تفاوت مابین سیارک و دنباله دار چیست ؟

31 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 203)
تفاوت اصلی مابین یک سیارک و یک دنباله دار، جنس آنهاست. سیارک ها متشکل از مواد فلزی و سنگی اند؛ در حالی که دنباله دارها از مواد یخی، سنگی و غبار ساخته شده اند. هر دوی این اجرام فضایی در نخستین دوران های تشکیل منظومه شمسی بوجود آمدند؛ در حدود 4.5 میلیارد سال پیش. سیارک ها جایی بسیار نزدیکتر به خورشید تشکیل شدند؛ جایی که برای دوام یخ ها آنچنان سرد نبود (در نجوم منظور از یخ نه تنها یخ آب که مواد دیگری همچون آمونیاک، دی اکسید کربن، متان و ... را نیز شامل می شود). دنباله دارها در فواصل دورتری از خورشید تشکیل شدند که یخ در آن مناطق ذوب نمی شد. دنباله دارها، که از نزدیکی خورشید عبور می کنند، با هر چرخش مداری، مواد خود را از دست می دهند؛ چراکه قسمتی از یخشان ذوب شده و دنباله ای را در پشت آنها ایجاد می کند. 

تصویری از یک سیارک به نام آیدا و قمرش داکتیل که توسط فضاپیمای گالیله تهیه شده است. شکل سیب زمینی مانند تقریباً تمامی سیارک ها، یکی از وجوه تمایز بارز آنهاست. عکس از : ناسا

تفاوت های عمده دیگری نیز بین دنباله دارها و سیارک ها وجود دارد. آشکارا دنباله دارها دارای دنباله اند و سیارک ها نه. گرمای خورشید، باعث می شود تا یخ و دیگر مواد سطح هستهدنباله دار، آنچنان گرم شوند که تبخیر شوند. بخار برخاسته، همان چیزی است که ما بصورت دنباله ای در پشن ذنباله دار مشاهده می کنیم. تفاوت دیگر، شکل مداری آنهاست. دنباله دارها تمایل به داشتن مدارهایی کشیده و مطول دارند که در بسیاری موارد قطر اطول مدارشان به بیش از 50,000 واحد نجومی می رسد. این در حالیست که سیارک ها، در مدارهایی کوتاه تر و مدورتر مستقرند که معمولاً در دسته هایی بصورت کمربند به گرد خورشید می چرخند. 

تصویری از هسته دنباله دار هالی (مطلب شماره 26) که توسط فضاپیمای اروپایی جیوتو تهیه شده است. همانطور که بوضوح قابل مشاهده است، با نزدیک شدن دنباله دار به خورشید، ستون هایی از بخارهای یخی و غباری از جانب هسته به صورت دمی به بیرون کشیده شده و نهایتاً دنباله دنباله دار را تشکیل می دهد. عکس از : اسا

تفاوت دیگر مابین یک سیارک و دنباله دار، تعدادشان است. تنها 3572 دنباله دار شناخته شده وجود دارد؛ در حالیکه میلیون ها سیارک وجود دارد که برخی به ریزی یک دانه غبارند! حال آنکه تفاوت اصلی بین این دو نوع جرم آسمانی، همان ترکیب ساختاریشان است؛ اما تفاوت های جالب دیگری نیز وجود دارد. در سیارک ها اثری از دنباله و یا دم دیده نمی شود؛ آنها هدف تحقیق بسیاری دانشمندانند و حفاری سیارک ها، جسارت دیگری است که ذهن دانشمندان و صنعتگران زمینی را به خود معطوف داشته است. 

منبع : Universetoday

***

آیا زمین حلقه دارد ؟

30 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 202)
اگر منظورتان حلقه های چشمگیر و یخی پیرامون سیاراتی چون زحل، اورانوس و یا نپتون است؛ زمین حلقه ای ندارد و احتمالاً هیچ گاه نداشته است. اما اگر حلقه ای از غبار نیز زمین را احاطه کرده باشد، بایستی تاکنون آن را دیده باشیم. 

تصویری خیالی از نمای حلقه باستانی زمین بر فراز سطح گدازان سیاره در میلیارد ها سال پیش

احتمال دارد که در گذشته، حلقه هایی به دور زمین وجود داشته است. برخی دانشمندان معتقدند که جاذبه زمین، می توانسته دنباله دار و یا سیارکی را که شدیداً به زمین نزدیک بوده، تکه تکه کند تا در نهایت به زمین برخوردی نداشته باشد. پدیده ای مشابه، در سال 1997 برای دنباله دار شومیکر-لوی 9، در حین نزدیک شدن به مشتری رخ داد. در ابتدا، سیاره غول پیکر دنباله دار را از هم گسیخت و پس از آن قطعات شکسته شده نهایتاً به مشتری برخورد کرد.
در مورد زمین، امکان دارد که ذرات یخی در مداری به دور سیاره به چرخش در آمدند و سپس با سقوط در جو، سوختند. حتی کوچکترین ذرات یخ و غبار، شهاب های تماشایی را در آسمان می سازد (مطلب شماره 7)؛ پس اگر هنوز هم حلقه ای وجود داشت، این برخوردها را همواره می دیدیم. دسته دیگری از دانشمندان معتقدند که سیارکی عظیم با زمین برخورد داشته است؛ همانند برخوردی که 65 میلیون سال پیش منجر به انقراض نسل دایناسورها شد (مطلب شماره 187). در جریان چنین برخوردی، حلقه ای عظیم از بقایا و ترکش ها به گرد زمین بوجود آمد. این حلقه، سایه بزرگی را بر سطح زمین بوجود آورد که نتیجه آن، تغییر در آب و هوایی سرتاسری زمین بود که البته چنین شرایطی ممکن است تا چندین میلیون سال و یا حتی بیشتر طول کشیده باشد.
سرانجام؛ در گذشته بشر با دستان خود حلقه مصنوعی را در اطراف زمین ایجاد کرد. ارتش ایالات متحده، 480 میلیون سوزن مسی را در جریان پروژه ای به نام West Ford روانه فضا ساخت و در مداری به دور زمین قرار داد. دانشمندان می توانستند با ارسال سیگنال های رادیویی به سوزن ها، بازتابش را در نقطه ای دیگر از زمین دریافت کنند و بدین ترتیب بین این دو نقطه ارتباط رادیویی برقرار شود.

تصویری از سوزن های بکار رفته در پروژه West Ford که بر روی یک انگشت قرار گرفته اند. عکس از : آرشیو ناسا

این برنامه تا چند ماه پس از پرتاب موفقیت آمیز بود تا اینکه سوزن ها آنقدر از زمین دور شدند که عملاً امکان ارتباطاتی از این دست وجود نداشت. بصورت نظری، اگر سوزن ها مداوماً به فضا پرتاب شوند، سیستم ارتباطی موفقی بوجود خواهد آمد؛ اما امروزه با ورود ماهواره های ارتباطی پیشرفته، نیازی به صرف هزینه هایی اینچنینی نیست.

رصدخانه رادیویی هایستک در حقیقت بعنوان فرستنده ای برای پروژه West Ford ساخته شد. این رصدخانه، توسط پوش محافظ کروی محافظت می شود. عکس از : ناسا

پس احتمالاً زمین در گذشته حلقه های موقتی داشته است که در نتیجه برخوردهای سیارکی و یا عبور یک دنباله دار از نزدیکی زمین تشکیل شده بود؛ اما امروزه زمین حلقه ای ندارد. 

منبع : Universetoday

***

فضانورد بدون لباس فضایی ... چه خواهد شد؟

29 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 201)
بدون لباس فضایی، یک فضانورد تنها برای مدت کوتاهی زنده خواهد ماند. اصول کاربری یک لباس فضایی، فراهم ساختن فضایی اکسیژن دار، با فشار تنظیم شده برای فضانورد است که علاوه بر آن، او را از تابش شدید ماورای بنفش و دماهای بسیار سرد و گرم فضا مصون دارد. بدون این لباس، فضانورد از نبود هوایی برای تنفس خفه خواهد شد و سریعاً دچار ابولیسم می شود؛ فرآیندی که در نبود فشار هوای بیرونی، نقطه جوش مایعات درون بدن (همانند خون) به زیر دمای تعادل بدن (37 درجه در شرایط عادی) افت می کند که در اندک زمانی فضانورد جان خود را از دست می دهد. 

