سیاره زحل ( کیوان )

زحل

مقدمه

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

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

پدر مشتری

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

حرکت زحل

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




فاصله کیوان تا خورشید بیش از ۱٫۴ میلیارد کیلومتر است.
یک دور چرخش کامل کیوان به دور خورشید ۱۰۷۵۹ روز یا ۲۹٫۵
 سال طول می‌کشد.

سیاره مشتری ( برجیس )

سیاره مشتری

مُشتَری یا هُرمُز یا اورمزد یا برجیس یا زاوش بزرگ‌ترین سیاره ، سامانه خورشیدی است. از نظر دوری از خورشید، مشتری پنجمین سیاره پس از تیر و ناهید و زمین و بهرام است.

مشتری چنجمین ستاره نزدیک به خورشید و اولین غول از چهار غول گازی است. مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی بوده و جرم آن از تمام سیارات دیگر بیشتر است. مشتری که نزدیکترین سیاره غول پیکر به خورشید است، از نظر بزرگی و جرم در مقام اول جای دارد. هنگامی که در آسمان پدیدار می‌شود، به غیر از زهره از تمام ستارگان و سیاره‌های دیگر ، نورانی تر دیده می‌شود. اشکال گوناگونی در مشتری دیده می‌شود که حتی با یک تلسکوپ کوچک نیز قابل رویت است.

مشتری 69 قمر با قطرهایی حداقل معادل 10 کیلومتر دارد. این سیاره همچنین دارای تعداد زیادی قمر کوچکتر می باشد.چهار قمر از بزرگترین اقمار مشتری  به ترتیب فاصله از این سیاره عبارتند از یو، اروپا، گانیمد و کالیستو.به این چهار قمر، اقمار گالیله ای می گویند. گالیله ستاره شناس ایتالیایی در سال 1610 به کمک یک تلسکوپ بدوی ساده توانست این چهار قمر را کشف نماید.

مشتری سه حلقه به دور استوای خود دارد. البته این حلقه ها نسبت به حلقه های زحل بسیار محو به نظر می رسند. این حلقه ها از ذرات غبار تشکیل شده اند. حلقه اصلی 30 کیلومتر ضخامت و 6400 کیلومتر عرض دارد.

  مشتری(عربی) یا برجیس(فارسی)، پرجرم ترین سیاره منظومه شمسی ما با چهار قمر با اندازه های سیاره ای و بسیاری قمرهای کوچک تر، برای خود  منظومه ای مینیاتوری است. مشتری سیاره ای گازی و از نظر ترکیبات مانند یک ستاره است. در واقع، اگر حدود ٨٠ برابر بیشتر از جرم اکنونش جرم داشت، به یک ستاره تبدیل می شد. در 7 ژانویه سال ١٦١٠میلادی ، گالیله با تلسکوپ ساده و ابتدایی خود چهار "ستاره" در اطراف مشتری دید. او چهار قمر بزرگ مشتری را که اکنون آیو، کالیستو، گانیمد و اروپا نامیده می شوند، کشف کرده بود. امروزه این چهار قمر به قمرهای گالیله ای مشهورند.

نگاه کلی

مشتری پنجمین ستاره نزدیک به خورشید و اولین غول از چهار غول گازی است. مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی بوده و جرم آن از تمام سیارات دیگر بیشتر است. مشتری که نزدیکترین سیاره غول پیکر به خورشید است، از نظر بزرگی و جرم در مقام اول جای دارد. هنگامی که در آسمان پدیدار می‌شود، به غیر از زهره از تمام ستارگان و سیاره‌های دیگر ، نورانی تر دیده می‌شود. اشکال گوناگونی در مشتری دیده می‌شود که حتی با یک تلسکوپ کوچک نیز قابل رویت است. مثلا لکه بزرگ سرخ رنگی می‌توان در آن دید. موقعی که به مشتری نگاه می‌کنیم، فقط ابرها و توفانهای جو فوقانی آن را می‌بینیم. حتی تلسکوپهای مستقر در سفینه‌های فضایی نمی‌توانند از سطح پنهان در زیر هزاران کیلومتر گاز تیره جو آن تصویر بدست آورند.حجم این سیاره 1300 برابر زمین، و جرم آن دو و نیم برابر جرم تمامی سیارات منظومه شمسی است. ابرهای انواری شکل مشتری غالباً از گازهای هیدروژن و هلیم تشکیل شده اند. جو درونی سیاره حدود 1000 کیلومتر (600 مایل) پایین‌تر از ابرها شروع می‌شود که در این نقطه گاز هیدروژن به مایع تبدیل می‌گردد. در اعماق پایین تر، هیدروژن حالت فلزی دارد. در مرکز مشتری ، هسته‌ای سنگی و بسیار داغ وجود دارد که حرارتش به 3500 درجه سانتی گراد (63000 درجه فارنهایت) می‌رسد.

به یک روند مشتری چهارمین شی درخشان،در آسمان می‌باشد (پس از خورشید، ماه و ناهید) اگرچه گهگاه بهرام (مریخ) درخشان‌تر به‌نظر می‌آید.

جرم مشتری ۲٫۵ بار از مجموع جرم سیارات سامانه خورشیدی بیش‌تر است. جرم مشتری ۳۱۸ بار بیش‌تر از جرم زمین است. قطر آن ۱۱ برابر قطر زمین است. مشتری می‌تواند ۱۳۰۰ زمین را درخود جای دهد. میانگین دوری آن از خورشید در حدود ۷۷۸ میلیون و ۵۰۰ هزار کیلومتر می‌باشد یعنی بیشتر از ۵ برابر دوری زمین از خورشید. ستاره‌شناسان با تلسکوپ های برپاشده در زمین و ماهواره هائی که در مدار زمین می‌گردند به بررسی مشتری می‌پردازند. ایالات متحده تا کنون ۶ فضاپیمای بدون سرنشین را به مشتری فرستاده‌است. در ژوئیه ۱۹۹۴، هنگامی که ۲۱ تکه از دنباله دار شومیکر-لوی9 با اتمسفر مشتری برخورد کرد ستاره‌شناسان شاهد رویدادی بسیار تماشائی بودند. این برخورد برانگیزاننده ی انفجارهای سهمناکی شد که پاره ای از آن‌ها قطری بزرگتر از قطر زمین داشتند.

مشتری گون

آن سوی مریخ ، از کمربند سیاری به اندازه تقریبا 3AV عبور می‌کنیم و بالاخره به بزرگترین سیاره مشتری گون یعنی مشتری که به خاطر نام سلطان خدایان اولمپیا (Olym pian) نامگذاری شده است، می‌رسیم. به دلیل اندازه بسیار بزرگ و آلبدوی زیاد آن (51%) ، مشتری در آسمان شبهای زمین به خصوص در نقطه مقابله یک سیاره خیلی روشن است. سیاره‌های غول پیکر منظومه شمسی ، بطور قابل ملاحظه‌ای بزرگتر از سیاره‌های درونی هستند. برای مثال ، قطر مشتری یازده برابر قطر زمین و حجم آن ، هزار برابر حجم زمین است. ولی چگالی این سیاره‌ها در حدود چگالی آب است.

حرکت مشتری

مدار مشتری حول خورشید ، خروج از مرکز کمی دارد (0.0484) و تنها به اندازه 1.31 درجه نسبت به دایره البروج میل دارد. نیم قطر طول مدار آن 5.2028AV است. این سیاره یک مدار نجومی را در 11.862 سال زمینی طی می‌کند. دوره تناوب مداری هلالی 398.88 روزه آن ، دلالت بر این دارد که مشتری (با شکل کامل) هر سال دیرتر به نقطه مقابله بر می‌گردد. از آنجا که فقط می‌توانیم جو غلیظ مشتری را ببینیم، دوره تناوب چرخش سیاره بوسیله دوره تناوب چرخش اشکال جوی آن ، نظیر لکه قرمز بزرگ با اندازه گیری انتقال دوپلری نور از لبه‌های نزدیک و دور شونده و با مطالعه چرخش ساختار میدان مغناطیسی تعیین می‌شود.

