشتفان زایپ

ابتدا به خاطر بیاورید که یک خورشید گرفتگی تنها زمانی رخ می دهد که ماه در زمان نو شدن در گره های مداری خود با زمین قرار داشته باشد (مطلب شماره 24). دوماً بایستی بدانید که 29.53 روز طول می کشد تا یک هلال ماه نو، دوباره نو شود. چون خورشید گرفتگی ها فقط در زمان هلال ماه نو رخ می دهند، شما بایستی چندین ماه صبر کنید تا این چینش مناسب دوباره پدید بیاید. هر چند یک مشکل وجود دارد. خط واصل گره های مداری زمین و ماه، به آرامی مکان خود را در زمینه ستارگان تغییر می دهد و 346.6 روز طول می کشد تا این خط دوباره به سمت خورشید نشانه برود؛ این دوره زمانی را اصطلاحاً "سالِ گرفت" (Eclipse year) می نامند.
بنابراین، برای آنکه پیش بینی کنید که چه زمانی دوباره خواهید توانست یک خورشید گرفتگی را مشاهده کنید، بایستی بدانید که چند ماه کامل طول می کشد تا دقیقاً با دوره سال گرفت همزمان شود؛ به بیان دیگر با دانستن این همزمانی شما خواهید دانست که تا چه مدت بایستی صبر کرد تا تا دوباره خورشید، ماه و گره های مداری زمین و ماه هم خط شوند. با استفاده از روش آزمون و خطا می توان محاسبه کرد که هر 223 ماه، برابر با 19 سال گرفت است؛ به بیان دیگر :

223 * 29.53 روز = 19 * 346.6 روز = 6586 روز

این محاسبات با دقت تنها چندین ساعت است که محاسبات دقیقتر دوره 6585.3 روز (18 سال و 11.3 روز) را نشان می دهند که این دوره اصطلاحاً دوره ساروس نامیده می شود. گرفتگی هایی که با چرخه های زمانی ساروس از هم جدا می شوند، اصطلاحاً سری گرفت نامیده می شوند. بنابراین با این محاسبات شما شاید فکر کنید که بایستی یک چرخه ساروس را منتظر بمانید تا بار دیگر یک خورشید گرفتگی را رصد کنید؛ اما بدلیل اینکه در محاسبات دقیقتر 1/3 روز نیز در چرخه ساروس اعمال می شود (11.3 روز)، زمین 120 را در این مدت زمانی طی می کند و بنابراین مکان خورشید گرفتگی بعدی در روز زمین، 120 درجه از مکانی که شما قبلاً خورشید گرفتگی را رصد کرده اید تفاوت دارد و بنابراین بایستی تقریباً 3 دوره ساروس طی شود تا این 1/3 تقریباً رویهمرفته به یک روز کامل تبدیل شده و شما دوباره در محل زندگی خود گرفت را مشاهده کنید یعنی حدود 54 سال و 34 روز !
جالب است بدانید که با وجود این محاسبات پیچیده، چندین هزار سال پیش بابلیان باستان چرخه ساروس را محاسبه کرده بودند !

منبع : Universe; R. A. Freedman & W. J. Kaufmann III; 8th edition

***

داغ ترین ستاره کهکشان کدام است ؟

26 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 75)
در درونی ترین نقطه سحابی سیاره نمای (مطلب شماره 44) NGC 2440، کوتوله سفیدی (مطلب شماره 19) وجود دارد که بیش از 30 برابر خورشید گرما تولید می کند. اگر شما دماسنجی را در آنجا قرار دهید، دمای 200000 درجه سلسیوس را خواهید خواند. ستارگان داغ، فی نفسه بسیار درخشانند و درباره این ستاره بایستی گفت که 250 برابر خورشید ما درخشندگی دارد و یک ستاره ابردرخشنده است. اگرچنانچه این ستاره را در مدار نپتون قرار دهید (که 40 برابر فاصله زمین تا خورشید است)، در زمین دچار آفتاب سوختگی شدیدی خواهید شد !

سحابی سیاره نمای NGC 2440 از نگاه تلسکوپ فضایی هابل؛ ستاره مرکزی این سحابی در این تصویر بخوبی مشخص است

***

گرمترین نقطه در زمین کجاست ؟

25 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 74)
در روزهای گذشته راجع به گرمترین سیاره منظوه شمسی یعنی زهره گفتیم (مطلب شماره 45)؛ اما امروز قصد داریم تا ببینیم در سیاره زمین که تنها سیهره در منظومه شمسی ماست که قابلیت میزبانی حیات را دارد، آیا جهنمی یافت می شود ؟

ناحیه شمالی کویر لوت؛ منطقه گندم بریان در حدود 20 کیلومتر با این نقطه فاصله دارد؛ عکس از : احسان سنایی اردکانی

هر چند در مقام مقایسه با سیاره زهره نیست، اما گرم ترین نقطه زمین تاکنون محلی در کویر لوت واقع در کشور ایران با دمای حداکثر 70.7 درجه سانتیگراد می باشد. در این ناحیه عقیم حتی یک باکتری نیز زندگی نمی کند. منطقه ویژه گرمای شدید ناحیه ای به وسعت 480 کیلومتر مربع است که "گندم بریان" نام دارد. این دمای شدید بواسطه وجود سنگ های آتشفشانی سیاه رنگ و سختی است که گرمای جهنمی آفتاب کویر را به خود جذب می کنند (همانند 480 کیلومتر مربع زغال سنگ !).
 کیلومترها در کیلومترها کوه و شن، راهروهای مابین برآمدگی های مرتفعی که کلوت نامیده می شوند را پر کرده است و تپه های شنی تا ارتفاع 150 متر در این کویر وجود دارد. دومین ناحیه گرم زمین، دره مرگ (Death valley) در کالیفرنیای آمریکاست که که معمولاً دمایی در حدود 56.6 درجه سانتیگراد دارد. در سال 1992، منطقه ای به نام العزیزه در شمال آفریقا به دمای 66 درجه سانتیگراد رسید. 

منبع : Universetoday

***

آب در روی ماه ؟

24 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 73)
ماه به نظر سرزمینی خشک و پوشیده از غبار است و این تصور حتی پس از فرود فضانوردان آپولو (مطلب شماره 53) بر روی ماه و بازگرداندن نمونه های سنگ و خاک به زمین نیز تغییر چندانی پیدا نکرد. اما آیا واقعاً وجود آب در روی ماه غیرممکن است ؟ اگر آبی روی ماه وجود داشته باشد، ذخیره بسیار مناسبی برای فضانوردان آینده ماه و کلنی های انسانی که در آینده به ماه کوچ خواهند کرد، خواهد بود. 