فضانورد آمریکایی، بروس مک کندلوس در لباس ویژه فضانوردی. عکس از : آرشیو ناسا

اصولاً یک فضانورد بدون لباس مخصوص بایستی تا 15 ثانیه پیش از خفگی در اثر نبود اکسیژن، جان خود را از دست بدهد (این زمانیست که طول می کشد تا بدن اکسیژن را در خون به مصرف برساند). البته بر روی زمین، شما می توانید حتی برای چندین دقیقه نفستان را نگه دارید؛ اما این حقه نیز در شرایط خلأ کمکی به شما نخواهد کرد. در واقع در چنین شرایطی تلاش برای نگه داشتن نفس، نوعی خودکشی ناگهانی و سریع است؛ چراکه اکسیژن موجود در شش ها در خلأ منبسط شده و بدین ترتیب بافت های شش از هم می گسلد که در نتیجه آن، حباب های هوا وارد جریان خون شده و در اندک زمانی به مغز و قلب می رسند. این خطر، جان غواصان را نیز تهدید می کند. پیش از عملیات غواصی به آنها گفته می شود که هنگامی که در حال صعود از عمق آب به سمت بالا هستند، نفسشان را نگه ندارند. 

تصویری از نخستین راهپیمایی فضایی بشر؛ عملیاتی که در آن یک فضانورد به همراه لباس فضایی اش از فضاپیما کاملاً خارج می شود. اولین راهپیمایی فضایی تاریخ توسط الکسی لئونوف، فضانورد اتحاد جماهیر شوروی سابق و در جریان مأموریت وسخود-2 صورت پذیرفت. در بالای تصویر امضای لئونوف را می بینید. در جریان همین عملیات، اشکالی در تنظیم فشار درون لباس رخ داد که نزدیک بود به مرگ فضانورد بیانجامد اما با وجود چندین دقیقه اقامت بیشتر در فضا، لئونوف توانست با تقلا به درون کپسول فضایی خود بازگردد

فضانوردی که در نبود اکسیژن دچار غش شود، چند دقیقه بیشتر زنده می ماند، پیش از آنکه بر اثر خفگی و کمبود فشار بمیرد. ابولیسم همچنین باعث می شود تا حباب های هوایی ریزی در رطوبت چشم ها و نیز در بافت پوست بدن شکل بگیرد. در جریان یکی از آزمایشات ناسا در سال 1965، حادثه ای رخ داد که خوشبختانه کسی جان خود را از دست نداد. در این تست شخص را در شرایط نزدیک به خلأ قرار دادند که آب دهان او که بر روی زبانش جاری بود به نقطه جوش رسید و تنها پس از 14 ثانیه، شخص مورد آزمایش هوشیاری خود را از دست داد.
فضانورد بدون لباس، همچنین از دمای فوق العاده پایین فضا نیز رنج خواهد برد؛ هر چند سریعاً بدن دچار یخ زدگی نمی شود و تا حدود 15 ثانیه طول می کشد تا این فرآیند رخ دهد. دلیل این امر آن است که در خلأ، گرما به کندی از دست می رود. آسیب اصلی احتمالاً همان ورم کردن و سپس ترکیدن رگ های پوستی باشد که در شرایط سرمازدگی بر روی زمین نیز رخ می دهد.
در کل، باید گفت لباس فضایی چیز بسیار خوبی است !

منبع : Slate

***

فضای بین کهکشان ها را چه پر کرده است ؟

28 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 200)
فضای بین ستارگان را فضای بین ستاره ای می خوانند و بدین ترتیب فضای مابین کهکشان ها را نیز فضای بین کهکشانی. فضای خالی وسیعی مابین کهکشان ها وجود دارد. برای مثال، اگر بخواهید از کهکشان راه شیری به کهکشان آندرومدا (نزدیکترین کهکشان به ما) سفر کنید، بایستی 2.5 میلیون سال نوری فضای بین کهکشانی را طی کنید!

خوشه کهکشانی PKS 0745-191 از نگاه تلسکوپ فضایی هابل. کل این تصویر؛ در مربع میانه تصویر بعدی جای گرفته است

این فضا تقریباً خلأ مطلق است. تنها غبار و بقایای دیگری در این فضا وجود دارد؛ و طبق محاسبات دانشمندان، غلظت این فضا تقریباً معادل یک اتم هیدروژن در هر متر مکعب است ! چگالی مواد در نزدیکی کهکشان ها بیشتر بوده و حد فاصل میان کهکشان ها کمتر است. کهکشان ها، بوسیله پلاسمای رقیقی که گمان می رود ساختاری رشته مانند را در کیهان ما تشکیل داده است و چگالی آن از چگالی متوسط کل کیهان بیشتر است، بهم متصل شده اند. این ماده بعنوان ماده بین کهکشانی شناخته می شود و عمدتاً از جنس هیدروژن یونیزه است. ستاره شناسان می اندیشند که ماده بین کهکشانی، در حدود 10 تا 100 برابر چگال تر از چگالی متوسط کیهان ماست.  

نمای پرتو ایکس تابشی از گازهای فوق العاده داغ پیرامون خوشه کهکشانی PKS 0745-191 (تصویر ابتدای مطلب) که توسط تلسکوپ فضایی سوزاکو ژاپن تصویربرداری شده است. مناطق درخشانتر، نشان دهنده دمای بالاتر گاز هستند. دایره موجود در تصویر، قطری برابر با 11.2 میلیون سال نوری دارد و ناحیه ای را مشخص کرده است که گاز میان کهکشانی در حال ورود به حوزه خوشه کهکشانی مزبور است. تصویر کوچک میانه تصویر پرتو ایکس، همان عکس بالای مطلب است که توسط تلسکوپ فضایی هابل و در نور مرئی از این خوشه گرفته شده است. لازم به ذکر است تابش پرتو ایکس تصویر بالا، تماماً مربوط به گاز میان کهکشانی است.خط مقیاس پایین تصویر نیز طولی به اندازه 1 میلیون سال نوری دارد

ماده بین کهکشانی را در حقیقت می توان با همین تلسکوپ های زمینی مشاهده کرد چراکه دمای آن ده ها هزار و یا حتی میلیون ها درجه است. این گرما به اندازه کافی زیاد است تا در حین برخورد اتم های هیدروژن به یکدیگر، الکترون هایشان رها شوند. ما انرژی رها شده از این برخوردها را می توانیم در طیف پرتو ایکس مشاهده کنیم. تلسکوپ فضایی پرتو ایکس چاندرا متعلق به سازمان فضایی آمریکا (ناسا) - تلسکوپی که برای جستجوی منابع پرتو ایکس کیهان طراحی شده است - ابرهای گسترده ای از ماده میان کهکشانی داغ را در مناطقی که کهکشان ها در خوشه های کهکشانی به یکدیگر برخورد می کنند، تشخیص داده است.

منبع : Universetoday

***

صدای حلقه های زحل را بشنوید !

27 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 199)
در مطلب شماره 21، مطالبی را راجع به چگونگی شکل گیری حلقه های زحل شرح دادیم. اگرچه فواصل مابین این حلقه ها تهی به نظر می رسد، اما حقیقت امر این نیست. فضاپیمای کاسینی که از سال 2004 تمامی فعالیت های علمی اش را متمرکز بر سیاره زحل کرده است، چندی پیش در یکی از شکاف های حلقه زحل شیرجه زد و با سرعت 70,000 کیلومتر بر ساعت با ذرات غباری که این شکاف را پر کرده است، برخورد کرد !

تصویری خیالی از فضاپیمای کاسینی و سیاره طوق بر گردن زحل

هر چند آسیبی به فضاپیما وارد نشد (این برخورد عمداً برنامه ریزی شده بود) اما حسگرهای بیرونی فضاپیما، آن ها را ثبت کردند که بعدها اطلاعات دریافتی به صدا تبدیل شد تا شرایط مشابه درون فضاپیما را برای شنونده بازسازی کند. در اینجا می توانید به صدای ضبط شده گوش فرا دهید.

توضیحات : صدایی که خواهید شنید به آرامی بلند شده و سپس از شدتش کاسته می شود و بار دیگر همین روند تکرار می شود. دلیل این امر، نازک بودن قشر حلقه هاست و یکبار فضاپیما از بالا به پایین و برای بار دوم از پایین به بالا درون حلقه شیرجه می زند. زمان اوج صدا، فضاپیما درست در میانه حلقه ها قرار گرفته است. 