مدار و چرخش

هرمز در یک مدار کم وبیش تخم مرغی (بیضی‌گون) به دور خورشید می‌چرخد. هر دور ۱۲ سال زمینی به درازا می‌کشد. همچنان که سیاره به دور خورشید می‌گردد، به دور محور پندارین (فرضی) خود نیز می‌گردد. چرخش هرمز به دور خود تند تر از هر سیارهٔ دیگری در سامانهٔ خورشیدی است؛ تنها ۹ ساعت و ۵۶ دقیقه نیاز است تا هرمز یک بار به دور خود بچرخد. (آن را با چرخش ۲۴ ساعتهٔ زمین به دور خود بسنجید)

7 شگفتی سیاره مریخ

ستاره‌شناسان در چین باستان سیاره مریخ را به عنوان ستاره‌ی آتش می‌شناختند و ستاره‌شناسان فعلی هم سؤالات بی‌پاسخ زیادی در مورد این سیاره قرمز دارند. حتی با وجود فرستادن ده‌ها ربات کاوشگر، باز هم ناشناخته‌های زیادی در مورد این سیاره قرمز باقی مانده است. در اینجا به هفت مورد از شگفتی‌های این سیاره اشاره می‌کنیم:

۱- چرا سیاره مریخ دو چهره دارد؟

مدتهاست که دانشمندان به دنبال کشف علت تفاوت سطح نیم کره شمالی و جنوبی مریخ هستند. نیمکره شمالی این سیاره صاف و کم ارتفاع است (در واقع یکی از صاف‌ترین نقاط منظومه شمسی است). این صافی و همواری احتمالاً به دلیل آبی است که زمانی بر روی سیاره مریخ جریان داشته است.

در حالی که سطح نیم‌کره جنوبی این سیاره به شدت سخت و پر از چاله است. ارتفاع در نیم‌کره جنوبی از ۴ تا ۸ کیلومتر از نیم‌کره شمالی بیشتر است. شواهد اخیر نشان می‌دهد که این اختلاف شدید میان نیم‌کره شمالی و جنوبی به دلیل برخورد یک شهاب‌سنگ بزرگ بوده است.

۲- وجود متان در مریخ

متان ساده‌ترین مولکول ارگانیک است. این گاز در سال ۲۰۰۳ توسط کاوشگر آژانس فضایی اروپا در اتمسفر مریخ کشف شد. بیشتر متان اتمسفر زمین توسط موجودات زنده تولید می‌شود. به نظر می‌رسد که متان در ۳۰۰ سال اخیر به اتمسفر سیاره مریخ اضافه شده است. بنابراین مدت زمان زیادی از تولید آن نمی‌گذرد.

البته راه‌های زیادی وجود دارد که متان بدون موجود زنده تولید شود، همانند فعالیت‌های آتشفشانی. کاوشگر بعدی آژانس فضایی اروپا که در سال ۲۰۱۶ ارسال خواهد شد، به دقت بیشتری به بررسی اتمسفر مریخ خواهد پرداخت.

۳- آیا در مریخ آب هست؟

با وجود اینکه شواهد زیادی وجود دارد که زمانی آب بر روی کره مریخ جریان داشته است ولی در مورد اینکه آیا هم اکنون این سیاره دارای آب می‌باشد، بحث‌های فراوانی است. فشار اتمسفر مریخ بسیار پایین است، یعنی در حد یک صدم فشار اتمسفر کره زمین. در این فشار آب بر روی سطح این سیاره به سرعت به بخار تبدیل می‌شود. خطوط باریک و سیاهی در دامنه کوه‌های مریخ دیده شده که ممکن است نشان از جاری شدن آب نمک در فصل بهار این سیاره باشد.

سیاره مریخ ( بهرام )

مریخ

مریخ(عربی) یا بهرام (فارسی)چهارمین سیاره منظومه شمسی و  آخرین سیاره سنگی است که بر گرد خورشید می چرخد. در طول تاریخ بشر همواره این سیاره در کانون توجهات نجومی بوده است. برای مثال بابلیان قدیم حرکات این نور قرمزسرگردان آسمان شب را دنبال کردند و نام nargel  یا  نام خدای جنگ را برآن گذاشتند.در همان زمان رومی ها بخاطر گرامیداشت خدای جنگشان اسم کنونی آنرا انتخاب کردند. یونانی ها نیز این سیاره را آرس که بیانگر خدای جنگ آنان است می نامیدند. این سیاره نزد کسانی که به آسمان می نگریستند مظهر جنگ و خون بود.

این سیاره در یک مدار بیضی شکل و با سرعتی حدود 1/24 کیلومتر در ثانیه  به دور خورشید می چرخد که اوج یا دورترین فاصله آن از خورشید  2۵۸ میلیون کیلومتر و در حضیض یانزدیکترین فاصله ۲۰۸ میلیون کیلومتر از خورشید فاصله می گیرد. ولی به طور متوسط 228 میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد. این سیاره همسایه بعدی زمین است که گاهی به ما نزدیک می شود و به حدود ۵۸ میلیون کیلومتری ما می رسد و گاهی در آن سوی خورشید به فاصله ۴۰۳ میلیون کیلومتری از ما قرار می گیرد. از جهاتی هم شبیه زمین است و یک شبانه روز آن حدود۲۴   ساعت و۴۳  دقیقه  طول می کشد.اگر هرشب در یک ساعت خاص مریخ را رصد کنید حدود ۳۳ شب وقت لازم است تا بتوانید کل سیاره را رصد کنید. محور گردش آن نسبت به خط عمود حدود 24 درجه است. هر یک سال آن معادل 2 سال (687 روز) زمینی است و قطر آن حدود 6794 کیلومتر است (جالب است بدانید مساحت مریخ با مساحت خشکیهای زمین تقریبا برابر است.) به علت دوری از خورشید حداقل دمای آن به 100 درجه زیر صفر و حداکثر آن به 27 درجه سانتیگراد می رسد.

سرعت گریز از سطح آن 5 کیلومتر بر ثانیه است. جو آن 200 مرتبه از جو زمین رقیق تر است و فشار این جو رقیق حدود پنج میلی بار است(فشار جو زمین بیش از 1000 میلی بار است).هسته سیاره بصورت ترکیبی از آهن وسیلیسیم وجنس جبه نیز از سیلیسیم می باشد.

بهترین زمان رصد مریخ زمانی است که با زمین در حالت مقابله باشد در این وضعیت فاصله بین دو جرم به حداقل رسیده ومی توان عوارض سطحی سیاره را با تلسکوپهای آماتوری نیز مشاهده کرد.این وضعیت هر ۲۶ ماه یکبار تکرار می شود و۳ ماه قبل و۳ ماه بعد ازاین تاریخ است که  سیاره ارزش رصد کردن پیدا می کند ودر بقیه روزها اندازه آن بسیارکوچک است.

البته با توجه به بیضوی بودن مدار دو سیاره زمین و مریخ در هر مقابله فاصله بین دو جرم متفاوت است بنابراین بعضی از مقابله ها از بقیه باارزش تر هستند.در ضمن بدلیل همین بیضی بودن مداری در چرخش بدور خورشید حداقل فاصله بین دو سیاره معمولا" چند روز قبل یا بعد از مقابله رخ می دهد.

زاویه محور دوران مریخ با صفحه منظومه شمسی 28 درجه است و سمت شمال این محور در حال حاضر به سوی ستاره دنب می باشد.این زاویه بین 9/15 تا 2/35 درجه متغییر بوده وسمت محور دوران با دوره تناوب 51000 سال زمینی یک دور کامل می چرخد.