تمرکز هیدروژن در مناطق قطبی ماه (رنگ های سردتر نشان دهنده تمرکز بیشتر است)

چرا سطح ماه همچون زمین پوشیده از آب نیست ؟ مشکل این است که ماه به اندازه کافی قوه جاذبه ندارد (یک ششم زمین). باد خورشیدی از سمت خورشید، دائماً به ماه برخورد می کند و ذرات سطحی آن را به فضا پراکنده می کند؛ بنابراین هر گونه ذرات آب و یا بخار آب بوسیله باد خورشیدی از ماه دور خواهد شد. اگرچنانچه ماه به اندکی بیشتر نیروی جاذبه داشت، قادر بود همانند زمین آب را بر روی خود نگه دارد. اما هنوز ممکن است نقاطی بر سطح ماه وجود داشته باشند که رسوباتی از آب در آنجا یافت شود. دهانه های برخوردی در قطب های شمال و جنوب ماه وجود دارد که همواره درونشان سایه است (میلیون ها سال است که نور آفتاب را ندیده اند). چون نور خورشید به این مناطق دسترسی ندارد، منابع عظیمی از آب نیز ممکن است همچنان در آنجا وجود داشته باشد.
ماهواره کلمنتاین، متعلق به سازمان فضایی آمریکا؛ ناسا، در سال 1994 نقشه برداری کاملی را از سطح ماه به دنبال منابع آب انجام داد. این ماهواره همچنین سیگنال های راداری را به سمت دهانه هایی که در تاریکی ابدی بودند تاباند. امواج بازتاب شده وجود جسم یخی را در زیر این دهانه ها آشکار ساخت. هر چند این گواه قطعی مبنی بر وجود آب نبود اما شروع خوبی محسوب می شد. در سال 1998، ناسا بار دیگر ماهواره ای را به نام Lunar Prospector (مدارگرد اکتشافی ماه) با ابزار و ادوات علمی بهتر روانه ماه ساخت تا جستجو به دنبال آب در سطح ماه را ادامه دهد. این ماهواره، منابع عظیمی از هیدروژن را در قطب جنوب ماه یافت که این هیدروژن ممکن است در جوار آب قرار گرفته باشد.
هنگامی که Lunar prospector سوخت خود را به اتمام رسانید، دانشمندان آن را به یکی از دهانه های شهابسنگی قطب جنوب ماه برخورد دادند. ستاره شناسان انتظار داشتند تا ستونی از آب بواسطه این برخورد از آن منطقه خارج شود، اما آنها متوجه چنین پدیده ای نشدند. یا اصلاً آبی در آنجا وجود نداشت و یا آنچنان آب کافی بر اثر این برخورد به بیرون نشت نکرد. ماموریت بعدی ناسا به سمت ماه، مدارگرد شناساگر ماه (Lunar Reconnaissance Orbiter) و یا به اختصار LRO می باشد که مجموعه ای از ابزار آلات پیشرفته علمی را  با خود حمل خواهد کرد که با چهار روش به دنبال یافتن آب در سطح ماه خواند بود. اگر قرار باشد آبی بر روی ماه پیدا شود، این LRO خواهد بود که به چنین کشفی دست خواهد یافت. 

منبع : Universetoday

***

چه عواملی در کیفیت تصویر تلسکوپ تاثیرگذارند ؟

23 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 72)
علاده بر اینکه تلسکوپ های عظیم، تصویری روشن تر از جسم مورد نظر به دست میدهند، برتری دیگری نیز دارند : تصویر آنها بسیار زنده و دارای جزئیات بالاست. کمیتی به نام توان تفکیک زاویه ای، میزان کیفیت یک تصویر تلسکوپی را مشخص می سازد بطوریکه توان تفکیک زاویه ای پایین، تصویری بی کیفیت و توان تفکیک زاویه ای بالا، تصویری زنده و با کیفیت را به دست می دهد. 

قرص Seeing در اطراف یک ستاره معمولی حاصل روی هم انداختن 50000 تصویر؛ قطر این دیسک، 0.9 ثانیه قوس می باشد؛ منبع : دایره المعارف ویکی پدیا

برای مشخص نمودن توان تفکیک زاویه ای یک تلسکوپ، بایستی دو ستاره آنچنان نزدیک به یکدیگر را یافت که قابل تفکیک از یکدیگر باشند. زاویه مابین این دوستاره در تصویر حاصل از تلسکوپ، توان تفکیک زاویه ای را مشخص می کند؛ هر چه این زاویه کوچکتر باشد جزئیات دقیق تری از تصویر را می توان مشاهده نمود. زمانی که برای تست بینایی به مجموعه ای از اشکال E مانند چشم دوخته و به سوالات پزشک پاسخ می دهید، در واقع این توان تفکیک زاویه ای چشم شماست که در حال محاسبه است. اگرچنانچه نتیجه آزمایش 20 از 20 شد، آنگاه توان تفکیک چشم شما 1 دقیقه قوس است (هر درجه از یک زاویه به 60 قسمت که دقیقه نام دارد تقسیم شده و هر دقیقه نیز به 60 ثانیه قوس تقسیم بندی می شود؛ بنابراین هر ثانیه قوس 1/360 یک درجه است). به همین دلیل است که با چشم غیر مسلح، دو ستاره ای که به میزان یک دقیقه قوس با یکدیگر اختلاف زاویه ای دارند را نمی توان تفکیک کرد و بنابراین آنها را بصورت یک ستاره منفرد خواهیم دید. تمامی عوارض سطحی ماه و نیز جزئیات سیارات، کمتر از 1 دقیقه قوس هستند و بنابراین با چشم غیرمسلح نمی توان آنها را تشخیص داد.
یکی از عواملی که در کاهش توان تفکیک زاویه ای یک تلسکوپ تاثیرگذار است، پراش (پراکندگی) نور است که تمایل نور به پخش شدن، در صورت قرارگیری در محیط های کوچکی مانند آینه اولیه تلسکوپ های بازتابی کوچک است (مطلب شماره 41). این اتفاق را می توان مشابه همان حالتی دانست که اگرچنانچه انگشتمان را در مسیر خروج آب در یک شیلنگ آب قرار دهیم، ذرات آب به اطراف پراکنده می شوند. در نتیجه پراش نور، در اطراف جسمی که درون تلسکوپ دیده می شود، هاله نوری تشکیل شده و در نتیجه توان تفکیک تلسکوپ را کاهش می دهد. میزان این کاهش توان، با قطر دهانه تلسکوپ رابطه معکوس دارد، بنابراین در تلسکوپ های عظیم که بیشتر به منظور مشاهده دقیقتر کیهان طراحی و ساخته می شوند، اثر پراش قابل چشم پوشی است.
مورد دیگری که ستاره شناسان بیشتر از آن رنج می برند و توان تفکیک تلسکوپ ها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، آشفتگی های جوی زمین است؛ معیاری که Seeing (قوه دید) نامیده می شود و در نتیجه آن تصویر ستارگان محو می شود. اگرچنانچه در نوردهی های طولانی مدت میزان این محوشدگی ها که با گذشت زمان دچار افت و خیز می شوند را ثبت کنیم، میزان حداکثر قوه دید، بصورت قرص نورانی (که از قطر اصلی ستاره بزرگتر است) ثبت می شود که به آن قرص seeing می گویند و برای هر مکان در زمین قطر این قرص متغیر است. برای مثال قطر چنین قرصی در قله کوه موناکی در جزیره هاوایی که یکی از نادرترین نقاط جهان برای رصد آسمان به شمار می رود؛ تنها نیم ثانیه قوس است که برای تلسکوپ های بزرگ بسیار مطلوب است (مطلب شماره 15). به همین دلیل است که تنها در اطراف قله تنها یک کوه، تعداد 12 رصدخانه عظیم تحقیقاتی از جمله تلسکوپ های دوقلوی کک که تا مدت طولانی رکورد بزرگترین تلسکوپ های جهان را در دست داشتند احداث شده است.
درباره روش های مقابله با چنین مشکلاتی، ستاره شناسان تدابیر قابل توجهی را به کار بسته اند که در نتیجه پیشرفت های تکنولوژیکی بشر است، در رابطه با این متدها، در روزهای آینده بیشتر خواهیم گفت. 