منبع : سازمان فضایی اروپا - ESA

***

اروپا؛ قمر اعجاب آور مشتری

26 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 198)
اروپا دومین و کوچکترین قمر در بین اقمار گالیله ای سیاره مشتری (مطلب شماره 27) است که به دور این این سیاره می چرخند. قطرش تنها 3000 کیلومتر بوده اما با این حال مقام ششم را در بین بزرگترین قمرهای منظومه شمسی به خود اختصاص داده است (اروپا تنها اندکی از ماه ما کوچکتر است). 

تصویری از قمر شگفت آور اروپا از نگاه فضاپیمای گالیله. عکس از : ناسا

همانند یو (مطلب شماره 39)، اروپا تحت تأثیر جاذبه پرقدرت مشتری است آنچنانکه با گردش در مدار به دور مشتری، قمر دچار انعطاف می شود. این انعطافات جزر و مدی حاصل از گرانش، در قمر یو باعث فعالیت چشمگیر آتشفشان ها شده است بطوریکه آن را فعالترین جسم منظومه شمسی ساخته؛ اما در مورد قمر اروپا، این نیروها از قدرت کمتری برخوردارند. در عوض، احتمال می رود اقیانوس هایی از آب مایع در زیر پوسته یخی آن وجود داشته باشد. در حقیقت، برخی ستاره شناسان بر این عقیده اند که قمر اروپا به اندازه دو برابر سیاره زمین آب دارد!
سطح اروپا ترک دار و خط خطی بوده و تقریباً خالی از هر گونه دهانه برخوردی حاصل از شهابسنگ هاست. این به آن معناست که فرآیند ناشناخته مداوماً در حال تازه سازی سطح قمر است. دانشمندان سیاره ای برای توجیه این ترک ها و شکستگی ها، نظریاتی را ارائه داده اند. یکی از آنها بیان می دارد که فوران های آبفشانی، یخ پوسته را به اطراف پخش می کنند و آب گرم که به بیرون تراوش کرده است، سطح قمر را بازسازی می کند. بنابر نظریه دیگری، ناحیه درونی قمر، سریعتر از اقیانوس درونی و پوسته آن به دور خود می چرخد. با این حساب گرانش مشتری به سبب عدم تعادل مابین هسته و نواحی بیرونی، می تواند پوسته یخی سطح را دچار شکستگی کند. 

تصویری نمای نزدیک از شکستگی های سطح اروپا از نگاه چشمان تیزبین فضاپیمای گالیله. عکس از : ناسا

با وجود آب مایع در زیر سطح اروپا، ستاره شناسان می اندیشند که این قمر یکی از بهترین نقاط در منظومه شمسی برای یافتن حیات است. مأموریت هایی در دست طراحی است که به گرد مشتری به چرخش در خواهند آمد و حتی شاید زیردریایی هوشمندی را روانه زیر قشر یخی سطح اروپا کنند و بدین ترتیب به کاوش در اقیانوس زیرسطحی آن بپردازند. 

منبع : Universetoday

***

زمین چگونه ما را از آسیب های فضا مصون نگه می دارد؟

25 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 197)
زمین ما، همیشه ما را از جهان سرکشی که از راه های جدید و عجیب همواره قصد کشتنمان را داشته است حفظ کرده است.

تصویری از زمین در شب هنگام از نگاه فضاپیمای روزتا. زمین تنها سیاره ای است که علاوه بر هلال حاصل از نور خورشید، نورهایی از یک تمدن هوشمند نیز سطح آن را روشن ساخته است. وجود تمدن، مدیون ویژگی های خاص سیاره ماست. عکس از: ناسا

خطر: پرتوهای کیهانی، ذرات پرانرژی هستند که توسط خورشید، سیاهچاله های ابرپرجرم و انفجارهای ابرنواختری، تا سرعت هایی نزدیک به سرعت نور در فضا شلیک می شوند و اشتباهاً نام پرتو را به خود گرفته اند. این ذرات قادرند مستقیماً به بدنتان نفوذ کرده و همچنان که در بافت ها پیشروی می کنند، مولکولهای DNA را تخریب کنند. اگر مدت طولانی در معرض تابش چنین ذراتی قرار بگیرید، شانس بروز سرطان افزایش پیدا می کند. خوشبختانه ما جوی داریم که ما را از آنها محافظت می کند. وقتی که پرتوهای کیهانی به جو برخورد می کنند، با بارخورد به مولکول های اکسیژن و نیتروژن، انرژی خود را از دست می دهند.
خطر: پرتوهای گاما و ایکس. همانطور که می دانید، تابش های پرانرژی، برای بدن شدیداً مضر است. تنها یک فوتون پرانرژی پرتو گاما می تواند آسیب شدیدی به یک سلول زنده وارد آورد. بار دیگر، جو زمین وجود دارد تا ما را در برابر آنها نیز محافظت کند. مولکول های موجود در جو، این فوتون های پرانرژی را جذب کرده و از رسیدنشان به سطح زمین جلوگیری می کنند. در حقیقت، رصدخانه های پرتو گاما و ایکس که آسمان را در این محدوده های نوری مورد مطالعه قرار می دهند، بایستی در فضا قرار داده شوند چراکه راهی برای مشاهده این پرتوها از زمین وجود ندارد.
خطر: پرتوی ماورای بنفش. خورشید، زمین ما را زیر دوشی از تابش ماورای بنفش خود قرار داده است و به همین دلیل نیز اقامت بیش از حد زیر نور آفتاب، پوست بدن را دچار آفتاب سوختگی می کند. اما لایه ازون، ناحیه خاصی از جو است که بیشتر این تابش را جذب خود می کند. بدون وجود لایه ازون، ما در معرض تابش شدیدتر ماوارای بنفش قرار می گرفتیم که به آسیب های جبران ناپذیر بینایی و پوستی می انجامید.

فعالیتهای بشر در چند دهه اخیر، سپر حفاظتی زمین در مقابل برخی خطرات فضا را ضعیف ساخته است. از جمله آنها می توان به تخریب لایه ازون، با گسترش افسارگسیخته گازهایی موسوم به CFC ها در جو اشاره کرد که در یخچال ها و افشانه ها کاربرد دارند. امروزه، بخشی از لایه ازون بر فراز قاره قطب جنوب، تحلیل رفته است. نقاشی از: احسان سنایی

خطر: شراره های خورشیدی. انفجارهای مهیب سطح خورشید، مقادیر عظیمی انرژی را بصورت شراره آزاد می کنند. علاوه بر انفجار شدید تابشی، اغلب شراره ها مقادیری پلاسما را نیز که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می کنند، در فضا رها می سازند. اما مگنتوسفر (مغناطیس سپهر) سیاره ما، ما را از اثرات مخرب این پلاسما مصون می دارد و سطح زمین را مکان امنی برای تداوم حیات می سازد. جو زمین نیز تابش ها گاما و ایکس خروجی از شراره ها را مهار می کند.
خطر: دمای فوق العاده سرد. دمای فضا، تنها چند درجه بالاتر از صفر مطلق است، اما جو ما همانند یک پتو عمل کرده و هوای گرم را درون خود نگه می دارد. بدون وجود جو، تقریباً آناً منجمد می شدیم.
خطر: خلأ. فضا هوایی ندارد. بدون وجود جو، هوایی برای تنفس وجود نداشت و نبود فشار هوا، به سلول ها آسیب می زد و آب ها نیز سریعاً تبخیر می شدند. خلأ برای حیات، بسیار بد است.

منیع : Universetdoay

***

ابر اورت چیست ؟

24 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 196)
ابر اورت، ابری کروی و فشرده است که بحث درباره ابعاد آن همچنان بین ستاره شناسان جریان دارد. برخی معتقدند که این ابر از فاصله 2000 تا 5000 واحد نجومی - یک واحد نجومی یا AU برابر با فاصله مابین زمین تا خورشید است - آغاز شده و تا فاصله 50,000 واحد نجومی که تقریباً برابر با یک سال نوری است، نیز ادامه پیدا می کند. برخی دیگر بر این عقیده اند که این ابر حتی تا بیشتر از 100,000 واحد نجومی گسترش یافته است که این به آن معناست که لبه اش تا مرز پایانی منظومه شمسی ما کشیده شده است. 

