1 ساعت نوری از زمین؛ مشتری و زحل

نور خورشید پس از 45 دقیقه سفر در میان فضا، به سیاره ی غول پیکر منظومه ی شمسی می رسد. مشتری، سلطان سیارات و پرجرم ترین سیاره ی منظومه ی شمسی است، یعنی اگر جرم همه ی سیارات دیگر را روی هم بریزیم، باز از جرم مشتری کمتر می شود.

مشتری نه تنها پرجرمترین بلکه بزرگترین سیاره است.

بله! مشتری واقعا بزرگ است، ولی با زمین یک تفاوت مهم دیگر هم دارد: و آن این است که مشتری مانند زمین از سنگ و خاک درست نشده است، بلکه تماما از گاز تشکیل شده است! در واقع مشتری یک توپ بزرگ گازی است که به خاطر نیروی جاذبه دور هم جمع شده است. این غول بزرگ گازی، دارای هیچ سطح محکمی نیست تا یک سفینه بتواند روی آن فرود بیاید! در واقع سفینه های بدون سرنشینی که تا به حال به سوی مشتری فرستاده شده اند، بدون اینکه روی سطح آن فرود بیایند، یا از کنار آن گذشته اند و یا در اعماق گازهای مشتری سقوط کرده اند و در حین آن اطلاعات علمی را از مشتری به سوی زمین مخابره می نمودند.

سفینه ای که در دریای عمیق گازی مشتری به سمت پایین حرکت می کند، دائماً با افزایش عمق، فشار بیشتری را احساس می کند. شبیه یک غواص که در اعماق دریا فشار لایه های آب بالای سرش را روی بدنش احساس می کند، سفینه ی فضایی نیز در اعماق گاز های مشتری به همین حال دچار می شود.

هیچ سفینه ای نمی تواند در آن اعماق تاب بیاورد، و تحت فشار زیاد مثل یک تکه چوب خرد می شود! در آن اعماق زیاد، گاز به شکل یک مایع گرم درمی آید.

دانشمندان فکر می کنند که شاید در اعماق بسیار زیاد درون سیاره ی مشتری، یعنی مرکز آن، یک کره ی سنگی اندازه ی زمین وجود داشته باشد.

قسمت بسیار جالب دیگر از این سیاره ی شگفت انگیز، طوفان ها و ابرهای گردبادی آن است. رنگها و طرحهای بسیار زیبایی توسط مواد مختلف در این طوفان ها تولید می گردد، که در تصاویر 1و2 به خوبی دیده می شود.

مشتری
1
طوفان غول پیکر
2

در میان تمامی طوفانها و گردبادهای سیاره، بزرگترین طوفان را به نام چشم مشتری می شناسند که در تصویر 2 دیده می شود. این گردباد بزرگِ سطح مشتری در واقع از نظر اندازه، 2 تا 3 برابر کل سیاره ی زمین است! در تصویر 3 ، زمین در کنار این چشم غولپیکر مشتری مونتاژ شده است، و می بینید که اندازه ی آن نسبت به زمین بسیار بزرگ است!

مقایسه ی زمین با مشتری
3

واقعیت این است که این طوفان ها و گردبادهای عظیم که در تصویر  4 دیده می شود، همگی در حال حرکت و چرخش اند.

انبوه طوفانهای مشتری
4

ولی اینها تمام پدیده های جالب مربوط به این سیاره نیست، بلکه اگر دقت کنیم، اجسام ریز و درشتی را می بینیم که به دور این سیاره در حال چرخش و گردش اند.

مشتری دارای خانواده ی بزرگی است: مجموعه ای حدود 63 قمر تا به حال برای مشتری کشف شده است. این اقمار، مانند ماه که به دور زمین می گردد، به دور مشتری در چرخش اند. در میان اقمار مشتری، چهار قمر بزرگتر و معروف تر وجود دارد که حتی با یک دوربین دو چشمی معمولی از زمین دیده می شوند: این اقمار را گالیله ای می گویند. زیرا گالیله برای اولین بار آنها را دید. او با تلسکوپش این کشف را انجام داد. در تصویر شماره 5 این چهار قمر گالیله ای دیده می شوند: یو، اروپا، کالیستو و گانیمد.