منبع : Universe; R. A. Freedman & W. J. Kaufmann III; 8th edition

***

چرا خورشید از شرق طلوع می کند ؟

22 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 71)
هر روز صبح، آفتاب از سمت شرق طلوع کرده و سفر آرامش را در آسمان آغاز می کند و سرانجام در سمت غرب نیز، غروب می کند. سپس سفرش را در سمت دیگر زمین ادامه می دهد و باز صبح روز بعد از افق شرق طلوع می کند. این همان تصویری است که از زمین به نظر می آید و همان چیزی است که مردمان باستان نیز می اندیشیدند؛ اما این دیدگاه کاملاً نادرست است. 

طلوع خورشید بر فراز دریای مدیترانه؛ عکس از : Ed O'keeffe

واقعیت این است که زمین در حال گردش به گرد خورشید است و این خورشید است که بی حرکت و ثابت است (هر چند خورشید نیز حرکت دارد اما این حرکت از دید ما در زمینه ستارگان پنهان است). از دیدگاه ما زمینیان، خورشید انگار به گرد زمین می گردد و دلیل آن نیز همین گردش وضعی سیاره خود ماست. زمین، بر روی محورش هر 24 ساعت یک دور کامل را بدور خود می چرخد و بنابراین خورشید به همان نقطه ای که 24 ساعت قبل دیده می شد بازمیگردد.
اگر از بیرون از منظومه شمسی به مجموعه سیارات نگاه کنیم، متوجه خواهیم شد که تمامی سیارات در یک جهت به گرد خود در حال گردشند : خلاف جهت عقربه های ساعت یا از غرب به شرق. در واقع دو استثنا نیز وجود دارد؛ زهره از دید دیگر سیارات، برعکس به دور خودش می گردد. سیاره شناسان گمان می برند که این سیاره میلیون ها سال پیش، با جسمی آسمانی برخورد کرده و جهت چرخش آن معکوس شده است. اورانوس نیز به پهلو خوابیده است (مطلب شماره 55) و بنابراین به نظر می رسد که این سیاره نیز در راستای محوری موازی به صفحه دایره البروج (مطلب شماره 34) به گرد خود می چرخد که دلیل چنین محوری نیز شاید به برخورد جسمی عظیم با سیاره در میلیون ها سال پیش مربوط می شود.
اما در هر صورت بر روی زمین، ما از غرب به شرق حرکت می کنیم. این به آن معناست که ما بر روی زمین ایستاده ایم و به خورشیدی نگاه می کنیم که انگار از شرق به غرب حرکت می کند و در واقع دلیل این امر نیز آن است که ما به سمت شرق حرکت می کنیم.هنگامی که روز پیش می رود، قسمت هایی از زمین که در سمت غرب محل سکونت ما قرار دارند، این شانس را دارند که یکی پس از دیگری در نور آفتاب قرار گیرند. به همین دلیل است که طلوع آفتاب در مرزهای شرقی کشور ما چندین دقیقه  زودتر از مرزهای غربی اتفاق می افتد؛ اما چون تمامی ایران در یک منطقه زمانی قرار دارد، ساعت ها یک عدد یکسان را نشان می دهند. 

منبع : Universetoday با اندکی تصرف

***

ابرهای گرانشی چیستند ؟

21 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 70)
سنگی را در داخل یک استخر آب می اندازیم. امواجی که منتشر می شوند، امواج گرانشی هستند. این امواج، مابین لایه های مختلف سیالات (از جمله آب) که دارای چگالی های متفاوتی هستند، بوجود می آیند. زمانی که یک سیال از حالت ایستای خود دچار آشفتگی می شود، نیروهای رانشی تلاش می کنند تا تعادل را به سیال بازگردانند و بدین ترتیب این نیروها به شکل امواج آنچنان نوسان می کنند تا سیال به شکل اصلی خود بازگردد. گرانش، همان نیروی رانشی است، بنابراین به این امواج، امواج گرانشی می گوییم. 

تشکیل ابرهای گرانشی بر فراز جزیره آمستردام در ناحیه جنوبی اقیانوس هند؛ عکس از : ناسا

این امواج، در لایه های فوقانی جو که دارای چگالی ثابتی هستند، به وفور خودنمایی می کنند. چنین تغییرات موجی را می توان برای مثال در ابرهای صدفی (مطلب شماره 65) لایه زیرین استراتوسفر مشاهده کرد. چه چیزی آغازگر این اشکال و امواج است ؟ بادهای عادی و طوفان های سهمگین لایه تروپوسفر که در ارتفاع کمتری واقعند، همچون سنگی عمل می کنند که در آب افتاده است. جریان های جت استریم و تابش خورشیدی نیز از دیگر عوامل آشفته کننده این قسمت از جو هستند. کوچکترین نوسانی در ناحیه مابین تروپوسفر و استراتوسفر جو، آنچنان رشد می یابد که تا مزوسفر و لایه های زیرین ترموسفر (آخرین لایه جو زمین) امتداد پیدا می کند. طول موج آنها ممکن است تا هزاران کیلومتر برسد. دوره آنها نیز از چندین دقیقه تا چندین روز متغیر است !
 این امواج، بیش از آنکه اشکال زیبایی در آسمان پدید بیاورند، نقش تعیین کننده ای در انتقال انرژی، مقدار حرکت و نیز تعادل پراکندگی ترکیبات شیمیایی در لایه های فوقانی جو زمین به همراه بادهای ارتفاع بالا دارند.

