سیاره زمین

زمین سیاره ایست کوچک در بیکران فضا و یکی از نه سیاره ای که در منظومه شمسی  به دور خورشید درحال گردش می باشند. خورشید یکی از میلیاردها  ستاره ای است که کهکشان راه شیری را شکل می دهند و کهکشان راه شیری یکی از ۱۰۰ میلیارد کهکشانی است که جهان را تشکیل داده اند.

سیاره زمین تنها ذره کوچکی از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه ای برای تنها گونه های یافت شده حیات در کل جهان می باشد. حیوانات، گیاهان و دیگر ارگانیزم های حیات تقریبا در همه جای سطح زمین وجود دارند. آنها می توانند در روی زمین به حیات ادامه دهند چرا که این سیاره در فاصله مناسبی نسبت به خورشید قرار گرفته است. بیشتر گونه های حیات به گرما و نور خورشید برای ادامه زندگی خود نیاز دارند. اگر زمین اندکی به خورشید نزدیک تر بود گرما و حرارت زیاد آن همه این گونه ها را می سوزاند و اگر قدری از خورشید دورتر بود بر اثر کمبود انرژی خورشید حیات در روی آن از بین می رفت. برای ادامه حیات وجود آب نیز ضروری می باشد که زمین سرشار از آن است. آب بیشتر سطح زمین را پوشانده است.
مطالعه زمین، زمین شناسی یا ژئولوژی نام دارد. زمین شناسان با بررسی عوامل فیزیکی زمین، به چگونگی پیدایش و تغییرات آنها پی می برند. بر روی بیشتر قسمتهای زمین مانند قسمتهای درون آن، نمی توان به طور مستقیم تحقیق نمود. زمین شناسان با بررسی نشانه ها و صخره ها به روش هایی برای شناخت غیر مستقیم این سیاره می پردازند. البته امروزه، زمین شناسان می توانند با اطلاعات به دست آمده از فضا نیز به بررسی زمین بپردازند.

سیاره زهره

زهره ( ناهید ) دومین سیاره نزدیک به خورشید است و به دلیل تشابه اندازه، جرم، چگالی و حجم به خواهر دوقلوی زمین شهرت گرفته است. قطر این سیاره در حدود ۱۲.۱۰۰ کیلومتر و تقریبا ۶۴۴ کیلومتر کمتر از قطر زمین می باشد. هیچ سیاره ای به اندازه ونوس به زمین نزدیک نمی شود. در نزدیکترین حالت، فاصله ونوس از زمین حدود ۳۸.۲ میلیون کیلومتر است.

از منظر ساکنین زمین، زهره از هر سیاره و حتی ستاره دیگری درخشان تر است. در زمانهای مشخصی از سال، ونوس اولین سیاره ایست که در هنگام غروب در قسمت غربی آسمان مشاهده می شود. در زمانهای دیگر، زهره آخرین سیاره ایست که پس از طلوع آفتاب در قسمت شرقی آسمان وجود دارد. هنگامیکه زهره در آستانه درخشانترین فاز خود است، در نور روز نیز قابل مشاهده می باشد.

ستاره شناسان دوران باستان، جرمی را که به هنگام روز مشاهده می کردند ،ستاره صبحگاهی  و جرمی را که به هنگام غروب در آسمان می دیدند، ستاره شامگاهی  نامگذاری کرده بودند.بعدها آنها فهمیدند که این دو جرم در واقع یک سیاره است و آن را به افتخار الهه عشق و زیبایی ونوس نامیدند.