اقمار گالیله ای
5

در میان اقمار مختلف مشتری، مجموعه ای از انبوه تکه سنگها و قطعات یخ وجود دارد، که در یک مدار منظم به دور مشتری در حال چرخش اند. اگر از دور به این مجموعه سنگها و یخها نگاه کنیم، آن را مانند یک حلقه ی زیبا به دور این سیاره خواهیم دید. البته چون این حلقه خیلی نازک است، به راحتی دیده نمی شود: تصویر 6 یک نقاشی علمی از این تکه های یخ و سنگ است که به شکل حلقه ای به دور مشتری قرار دارد.

نقاشی
6

سیاره ی مشتری با تمام جذابیتش ما را برای دیدن زیبایی های سیاره ی بزرگ بعدی آماده می کند: زحل.

سیاره ی زحل حلقه های بزرگ و زیبایی دارد. این حلقه ها از پشت تلسکوپ، منظره ی بسیار چشم نوازی ایجاد می کند. حلقه های زحل نیز مانند حلقه های مشتری از انبوهی تکه های یخ بزرگ و کوچک تشکیل شده است. در تصویر 7 یک نقاشی علمی دیده می شود که تشکیل حلقه ها را از ذرات ریز و درشت یخ به خوبی نشان می دهد، این تصویر تخیلی با این فرض طراحی شده است که از دید ناظری درون حلقه ها به نظر برسد. از آنجایی که دما در اطراف زحل و مشتری بسیار پایین است، سرما اجازه نمی دهد که یخها ذوب شوند. حلقه های زحل در تصویر 8  با وضوح بیشتری دیده می شوند.

در میان حلقه ها
7
حلقه های زحل
8

زحل نیز مانند مشتری دارای تعداد زیادی قمر است که به دورش می چرخند. تا به حال 56 عدد از این اقمار کشف شده است. اقمار زحل دارای اشکال مختلفی هستند ولی جالبترین آنها قمر تیتان است که مانند یک سیاره دارای جو غلیظ است و مملو از مواد آلی می باشد.

شباهت دیگر زحل با مشتری این است که زحل نیز مانند مشتری در واقع یک غول بزرگ گازی است، و دارای طوفانها و گردبادهای زیادی است. اندازه ی زحل فقط کمی از مشتری کوچک تر است و اگر آن را کنار زمین بگذاریم تصویر 9 بدست می آید که نشان دهنده ی عظمت این سیاره نسبت به زمین است!

مقایسه ی زحل با زمین
9

8 دقیقه ی نوری از زمین تا خورشید و عطارد

خورشید تنها منبع انرژی منظومه ی شمسی بزرگترین و داغ ترین جسم در این بخش از فضا می باشد.

 دمای سطح خورشید 6000 درجه ی سانتی گراد است، یعنی دمای کوره ی ذوب فولاد! اگر بخواهید سطح خورشید را تصور کنید، دریایی از گاز ملتهب را در نظر  بگیرید که انرژی بینهایت خود را از اعماق خورشید دریافت می کند. تصویر شماره ی 1 عکسی است که توسط فیلتر های مخصوص از همین دریای آشوبناک آتشین است!

سطح خورشید
تصویر 1

خورشید آنقدر بزرگ است که بیش از یک میلیون زمین درون آن جا می شود. در تصویر شماره ی 2 اندازه ی زمین در برابر یکی از زبانه های آتشین خورشیدی به خوبی دیده می شود!

زبانه ی خورشیدی
تصویر 2

شاید این پرسش برای ما ایجاد شده باشد که منبع این انرژی ناتمام خورشیدی چیست؟ آیا مقدار زیادی چوب درون خورشید قرار گرفته است!؟ یا لوله ی گاز درون آن وصل کرده اند؟ واقعیت این است که هیچ کدام از این منابع انرژی نمی تواند جوابگوی انرژی فوق العاده زیاد و شدید خورشیدی در طول میلیاردها سال باشد.