منبع : Atmospheric Optics

***

بزرگترین کوه منظومه شمسی کجاست ؟

20 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 69)
بزرگترین کوه در منظومه شمسی ما، همچنین بزرگترین آتشفشان نیز محسوب می شود. برای یافتن این بزرگترینکوه منظومه شمسی، نگاهتان را از زمین بردارید و با ما به مریخ سفر کنید؛ تا به تماشای المپیوس مونس بنشینیم.

نمای ماهواره ای از آتشفشان غول پیکر المپیوس مونس در مریخ؛ عکس از : ناسا

آتشفشانی سپری (Shield volcano) که 27 کیلومتر از سطح مریخ ارتفاع دارد ! این، 3 برابر ارتفاع کوه اورست از سطح دریا و 2.6 برابر ارتفاع کوه موناکی در هاوایی است (که کوهپایه آن در اعماق اقیانوس واقع است). قطری بالغ بر 550 کیلومتر دارد (تقریباً به اندازه عرض کشور ایران !) که هر کوهی در منظومه شمسی در مقابل آن ناچیز محسوب می شود. در نوک قله، مجموعه ای از Caldera ها (دهانه های بسیار غول پیکری که گدازه از طریق آنها به بیرون نفوذ می کند) با طول 85 کیلومتر و عرض 65 کیلومتر واقع است که برخی نقاط آن تا 3 کیلومتر نیز عمق دارد. با وجود ارتفاع بسیار زیادی که این کوه دارد، شیب آن در دامنه ناچیز است و هنگامی که این را در کنار چثه کوچک سیاره مریخ بگذاریم به یک واقعیت جالب می رسیم؛ اینکه اگر در سطح مریخ بایستیم، بهیچ وجه فله کوه را نخواهیم دید، چراکه همواره در ماورای افق دید قرار می گیرد !

نمای سه بعدی ماهواره ای از قله آتشفشان المپیوس مونس؛ عکس از : مدارگرد اروپایی مارس اکسپرس

دانشمندان، دلیل بوجود آمدن چنین ساختار سنگی عظیمی را در مریخ، عدم وجود صفحات تکتونیکی در این سیاره می دانند. بر روی زمین، این صفحات دائماً در حال حرکتند که بموجب آن گاه به هم فشرده شده و باعث رشد کوهزایی می شوند و گاه از هم دور می شوند و نقاط داغ (Hotspots) را پدید می آورند. اما در روی مریخ، زمانیکه یک نقطه داغ (نخستین مرحله از تشکیل یک آتشفشان) بر روی پوسته تشکیل شد، هیچ گاه بواسطه حرکات پوسته بسته نشد و بدین ترتیب برای میلیارد ها سال گدازه های آتشفشانی بر روی یکدیگر انباشته شده و به آرامی چنین کوهی را تشکیل دادند.
سیاره مریخ، با وجود آنکه بیش از یک سوم زمین نیست، جایگاه پدیده های زمین شناختی غول پیکر همانند دره ها و گسل های عظیم، رشته کوه های غول پیکر و دشت های وسیع است. 

منبع : Universetoday با اندکی تصرف

***

بزرگترین موشک فضایی جهان چیست ؟

19 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 68)
بزرگترین موشکی که تاکنون برای مقاصد فضایی بکار رفته است، موشک ساترن 5 (Saturn V) با ارتفاع 106 متر و 60 سانتیمتر بوده است. این موشک چندین مرحله ای که با سوخت مایع فعالیت می کرد، در پروژه های آپولو (مطلب شماره 53) و اسکای لب (اولین ایستگاه فضایی ایالات متحده) و در خلال سالهای 1967 تا 1973 از آن بهره گرفته شد. سازمان فضایی آمریکا (ناسا) تاکنون 13 پرتاب با این موشک به انجام رسانیده است که در هیچکدام از آنها محموله دچار مشکل نشده است. 

موشک غول پیکر ساترن-5 در حال سفر به ماه در ماموریت آپولو-15؛ عکس از : آرشیو تصاویر پایگاه فضایی کندی - ناسا

این موشک تاکنون رکورد بلندترین، سنگین وزن ترین و نیز حمل سنگین ترین محموله را در دست دارد. موشک روسی انرگیا که در اواخر دهه 80 تنها دو پرواز آزمایشی به انجام رسانید، اندکی نیروی بیشتری را توسط موتورها اعمال می کرد. ساترن 5، با طرح دکتر ورنر فون براون؛ پدر موشک های فضایی ایالات متحده و در مرکز هوا-فضای مارشال، متعلق به ناسا در هانتسویل آلاباما، با همکاری شرکت های بوئینگ، شرکت هواپیمایی آمریکای شمالی، کمپانی هوانوردی داگلاس و شرکت IBM (به عنوان رهبر پیمانکاران) ساخته شد. این موشک شامل سه مرحله بود و نخستین سفر سرنشین دار خود را تحت پروژه آپولو-8 در دسامبر 1968 با موفقیت به انجام رسانید. پیش از آن دو پرتاب تست را در ماموریت های بدون سرنشین آپولو-4 و آپولو-6 نیز به انجام رسانیده بود. 

تشکیل ابرهای چگالشی بدلیل شکستن دیوار صوتی در اطراف موشک ساترن - 5 هنگام انتقال نخستین انسان ها به سطح ماه در ماموریت آپولو - 11؛ عکس از : آرشیو تصاویر پایگاه فضایی کندی، ناسا