                               حرکت رجعی(بازگشتی):

در حالیکه زمین به حالت مقابله با این سیاره می رسد(مانند بقیه سیارات بیرونی) وبعد از عبور از آن حالت به نظر می رسد که این سیاره حرکت عادی به سمت شرق خود در زمینه ستارگان  را متوقف کرده وبه سمت غرب برمی گردد بعد از مدتی دوباره متوقف شده وحرکت عادی خود به سمت شرق را آغاز می کند.این حرکت ویژه سیارات بیرونی ناشی از این است که زمین در مدار دور خورشیدسریعتر از آنها حرکت می کند.در حالیکه زمین از آنها سبقت می گیرد به نظر می رسد که مانند اتومبیلی در اتوبان از زمین عقب می مانند وبه عقب بر می گردند ولی بعد از اینکه فاصه زمین با آنها بیشتر شد (برای مثال بعد از گذشت دو ماه ) به نظر می رسد که حرکت عادی خود را آغاز می کنند.

 

                                         ترکیبات جوی:

در جو آن گازهای دی اکسید کربن(با درصد۳/۹۵ )، اکسیژن (با درصد ۱۵/۰ )،نیتروژن با درصد۷/۲و کمی بخار آب(با درصد ۰۳/۰ ) و گازهای بی اثر(مانند آرگون با درصد ۶/۱ )وجود دارد.

فاصله متوسط از خورشید	227/94 کیلومتر
قطر استوا	6786 کیلومتر
مدت حرکت وضعی	24/62 روز زمینی
مدت حرکت انتقالی	686/98 روز زمینی
سرعت مداری	24/14 کیلومتر در ثانیه
دمای سطحی	-120 تا 25 درجه سانتیگراد
جرم (زمین=1)	0/11
چگالی متوسط (آب=1)	3/95
جاذبه (زمین=1)	0/38
تعداد قمر	2

10 حقیقت جالب درباره ی ماه

نشریه لایوساینس پس از آغاز ماموریت های جدید ناسا در راستای بازگرداندن انسان به کره ماه ، به بررسی 10 حقیقت شگفت انگیز درباره ی ماه پرداخته است .

1. ضربه ی بزرگ

ماه در نتیجه برخوردی شکل گرفته است که از آن با نام برخورد عظیم یا برخورد بزرگ یاد می شود . اخترشناسان به منظور توضیح این پدیده نظریه ای را با این مظمون ارایه کرده اند : در حدود 4/6 میلیارد سال پیش ، جسمی عظیم در ابعاد سیاره ی مریخ اندکی پس از شکل گیری خورشید و منظومه ی شمسی با زمین یرخورد کرده است . در نتیجه ی این برخورد ابری از صخره های تبخیر شده مرکب از اجرام کیهانی و بدنه زمین به مدار خارجی زمین پرتاب شد . این ایر به تدریج سرد و فشرده شده و حلقه ای کوچک را از اجرام جامد تشکیل داد که با جمع شدن این اجرام در کنار یکدیگر ماه کنونی شکل گرفت .

2.زمین عامل طلوع ماه

هر روز و طی زمان های متغیر ماه از سمت شرق طلوع کرده و در سمت غرب غروب می کند . فرایندی که شباهت زیادی به روند حرکتی خورشید و دیگر ستاره ها دارد .

زمین در حال چرخش بر محور خود در جهت شرق است که این پدیده باعث نمایان شدن اجرام کیهانی و ناپدید شدن آنها در طول زمانی معین می شود . کره ی ماه نیز طی هر 29/5 روز سفری مداری حول زمین دارد که این حرکت تدریجی در آسمان رو به شرق صورت می گیرد . به همین دلیل است که طلوع ماه در برخی روزها با 50 دقیقه تاخیر صورت می گیرد . این شیوه حرکتی همچنین می تواند دلیل طلوع گاه به گاه زود هنگام ماه در هنگام عصر و یا در  طول روز را توضیح دهد .

ماه ( قمر زمین )

 

ماه تنها قمر طبیعی زمین وپنجمین قمر بزرگ منظومه شمسی، چندمیلیارد سال است که به دور زمین می چرخد. هزاران سال است که انسان آن را نظاره نموده و به عنوان نشانی از خداوند به آن احترام گذاشته است. او همواره در این رویا بوده که روزی بتواند به این جهان همسایه سفر کند. ماه با پدیده های نوری منظم و از روی قاعده ای که مرتب تکرار می شود از قبیل هلال و بدر به نیاکان ما یاری نموده تا بتوانند نخستین تقویم های قابل استفاده را به وجود آورند. ماه به خاطر نزدیک بودن به زمین بعد از خورشید درخشانترین جرم آسمانی از دیدگاه زمینیان است که در حالت بدر(ماه کامل) با قدر ۱۲- می درخشد. ماه همچنین اولین جرم آسمانی بود که انسان توانست در مورد فاصله، اندازه، ابعاد و مناظر آن به تحقیق و بررسی بپردازد.

ماه در یک مدار بیضوی( همانند مدار سیارات منظومه شمسی) به دور سیاره مادر خود یعنی زمین می چرخد که در حالت حضیض (نزدیکترین فاصله) ۳۵۶۵۰۰ کیلومتر و در حالت اوج(دورترین فاصله) ۴۰۶۷۰۰ کیلومتر از زمین فاصله می گیرد ولی به طور متوسط ۳۸۴۰۰۰ کیلومتر از زمین فاصله دارد. قطر ماه در حدود ۳۵۰۰ کیلومتر است و تقریباً برابر با عرض قاره استرالیا است.

این تغییر فاصله باعث می شود قطر ظاهری ماه بین 38/29 تا 53/33 دقیقه قوسی تغییر کند.(منظور از قطر ظاهری،اندازه زاویه جسم در کره آسمان است.به عبارت دیگر زاویه ای است که بین دو خط رسیده از دو سر جسم در چشم راصد ایجاد می شود)واضح است که هرچه ماه به حضیض مداریش نزدیکتر باشد قطر زاویه ای آن بیشتر وهرچه دورتر باشد(یعنی در اوج باشد)کوچکتر دیده خواهد شد.

 ماه تقریباً هر ۵/۲۷ روز یک بار به دور زمین می چرخد و در این مدت هم یک بار به دور خود می چرخد. به این جهت است که ماه همواره یک روی خود را به ما نشان می دهد چیزی که به قفل شدگی گرانشی معروف است.درواقع بشر قبل از پرتاب سفینه های فضایی به ماه،هرگز طرف دیگر ماه را ندیده بود.

نکته دیگری که باید به آن اشاره نمود اختلاف بین محور چرخش ماه به دور خود با صفحه مداریش است.ماه مانند زمین ،در صفحه مداریش به دور خودش نمی چرخد بلکه استوای ماه با صفحه مداری آن زاویه ای در حدود 1 درجه و32 دقیقه قوسی می سازد.البته این زاویه در مقایسه با زاویه تمایل محور دوران زمین که در حدود 5/23 درجه است بسیار کم است.این زاویه در زمین موجب بوجود آمدن فصول سال گردیده است.

حرکت ظاهری ماه در آسمان

آنچه که ظاهرا یک ناظر از حرکت ماه در آسمان مشاهده می کند،حرکت از غرب به شرق در آسمان می باشد.در این حرکت ،در هر ساعت ماه حدود نیم درجه ودر هر روز حدود ۱۲ درجه از غرب به شرق حرکت می کند.همچنین با این حرکت در چهارده روز اول ماه قمری،بطور متوسط زمان غروب ماه حدود ۵۰ دقیقه بتاخیر می افتد( جالب است بدانید از آنجاییکه دلیل اصلی وقوع پدیده جزر و مد هم ماه می باشد رخ دادن جزر ومد هم روزانه به همین اندازه به تاخیر می افتد)

                                          دمای سطحی ماه
دامنه تغییرات دمای سطح ماه بسیار زیاد است. هر بخش از سطح ماه به مدت تقریباً دو هفته پیاپی در معرض اشعه خورشید قرار می گیرد و سپس برای مدتی به همین درازا شب را می گذراند. به دلیل عدم وجود جو قابل ملاحظه در ماه، همچنین کم بودن ضریب بازتاب این کره (حدود ۷ درصد) اختلاف دما میان بخش روشن و تاریک ماه بسیار زیاد است.
دمای بخش روشن ماه گاهی به حدود ۱۳۰ درجه سانتیگراد می رسد و این در حالی است که دما در بخش تاریک آن تا حد ۱۸۰- درجه سانتیگراد کاهش می یابد. یعنی این جرم آسمانی اختلاف دمایی در حدود ۳۱۰ درجه را در سطح خود تحمل می کند.