زمانی که دانشمندان با انرژی هسته ای آشنا شدند، متوجه شدند که بهترین گزینه برای منبع انرژی خورشیدی، انرژی هسته ای است.

در اعماق درون خورشید با تبدیل اتمهای هیدروژن به هلیوم مقدار بسیار زیادی انرژی هسته ای تولید می شود. فشار و دمای بسیار بالای مرکز خورشید به حدود 55  میلیون درجه ی سانتی گراد می رسد. انرژی تولید شده در مرکز خورشید میلونها سال طول می کشد تا از توده های گاز درون خورشید عبور کند و به سطح آن برسد.

گاهی اوقات کره ی ماه جلوی نور خورشید را می گیرد و ممکن است کسوف یا خورشید گرفتگی روی دهد. اگر ماه تمام قرص خورشید را بپوشاند، کسوف کلی ایجاد می شود. در تصویر 3 نمایی از یک کسوف کلی دیده می شود. اگر دقت کنید زبانه های آتشین خورشید که از لبه های ماه بیرون زده، را می  بینید.

کسوف
تصویر 3

شاید تعجب کنید اگر بدانید تمامی ستارگان آسمان شب، در واقع چیزی شبیه خورشید هستند. بعضی داغتر از خورشید، و بعضی سردتر. بعضی ها هم صدها بار بزرگتر از خورشیدند و تعدادی هم از زمین بزرگتر نیستند!

ولی خورشید در منظومه ی شمسی تنها نیست، بلکه عُطارِد نزدیکترین سیاره به خورشید، باعث می شود که خورشید احساس تنهایی نکند، و باسرعت زیادی هر 88 روز به دور خورشید می گردد.

سیاره ی عُطارِد از بعضی جهات شبیه ماه است. مثلاً همانند ماه، هوایی اطراف خود ندارد و سطحش با دهانه های فراوان برخوردی پر شده است. تصویر 4 نمایی از این سیاره را نشان می دهد.

عطارد
تصویر 4

در این تصویر مرز بین تاریکی و روشنایی دیده می شود. قسمت روشن این سیاره، بخشی است که نور خورشید مستقیما به آن می تابد و دمای بسیار زیادی پیدا می کند، ولی در قسمت تاریک سیاره که شبِ عطارد محسوب می شود دما بسیار پایین می آید! بسیار عجیب است که چطور سیاره ای مانند عطارد که اینقدر به خورشید نزدیک است، شبهای بسیار سردی داشته باشد! نبود جو در اطراف این سیاره باعث شده است، گرمای خورشید که در روز به عطارد می رسد، حفظ نگردد و با چرخیدن سیاره و فرارسیدن شب، سریعاً دما افت کند. به طوری که در بخش روز سیاره که با نور خورشید روشن است، دما به 420 درجه ی سانتی گراد، ولی در شبهای سیاره که بخش تاریک آن است، دما تا 180- درجه ی سانتی گراد افت می کند! تمام این اتفاقات به این دلیل است که عطارد جو ندارد که دمای روز را با خود نگه دارد و مانع سرد شدن عطارد در شبها شود.

از طرف دیگر، نبودِ جو در اطراف عطارد باعث می شود که تمامی سنگهای آسمانی بدون هیچ مانعی با سطح عطارد برخورد داشته باشند و به همین دلیل سطح عطارد پر از دهانه های برخوردی می باشد که در تصویر 5 یکی از آنها دیده می شود.

دهانه ی روی عطارد
تصویر 5

4 دقیقه ی نوری از زمین: مریخ و زهره

حجم مریخ و زهره نسبت به زمین

نزدیکترین دنیاها به زمین بعد از ماه، سیارات مریخ و زهره هستند. در حین گردش سیارات بدور خورشید فاصله ی آنها از زمین تغییر می کند، ولی همیشه چند دقیقه ی نوری با زمین فاصله دارند. شاید روزی فضانوردان به زهره سفر کنند ولی این اتفاق به زودی نخواهد افتاد. جو ضخیم و سنگین زهره باعث شده است که اگر کسی روی سطح زهره قرار بگیرد، زیر فشار زیاد له شود! تازه از فشار خردکننده ی جو زهره که بگذریم، سطح زهره بسیار داغ است، خیلی داغ تر از درون تنور نانوایی!