به ازای هر پرتاب این موشک، هزینه ای بالغ بر 2.4 تا 3.5 میلیارد دلار خرج می شد که در نهایت با معیار امروز، تمامی هزینه 13 ماموریت ساترن-5، معادل 45 میلیارد دلار بوده است. تمامی ماموریت های سرنشین داری که با این موشک به انجام رسیده است (به جز آپولو-9)، به مقصد ماه بوده و برای این عمل تنها یک موشک ساترن-5 کافی بوده است تا با قدرت موتور 543 هواپیمای جت جنگی مقابله کند. برای مرحله اول این موشک، برای نخستین بار موتورهای سوخت مایع F-1 معرفی شدند که تاکنون بزرگتر از آنها ساخته نشده است. 5 موتور F-1 که قدرت هر کدام معادل 30 لوکوموتیو دیزل است، همزمان ضربه ای معادل 34 میلیون نیوتون به زمین وارد می کرده اند که این برای وقوع یک زلزله حدود 4.5 ریشتری در مکان های مجاور سکوی پرتاب کافی بوده است.
با وجود چنین عظمتی، این موشک تنها به مدت 500 ثانیه فعال بوده است تا سرعت مجموع محموله را به حدود 11.2 کیلومتر بر ثانیه رسانده و بدین ترتیب آنرا را از دام گرانشی زمین رها سازد. سوخت مرحله اول مخلوطی از اکسیژن مایع (بعنوان اکسید کننده) و یکی از مشتقات نفت خام به نام کروسین (RP-1) بوده است. موتورهای مرحله دوم از نوع موتورهای J-2 بودند که بعدها تغییراتی یافته و بعنوان موتور شاتل (مطلب شماره 62) از آنها استفاده شد. تنها رقیب این موشک در جهان، موشک روسی N-1 بود که علی رغم جثه بسیار عظیم و مخوفی که داشت، هیچ پرتاب موفقی را به نام خود ثبت نکرد که برای حفظ آبروی اتحاد جماهیر شوروی در مقابل جهانیان در قبال چنین شکستی، به مدت 21 سال هیچکس از وجود چنین موشکی اطلاع نداشت.
موشک ساترن-5 پس از می 1972 و پس از انتقال ایستگاه فضایی اسکای لب تنها در یک پرتاب به فضا، دیگر استفاده نشد هر چند 2 نمونه از آن ساخته شد. در سالهای آتی موشک 116 متری Ares V توسط ایالات متحده (به منظور حمل محموله به ماه) ساخته خواهد شد که رکورد ارتفاع ساترن-5 را خواهد شکست. 

منبع : دایره المعارف ویکی پدیا

***

دورترین کهکشان جهان چیست ؟

18 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 67)
همانطور که تلسکوپ های بشر نقاط عمیق تر و عمیق تری را از کیهان کاوش می کنند، گفتن اینکه کدام کهکشان، دورترین کهکشان کیهان به حساب می آید اندکی موقتی است؛ اما تا ماه مارس 2004، دورترین کهکشان کیهان کهشانی به نام Abell 1835 IR1916 می باشد.

چندین نمای مادون قرمز از کهکشان Abell 1835 IR1916، دورترین کهشان جهان, عکس از : رصدخانه جنوبی اروپا

با کشف این کهکشان، ستاره شناسان بیش از پیش به اعماق کیهان نفوذ کرده بودند بطوریکه نوری که این این کهکشان دریافت می شد، مربوط به زمانی بود که جهان هستی تنها 3 درصد عمر کنونی خود را داشت. این کشف،  جهش بزرگی در ماورای زمان و فضای رکورد داران قبلی بود و گویای این موضوع بود که هنوز کشفیات دیگری نیز در راه است. این کهکشان در فاصله 13.23 میلیارد سال نوری از ما قرار دارد و بنابراین ما آنرا در زمانی که فقط جهان ما 470 میلیون سال عمر داشت مشاهده می کنیم. اگرچنانچه جهان را همچون یک شخص 80 ساله فرض کنیم، کهکشانی که رکورد قبلی را در دست داشت همانند یم بچه 4.5 ساله بود؛ حال آنکه این کهکشان همانند یک کودک 2.5 ساله است.
تصور می شود که کهکشان Abell 1835 IR1916، یکی از نخستین کهکشان هایی است که پس از دورانی موسوم به دوران تاریک کیهان شکل گرفته است؛ یعنی از نخستین دوران های پس از انفجار بزرگ. این کهکشان و دیگر کهکشان های دوردستی که کشف می شوند، به تئوری پردازان کمک می کند تا بررسی فرآیند شکل گیری و سیر تکاملی کهشان های اولیه بهتر صورت بپذیرد.

منبع : نرم افزار StarryNight

***

نزدیکترین ستارگان کدامند ؟

17 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 66)
به آسمان شب بالای سرتان نگاه کنید؛ هزاران ستاره را خواهید دید که صدها سال نوری* از ما فاصله دارند. گفتن اینکه کدامیک از این ستارگان نزدیکترین آنها به ماست و کدامیک دورترین، بسیار سخت است چراکه ممکن است ستاره ای که در دوردست ها قرار دارد بدلیل درخشندگی زیادش نزدیکتر به نظر آید. ستاره شناسان، فواصل بسیاری از ستارگانی که با چشم غیرمسلح قابل رؤیت هستند را محاسبه کرده اند تا مشخص شود که نزدیکترین ستارگان کدامند. 

تصویری از مجموعه ستارگان آلفا-قنطورس A و B، نزدیکترین ستارگان به خورشید از مدار زحل؛ خط سفید رنگ ضخیم میان تصویر، بخشی از حلقه های زحل است؛ عکس از : فضاپیمای کاسینی

اینجا لیستی از 10 ستاره نزدیک به زمین و نیز فاصله اشان بر حسب سال نوری بیان شده است. برخی از آنها ستارگان چندگانه هستند اما همی جزئی از یک سیستم می باشند (ستارگان به ترتیب فاصله هستند):

1 - آلفا قنطورس (4.2)
2 - ستاره بارنارد (5.9)
3 - ولف 359 (7.8)
4 - لالانده 21185 (8.3)
5 - سیروس (پرنورترین ستاره آسمان نیمکره شمالی (8.6)
6 - لویتن 8-726 (8.7)
7 - روس 154 (9.7)
8 - روس 248 (10.3)
9 - اپسیلون - نهر (10.5)
10 - لاسایله 9352 (10.7)

اما براستی چگونه اخترشناسان فاصله ستارگان را تعیین می کنند ؟ آنها از تکنیکی به نام اختلاف منظر (Parallax) استفاده می کنند. بیایید یک آزمایش ساده انجام دهیم. دستان خود را بکشید و شست خود را در کنار یک جسمی که د فاصله دوری قرار دارد قرار دهید. سپس یکی از چشمانتان را ببندید و تصویر را به خاطر بسپارید. حال با چشم مقابل همین عمل را انجام دهید. می بینید زمانیکه چشمتان را تعویض می کنید، شست شما در زمینه تصویر جابجا می شود. این همان روش اختلاف منظر است.
برای محاسبه فاصله ستارگان، شما میزان مکان ستاره مورد نظر را نسبت به ستارگان زمینه (که در فاصله دورتری قرار دارند) هنگامی که زمین در یک سوی مدارش قرار دارد (مثلاً در تابستان) مشخص می کنید. سپس
6 ماه منتظر می مانید تا زمین در نقطه مقابل مدارش نقل مکان کند (حدود 300 میلیون کیلومتر با نقطه مقابلش فاصله دارد) و سپس مکان ستاره را مجدداً مشخص می کنید. اگر ستاره نزدیک باشد، این جابجایی قابل محاسبه است و با استفاده از همین جابجایی می توان فاصله را مشخص کرد. در نظر داشته باشید که با این روش، تنها می توان فاصله ستارگان نزدیک (تا حدود 100 سال نوری) را محاسبه نمود و برای محاسبه فواصل طولانی تر بایستی از روش های دیگری بهره جست که در روزهای آینده در رابطه با آنها خواهیم گفت.