در پشت این حرکت ظاهری ،حرکت واقعی ماه در آسمان ودر فضا قرار دارد که این ناشی از جاذبه اصلی زمین واثرات گرانشی وتاثیرات مغناطیسی خورشید ودیگر سیارات می باشد.به لحاظ جرم ناچیز ماه در منظومه شمسی،حرکت مداری ماه بسیار پیچیده بوده ومدار آن بسیار متغییر است بطوریکه در کتب مرجع نجومی روابط محاسباتی مدار ماه به کمک بسط روابط به سری هارمونیکهای کروی به یک دنباله حدود ۶۰۰ جمله مثلثاتی صورت می گیرد که خود نشان دهنده پیچیدگی محاسبه وآنالیز مدار ماه می باشد.یکی از پدیده های مرتبط به مدار و سرعت چرخش ماه بدور زمین رخگرد است.

سیاره زمین ( ارض )

زمین

زمین سومین سیاره ی سامانه ی خورشیدی است که در فاصلهٔ ۱۵۰ میلیون کیلومتری از ستاره ی خورشید قرار دارد. از نظر واژه شناسی ایرانی، زم یکی از فرشتگان دین زرتشت بوده است که با پسوند «ین» زمین رابه وجود آورده است. این سیاره چگال ترین و از نظر بزرگی پنجمین سیاره از هشت سیارهٔ سامانه ی خورشیدی است. همچنین در میان چهار سیاره ی سنگی گردان به دور خورشید (تیر، ناهید، زمین و مریخ) زمین بزرگترین آن‌ها است. گاهی از آن با نام‌های جهان و سیارهٔ آبی نیز یاد می‌شود.نام لاتین آن Terra است. در سامانهٔ خورشیدی، فاصلهٔ زمین تا خورشید بین فاصلهٔ زهره (یا ناهید) تا خورشید و فاصلهٔ مریخ (یا بهرام) تا خورشید است. زمین جزو سیارات داخلی سامانهٔ خورشیدی به‌شمار می‌آید.

نزدیک به ۴٫۵۴ میلیارد سال (به صورت دقیق تر ۰٫۰۰۰۶ ± ۴٫۵۶۷۲ میلیارد سال) از پیدایش زمین می‌گذرد؛ و زندگی بر روی سطح آن در طول یک میلیارد سال پدیدار گشته است . هم اکنون زمین خانهٔ میلیون‌ها گونه از جانداران است که انسان یکی از آن‌ها است. زیست کره ی زمین با گذر زمان جو زمین و دیگر شرایط فیزیکی و شیمیایی این سیاره را دچار دگرگونی‌های شگرفی کرده‌است و محیطی را فراهم کرده‌است تا اندامگان زنده بتوانند به رشد و زیست‌زایی بپردازند. همچنین در اثر این دگرگونی‌ها لایه ی اوزون به دور این سیاره تشکیل شده‌است، لایه‌ای که با کمک میدان مغناطیسی زمین مانع از ورود پرتوهای آسیب رسان خورشید می‌شود و به این ترتیب اجازه می‌دهد در زمین زندگی ادامه یابد. ویژگی های فیزیکی، پیشینهٔ زمین شناسی و گردش زمین باعث شده‌اند تا زندگی در این دوره‌ها در آن پابرجا بماند و انتظار آن می‌رود که برای ۵۰۰ میلیون تا ۲٫۳ میلیارد سال دیگر نیز زندگی همچنان ادامه داشته باشد.

پوسته ی زمین به چندین لایهٔ سخت یا زمین ساخت بشقابی تقسیم شده‌است، این لایه‌ها در گذر میلیون ها سال در زمین جابجا می‌شوند. نزدیک به ۷۱٪ از سطح زمین با آب شور اقیانوس‌ها پوشیده شده‌است و باقی‌ماندهٔ آن را قاره‌ها و جزیره‌ها تشکیل می‌دهند که خود آن‌ها نیز تعداد زیادی دریاچه و دیگر سرچشمه‌های آبی را در خود جای داده‌اند. بیشتر سطح قطب‌های زمین از یخ یا دریای یخ زده پوشیده شده‌است. ساختار درونی زمین پویا است و لایه‌های آن عبارتند از لایهٔ ضخیم گوشته ی جامد، یک لایه، هسته ی بیرونی که مایع است و میدان مغناطیسی را تولید می‌کند و یک لایه، هسته ی درونی که آهنی و جامد است.

زمین همواره با دیگر جرم‌های آسمانی بویژه خورشید و ماه در اندرکنش است. هم اکنون زمین با سرعتی ۳۶۶٫۲۶ برابر سرعتی که به دور خودش می‌گردد، به گرد خورشید می‌گردد که این برابر با ۳۶۵٫۲۶ روز خورشیدی یا یک سال نجومی است. محور گردش زمین نسبت به خط عمود بر صفحهٔ گردش آن ۲۳٫۴ درجه انحراف دارد. این انحراف باعث ایجاد تغییرات فصلی با دورهٔ گردشی برابر با یک سال اعتدالی یا ۳۶۵٫۲۴ روز می‌شود. تنها ماه طبیعی شناخته شده برای زمین، کرهٔ ماه است که از نزدیک به ۴٫۵۳ میلیارد سال پیش گردش خود به دور زمین را آغاز کرده‌است. ماه باعث ایجاد کشند در آب اقیانوس‌ها، پایدار شدن زاویهٔ انحراف محور زمین و کم‌کم آهسته‌تر شدن سرعت گردش زمین شده‌است. در آخرین بمباران شهابی تقریباً میان ۳٫۸ و ۴٫۱ میلیارد سال پیش، چندین سیارک و شهاب سنگ با زمین برخورد کرد و دگرگونی‌های درخور توجهی در سطح زمین ایجاد کرد.

جو زمین ترکیبی است از نیتروژن (نزدیک به هشتاد درصد)، اکسیژن (نزدیک به بیست درصد) و چندین گاز دیگر.

بلندترین نقطه بر روی خشکی‌های زمین کوه اورست نام دارد که نزدیک به ۹ کیلومتر از سطح دریا بالاتر است. ژرف‌ترین قسمت دریاها نیز در نزدیکی جزایر فیلیپین در اقیانوس آرام قرار دارد. عمق این ناحیه حدود ۱۱ کیلومتر پایین‌تر از سطح دریا است و به آن درازگودال ماریاناگفته می‌شود.

محدودهٔ دمای هوا بر روی کره زمین میان ۸۹٫۲ (قطب جنوب) درجه زیر صفر تا ۷۰٫۷ (کویر لوت، ایران) درجه بالای صفر قرار دارد. محیط استوای زمین ۴۰٬۰۷۵۱۶ کیلومتر و جرم زمین ۱۰^۲۴×۵٫۹۷۳۵ کیلوگرم (هشتاد برابر جرم ماه) است. فاصله کره زمین تا کره ماه ۳۴۰ هزار کیلومتر می‌باشد.