تصویری اغراق آمیز و خیالی از هاله ابر اورت اطراف خورشید

این ابر به یادبود ستاره شناسی به نام یان اورت که وجود آن را در سال 1950 پیش بینی کرده بود، ابر اورت نام نهاده اند. اگرچه وجود آن با مشاهدات مستقیم به اثبات نرسیده است، حقیقت وجود آن در جامعه علمی از مقبولیت فراوانی برخوردار است. ابر اورت از اجرام یخی که از آب، آمونیاک و متان تشکیل شده اند پر شده است.
هر چند دنباله دارهای اندکی در منظومه شمسی ما از کمربند کوئیپر نشأت می گیرند، اما گمان می رود که اکثرشان به ابر اورت متعلقند. در واقع ابر اورت از همان موادی تشکیل شده است که دنباله دارها از آن ساخته شده اند. دنباله دارها وقتی تشیل می شوند که ستارگانی که از نزدیکی خورشید عبور می کنند، بواسطه نیروی گرانشیشان مدار اجرامی را در ابر اورت دچار اغتشاش کرده و آنها را از مدار خارج می سازند. پس از آن، این اجرام که دارای دوره تناوب چرخشی طولانی شده اند، به سمت مناطق داخلی منظومه شمسی روانه می شده و دنباله دارهای بلند-دوره را می سازند. دوره تناوب مداری دنباله دارهای کوتاه-دوره، حداکثر 200 سال است، در حالیکه دوره تناوب مداری بلند-دوره ها، تا هزاران سال می شود. بسیاری از کوتاه-دوره ها از کمربند کوئیپر می آیند در حالیکه منشأ بلند-دوره ها ابر اورت است. تنها چند استثنا در این اصل وجود دارد. دنباله دار هالی برای مثال (مطلب شماره 26)، دنباله دار کوتاه-دوره ای بود که از ابر اورت سرچشمه گرفته بود.
محتویات هر دوی کمربند کوئیپر و ابر اورت بعنوان اجرام فرانپتونی یا TNOها شناخته می شوند؛ چراکه مدار چنین اجرامی در فاصله دورتری از نپتون نسبت به خورشید قرار گرفته است. چون ابر اورت از کمربند کوئیپر بسیار دورتر است، بخوبی کمربند کوئیپر شناخته شده نیست. بعلاوه؛ ستاره شناسان قادر به تشخیص هویت اجرام این ابر، تا حد اجرام موجود در کمربند کوئیپر نیستند. در واقع، جدای از دنباله دارهای بلند-دوره، ستاره شناسان تنها چهار جرم را یافته اند که از مدارشان می شود فهمید متعلق به ابر اورتند. متأسفانه در حال حاضر و در آینده نزدیک، شانسی برای دانشمندان جهت تحقیق بر روی ابر اورت از نزدیک وجود ندارد. تنها اخیراً فضاپیمایی توسط سازمان فضایی آمریکا؛ ناسا به نام افق های نو برای مطالعه کمربند کوئیپر راهی فضا شده است. پس به احتمال بسیار زیاد چندین دهه باقیست تا بشر بتواند فضاپیمایی را رهسپار ابر اورت سازد. 

منبع : Universetoday

***

یک پالسار (تپ اختر) چیست ؟

23 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 195)
پالسارها (به فارسی: تپ اختر)، گونه ای از ستارگان نوترونی اند که میراث مرده ستارگان پرجرم محسوب می شوند. چیزی که پالسارها را از ستارگان نوترونی معمولی متمایز می سازد، سرعت چرخش فوق العاده زیاد و میدان مغناطیسی عظیم آنهاست. ستاره شناسان، پالسارها را با ضربان های رادیویی ای که در فواصل زمانی یکسان از آنها تابش می شود تشخیص می دهند. 

تصویری ترکیبی از قلب سحابی خرچنگ. رنگ های آبی تابش پرتو X را نشان می دهد که توسط تلسکوپ فضایی چاندرا تصویربرداری شده است و رنگ های قرمز تابش نور مرئی که توسط تلسکوپ فضایی هابل ثبت گردیده است. در مرکز این ابر چرخان، پالسار خرچنگ قرار دارد که چرخش سریع خود را به این گاز ها منتقل کرده است. عکس از : ناسا

تشکیل یک پالسار، با تشکیل یک ستاره نوترونی بسیار مشابه است. وقتی که یک ستاره با جرم 4 تا 8 برابر جرم خورشید ما، در جریان یک انفجار ابرنواختری می میرد، لایه های فوقانی خود را به فضا می فرستد و هسته داخلی ستاره زیر فشار گرانشی خود فرو می ریزد. نیروی گرانش آنچنان قوی است که بر نیروی نگه دارنده اتم های سازنده هسته ستاره غلبه کرده و با فشرده شدن بیش از حد اتم و در نتیجه برخورد الکترون ها و پروتون های آن به یکدیگر، نوترون تشکیل می شود. نیروی گرانش بر سطح یک ستاره نوترونی، در حدود  200,000,000,000 برابر نیروی گرانش بر سطح زمین است. 

ضربان پرتو گامای پالسار ولا از نگاه چشمان تلسکوپ فضایی فرمی. رنگ آبی که این پالسار در پایان ضربان به خود می گیرد، نشان دهنده این است که انرژی تابشی، چیزی در حدود 1 میلیارد الکترون-ولت است. در مقام مقایسه، انرژی نور معمولی که چشمان ما به آن حساس است، در حدود 2 تا 3 الکترون-ولت است. فیلم از : ناسا

پالسارها، در واقع ستاره های نوترونی چرخان هستند. آن ها انرژی را از قطب های مغناطیسی اشان به بیرون ساتع می کنند؛ اما به دلیل این که محور چرخشی و محور مغناطیسی آنها بر هم منطبق نیست و نیز به دلیل چرخش فوق العاده سریع آنها، ما این تابش مغناطیسی را بصورت ضربان هایی با فواصل زمانی یکسان می بینیم؛ چیزی مثل یک فانوس دریایی. البته شرط سوم برای مشاهده یک پالسار این است که زمین در راستای یکی از قطب های آن قرار بگیرد تا تابش ها را دریافت کند. نخستین پالسار در سال 1967 توسط جوسلین بل کشف گردید. ای جرم تازه کشف شده، جامعه علمی را بدلیل تابش های رادیویی منظمی که ساتع می کرد، دچار شگفتی ساخت. این تابش ها آنچنان منظم بودند که ستاره شناسان فکر کردند که ممکن است اینها پیغام هایی از طرف یک تمدن هوشمند فرازمینی باشد. استدلال ستاره شناسان این بود که در حقیقت این اجرام مرموز ستارگان نوترونی چرخانند که بعدها همین نظریه با کشف یک پالسار در قلب سحابی خرچنگ که ضربان هایی به فاصله 33 میلی ثانیه از خود تابش می کرد، مورد تأیید قرار گرفت. 

انیمیشنی شماتیک از نحوه ضربان یک پالسار از دید ناظر زمینی

بعدها، پالسارها در سیستم های دوتایی نیز کشف شدند. این سیستم ها، به اثبات نظریه نسبیت عمومی اینشتین کمک زیادی کرد. در سال 1982، پالساری با دوره تناوب چرخشی تنها 1.6 میلی ثانیه کشف شد! نخستین سیاره فراخورشیدی کشف شده نیز در واقع به دور یک پالسار می چرخید (مطلب شماره 82) - هر چند سیاره مسکونی نباید باشد.
امروزه بیش از 1500 پالسار در سراسر آسمان شناخته شده است. 

منبع : Universetoday، با اندکی تصرف

***

زمین تاب چیست ؟

22 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 194)
نیمی از ماه، همواره توسط با نور خورشید روشن است. زمانیکه یک ماه نو را می بینیم، آن سمتی از ماه که توسط خورشید روشن شده است، دور از ما قرار گرفته است، پس قسمتی که در سایه قرار دارد را می بینیم و چون نوری وجود ندارد، انتظار دارید که نیمه تاریک ماه را کاملاً سیاه و غیرقابل رؤیت ببینید. اما با وجود قرارگیری ماه در سایه، نیمه تاریک آن همچنان از نور بازتاب شده توسط زمین، روشن است. به این نور، زمین تاب گفته می شود. 