از طرف دیگر سیاره ی مریخ محیط دوستانه تر و مهربانتری دارد. شاید روزی در قرن 21 انسان روی مریخ بایستد و از آنجا به زمین نگاه کند، که نورانی ترین ستاره در آسمان مریخ خواهد بود. در واقع از نزدیکترین سیارات هم اگر به زمین نگاه کنیم، مانند یک ستاره ی درخشان به نظر خواهد رسید.

تابه حال سفینه های بدون سرنشین زیادی به مریخ سفر کرده اند، که به وسیله ی امواج رادیویی با زمین ارتباط داشتند و کنترل می شدند. ولی واقعیت این است که ارتباط دو طرفه با مریخ نشین ها کمی مشکل است. زیرا که پیامهای رادیویی از زمین چند دقیقه طول می کشد تا به مریخ برسد، و همچنین پیام پاسخ نیز چند دقیقه طول می کشد تا به زمین برسد. یعنی زمانی که شما یک پیام تلفنی برای فضانورد روی مریخ می فرستید، چند دقیقه طول می کشد تا به او برسد و پاسخی که او می دهد نیز با همین تأخیر به شما خواهد رسید.

مریخ سیاره ای است که شاید بیشترین تحقیقات علمی در مقایسه با بقیه ی سیارات درباره ی آن انجام شده است. سفینه های کاوشگر روی سطح مریخ فرود آمده اند و خاک سرخ آن را مورد آزمایش قرار داده اند. سفینه های نقشه بردار تمام سطح آنرا با دقت زیاد نقشه برداری نموده اند. حتی روبات های کوچکی روی سطح مریخ به مسافرت پرداخته اند. و تصاویری زیبا و باورنکردنی از سطح آن تهیه کرده اند. در تصویر شماره ی 1 کاوشگر فرصت روی سطح مریخ دیده می شود.

تصویر 1

سیاره ی مریخ سرخ رنگ است و معمولاً بوسیله ی تلسکوپها می توان عوارض سطحی آنرا دید: تصویر 2 علاوه بر این که بعضی بخشهای روی مریخ را نشان می دهد، کلاهک یخی مریخ را نیز، که در بالا به رنگ سفید دیده می شود، به نمایش می گذارد. کانال معروف سطح مریخ و همچنین دهانه های برخوردی و آتشفشانی مریخ نیز دیده می شوند.

تصویر 2

بلند ترین کوه در میان تمام سیارات منظومه ی شمسی مربوط به مریخ است: کوه المپیوس، که در تصویر 3 دیده می شود، در واقع دشتی به ارتفاع 25 کیلومتر بر سطح مریخ تشکیل می دهد.

تصویر 3

از جمله جالب ترین تصاویر از سطح مریخ تصویر شماره ی 4 است که نشاندهنده ی مسیر احتمالی آب مایع بر سطح مریخ در گذشته های دور است.

تصویر 4

از طرف دیگر درباره ی سیاره ی زهره به خاطر وجود جو غلیظ و گرمش تحقیقات کمتری انجام گرفته است. در تصویر 5 ابرهای اسیدی و تیره رنگ زهره دیده می شود. این جو غلیظ در زهره دمای بسیار بالایی را ایجاد می کند. دمای سطح زهره به 460  درجه نیز می رسد. درصورتی که دمای فر آشپزخانه ی شما حدود 290 درجه است!

تصویر 5

زهره در واقع نزدیکترین سیاره به زمین است. و چون بین مدار زمین و خورشید قرار گرفته است، از زمین می توان بوسیله ی تلسکوپ، هلال نازک آنرا مانند تصویر 6 مشاهده کرد. در میان سیارات منظومه ی شمسی تنها زهره و عطارد گاهی از زمین به شکل هلال دیده می شوند و هیچ گاه نمی توان از زمین هلال مریخ یا دیگر سیارات را دید.