انسان ها نیازهایشان را از منابع کانی‌ها و محصول‌هایی که از زیست کره بدست می‌آید، تأمین می‌کنند. نزدیک به ۲۰۰ کشور مستقل در جهان وجود دارد که انسان‌ها در این کشورها پخش شده‌اند و از راه دیپلماسی، سفر، تجارت و فعالیت‌های نظامی با هم در اندر کنش قرار می‌گیرند.فرهنگ و دانش انسان‌ها با گذر زمان بسیار پیشرفت و تغییر کرده‌است. انسان‌ها زمانی به نظریه صاف بودن زمین و بعد نظریهٔ مرکز بودن زمین در جهان معتقد بودند. از دیدگاه‌های امروزی به زمین، می‌توان به دیدگاه فرضیه ی گایا اشاره کرد.

۲۲ آوریل نیز به عنوان روز جهانی زمین نامگزاری شده اشت.

انواع ذخایر معدنی فلزی و غیرفلزی از دیگر ویژگی‌های بخش بیرونی پوسته زمین است.

کره زمین دارای چگالی بیشتری نسبت به دیگر سیاره‌های منظومه ی خورشیدی است.

گاه‌شناسی

پویانمایی شکسته شدن پانجه آ (پانگه آ)

دانشمندان برآورد کرده‌اند که نخستین بار ماده در ۴٫۵۶۷۲ ± ۰٫۰۰۰۶ میلیارد سال پیش در سامانهٔ خورشیدی تشکیل شد و در ۴٫۵۴ میلیارد سال پیش (با ۱٪ خطا) زمین و دیگر سیاره‌های سامانه خورشیدی از ابر خورشیدی پدید آمدند. سحابی خورشیدی یا solar nebula ابری است صفحه‌ای شکل ساخته شده از گاز و غبار که پس از تشکیل خورشید برجای مانده‌است.

زمین پس از تشکیل در یک دورهٔ ۱۰ تا ۲۰ میلیون ساله، یکپارچگی خود را بدست می‌آورد و به کمال می‌رسد. این سیاره در آغاز به صورت مواد ذوب شده بود و کم‌کم با گذر زمان گرمای خود را از دست داد و یک پوستهٔ جامد جایگزین مواد مذاب آن شد. کمی پس از آن در ۴٫۵۳ میلیارد پیش ماه نیز بوجود آمد.

سیاره ناهید ( زهره )

سیاره ناهید ( زهره )

دومین سیاره منظومه شمسی بعد از تیر ،سیاره زهره (عربی)یا ناهید(فارسی) است.بعد از ماه و خورشید پرنورترین جسم آسمانی است وهر از چند گاهی نظر مردم را به خود جلب می کند.ونوس که معادل لاتین زهره است به معنای الهه زیبایی وعشق است.یونانیها آنرا آفرودیت وبابلیها آنرا ایشتار می نامیدند.این سیاره 1600 سال قبل از میلاد هم شناخته شده بوده  وظاهرا" اقوام مایا آنرادر روز هم رصد می کرده اند.

از آنجاییکه بسیاری از کمیت های آن مانند زمین است (قطر آن تنها 650 کیلومتر از زمین کمتر است) آنرا خواهر زمین هم خوانده اند وقبلا" تصور بر این بوده که زیر ابرهای آن مانند زمین تمدنی هوشمند وجود دارد.زهره با دمایی که دارد وهمه جایش چه شب وچه روز تقریبا"470 درجه است بیشتر به جهنم شبیه است تا زمین.برخلاف سیاره تیر که دیدنش بسیار مشکل است سیاره زهره را تقریبا" همه انسانها بدلیل درخشندگی خیره کننده اش حداقل یکبار دیده اند هرچند شاید آنرا نشناخته باشند.

این سیاره مانند تیر و ماه دارای دوره کامل هلالی می باشد وهلال های آن تقریبا" هر 1.5 سال یا ۵۸۶ روز تکرار می شوند (دوره تناوب هلالی)وحتی بعضی افراد ادعا کرده اند که هلال آنرابا چشم غیر مسلح دیده اند. نیمی از این مدت در سمت راست خورشید(از دید زمینیان) بوده وهنگام صبح دیده می شود ونیمی دیگر در سم چپ خورشید بوده وشامگاهان دیده می شود.عامه مردم در حالت اول آنرا ستاره صبحگاهی ودر حالت دوم ستاره شامگاهی می نامند.

وضعیت مداری و هلالی سیاره

 

ناهید در مداری که از همه سیارات دایروی تر است بدور خورشید می چرخد (کمترین خروج از مرکز را دارد)بطوریکه فاصله آن با خورشید طی یک دوره  تنها بین 107 تا 108 میلیون کیلومتر تغییر می کند.نزدیکترین فاصله آن با زمین 42 میلیون کیلومتر ودورترین فاصله آن یعنی زمانیکه در سمت دیگر خورشید است به 257 میلیون کیلومتر می رسد بنابراین تغییرات اندازه ظاهری آن بسیار زیاد است ودر حالت نزدیکی قطر ظاهری آن 6 برابر بزرگتر از زمانیکه دور است می باشد.علاوه بر مدار دایروی ٬شکل ظاهری آن نیز بدلیل چرخش خیلی کند (سرعت وضعی آن تنها 6.5 کیلومتردرثانیه است در مقایسه بازمین که این سرعت 30 کیلومتر در ثانیه است) برخلاف دیگر سیارات که قطر استوایی بیشتری دارند بسیار دایروی است.هسته این سیاره وزمین  ترکیبی از آهن ونیکل است در حالیکه هسته تیر ومریخ آهنی است.

سیاره تیر ( عطارد )

سیاره تیر ( عطارد )

اولین،کوچکترین ونزدیکترین سیاره به خورشید سیاره تیر یا عطارد(عربی) است.از میان 5 سیاره قابل مشاهده با چشم غیر مسلح مشاهده آن بدلیل نزدیکی به خورشید وتحت تاثیر قرار گرفتن نور آن بسیار مشکل است.فاصله زاویه ای میان تیر و خورشید در بیشترین مقدار تنها به ۳/۲۸درجه می رسد.بهمین دلیل مشاهده آن با چشم غیرمسلح فقط به دقایق نخستین غروب خورشید ویا دقایقی پیش از طلوع خورشید منحصر می گردد.

این سیاره در شرایط مساعد با چشم غیر مسلح بصورت ستاره ای پرنور در افق که بدلیل کوچکی ونزدیکی به افق چشمک زن  است ٬مشاهده می شود(قدر ظاهری بین ۲- تا۵/۵ ).در یک تلسکوپ متوسط بصورت قرصی سفید رنگ کوچک وبا تلسکوپهای قوی بهمراه بعضی علائم سطحی با رنگ خاکستری مشاهده می شود.در مجموع بدلیل کوچکی(حتی کوچکتر از دو قمر منظومه شمسی با نامهای تیتان و گانیمید) ودوری ،اطلاعاتی که از آن بکمک تلسکوپهای زمینی بدست آمده ناچیز است.

یونانیان باستان آنرا با دو اسم می شناختند٬ زمانیکه در هنگام غروب دیده می شد آنرا هرمس HERMES و زمانیکه صبحگاه دیده می شد آپولو می نامیدند.تیر روی یک مدار کاملا" بیضی شکل حول خورشید می چرخد.خروج از مرکز مدار آن ۲۰۶/۰ از تمام سیارات منظومه شمسی بیشتر است .کوتاه ترین فاصله آن (حضیض)باخورشید 46001272کیلومتر و بیشترین فاصله (اوج)به 69817079 کیلومتر می رسد.

بدلیل بیضی بودن مدار طبق قوانین کپلر سرعت مداری آن بین 58.98 تا 38.86 کیلومتر در ثانیه تغییر می کند.زاویه بین محور دوران سیاره با صفحه منظومه شمسی حدود ۷ درجه است.