منظره طلوع ماه همراه با زمین تاب

بهترین زمان برای مشاهده زمین تاب، درست بعد و یا قبل از ماه نو است؛ زمانیکه ماه در فاز هلال افزاینده و یا کاهنده قرار دارد. اگر روی ماه بایستید، تمامی زمین را در حالیکه از نور خورشید روشن شده است، می بینید. از دید شما، زمین در حالت بدر قرار دارد. این نور بازتاب شده از زمین، در فضا پخش می شود؛ اما بسیاری از آن به ماه برخورد کرده و آن را روشن می کند.
لئوناردو داوینچی، از نخستین افرادی بود که چنین وضعیتی را شرح داد. او در سده پانزدهم میلادی دریافت که هر دوی ماه و زمین نور خورشید را بازتاب می کنند و نوری که از قسمت تاریک ماه در هنگام ماه نو می بینیم، فقط بازتاب نور خورشید توسط زمین است که به ماه رسیده است.
دانشمندان از زمین تاب، بعنوان ابزاری برای مطالعه اقلیم زمین بکار می برند. با محاسبه دقیق میزان نور بازتابی از زمین تاب در حین هر ماه نو، ستاره شناسان قادرند از میزان ابرهایی که سرتاسر سیاره را پوشانده است باخبر شوند. مطالعات آنها نشان داده است که پوشش ابری سیاره ما مابین سالهای 1985 تا 1997 دچار افت شده است و مابین سالهای 1997 تا 2003 مجدداً افزایش یافته است.

منبع : Universeotday

***

آیا زمین گرد است ؟!

21 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 193)
البته که زمین صاف نیست. و اگر به یکی از تصاویر آن نگاهی بیندازید، گرد به نظر می رسد؛ اما چقدر گرد؟

تصویری از زمین که توسط هریسون اشمیت، فضانورد مأموریت آپولو-17 و در راه بازگشت از ماه گرفته شده است. عکس از : آرشیو آپولو

شکل حقیقی زمین در واقع یک کره پخ است که در مناطق استوایی به دلیل چرخش سریع این سیاره به دور محورش، دارای شکم است. نیروی جانب مرکز این چرخش باعث می شود تا زمین در این قسمت ها به سمت بیرون شکم دادگی پیدا کند که البته مقدارش اندکی زیاد است. قطر زمین را اگر در استوا اندازه گیری کنید، 43 کیلومتر بیشتر از خطی است که قطب شمال را به قطب جنوب متصل می سازد.
این شکم دادگی ضمناً مفاهیم بامزه ای را درون خود پنهان دارد. برای مثال، دورترین نقطه سطح زمین از مرکزش در واقع قله کوه اورست نیست؛ بلکه کوه چیمبورازو در اکوادور است؛ فقط به این دلیل که این کوه به استوای زمین نزدیکتر است. پس زمین چقدر صاف است؟ 

تصویری از قله آتشفشانی چیمبورازو در اکوادور؛ دورترین نقطه از هسته زمین

زمانیکه توپ های بیلیارد را می سازند، سعی می کنند تا تلورانس یا بیشترین اختلاف ناهمواری حقیقی و اسمی توپ، در حدود 0.22 % باشد. تلورانس زمین، 0.17 % است؛ یعنی از توپ بیلیارد هم صافتر و هموارتر است! اگر می توانستید زمین را روی دستانتان نگه دارید، همواتر از یک توپ بیلیارد بود.
اما زمین قطعاً صاف صاف نیست. 

منبع : Universetoday

***

خورشید چقدر بزرگ است؟

20 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 192)
خورشید، به تنهایی 99% از جرم کل منظومه شمسی را به خود اختصاص داده است! البته نیازی به گفتنش نیست، اما حقیقتاً غول آساست. اما چقدر؟
 

مقایسه ابعاد زمین و خورشید. همانگونه که می بینید، زمین حتی از تکه های پراکنده طوفانهای خورشیدی نیز کوچکتر است. 1.3 میلیون زمین را می توانید در خورشید جای دهید! منبع: دایره المعارف دانش آموزی بریتانیکا

بیایید اول از جرمش شروع کنیم. جرم خورشید، 198,910,000,000,000,000,000,000,000,000 کیلوگرم است. البته می دانم که به خاطر سپردن چنین عددی آسان نیست اما در مقام مقایسه، جرم خورشید 333,000 برابر زمین است. در حالیکه زمین از سنگ تشکیل شده است، خورشید تقریباً تماماً از هیدروژن و هلیوم؛ یعنی دو تا از سبک ترین عناصر هستی ساخته شده است.
قطر خورشید چقدر بزرگ است ؟ قطر خورشید در حدود 1.4 میلیون کیلومتر است (محیطش در حدود 4.4 میلیون کیلومتر است). می توانید 109 زمین را چسبیده به هم در کنار یکدیگر قرار دهید تا قطر خورشید پر شود. مساحت کلی خورشید نیز 1,400,000,000,000,000,000,000,000,000 متر مربع است و می توانید در حدود 1.3 میلیون زمین را درون خورشید جای دهید !
بله ... خورشید اینقدر بزرگ است. واقعاً؛ واقعاً بزرگ است !

منبع : Universetoday

***

داستان کشف عطارد

19 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 191)
مردمان باستان در طول هزاره ها سیارات را می شناختند. تنها در چند صد سال اخیر سیارات جدیدی کشف گردیدند که برای مشاهده آنها نیاز به تلسکوپ بود. نخستین نسل از انسانها سیارات را موجوداتی الهی می پنداشتند که در مسیرهایی غیرقابل پیش بینی در آسمان ها حرکت می کردند. چنج سیاره اصلی که با چشم غیر مسلح می شد آنها را تشخیص داد عبارت بودند از: عطارد، زهره، مریح، مشتری و زحل. این سیارات تأثیرات شگرفی را بر روی اساطیر، کیهان شناسی و ستاره شناسی بشر گذاشتند.

مقارنه هلال ماه و سیارات مشتری و عطارد. عطارد، نقطه نورانی پایین است که در سرخی آسمان غروب قابل مشاهده است. عکس از : احسان سنایی

از عطارد به تنهایی در حدود هزاره دوم پیش از میلاد توسط سومری ها یاد شده است و بوسیله بابلیان نیز ثبت گردیده است؛ آنها این سیاره را نابو می نامیدند. یونانیان باستان عطارد را تجلی خدای هرمس می دانستند که به باور آنها خورشید را در ارابه اش در آسمان حرکت می داد. بعدها یونانیان این سیاره را زمانیکه در آسمان صبحگاهی قابل رؤیت بود، آپولو نامیدند و هرمس نام سیاره در آسمان شامگاهی شد. رومیان بر اساس نام خدای پیغام رسان که خدای معادل هرمس در یونان بود، آن را مرکوری نامیدند.
نخستین رصدهای تلسکوپی از این سیاره توسط گالیله و در قرن هفدهم با استفاده از همان تلسکوپ غیرحرفه ای اش صورت پذیرفت. متأسفانه ابزار رصدی او آنچنان قوی و دقیق نبود تا گالیله را متوجه اهله این سیاره، همانند زهره کند. عطارد گاه از نگاه ناظران زمینی، از مقابل قرص خورشید گذر می کند. این پدیده را ترانزیت و یا گذر می نامند. آخرین گذر عطارد در سال  2004 (82) رخ داد که بوسیله اینترنت، عموم قادر به پیگیری زنده آن بودند. اما رصد نخستین گذر عطارد ثبت شده، توسط جان بویس، در سال 1737 و در رصدخانه سلطنتی گرینویچ انجام پذیرفت.
تا دهه 60 میلادی، تصور می شد که عطارد همانند ماه با زمین، در قفل گرانشی با خورشید قرار دارد؛ یعنی همواره یک سمتش رو به خورشید است. تردید هایی وجود داشت مبنی بر اینکه اگر یک سمت عطارد همواره رو به خورشید باشد، بایستی یک نیمکره آن سرد و دیگری داغ باشد. اما داده های حاصله از تحقیقات این فرضیات را تکمیل نکردند. ستاره شناسان تصور کردند که یک وجود یک جو در اطراف عطارد، دمای این سیاره را متعادل نگه می دارد.
در سال 1962، دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی سابق، سیگنال های راداری را به سطح عطارد شلیک کردند و سپس اخترشناسان آمریکایی میزان چرخش این سیاره را مورد محاسبه قرار دادند. در حقیقت 59 روز طول می کشد تا عطارد یک دور به دور خود بچرخد و این در حالیست که 88 روز طول می کشد تا این سیاره یک دور به دور خورشید بچرخد. نخستین فضاپیمایی که به ملاقات عطارد رفت، مارینر 10 بود که این اتفاق در سال 1974 رخ داد. متأسفانه این کاوشگر در طول 3 ملاقاتی که با عطارد انجام داد، تنها قادر به دیدن یک نیمکره این سیاره بود. بسیاری از قطعات گمشده پازل، توسط فضاپیمای MESSENGER متعلق به ناسا که در ژانویه 2008 یک ملاقات با این سیاره داشت، تکمیل شد. MESSENGER در سال 2011، چرخش به دور عطارد را آغاز می کند. 