* سال نوری مقیاس فاصله در نجوم است و معادل مسافتی است که نور در مدت یکسال طی می کند (هر ثانیه نور در حدود 300000 کیلومتر را می پیماید). 

منبع : Universetoday

***

ابرهای صدفی چیستند ؟

16 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 65)
ابرهای Nacreous (صدفی) که برخی اوقات نیز ابرهای "مادر مروارید" نامیده می شوند، اگرچه بسیار کمیابند، اما اگر حتی برای یکبار موفق به دیدن آن ها شوید، هیچگاه این تجربه از ذهنتان پاک نخواهد شد. آنها اکثراً دو ساعت بعد از غروب و یا دو ساعت قبل از طلوع آفتاب دیده می شوند و بطور باورناپذیری درخشان و نرم بوده که در آنها رنگ های زنده رنگین کمان به آرامی جابجا می شود. صفحاتی شبح گون از ابر که در آسمان گرگ و میش، خم و راست و کوچک و بزرگ می شوند. برخلاف ابرهای معمولی که پرحرکت هستند و بسیار با آنها مواجه شده ایم، ابرهای صدفی اکثراً در یک نقطه آسمان ثابتند که این خود مبین ارتفاع بسیار بالای آنهاست. 

نمای مسحور کننده ابرهای صدفی بر فراز روستای Hedmark در نروژ (تصویر بزرگتر)؛ عکس از : Erik Aaseth

این ابرها در ناحیه بسیار سردی در ارتفاع 15 تا 20 کیلومتری سطح زمین؛ زیر لایه استراتوسفر جو و بالای لایه تروپوسفر واقعند. به دلیل ارتفاع بالایشان، بعد از غروب و پیش از طلوع آفتاب بسیار درخشانند. این ابرها را اکثراً در فصل زمستان و در عرضهای بالایی زمین همانند مناطق اسکاندیناوی، ایسلند، آلاسکا و شمال کانادا می توان مشاهده کرد. برخی اوقات همچنین در نقاط با عرض پایین تر همچون انگلستان نیز دیده شده اند. احتمال مشاهده آنها در مناطق کوهستانی بسیار بیشتر است (در مناطق دیگر، حضور این ابرها همراه با بادها و طوفانهای بسیار شدید تروپوسفری است). 

نمای نزدیک از یک ابر صدفی

ابرهای صدفی در دماهای نزدیک به حدود 86 درجه زیر صفر تشکیل می شوند (که از دمای میانگین منطقه استراتوسفر کمتر است) و از ذرات یخی با قطر تقریبی حدود 10 میکرون ساخته شده اند. این ابرها، گونه ای از ابرهای PSC یا ابرهای استراتوسفری قطبی هستند.     

منبع : Atmospheric Optics با تلخیص

***

رنگ ستارگان

15 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 64)
به آسمان بالای سرتان نگاه کنید؛ ستارگانی را خواهید دید که در رنگ های مختلف چشمک می زنند. برخی کدر و قرمزند، برخی سفید و برخی دیگر نیز آبی به نظر می رسند. چرا ستارگان اینچنینند ؟

ستارگان رنگارنگ و پرنور صورت فلکی جبار

رنگ یک ستاره به دمای سطحی آن وابسته است. دمای سطح خورشید ما بطور متوسط حدود 6000 کلوین است. اگرچه خورشید از روی زمین زرد به نظر می آید، اما از فضا به رنگ سفید بسیار درخشانی می درخشد. این نور سفید بدلیل دمای 6000 درجه ای سطح خورشید است. اگر خورشید سردتر بود بیشتر در ناحیه قرمز طیف می درخشید و اگرچنانچه داغتر از این بود، آبی تر. و این درباره تمامی ستارگان صادق است. سردترین ستارگان کیهان، کوتوله های سرخ هستند. اینها ستارگانی با جرم تنها کسری از خورشید ما بوده (تقریباً 7.5 درصد جرم خورشید) و به اندازه خورشید نیز در هسته خود گرما تولید نمی کنند و بهمین واسطه دمای سطح آنها در حدود 3500 کلوین است. نوری که از آنها متصاعد می شود برای چشم ما بسیار قرمز است (اگرچه رنگ های بسیاری در شار نوری آنها وجود دارد اما اکثریت آن قرمز است).
غول های سرخ را همچنین به رنگ قرمز می توان دید؛ ستارگانی به جرم خورشید ما که سوخت هیدروژن درونی خود را از دست داده و از ابعاد اصلی خود بارها بزرگتر شده اند (در روزهای آینده بیشتر در رابطه با علت این پدیده خواهیم گفت). درخشندگی این ستارگان در مساحت بسیار بیشتری نسبت به ستارگان عادی ساطع می شود و بنابراین دمایشان بسیار اندک است. در طرف مقابل، ستارگان آبی رنگ وجود دارند. اینها ستارگانی به جرم چندین برابر خورشید ما هستند که دمای سطحی شان بسیار گرم تر است. ستارگان آبی بیشتر در دمای 10000 کلوین وجود دارند اما ممکن است این دما تا 40000 کلوین نیز برسد که این در مورد بزرگترین ابرغولها رخ می دهد. 

منبع : Universetoday

***

پلوتو چگونه کشف شد ؟

14 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 63)
زمانی که سیاره اورانوس کشف گردید، ستاره شناسان به این موضوع گمان بردند که ممکن است منظومه ما حتی سیارات بیشتری داشته باشد. ستاره شناسان با استفاده از قوانین مکانیک نیوتونی وجود نپتون را از اغتشاشات مداری اورانوس پیش بینی کردند. ستاره شناس آلمانی گوتفرید گال نیز نپتون را دقیقاً در محل پیش بینی شده رصد کرد و موفق به کشف آن شد. 