سیاره تیر مانند سیاره ناهید بدلیل اینکه از زمین به خورشید نزدیکتر است مانند ماه یک دوره هلالی کامل دارد.زمانیکه به زمین نزدیکتر است بصورت هلالی دیده می شود وزمانیکه از زمین دور می شود به حالت بدر(قرص کامل) نزدیک شده وبسیار کوچک دیده می شود.زمان تکرار شدن وضعیت هلالی یا همان دوره گردش هلالی این سیاره 115.8۷7 روز است.تقریبا"یک چهارم این مدت زمان در سمت چپ خورشید است وباید در هنگام غروب خورشید  انتظار دیدن آنراداشت٬ تقریبا" یک چهارم این مدت زمان در سمت راست خورشید است و هنگام طلوع خورشید وقبل از آن باید انتظار دیدن آنرا داشت و تقریبا" نصف این مدت زمان٬ بدلیل اینکه در سمت آنطرف خورشید و یا بین زمین وخورشید واقع است بدلیل درخشش نور خورشید قابل مشاهده نیست.

چند روز قبل از اینکه سیاره به بیشترین فاصله زاویه ای با خورشید برسد (هنگامیکه زمان  غروب مشاهده می شود) ودر سمت مقابل ٬زمانیکه صبح هنگام مشاهده می شود ٬چند روز بعد از گذشتن از بیشترین فاصله زاویه ای به بیشترین نورانیت می رسد.

بدلیل نزدیکی به خورشید این سیاره تحت تاثیر شدید میدان گرانشی خورشید می باشد وطبق پیش بینی روابط نسبیتی قطر بزرگ مداری آن هر صد سال حدود 4۳ ثانیه قوسی جابجا می شود.

مدار این سیاره درون مدار زمین قرار دارد و ناچارا"هر از چند گاهی از بین زمین وخورشید عبور می کند ولی از آنجاییکه صفحه چرخش آن با صفحه چرخش زمین بدور خورشید متفاوت است٬ طی عبور از میان زمین وخورشید از مقابل قرص خورشید گذر نمی کند . بااین وجود  دونقطه مشخص در دوتاریخ مشخص وجود دارد که سیاره در صفحه چرخشی زمین بدور خورشید قرار می گیرد.اگر زمان رسیدن سیاره به این دونقطه٬ زمین در نزدیکی یا دقیقا" در آن دو نقطه قرار داشته باشد به نظر می رسد که از دید ساکنان زمین٬ قرص سیاره از مقابل قرص خورشید عبور می کند .این وضعیت با دوره ۱۳ بار در هر قرن تکرار می شود .این پدیده عبور یا transit نامیده می شود.این وضعیت درمورد سیاره زهره نیز وجود دارد.

زمان گردش سیاره بدور خورشید یا همان زمان گردش نجومی 87.9۷ روز است .این دوره برای زمین 365 روز یا یک سال است.درمورد چرخش سیاره بدور خود نیز مطالبی گفتنی وجود دارد.در سالهای حدود 1880 گیووانی شیپارلی توانست مقداری از جزئیات سطحی سیاره را ترسیم کند.بعد از مدتی نتیجه گیری کرد که بایداین سیاره به خورشید قفل شده باشدیعنی دوره گردش بدور خود با دوره گردش بدور خورشید برابر باشدونیمی از آن هرگز به سمت خورشید قرار نمی گیرد.مطالعات راداری در سال 1962 نشان می داد که سمت تاریک سیاره از آنچه که باید گرمتراست.چون اگر واقعا"هرگز به سمت خورشید قرار نمی گرفت باید خیلی سردتر می بود.در سال 1971 ستاره شناسی به نام گلدشتاین دوره چرخش بدور خود را(حرکت وضعی) 58.65 روز محاسبه نمود تااینکه سفینه مارینر 10  مقدار 58.646روز را بدست آورد٬عددی که در حال حاضر مورد قبول است(این زمان چرخش از دوره چرخش تمام سیارات منظومه شمسی بجز زهره کوتاهتر است.)

بااین حساب گرچه سیاره تیر به خورشید قفل نشده ولی به دوره تناوب مداریش جفت شده است.تیر طی هرچرخش بدور خورشید دقیقا" 1.5  بار بدور خودش می چرخد(یا هر دوبار چرخش حول خورشید سه بار دور خودش).هر طلوع تا طلوع روز بعد خورشید بر سطح تیر 176 روز زمینی طول می کشد.طولانی بودن  شبانه روز بعلاوه بیضی بودن مداری٬ ویژگیهای بی نظیری به دمای سطحی سیاره داده است بطوریکه بیشینه دمادر روز درمناطق استوایی آن بویژه سمتی که روبه خورشید است به 700 درجه کلوین (۴۲۷ درجه سانتیگراد)وکمینه دما در شب در قعر بعضی حفره ها در مناطق قطبی سیاره به ۹۰ درجه کلوین (۱۸۳- درجه سانتیگراد)می رسد.از لحاظ تفاوت دمای شبانه روز این سیاره همتا ندارد.

باد خورشیدی

باد خورشیدی

دانشمندان قرن نوزدهم ،خورشید را سرچشمه جویباری از ذرات ابر گونه‌ای که در فضای بین سیارات روان است، می‌پنداشتند و بر این اعتقاد بودند که پدیده‌هائی چون فروغهای قطبی و توفان های مغناطیسی (که اختلالاتی را در میدان مغناطیسی زمین موجب می‌گردد.) از برخورد ابر گونه مزبور با جو زمین پدید می‌آیند.
این نظریه در سال 1900 بوسیله الیور لوچ انگلیسی چاپ و منتشر گردید و حدود سی سال بعد یعنی در سال 1932 جی. بارتلز خاطر نشان ساخت که ارتباطی میان توفانهای مغناطیسی و فعالیت مشعلهای خورشیدی موجود نیست و احتمالاً این پدیده را بایستی با دوره چرخش 27 روزه خورشید مربوط دانست. به گمان بارتلز اختلالات مغناطیسی زمین بر اثر فعالیت مناطقی از خورشید که آنها را مناطق می‌نامید، ایجاد می‌گردد.

نتایج حاصله از بررسی دنباله یا گیسوی ستارگان دنباله‌دار بر نظریه گسیلش ذرات خورشیدی نیرو بخشید و در سال 1958 ای.ان پارکر ثابت نمود که ذراتی از تاج خورشیدی  جدا گردیده و از هر سو در فضای بین سیارات به حرکت در می‌آیند و پدیده‌ای را به نام باد خورشیدی بوجود می‌آورند. به گمان پارکر ، دمای فوق العاده زیاد تاجهای خورشیدی ، فشارهای زیادی را موجب گردیده و به جریان برونسوی مواد خورشیدی می‌انجامد.

از آنجائی که هیچ مانع خارجی در سر راه مواد مزبور وجود ندارد. لذا از سرعت جریان آنها کاسته می‌گردد و به سان گلوله‌ای که در سراشیب غلطان است، همچنان به راه خود ادامه می‌دهند. منشأ این پدیده همانا تاج خورشیدی است که بسا در سرشت خود همواره در انبساط و پراکنش بوده و برای جایگزینی مواد از دست رفته از لایه‌های زیرین خویش تغذیه می‌کند. اما اینکه مکانیسم تغذیه دقیقاً چگونه عمل می‌کند؟ هنوز به درستی روشن نیست.
نتایج بدست آمده از کاوش های فضایی کشورهایی چون اتحاد جماهیر شوروی و آمریکا (بویژه مارینر2) مداومت باد خورشیدی را ثابت می‌سازد و با آغاز عصر فضا ، تحقیق در زمینه آشنایی با این مکانیسم با جدیت هر چه تمامتر دنبال می‌گردد و هر روز بر آگاهی با در مورد شناخت پدیده باد خورشیدی افزوده می‌شود.

ویژگیهای باد خورشیدی

باد خورشیدی بطور پیوسته و با سرعت بین 200 تا 900 کیلومتر در ثانیه در فضای میان سیارات می‌وزد (رقم بین 400 تا 500 کیلومتر در ثانیه را می‌توان سرعت متوسط بادهای خورشید محسوب داشت) و ذراتی که بوسیله باد خورشیدی حمل می‌شوند حدود 4 تا 5 روز وقت لازم دارند تا به زمین برسند. باد خورشیدی شامل تعدادی الکترون و پروتون همراه با مقدار کمی یون های سنگین می‌باشد.