منبع : Univerasetoday

***

چقدر کهکشان در جهان هستی وجود دارد؟

18 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 190)
شاید بیندیشیم که هر چه در جهان هست، همین زمین ماست؛ اما می دانیم که زمین تنها یک سیاره خرد در منظومه شمسی وسیع ماست. و منظومه شمسی نیز تنها یک عضو از کهکشانی وسیع به نام راه شیری با حدود 200 تا 400 میلیون ستاره است (مطلب شماره 172). اما چه تعداد کهکشان در تمامی جهان هستی وجود دارد؟

تصویری از یک کهکشان مارپیچی از نگاه تلسکوپ فضایی هابل

گفتن مقدار این عدد با قطعیت بسیار سخت است چراکه ما تنها بخشی از کل کیهان را می بینیم؛ حتی با استفاده از قویترین ابزارهای رصدی امان (مطلب شماره 110). طبق تازه ترین برآوردها، 100 تا 200 میلیون کهکشان در جهان وجود دارد که هر کدام صدها میلیون ستاره را در خود جای داده اند. شبیه سازی ابرکامپیوتری اخیری که در آلمان صورت پذیرفت، عدد بزرگتری را به دست آورد: 500 میلیارد. بعبارت دیگر، به تعداد تمامی ستارگان موجود در راه شیری، یک کهکشان در جهان وجود دارد !
همانطور که گفته شد، این اعداد تنها برآوردند. برای انجام چنین برآوردهایی، ستاره شناسان از یک تلسکوپ پرقدرت همانند تلسکوپ فضایی هابل (مطلب شماره 25) بهره می برند تا یک قسمت از آسمان را عمیقاً مورد مطالعه قرار دهند. با نوردهی های چندین ساعته، تلسکوپ هابل قادر است تا اعماق بیشتری نسبت به آنچه حتی تلسکوپ های زمینی امید می رود که ببینند، مشاهده کند. ستاره شناسان تعداد کهکشان هایی که در این مخروط از فضا قرار دارد را شمارش می کنند و از آن بعنوان یک میانگین برای کل آسمان استفاده می کنند. اگر چه آنها در واقع تنها کسر کوچکی از آسمان را با چنین عمقی مشاهده کرده اند، اما می توانند برآوردی از تعداد کهکشان های کل آسمان با همان عمق داشته باشند.
بیشتر کهکشان های کیهان احتمالاً کوتوله اند (مطلب شماره 169). برای مثال، در گروه محلی کهکشان های ما، تنها 3 کهکشان مارپیچی بزرگ (مطلب شماره 96) شامل راه شیری، آندرومدا و کهکشان مثلث وجود دارد. بقیه کهکشان ها یا کوتوله اند و یا نامنظم (مطلب شماره 159). 

منبع : Universetoday

***

ستاره صبحگاهی و شامگاهی چیست ؟

17 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 189)
یکی از القاب سیاره زهره، ستاره بامدادی است. همچنین آن را ستاره شامگاهی نیز می نامند. البته زهره اصلاً یک ستاره نیست بلکه یک سیاره است. پس چرا به زهره چنین القابی داده شده است؟ 

سیاره درخشان زهره در نقش "ستاره شامگاهی". عکس از: احسان سنایی

مدار زهره، در درون مدار زمین قرار دارد. بر خلاف سیارات بیرونی، زهره همواره در آسمان به خورشید نزدیک است. زمانی که زهره در یک سوی خورشید است، خورشید را در آسمان دنبال کرده و سریعاً پس از غروب آفتاب، هنگامی که آسمان به اندازه کافی برای رؤیت راحت آن تاریک شد، درخشنده می شود. زمانی که زهره در درخشنده ترین حالت خود قرار دارد، تنها چند دقیقه پس از غروب آفتاب در آسمان نمایان می شود و این هنگام است که آن را ستاره شامگاهی می نامند.
زمانی که زهره در سوی دیگر خورشید قرار دارد، همزمان با حرکت خورشید در آسمان، در مقابل آن پیشروی می کند. در چنین حالتی زهره چندین ساعت پیش از طلوع آفتاب از افق شرق طلوع می کند. سپس همچنان که خورشید بالا می آید، آسمان نیز به روشنی می گراید و زهره در آسمان روز از دید پنهان می شود. در این حالت به آن ستاره بامدادی می گویند.
یونانیان و مصریان باستان، می پنداشتند که زهره در واقع دو جرم متفاوت از همند؛ یکی ستاره بامدادی و یکی ستاره شامگاهی. یونانیان به ستاره بامدادی، فسفروس به معنای "آورنده نور" می گفتند و ستاره شامگاهی را نیز هسپروس، به معنای "ستاره شامگاه" لقب داده بودند. چند صد سال بعد، هلنیان وابسته به یونان دریافتند که زهره در واقع جرمی واحد است. 

منبع : Universetoday

***

چرا بعضی وقت ها ماه قرمز است ؟

16 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 188)
اکثر اوقات رنگ ماه، زرد روشنی است که حاصل بازتاب نور خورشید بر سطح آن می باشد (مطلب شماره 93)؛ اما گاه رنگ ماه به قرمز زیبا و چشمگیری متمایل می شود. چه اتفاقی افتاده است؟ چه چیزی باعث شده است ماه را قرمز ببینیم؟ 

یکی از بیشترین اوقاتی که ماه را به رنگ قرمز روشنی دیده ایم، هنگاه طلوع و یا غروب ماه است. عکس از : احسان سنایی

شرایطی وجود دارد که باعث می شود ماهِ قرمز ایجاد شود. متعارف ترین و شناخته شده ترین حالت آن نیز وقتی است که ماه ارتفاعش در آسمان کم بوده و نزدیک به افق دیده شود؛ یعنی اندک زمانی پس از طلوع و یا پیش از غروب، در افق. درست مانند خورشید، زمانیکه ماه در نزدیکی افق واقع شده است، نور آن بایستی از قشر ضخیم تری از جو در مقایسه با هنگامیکه بالای سر ما قرار دارد، عبور کند. جو زمین، می تواند نور خورشید را پخش کند و چون نور ماه، خودش نور پخش شده خورشید است، با عبور از جو زمین، شدیداً پراکنده می شود. نور قرمز به آسانی از جو عبور کرده و زیاد دچار پخش شدگی نمی شود؛ در حالیکه قسمت آبی طیف، براحتی پخش می شود. زمانیکه یک ماه قرمز را می بینید، نور قرمزی را می بینید که پخش نشده است و آبی و سبز آن در جو پخش شده اند. به همین خاطر است که ماه را قرمز می بینیم.
دلیل دوم برای قرمز شدن ماه، وجود گونه ای از ذرات پراکنده در هواست. یک آتش سوزی در جنگل و یا یک فوران آتشفشانی می تواند هوا را پر از ذرات ریزی کند که بخشی از نور ماه و خورشید را جذب می کنند. بار دیگر این ذرات تمایل به پخش قسمت آبی و سبز طیف نور مرئی داشته و به نور قرمز اجازه عبور راحت از خود را می دهند. زمانیکه یک ماه قرمز را می بینید که در ارتفاع بالایی در آسمان قرار دارد، احتمالاً دلیلش وجود مقادیر زیادی غبار در هواست. 