تصویر 6

زهره تقریباً هم اندازه ی زمین است.  این روزها می توان سیاره ی زهره را در افق غربی بعد از غروب خورشید دید. ستاره ی پرنوری که چشم ها را بعد از غروب خیره می کند و اخیراً در پشت ماه قرار گرفت و یک اختفای بی نظیر ایجاد کرد. اگر یک تلسکوپ یا دوربین دوچشمی قوی داشته باشید می توانید هلال زهره را ببینید.


سفر 3ر1 ثانیة نوری از زمین: به سوی ماه

در جهان هیچ چیز از نور سریعتر نمی تواند حرکت کند. اشعه های لیزر در کمتر از ½ ثانیه به سطح ماه می رسند. در مقایسه با سرعت نور، سفینه های فضایی ما همانند لاک پشتهایی می خزند! و ساعتها طول می کشد که این سفینه ها به ماه برسند. شاید ماهها و سالها برای رسیدن به سیارات دیگر مثل مریخ و مشتری زمان نیاز داشته باشند. همانطور که می دانید نور در هر ثانیه حدود 300،000 کیلومتر طی می کند. در نتیجه می گوییم: فاصله 1 ثانیه نوری برابر است با حدود 300،000 کیلومتر.

فاصلة ماه تا زمین 3ر1 ثانیة نوری است و فاصلة زمین تا خورشید 3ر8 دقیقة نوری. پس زمانی که ما به نور خورشید نگاه می کنیم در واقع این نور حدود 3ر8 دقیقة پیش، از سطح خورشید حرکت کرده و اکنون به چشم ما می رسد.

کره ماه نزدیک ترین جشم آسمانی به زمین است. و اگر بخواهیم اندازه اش را با زمین مقایسه کنیم، ماه حجمی حدود ¼ زمین دارد، مثل نسب بین یک پرتقال و یک توپ فوتبال! اگر زمانی موجودات فضایی به سمت منظومة شمسی بیایند و به زمین برسند، سریعاً به رئیس خود گزارش خواهند داد که سومین سیارة این منظومه دارای قمری به بزرگی یک سیاره است!

این موجودات فضایی از دیدن زمین نیز بسیار متعجب و هیجان زده خواهند شد، چرا که سیاراتی مثل زمین بسیار بسیار در جهان کمیاب اند. سیاراتی مثل زمین که بخش بزرگی از سطح آنها از آب پوشیده باشد و بهترین محیط و آب و هوا را برای ایجاد و زندگی موجودات زنده در خود داشته باشند، تا به حال توسط دانشمندان در هیچ کجا غیر از زمین یافت نشده اند.

ما امروزه حتی درباره چگونگی شکل گیری سیارات نیز اطلاعات خیلی زیادی نداریم. ولی امروزه توسط ابزارآلات پیشرفته منجمین سیاراتی به دور دیگر ستارگان آسمان نیز کشف شده اند.

بیایید به سوی کره ماه باز گردیم.

1

سطح ماه مانند بسیاری دیگر از سیارات و اقمار فاقد هوا، دارای دهانه ها و گودال های بی شماری است. تعداد زیادی از این دهانه ها و برآمده گی ها در اثر برخورد سنگ های کوچک و بزرگی که به نام شهاب سنگ معروف هستند، ایجاد شده است. در شکل 1 این پستی و بلندی ها روی سطح ماه به خوبی دیده می شوند. و در شکل 2 می توان رگه های شکستگی در اطراف یکی از دهانه های ماه، به نام تیکو، را به خوبی تشخیص داد.

2

علاوه بر این سطح ماه دارای دشت های صاف و مسطحی است، که به نام دریا خوانده می شوند! در واقع همانطور که می دانید روی سطح ماه از آب خبری نیست ولی زمانی که برای اولین بار گالیله با تلسکوپ کوچکش به ماه نگاه کرد، فکر کرد این بخشهای تیره رنگ و صاف مملو از آب هستند و آنها را دریا نامید! در همان زمان گالیله طرحی از ماه کشید که در تصویر شماره 3 دیده می شود.

3

یکی از این دریا ها به نام دریای بحرانها که در واقع یک دشت مسطح خالی از آب است نیز در تصویر شماره 4 خود نمایی می کند.