کلاید تومبو؛ کاشف پلوتو در رصدخانه لاول؛ عکس از دایره المعارف ویکی پدیا

حال که دانشمندان از نتیجه بخش بودن روش استفاده شده اطمینان حاصل کرده بودند، دست به تلاش برای کشف سیارات ماورای نپتون دست زدند. در اواخر قرن نوزدهم، ستاره شناسان به وجود جرمی که بر هر دوی اورانوس و نپتون تاثیرات گرانشی می گذارد شک کردند و بدین سبب تلاش کردند تا موقعیت آن را محاسبه کرده و سپس برای مشاهده آن تلاش کنند. پرسیوال لاول، ثروتمندی اهل بوستون آمریکا که رصدخانه لاول را در شهر فلاگستاف آریزونا بنانهاده بود، جستجو را آغاز کرد. او از سال 1905 تا پایان عمرش یعنی 1915 به جستجو پرداخت اما به موفقیتی دست نیافت. 

جابجایی پلوتو در زمینه ستارگان که منجر به کشف آن شد (تصویر بزرگتر)

این کار سپس به یک ستاره شناس جوان 22 ساله با نام کلاید تومباو که از اهالی کانزاس بود واگذار شد. او در دو فاصله زمانی مختلف بیش از 90% آسمان را عکسبرداری کرد. سپس با استفاده از ابزاری به نام چشمک سنج (Blink comparator)، سرانجام موفق شد در سال 1930 حرکت جرمی بسیار کم فروغ را در تصاویر ثبت شده مشاهده کند. این به آن معنا بود که در تصاویر نجومی پیشین نیز چنین جرمی مشاهده شده بود اما کسی موفق به مشاهده حرکت آن نگردیده بود. سرانجام نام پلوتو نیز توسط یک دختربچه 11 ساله اهل کمبریج انگلستان پیشنهاد داده شد. پلوتو، نام خدای جهان زیرین در اساطیر یونان باستان است. هر چند نام پلوتو تا مدت ها پس از کشفش در زمره سیارات منظومه شمسی بود، اما در سال 2006 بنا به تصمیم اتحادیه بین المللی اخترشناسی (IAU) پلوتو، به یک سیاره کوتوله تنزل داده شد و به همراه چند جرم دیگر از منظومه شمسی، پیش قراول رده جدیدی از اجرام موسوم به سیارات کوتوله شد. در این رابطه در روزهای آینده بیشتر خواهیم گفت.

منبع : Universetoday

***

شاتل فضایی چیست ؟

13 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 62)
شاید بارها پرتاب موشک های فضایی موسوم به شاتل را از تلویزیون دیده باشید و یا حداقل یکبار نام آنرا از محافل علمی و خبرگزاری ها شنیده باشید. شاتل فضایی، شاهکار مهندسی نوین بشر و تنها وسیله حمل و نقل فضایی است که بارها می توان از آن استفاده کرد. در اینجا بیشتر با این وسیله کارآمد آشنا می شویم.

شاتل فضایی کلمبیا در حال صعود به فضا؛ موشک های باریک جانبی، موشک های سوخت جامد بوده و تانک قهوه ای رنگ نیز تانک سوخت شاتل است که پس از پرتاب در جو می سوزد؛ عکس از : ناسا

12 آوریل 1981، درست در بیستمین سالگرد پرتاب نخستین انسان به فضا، شاتل فضایی کلمبیا، نخستین پرتاب آزمایشی خود را به مدار زمین تجربه کرد. تا پیش از این تاریخ تمامی موشک هایی که به هر منظور رهسپار فضا می شدند، پس از اتمام ماموریتشان که انتقال محموله مربوط به فضا بود، از میان می رفتند؛ بخشی از آنها در فضا رها می شد؛ بخشی بر زمین سقوط کرده و متلاشی می شد و بخشی نیز در جو زمین می سوخت. اما ساخت وسیله ای که بتوان از آن بارها برای مقاصد فضایی و بویژه حمل و نقل فضانورد به فضا استفاده کرد، رویای دیرینه ای برای مهندسان فضایی بود.
تاکنون دو کشور در جهان موفق به ساخت چنین وسیله ای شدند که از این میان نیز تنها ایلات متحده سفرهای باسرنشین خود را با شاتل ها انجام می دهد. اتحاد جماهیر شوروی سابق تنها موفق به ساخت یک شاتل موسوم به بوران شد که پس از تنها یک پرواز بی سرنشین آزمایشی بدلیل بروز مشکلات سیاسی شدید در این کشور و اضمحلال شوروی سابق، سریعاً بازنشسته شد و متاسفانه در سال 2002 بدلیل بروز یک آتش سوزی در آشیانه اش کاملاً نابود شد. پروژه ساخت شاتل پیچکا نیز که تا 97% پیشرفت فیزیکی کرده بود، با سقوط شوروی مختومه اعلام شد. اما آمریکا تاکنون 6 شاتل فضایی را ساخته است که از این میان 5 شاتل برای مقاصد فضایی سرنشین دار استفاده شده اند و از این بین نیز تاکنون 2 شاتل از بین رفته اند (مطلب شماره 23). 

شاتل فضایی ایندیور از دید فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی؛ (درب های بار شاتل گشوده شده است) - عکس از : ناسا

مجموعه شاتل از 3 بخش اصلی مدارگرد، موتورهای سوخت جامد پیشران و تانک سوخت تشکیل شده است. سوخت سه موتور اصلی شاتل که بر روی مدارگرد نصب شده و تغییر یافته موتورهای پیشرفته J-2 که پیش از آن در پروژه آپولو (مطلب شماره 53) از آنها بهره گرفته شده بود می باشند؛ هیدروژن مایع بوده و اکسیدکننده آن نیز اکسیژن مایع است که تمامی آنها در مخزن سوخت مایع که بصورت یک تانک حجیم قهوه ای رنگ، بزرگترین عضو از مجموعه شاتل را تشکیل می دهد، جمع آمده است. موشک های سوخت جامد نیز همانگونه که از نامشان بر می آید، با سوخت جامدی که مخلوطی از پودر آهن و آمونیوم نیترات (یا آمونیوم پِرکلرات) می باشد کار می کنند و تا حدود 80 ثانیه پس از پرتاب، به شاتل شتاب می دهند؛ سپس از آن جدا شده و با چتر نجات در اقیانوس فرو می آیند تا پس از شارژ مجدد برای ماموریت های بعدی بکار برده شوند.
مدارگرد شاتل، پیچیده ترین وسیله نقلیه ساخته شده به دست بشر است که گنجایش حداکثر 8 انسان و مقادیر زیادی بار را دارد. تاکنون تلسکوپ فضایی های هابل و کامپتون؛ کاوشگرهای اولیس، گالیله و ماژلان؛ اکثر قطعات ایستگاه فضایی بین المللی و مقادیر فراوانی ماهواره و آزمایشگاه فضایی بوسیله مجموعه شاتل در مدار قرار داده شده اند. گمان می رود که تا سال 2010 تمامی شاتل های فعال ایالات متحده بازنشسته شوند و جای خود را به موشک های عظیم حمل بار و فضانورد Ares بدهند.
در روزهای آینده بیشتر در رابطه با این شاهکار تکنولوژی بشر خواهیم گفت. 