در جریان ماه گرفتگی، با ورود سایه زمین به ماه، رنگ ماه به قرمزی می گراید تا اینکه در اوج زمان ماه گرفتگی که سایه زمین حداکثر سطح ماه را پوشانیده است، ماه نیز قرمزترین حالت خود را دارد. تصویر بالا، تصویری ترکیبی از دقایقی پیش و پس از اوج یک ماه گرفتگی کلی است که تصور اوج نیز در میانه قرار گرفته است و تغییر رنگ ها بخوبی مشهود است. عکس از: فرد اسپناک

و سومین و چشمگیرترین حالتی که به قرمزشدگی ماه می انجامد، هنگام ماه گرفتگی است. در ماه گرفتگی، ماه از میان سایه زمین عبور کرده و تاریک می شود. اگر بتوانید از درون مخروط سایه به زمین نگاهی بیاندازید، لبه جو گرداگرد سیاره را به رنگ قرمز می بینید. بار دیگر، دلیلش این است که مقادیر فراوانی از جو زمین، قسمت آبی/سبز طیف را بیشتر دچار پخش شدگی کرده است و به قسمت قرمز اجازه عبور مستقیم را داده است. در ماه گرفتگی، ماه تماماً از میان سایه زمین عبور می کند و دیگر بواسطه بازتاب نور خورشید درخشان به نظر نمی رسد؛ هر چند نور قرمزی که از جو زمین می گذرد، به ماه رسیده و آن را رنگ آمیزی می کند.
و اینگونه بعضی اوقات ماه را قرمز می بینیم. 

منبع : Universetoday

***

دهانه یوکاتان؛ بقایای برخوردی که به انقراض نسل دایناسورها انجامید

15 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 187)
دهانه یوکاتان را گاه چیکسولوب نیز می نامند؛ دهانه ای حاصل از برخورد یک سیارک با زمین با قطر حدود 180 کیلومتر و عمق تقریبی 10 کیلومتر. این دهانه، 65 میلیون سال پیش و در اثر برخورد یک جسم آسمانی بزرگ - یک سیارک و یا یک دنباله دار - با شبه جزیره یوکاتان و با قدرتی در حدود یک حمله هسته ای، ایجاد شد. بیش از 50% گونه های زیستی زمین شامل تمامی انواع دایناسورها، در نتیجه تغییر اقلیم شدیدی که پس از برخورد بوقوع پیوست، منقرض شدند. آیا می توانید تصور کنید که اگر چنین پدیده ای امروز بوقوع بپیوندد، چه خواهد شد؟ فقط می دانم که نمی خواهم چنین اتفاقی رخ دهد!

نقاشی خیالی از لحظاتی پس از برخورد فاجعه بار یوکاتان در 65 میلیون سال پیش که منجر به انقراض نسل دایناسورها، این اربابان بلامنازع باستانی سیاره زمین شد

دهانه یوکاتان در دهه هفتاد میلادی، در جریان جستجو برای منابع نفتی و توسط گلن پنفیلد کشف گردید. پنفیلد در ابتدا قادر نبود شواهد لازم مبنی بر اینکه چنین پدیده زمین شناختی بخصوصی، در واقع یک دهانه برخوردی است را به دست آوَرَد و بدین ترتیب از ادامه جستجو منصرف گردید. او بالاخره با آلن هیلدبرند ارتباطاتی را برقرار کرد. پنفیلد پس از آن موفق شد نمونه هایی را به دست آورد که مدرکی بر برخوردی بودن منشأ این عارضه زمین شناختی بود. این مدارک شامل کواتز ضربه خورده، تکتیت ها و یک ناهنجاری گرانشی در آن منطقه از زمین بود. آنالیزهای مربوط به ایزوتوپ عناصر تشکیل دهنده سنگ ها و نیز سن سنجی آنها نشان داد که سن دهانه به 65 میلیون سال پیش بازمیگردد. در لبه های این عارضه همچنین می توان حلقه ای از گودال های عظیم آب را مشاهده کرد. 

در لبالب قسمتی از دهانه عظیم یوکاتان که در قسمت خشکی قرار دارد، مقادیر بسیاری گودال های هراس انگیز پر از آب موسوم به cenote وجود دارد که میراثی از برخورد 65 میلیون سال پیشند. تصویر بالا حفره ubicado را نشان می دهد. در تصویر کوچکتر، می توانید جزئیات درون این گودال ها را بصورت شماتیک مشاهده نمایید. شماره 1، نشان دهنده غارهای زیرزمینی است که تا صدها متر به اطراف گسترش یافته اند و امروزه پذیرای گونه های زیستی متنوعی بوده و مکان های پرطرفداری برای غواصی محسوب می شوند. شماره 2 نیز بقایای حاصل از برخورد را مشخص کرده است که در کف بسیاری از این گودال ها بصورت کپه هایی از سنگ انباشته شده اند

دهانه یوکاتان احتمالاً پس از برخورد جرمی با قطر حدود 10 کیلومتر و با نیرویی در حدود یکصد میلیون مگاتن با زمین ایجاد شده است. این نیرو معادل نیروی نهفته در تمامی جنگ افزارهای هسته ای در حال حاضر در تمام دنیاست! پس از چنین برخوردی ممکن است برای هفته ها زمین نور خورشید را به خود نبیند و شوک حاصل از برخورد نیز احتمالاً سونامی هایی با صدها متر بلندی ایجاد کرده است. در ابتدا دایناسورهای عظیم گیاهخوار از میان رفتند؛ و گوشتخواران نیز می بایست اندکی پس از آنها از بین رفته باشند. باران های اسیدی و آتش سوزی های وسیع سریعاً بوقوع پیوست و سراسر زمین برای سالها در نبردی بین مرگ و زندگی به سر می برد. 

تصویر بالا، تصویری توپوگرافیک از محل دهانه یوکاتان است که همانگونه که مشخص است، با وجود فرسایش شدیدی که روی آن صورت پذیرفته است، همچنان ساختار دوحلقه ای خود که خبر از برخوردی حقیقتاً سهمگین می دهد را حفظ کرده است. عکس پایین، محل برخورد را با دایره مشخص کرده است. امروزه، نیمی از دهانه در خشکی و نیمی از آن در خلیج مکزیک قرار دارد

اهمیت دهانه یوکاتان نبایستی مورد چشم پوشی قرار گیرد چراکه سیر تکامل گونه های زیستی سیاره ما را در یک ضربه شدیداً پرقدرت دچار تغییر کرد. بدون آن ممکن بود دایناسورها برای میلیون ها سال دیگر زنده بمانند و چه کسی می داند که کدام گونه های زیستی تکامل می یافتند تا امروزه سیاره ما تحت اشغال آنان قرار گیرد. شاید انسان ها هیچگاه اربابان این سیاره نمی شدند. 

منبع : Universetoday با اندکی تصرف

***

داستان کشف زحل

14 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 186)
زحل، یکی از 5 سیاره ای است که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است (مطلب شماره 16). در واقع، اغلب مثل یک ستاره بسیار درخشان در آسمان شب دیده می شود و به همین دلیل، مردمان باستان برای هزاران سال زحل را می شناختند. بعبارت دیگر؛ گفتن اینکه چه کسی زحل را کشف کرد، غیرممکن است. رومیان نام Saturn را که خدای برداشت محصول و نیز زمان در باورهایشان محسوب می شد را بر آن نهادند؛ درست همانند همان خدایی که در یونان به آن Chronos می گفتند. 

تصویر بی نظیر فضاپیمای کاسینی از چینش اعجاب آور بخشی از حلقه های سیاره زحل. عکس از: ناسا

نخستین رصد زحل از طریق تلسکوپ، در سال 1610 و توسط گالیلئو گالیله به انجام رسید. اولین تلسکوپش آنچنان مبتدی بود که او قادر نشد حلقه های زحل را تشخیص دهد؛ در عوض اینگونه فکر کرد که ممکن است سیاره دارای گوش باشد و یا دو قمر بسیار بزرگ در دو طرف آن وجود داشته باشد. زمانیکه چندین سال بعد بار دیگر زحل را دید، این قمرهای عظیم ناپدید شده بودند، اما در حقیقت این به آن دلیل بود که زاویه حلقه ها نسبت به زمین تغییر کرده بود و آنها از لبه دیده می شدند و بنابراین قابل تشخیص نبودند. 