مهمترین ذرات باد خورشیدی در فاصله خورشید تا زمین را ذرات آلفا (هسته هلیوم) تشکیل می‌دهند که حدود 4 تا 5 درصد مجموع ذرات را به خود اختصاص داده‌اند. تراکم متوسط این ذرات چیزی حدود در متر مکعب است که این رقم با فاکتوری معادل بیش از صد در تغییر است. (به طور مثال تراکم ذرات مزبور در سطح دریای زمین برابر در متر مکعب می باشد).

دمای پلاسمای باد خورشیدی که بر حسب پراکنش سرعت ذرات بیان می‌گردد. در نزدیکیهای زمین حدود کلوین است. با این ترتیب ظاهراً زمین در لفافی از پلاسمای بسیار گداخته و بسیار رقیق پوشیده شده، این وضعیت نشان می‌دهد که خورشید از جرم خود حدود کیلوگرم در ثانیه می‌کاهد و آن را به پدیده‌ای بنام باد خورشیدی مبدل می‌سازد. با این روند مدتی معادل حدود سال وقت لازم است تا تمام جرم خورشید بر باد رود. جالب اینجاست که این مدت تقریباً 10 بار طولانی‌تر از مدت زمان آغاز پیدایش و فعالیت خورشید تا زمان حاضر است.

میدان مغناطیسی خورشید

میدان مغناطیسی خورشید

خورشید میدان مغناطیسی پیچیده و بزرگ دارد،به طور میانگین در کل سطح خورشید،میدان مغناطیسی حدود یک گاوس است،حدودا دو برابر میدان مغناطیسی قوی که به طور میانگین در سطح زمین وجود دارد (0.5 گاوس)،به طور کلی از انجایی که سطح خورشید 12000 بار بزرگ تر از زمین است میدان مغناطیسی خورشید تاثیر بزرگی دارد.

میدان مغناطیسی خورشید در حقیقت به بیرون از فضا،تا دورترین سیاره هم گسترش می یابد.این گستردگی در فواصل دور را میدان مغاطیسی میان سیاره ای می نامند (IMF) ،باد خورشیدی جریانی از ذرات شارژ شده است که به بیرون از خورشید روانه می شود و میدان مغناطیسی را به سمت سیارات و اطراف حمل می کند.میدان مغناطیسی میان سیاره ای و باد خورشیدی در مسیرهای پیچیده ای با میدان مغناطیسی سیاره ای برهم کنش دارند

به طور کلی شکل پایه ای میدان مغنطیسی خورشید شبیه به میدان مغناطیسی زمین است،یا شبیه به میدان مغناطیسی یک آهنربای میله ای است.اگرچه این میدان مغناطیسی پایه (میدان دوقطبی) رشته های پیچیده ای از میدان های گسترده هستند که هر بار تغییر می کنند.

مکان هایی از خورشید که میدان مغناطیسی قوی دارند مناطق فعال نامیده می شوند و اغلب لکه های خورشیدی نمایانی تولید می کنند،میدان مغناطیسی در همسایگی یک لکه خورشیدی بزرگ می تواند به قدرت 4000 گاوس باشد،خیلی خیلی بزرگتر از میدان میانگین خورشید. شکسته شدن میدان مغناطیسی نزدیک مناطق فعال باعث ایجاد انفجارهای پر انرژی بر روی خورشید می شود مانند شراره های خورشیدی یا به بیرون پرتاب شدن مواد از تاج خورشیدی.میزان پیچیدگی میدان خورشید باعث کاهش و افزایش هر بخش از هرچرخه ی لکه ی خورشیدی می شود.

ذات و منبع حقیقی میدان مغناطیسی خورشید جزو عرصه های پژوهشی در حال حاضر است.به طور واضح برانگیختگی پلاسمای شارژ شده در نوار همرفت نقشی را در این موضوع ایفا می کند.برخی ازخاصیت مغناطیسی خورشید ممکن است باقی مانده ای از ابر اولیه ای باشد که خورشید را شکل داده است

برخی از ساختارهای شگفت انگیزی در اتمسفر خورشیدی دیده می شود مانند زبانه های خورشیدی و حلقه های تاجی که در طول خطوط میدان مغناطیسی مانند قوسی در هزاران کیلومتر بالای سطح خورشید به صورت مواد به بیرون پرتاب شده قابل مشاهده هستند

خطوط میدان مغناطسیی شبیه سازی شده توسط کامپیوتر در تصویر،میدان مغناطیسی تاج خورشیدی و پیچیدگی میدان مغناطیسی خورشید را نشان می دهد. رنگها روی سطح خورشید میزان قدرت میدان مغناطیسی خورشید را نشان می دهد (زرد بزرگتر است)

لکه های خورشیدی و میدان مغناطیسی

شفق قطبی

شفق قطبی چیست؟
شفق قطبی (aurora) که به آن سپیده قطبی و نور قطبی هم می‌گویند یکی از پدیده‌های جوی بسیار زیبای کره زمین است. نورهایی بسیار زیبا و خیره‌کننده که در آسمان حرکت می‌کنند و معمولا شکل‌های منحنی‌مانندی دارند.
آسمان تابان می‌شود و نقش‌هایی با رنگ‌ها و شکل‌های گوناگون در آن دیده می‌شود. این نقش و نگارهای رنگین گاهی دارای شکل کمان یکنواخت است، گاهی ساکن است و گاهی تپنده. گاهی متشکل از شمار زیادی پرتو است با طول موج‌های متفاوت که مانند پرده‌ها و نوارها در آسمان بازی می‌کنند و پیچ و تاب می‌خورند. رنگ درخشنده نورهای از سبز مایل به زرد به سرخ و بنفش مایل به خاکستری تغییر می‌کند.

زیبایی شفق، پدیده‌ای که برخی قبایل کانادایی به آن رقص ارواح می‌گویند، چشم هر ناظری را به آسمان خیره می‌کند.این نورهای طبیعی زیبا که در عرض‌های جغرافیایی نزدیک به قطب دیده می شوند، در سپیده‌دم قطبی قابل مشاهده هستند.

هر چقدر به قطب شمال نزدیک ‌شوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری برای دیدن شفق قطبی وجود دارد. شهرهای شمالی کانادا که بسیار نزدیک به قطب شمال هستند و ایسلند مناطقی مناسب برای رویت این پدیده‌اند.

شفق‌های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است خیلی بالا باشد ولی در افق شمالی به صورت سبز بر افروخته و در صورت طلوع خورشید به صورت قرمز کمرنگ دیده می‌شوند. از ماه‌ سپتامبر تا اکتبر و همچنین از مارس تا آوریل بیشترین احتمال دیده این پدیده وجود دارد.

در قطب جنوب نیز این پدیده اتفاق می‌افتد ولی فقط در جنوبی‌ترین عرض جغرافیایی قابل رویت است و گاهی اوقات در آمریکای جنوبی و استرالیا شفق مشاهده می‌شود.

سپیده قطبی چگونه به وجود می‌آید؟
طبیعت و علت شفق قطبی زمان درازی به کلی پوشیده مانده بود و قرن‌ها بود که در مورد این پدیده خیال‌پردازی می شد.اسکیموهای ساکن در مناطق مختلف افسانه‌های جالبی در مورد سپیده قطبی داشتند.
گروهی معتقد بودند روح انسان‌های خوب پس از مرگ به منطقه‌ای از آسمان می‌رود که شفق قطبی در آن وجود دارد؛ جایی که پر از نور و شادی است، از سرما و کولاک خبری نیست و شکار حیوانات در آن منطقه بسیار آسان است!
گروهی دیگر اعتقاد داشتند شفق نتیجه توپ‌بازی ارواح انسان‌ها در آسمان با جمجمه شیر‌ماهی است و جریان‌های نور نشان دهنده کشمکش ارواح است!