***

جو عطارد چگونه است ؟

12 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 61)
سیاره عطارد شبیه به یک توپ سنگی داغی است که هیچ جو قابل مشاهده ای ندارد. ممکن است تعجب کنید اگر بدانید که عطارد نیز جو دارد. این جو ضخیم نیست ... اما وجود دارد.

تصویر واقعی از سیاره عطارد؛ تهیه شده بوسیله دوربین کاوشگر Messenger

در سنین نوباوگی منظومه شمسی، ممکن است که عطارد دارای جو ضخیمی بوده است همانند سیارات زمین و زهره. متاسفانه، گرانش اندک این سیاره به اندازه کافی توانایی نگهداری از جو را نداشته و بادهای خورشیدی همیشگی از سمت خورشید، تمامی ذرات جو سیاره را به فضا پخش کرد که برای هیچگاه باز نگشت. و امروز، میلیاردها سال پس از تشکیل عطارد، امروز دنیای مرده ای بدون جو به نظر می آید. هر چند اثراتی از جوی بسیار رقیق که شامل مقادیری هلیوم، اکسیژن، سدیم، کلسیوم، پتاسیم و بخار آب است، وجود دارد. اگرچنانچه تمامی ذراتی که جو عطارد را تشکیل داده است جمع آوری کنیم، به مجموع فشار جو 10 به توان -15 بار می رسید که فشار جو قابل چشم پوشی است.
باد خورشیدی همچنان در حال وزیدن است و عطارد نیز همچنان قادر به نگهداری ذرات جو خود نیست. این به آن معناست که جو عطارد دائماً در حال بازیابی از منابع مختلفی است. اتم های هیدروژن و هلیوم احتمالاً از باد خورشیدی می آیند در حالیکه دیگر ذرات ممکن است که از طریق واپاشی رادیواکتیو عناصر سنگین در خود عطارد نشأت می گیرند. اخیراً و در سال 2008، فضاپیمای مسنجر متعلق به سازمان فضایی آمریکا، ناسا شواهدی دال بر وجود مقادیری بخار آب در جو عطارد بدست آورد. این بخار آب ممکن است که از دنباله دارهایی بیاید که به سطح عطارد برخورد کرده اند.
با وجود تمامی مشاهدات، همچنان اطلاعات ما از این سیاره کوچک منظومه شمسی اندک است و بایستی تا سال 2011 و شروع چرخش مداری کاوشگر مسنجر به گرد سیاره عطارد منتظر ماند. 

منبع : Universetoday

***

شفق قطبی چیست ؟

11 اسفند ماه 1387 (مطلب شماره 60)
شفق قطبی و یا نورهای شمال، یکی از هیجان انگیزترین مناظر طبیعی است. منظره ای که نقش اصلی آن را استوانه های نورانی عمودی تشکیل می دهند که معمولاً در ابتدا با آسمان زمینه شفق آمیخته شده و قابل تشخیص نیستند. پس از گذشت زمانی این استوانه ها درخشان تر شده و به رنگ های سبز و یا قرمز شروع به درخشیدن می کنند. آنها به هم می پیوندند، حرکت کمی کنند، می لرزند و ناگهان ناپدید می شوند؛ اما دوباره ظاهر می شوند. سکوتی که در جریان چنین فعل و انفعالاتی بر محیط حکمفرماست، خود رعب آورتر از نورها است !

نمای مسحور کننده یک شفق قطبی

برخی اوقات این نمایش ها محدود به شمال آسمان می شود و در دیگر اوقات پرده ای قرمز و یا نارنجی رنگ تمامی آسمان را می پوشاند. بهترین زمان مشاهده شفق های قطبی، 2 تا 3 ساعت بعد و یا قبل از نیمه شب است اگرچه ممکن است آنها از شفق تا فلق قابل مشاهده باشند. این پدیده بسیار رایج است به خصوص در عرض های شمالی زمین. شفق های قطبی در دو بیضی بسیار عظیم که قطب های مغناطیسی زمین را در برگرفته است متمرکز شده اند. قطب شمال مغناطیسی زمین، در قسمت شمالی کانادا، شمال ایالات متحده و شمال اروپا (کشورهای اسکاندیناوی) واقع است که در این مناطق بهترین موقعیت برای رصد این پدیده زیباست.
بیضی های یاد شده، در زمان اوج فعالیت های خورشیدی (مطلب شماره 51) بسیار بزرگ می شوند و حتی در مناطق جنوبی تری مانند انگلستان، آلمان و عرضهای میانی آمریکا نیز قابل مشاهده می شوند. زمان اوج فعالیت قبلی، مربوط به سال 2001 بود اما با این حال در زمان کمینه فعالیت ها نیز می توان آنها را مشاهده کرد. آشوب های خورشیدی در حدود 2 تا 3 روز طول می کشد تا تاثیرشان را بر زمین بگذارند و بنابراین زمان اوج نمایش شفق ها قابل پیش بینی است. اکثر این تاثیرات نیز بر روی مولکولهای اکسیژن و در ارتفاع حدود یکصد کیلومتری سطح زمین بوقوع می پیوندد و رنگ سبز اکثر شفق ها نیز مربوط به واکنش ذرات پرانرژی خورشیدی با مولکولهای اکسیژن است.
علت بروز چنین پدیده ای، ورود ذرات باردار خورشیدی به دایره قطب مغناطیسی زمین و برهمکنش آن با مولکولهای بالای جو است که در اثر از دست دادن انرژی بسیار زیاد این ذرات فعال است که نورهای شمالی پدید می آیند و رنگ این نورها نیز وابسته به نوع گاز جوی است که ذرات با آن واکنش داده اند. این پدیده همچنین در سیارات زحل و مشتری نیز مشاهده شده است و چندی پیش دانشمندان بر اساس داده های مدارگرد اروپایی مارس اکسپرس، حتی اظهار کردند که شفق های قطبی در مریخ نیز وجود دارند. این پدیده های را در عرض های میانی زمین و در کشورهایی همچون ایران نمی توان مشاهده کرد. 

منبع : Atmospheric Optics با اندکی تصرف

***