نقاشی گالیله از زحل در پشت تلسکوپ. او زحل را سیاره ای با دو گوش می پنداشت

ستاره شناس آلمانی کریستین هویگنس، در سال 1659 زحل را رصد کرد و این مشکل را با پی بردن به اینکه بازوهای اطراف زحل، در واقع سیستمی از حلقه ها هستند، حل کرد. او همچنین نخستین کسی بود که بزرگترین قمر زحل یعنی تیتان را مشاهده کرد (در سال 2004، مأموریتی به نام هویگنس بر روی سطح این قمر فرود آمد و برای ساعاتی به انتقال اطلاعات پرداخت). 
تلسکوپ های بهتر و بهتر، کمک کردند تا بفهمیم که حلقه ها در واقع سیستمی از ذرات سنگی و یخی اند و جیوانی کاسینی، 4 قمر بزرگ دیگر زحل به نام های یاپتئوس، رئا، تتیس و دیونه را نیز کشف کرد. نخستین مشاهدات نمای نزدیک از زحل توسط مأموریت پایونیر-11 متعلق به ناسا که در اول سپتامبر 1979 در فاصله 21,000 کیلومتری از فراز ابرهای این سیاره گذر کرد، انجام پذیرفت و نخستین تصاویر نمای نزدیک را نیز به زمین ارسال نمود. فضاپیماهای دیگری نیز تا به امروز به ملاقات زحل رفته اند. ویجرهای 1 و 2، متعلق به ناسا در دهه هفتاد میلادی و فضاپیمای کاسینی که در ژولای 2006 مأموریتش را آغاز کرد و تا به امروز نیز ادامه دارد و حاصل همکاری سازمان های فضایی آمریکا و اروپاست، نام این فضاپیماها می باشد. 

منبع : Universetoday

***

آیا گرمایش جهانی زمین و سوراخ لایه ازون به هم مرتبطند ؟

13 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 185)
گرمایش جهانی و فرسایش لایه ازون، هر دو تهدیدهایی جداگانه، اما مرتبط با هم برای سیاره ما محسوب می شوند. گرم شدن زمین و اثر گلخانه ای، به گرم شدن لایه تحتانی (یا تروپوسفر) جو مربوط است که به دلیل افزایش غلظت گازهایی در جو است که چون سدی در برابر خروج گرما از جو عمل می کنند. در طرف مقابل، سوراخ لایه ازون، مربوط به کمبود ازون در لایه فوقانی جو زمین (استراتوسفر) است و باعث نگرانی جدی شده است چراکه ازون موجود در لایه استراتوسفر زمین، تابش ماورای بنفش رسیده از فضای بیرون که برای گیاهان، جانوران و انسان تهدیدی جدی به حساب می آید را جذب می کند. 

شبیه سازی های کامپیوتری خبر از وجود سوراخی عظیم در لایه ازون و بر فراز قاره قطب جنوب می دهد. عکس از : ناسا

این دو معضل، به طرقی با هم مرتبطند که در اینجا به آنها اشاره ای می کنیم:

- برخی گازهای تولید شده به دست بشر، موسوم به کلوروفلوئورکربن ها (CFC ها)، جاذب گرما بوده و نیز باعث نابودی لایه ازون می شوند. امروزه، این گازها مسئول کمتر از 10% گرم شدن زمین هستند که البته تأثیر آن، بسیار کمتر از نقش گاز اصلی گلخانه ای یعنی دی اکسید کربن است.
- لایه ازون، خود جاذب گرماست و اگرچنانچه تخریب شود، جو فوقانی سرد شده و در نتیجه اثر گرمابخشی بخشی از گازهای دیگر جاذب گرما را خنثی می کند. اما خوشحال نشوید: سرد سدن لایه های فوقانی جو، باعث بروز تغییراتی در آب و هوا می شود که بر روی الگوهای آب و هوایی مناطق با عرض جغرافیایی بالا تأثیرگذار است.
- جذب گرما در لایه های زیرین جو، باعث خروج مقادیر کمتری گرما به فضا می شود و به دنبال آن، لایه فوقانی جو سرد می شود. هر چه میزان این برودت بیشتر شود، روند تخریب لایه محافظ ازون نیز رشد سریعتری به خود می گیرد. 

نمودار رشد نمایی دمای زمین در خلال سالهای 1880 تا 2000

کاهش گازهای مخرب ازون، برای جلوگیری از تخریب بیشتر لایه ازون ضروری است؛ اما حذف این گازها به تنهایی معضل گرمایش زمین را حل نخواهد کرد. از طرفی تلاش ها برای زدودن گازهای گلخانه ای نیز برای جلوگیری از گرم شدن بیشتر زمین، برای بازیابی لایه ازون مفید خواهد بود.  

منبع : اتحادیه دانشمندان نگران 

***

آیا خورشید روزی خواهد ترکید ؟

12 تیر ماه 1388 (مطلب شماره 184)
بسیاری از ستارگان کیهان، در آخرین لحظاتشان، دچار یک انفجار ابرنواختری می شوند؛ انفجاری آنچنان قوی که حتی از چندین میلیون سال نوری آنطرفتر قابل مشاهده است. آیا این سرنوشتی است که در انتظار خورشید ما نیز هست؟ آیا خورشید روزی منفجر خواهد شد؟
نه !

آینده خورشید ما تقریباً اینچنین خواهد بود. هر چند انفجاری در کار نیست، اما این لایه های بیرونی ستاره اند که آرام آرام در فضا پخش شده و تابش ماورای بنفش کوتوله سفیدی که در مرکز این ابرهای گازی قرار گرفته است (نقطه نورانی وسط سحابی)، اینچنین این سحابی را رنگ آمیزی می کند. به این سحابی ها، اصطلاحاً سحابی سیاره نما گفته می شود (مطلب شماره 44) عکس از : تلسکوپ فضایی هابل

تنها عاملی که مشخص می کند یک ستاره در انتهای حیاتش منفجر می شود یا نه، جرم آن است. اگر ستاره به اندازه کافی جرم داشته باشد، چیزی در حدود 4 برابر جرم خورشید ما، آنگاه منفجر خواهد شد. چون خورشید نسبتاً جرم کمتری دارد، منفجر نخواهد شد. بیایید ببینیم چرا ...
همانطور که شاید بدانید، خورشید در هسته اش هیدروژن می سوزاند و هلیوم را بعنوان فرآورده تولید می کند. هلیوم در هسته خورشید ساخته می شود و سرانجام - در حدود 5 میلیارد سال دیگر - خورشید سوخت هیدروژنش را به اتمام خواهد رسانید. در این نقطه، گرانش خورشید برای ادامه واکنش های همجوشی هسته ای در هسته، کافی است، اما اینبار هلیوم را به کربن، اکسیژن، و نیتروژن تبدیل خواهد کرد. مشکل اینجاست که خورشید جرم کافی و در نتیجه گرانش کافی را دارا نیست تا زمانی که هلیوم نیز به اتمام رسید این واکنش ها تا تولید عناصر سنگین تر ادامه یابد. 
خورشید لایه های بیرونی اش را به بیرون رها خواهد کرد و تنها هسته کربنی اش بصورت کوتوله ای سفید باقی خواهد ماند (مطلب شماره 19). این توپ کربنی - در واقع یک الماس غول آسا - سپس در طول میلیاردها سال سرد خواهد شد تا به دمای زمینه کیهان برسد (مطلب شماره 99). در واقع دیگر هیچوقت منفجر نخواهد شد.
اما زمانیکه ستاره با جرم بیش از چهار برابر خورشید داشته باشید، این واکنش های همجوشی ادامه خواهد یافت. کربن، اکسیژن و نیتروژن به عناصر سنگینتر و سنگینتر بدل خواهند شد تا به آهن برسند. مشکل آهن این است که نخستین واکنشی که برای تبدیل آن به عنصر سنگینترش نیاز است، از انرژی تولیدی ستاره بیشتر بوده و در چنین شرایطی خروجی انرژی ستاره متوقف می شود و در کثری از ثانیه، لایه های بیرونی ستاره به درون فروخواهند ریخت و مقادیر عظیمی انرژی تولید می شود. این یک انفجار ابرنواختری است.
چون خورشید به اندازه کافی جرم ندارد تا واکنش های همجوشی را تا رسیدن به آهن در جدول تناوبی عناصر ادامه دهد، به مرحله انفجار نخواهد رسید. نه؛ خورشید منفجر نخواهد شد.

 منبع : Universetoday

***