4

 


1- آشنایی با صُوَرفلکی

صورت فلکی شیر
تصویر 1

رصد آسمان کار بسیار آسانی است. همه ی آنچه شما نیاز دارید یک جفت چشم و یک آسمان تاریک است. در شهرها، چراغهای خیابان، آسمان را روشن می کنند و نمی گذارند که ستارگان کم نور آسمان دیده شوند. ولی بیشتر ستارگان پرنور آسمان حتی در شهرها نیز قابل رؤیت هستند.

معمولاً سخت ترین کار، تشخیص یک ستاره یا صورت فلکی برای اولین بار است.

صور فلکی الگوهایی خیالی هستند که از کنار هم قرار گرفتن تعدادی از ستارگان در آسمان ساخته می شوند. صور فلکی معمولاً به نام اشیاء، حیوانات و موجودات افسانه ای خوانده می شوند. بعضی صورفلکی شبیه آن نامی که برایشان گذاشته اند هستند، ولی بقیه ممکن است هیچ شباهتی به نام خود نداشته باشند. مثلا صورت فلکی اسد، واقعا شبیه یک شیر است، ولی جَدی (=بُزماهی) شباهتی به این حیوان افسانه ای ندارد: تصاویر 1و 2

صورت فلکی جَدی
تصویر 2

برای شروع آشنایی با صور فلکی بیایید با مشهورترین الگوی آسمانی یعنی دب اکبر آغاز کنیم. بسیاری از ما شکل این صورت فلکی را می شناسیم. در واقع آن 7 ستاره ی پرنور دب اکبر، در آسمانِ تمامی نقاط ایران دیده می شوند. در فصل پاییز البته در نقاط جنوبی ایران، این صورت فلکی در زیر افق شمالی می رود و به سختی قابل رؤیت است. تصاویر 3 و 4 دو نما از این صورت فلکی را نشان می دهد.

دب اکبر
تصویر 3
دب اکبر
تصویر 4

صورت فلکی دب اصغر، از دب اکبر کم نورتر و کوچکتر است. ولی در شکل ظاهری شبیه دب اکبر است. در تصویر 5 موقعیت و شباهت این دو صور فلکی دیده می شود.

دب اکبر و اصغر
تصویر 5

برای اینکه ببینید آیا می توانید دب اکبر را در آسمان بیابید، به تصویر شماره 6 دقت کنید، آیا می توانید دب اکبر را از میان ستارگان تشخیص دهید؟

دب اکبر
تصویر 6

تعداد زیادی صورت فلکی در آسمان وجود دارند، که همگی در تمدنها و روزگاران مختلفی از دوران باستان (سومر و بابل)ساخته شده اند. البته بعضی از این صور فلکی مربوط به دوران متأخرتر می شوند. مثلاً صورفلکی آسمان جنوبی مربوط به سفرهای قرون اخیر به سرزمینهای نیمکره ی جنوبی زمین می شود. در واقع بعضی از صورفلکی در آسمان نیمکره ی شمالی دیده نمی شود، و باید از نیمکره ی جنوبی به آنها نگریست.

در میان صورفلکی مختلف آسمان شب، تعدادی از آنها به عنوان بروج یا صورفلکی دایرة البروجی شناخته می شوند. این صورفلکی خاص در واقع مسیر حرکت ظاهری خورشید و ماه و سیارات را در میان ستارگان نشان می دهند. و همین باعث شهرت بیشتر این صور فلکی شده است.

وقتی می گوییم که خورشید یا ماه در صورت فلکی خاصی قرار دارد به این معنی است که: ماه و خورشید در مسیر دید این صور فلکی قرار می گیرند. فرض کنید که شما در حال نگریستن به یک کوه بلند هستید، و در همین هنگام یک مداد را در مسیر دید خود قرار می دهید. از نگاه شما به نظر می رسد که این مداد در مسیر دید آن کوه قرار گرفته است. سیارات و ماه و خورشید نیز به همین شکل در مسیر دید صور فلکی دایره البروجی قرار می گیرند. تصویر شماره 7

خورشید در صورفلکی
تصویر 7