سرخپوستان کانادای شرقی و جنوب آلاسکا هم شفق قطبی را ارواح رقصان انسان‌ها در آسمان می‌دانستند.در این میان گروهی از سرخپوستان شفق را نشانه جنگ و طاعون می‌دانستند و عده‌ای در میان اسکیمو‌ها برای دفاع از خود در برابر شفق باخود چاقو حمل می‌کردند.

 

شراره خورشیدی

مناطقی با انفجارات مقطعی در نزدیکی نواحی فعال خورشید که بدنبال آن طی چند ساعت می تواند تا ده میلیارد میلیارد ژول انرژی آزاد شود یک شراره نوعی طی حدود 5 دقیقه به حداکثر فعالیت می رسد وطی حدود 20 دقیقه هم رو به افول می گذارد.بعضی از شراره ها می توانند تا سه ساعت هم دوام بیاورند.بدنبال یک شراره مقادیر بسیار زیادی انرژی در طول موجهای اشعه ایکس اشعه گاما وحتی امواج رادیویی آزاد می شود.ذرات زیر اتمی شامل الکترون(که در بسیاری موارد سرعت آنها به نصف سرعت نور می رسد) پروتون وتعدادی هم عناصر سنگین تر به فضاپرتاب می شوند همین طور ابری پلاسمایی که به محیط بین سیاره ای پرتاب می شود.بدنبال برخورد پلاسما وذرات پرانرژی با تاج امواج شوکی بوجود می آیند که سطح خورشید را تحت تاثیر قرار داده وموجب بوجود آمدن زبانه های جدیدی می شوند.

دانشمندان اعتقاد دارند شراره ها بر اثر آزاد شدن ناگهانی انرژی مغناطیسی در مناطقی که فعالیتی بصورت شکل گیری لکه هاوجود داشته یا سایر مناطق فعال شکل می گیرند.بدنبال برخورد خطوط مغناطیسی مخالف مقداری از انرژی آنها به اشکال دیگر انرژی مانند گرما وانرژی جنبشی جریان ذرات تبدیل می شود پرتوهای اشعه ایکس نرم و ماوراءبنفش دور تولید وسپس با حرکت الکترونهای پرانرژی به سمت مناطق پایینی اشعه ایکس سخت و ذرات آلفا تولید می شود.در برخورد امواج شوک با تاج نیز اشعه ایکس سخت تولید می شود.

شراره ها دارای اثراتی روی زمین نیز هستند.ذرات با سرعت زیاد بعد از حدود 30 دقیقه به زمین می رسند وذرات با سرعت کم نیز به صورت باد خورشیدی بعد از چند ساعت تا حتی دو روز به زمین می رسند.بدنبال برهمکنش ذرات باردار با نواحی بالایی جو زمین پدیده شفق قطبی شکل می گیرد و پرتوهای اشعه ابکس و ماورا بنفش نیز منطقه یونکره  ودر نتیجه ارتباطات رادیویی زمین را مختل می کند.ابرهای پلاسمایی وبی نظمی های باد خورشیدی واختلالات میدان مغناطیسی نیز روی مغناطکره زمین اثر گذاشته وموجب بروز طوفان های مفناطیسی ودر نتیجه اختلال در خطوط انتقال نیرو می شود.

زبانه های خورشیدی

منطقه ای از پلاسمای نسبتا" سرد وچگال در بالای رخشانکره که توسط میدان مغناطیسی خورشید شکل می گیرد.بدلیل اثرات میدان مغناطیسی دما در زبانه های آرام به 10000 درجه کلوین می باشد در حالیکه دمای لایه های مجاور که  تاج خورشید می باشد به 2 میلیون درجه می رسد.زبانه ها به شکل نقاط روشنی که از لبه خورشید بلند می شوند در زمان خورشیدگرفتگی  مشاهده می شوند.زبانه ها را بکمک طیف نگاشت یا خورطیف نگاشت که از منطقه فام سپهر در خط طیفی هیدروژن آلفا یا خطوط H و K  مربوط به کلسیم یونیده تهیه شده باشد نیز می توان مشاهده کرد.

زمانیکه زبانه ها در مقابل قرص خورشید مشاهده می شوند به صورت رشته هایی تاریک مشاهده می شوند.بطور کلی زبانه ها به دو دسته تقسیم می شوند زبانه های آرام وزبانه های فعال.

زبانه های آرام در دو منطقه در هردو نیمکره شمالی وجنوبی خورشید ومعمولا" در مناطقی دور از نواحی فعال خورشید به چشم می خورند.یک منطقه در سمت قطبی عرضهایی که لکه ها در آن شکل می گیرند ویک منطقه دیگر در نواحی نزدیک قطب ها .زبانه های آرام دارای حرکت قابل توجهی نیستند وبرای چند هفته تاچند ماه  می توانند دوام بیاورند.عموما" طول آنها بین 100000 تا 600000 کیلومتر  وبین 5000 تا 10000 کیلومتر پهنا دارند.بلندی زبانه ها می تواند به 50000 کیلومتر بالاتر ازرخشانکره برسد.

زبانه های فعال مناطقی باعمرکم وسرعت زیاد هستند که به همراه مناطق فعال٬ لکه ها و شراره ها در عرضهای پایینی خورشید دیده می شوند.زبانه های فعال به اشکال مختلفی دیده می شوند برای مثال

بلندی زبانه های فعال طی یکساعت حتی می تواند به 700000 کلیومتر برسد.زبانه های آرام  هم می توانند از زبانه های فعال شکل بگیرند.زبانه های آرام توسط امواج مورتن(MORETON)  درمناطق دارای  شراره هم تحت تاثیر قرار می گیرند.طول قوس حلقه این زبانه های انفجاری قبل از تکه تکه شدن می تواند به یک میلیون کیلومتر برسد.ناپدید شدن این مناطق نیز عموما" با فوران تاج خورشیدی (CORONAL MASS EJECTION) همراه می باشد.

لکه های خورشیدی

لکه خورشیدی ناحیه‌ای بر روی سطح خورشید (فوتوسفر) می‌باشد که به وسیله فعالیت‌های شدید مغناطیسی بوجود می‌آید که مانع از انتقال گرما می‌شوند، این ناحیه‌ها به علت کاهش درجه حرارت سطح به وجود می‌آیند. آن‌ها می‌توانند بدون کمک تلسکوپ از روی زمین نیز دیده شوند. اگرچه این ناحیه‌ها درجه حرارتی در حدود ۳۰۰۰–۴۵۰۰ کلوین دارند، تضاد دمای این ناحیه با مواد پیرامون در حدود ۵۸۰۰ کلوین  به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به وضوح به عنوان لکه‌های سیاه دیده بشوند، همچون بدنی که از شدت گرما سیاه شده باشد (تقریباً نزدیک فوتوسفر) این تابعی از T (دما) به توان چهارم است. اگر یک لکه خورشیدی از فوتوسفر جدا شود می‌تواند قوش الکتریکی درخشانی را بوجود بیاورد.

لکه خورشیدی، در حین ظاهر شدن از فعالیت‌های شدید مغناطیسی، میزبان آثار دیگری مانند تاج های خورشیدی و رخدادهای قطع ارتباط نیز هستند. بیشتر شراره‌های خورشیدی و پس‌زنی توده تاج سرچشمه در فعالیت‌های مغناطیسی پیرامون منطقه گروه‌های لکه قابل رویت خورشید است. پدیده‌های مشابهی که به طور غیر مستقیم در ستاره‌ها رصد شده‌اند عموماً لکه‌های ستاره‌ای نامیده می‌شوند و در دو نوع روشن و تاریک اندازه‌گیری شده‌اند.

نحوهٔ کشف و مشخصات

قبل از سال ۱۶۱۵ میلادی اروپاییان عقیده داشتند که خورشید یک کره تابناک وبی لکه باشد.