سیاره عطارد

عطارد یا تیر نزدیک ترین سیاره منظومه شمسی به خورشید است. از نظر اندازه نسبت به دیگر سیارات کوچکترین آنها نیز به حساب می آید. قطر آن 4880 کیلومتر است. این سیاره در یک مدار بیضی شکل به دور خورشید می گردد که خروج از مرکز آن 0.25 است. نزدیکترین فاصله آن از خورشید تنها 9/45 میلیون کیلومتر و دورترین فاصله آن  77 میلیون کیلومتر است. لذا همواره در اطراف خورشید حضور دارد و برای ما تنها در هنگام طلوع و غروب قابل رویت است. این سیاره بسیار گرم است و درجه حرارت سطح آن در هنگام روز به حدود 427 درجه سانتیگراد و در شب به 173 درجه زیر صفر کاهش می یابد. عطارد هر 88 روز یک بار یک دور به گرد خورشید می چرخد ( دوره تناوب نجومی ). در حالی که در مدت 5/58 روز یک دور به دور خود می چرخد ( حرکت وضعی ). در عطارد هیچ گونه جوی وجود ندارد، ولی برخی مطالعات وجود مقدار کمی گاز هلیوم را که گفته می شود از طریق بادهای خورشید به گرد این سیاره قرار گرفته اند اثبات می کند. شکل ظاهری این سیاره بسیار آبله گون است و چهره ای شبیه به کره ماه دارد. حفره های کوچک ویا بزرگ بسیاری در سطح آن دیده می شود که حکایت از برخورد شهاب سنگهای کوچک و بزرگ دارد البته قطر برخی از دهانه ها به ده ها کیلومتر می رسد. برخی از این دهانه ها محل خروج مواد مذاب است که امروزه با مواد مذاب پر شده اند و مانند کوه های آتشفشانی هستند.

منظومه شمسی

خورشید ما کمی بیش از چهار و نیم میلیارد سال پیش تشکیل شده است. خورشید ما نیز مثل هر ستاره دیگری در جهان به شکل توده در هم پیچیده ای از ابرهای گازی که عمدتا از هیدروژن و هلیم تشکیل شده بود به وجود آمده اما خرده ریزه هایی که از انفجار سایر ستاره ها باقی مانده بودند، غبارهای بسیار ریز کیهانی که از عناصر سنگین تر همانند کربن، اکسیژن، آلومینیوم، کلسیم و آهن تشکیل شده بودند، نیز در سرتاسر این ابرها پراکنده بودند.
 این ذرات گرد و غبار که حتی از ذرات غباری که لبه پنجره می نشیند، کوچک تر است، به عنوان نقاط تجمع در سحابی اولیه عمل می کند. سایر موارد از جمله یخ، دی اکسید کربن منجمد، دور این نقاط گردهم می آیند و بدین ترتیب این ذرات کم کم بزرگ و بزرگ تر شده و به اجرامی به اندازه یک دانه شن، یک صخره و نهایتا یک تخته سنگ تبدیل می شوند. طی چند میلیون سال، تریلیون ها تریلیون قطعه یخی، سنگ ریزه و اجرام فلزی در اطراف خورشید جوان گردهم می آیند. طی ربع میلیارد سال بعد بسیاری از این اجسام در یکدیگر ادغام شده و بدین شکل سیارات بزرگ ، اقمار، سیارک ها و اجرام موجود در کمربند کوئیپر به وجود می آیند.اجرام کوچکتری که حول خورشید در حال چرخشند، طی مدت های طولانی که از تشکیل آنها گذشته است، چندان تغییر نکرده اند.   بعضی وقت ها یکی از این قطعات سرگردان  که باقیمانده های تشکیل سیارات محسوب می شوند با سطح زمین برخورد می کنند. هنگامی که قطعات با زمین برخورد کنند، شهاب سنگ نامیده می شوند. مجموعه داران شهاب سنگ ها را برحسب میزان جلب توجهشان قیمت گذاری می کنند، اما اخترشناسان این اجرام را با توجه به تاریخ شان ارزش گذاری می کنند. همانطور که سنگواره های گیاهان و جانوران، داستان حیات در زمین را ثبت می کنند، این اجرام نیز داستان منظومه شمسی را در سال های اولیه آن ثبت کرده اند. بعضی اوقات نیز این امکان وجود دارد که از آنها برای بررسی تاریخ شکل گیری منظومه شمسی استفاده کنیم

پیدایش منظومه شمسی

● نظریه انفجار بزرگ

بیگ بنگ یکی از نظریات خلقت عالم است که اوایل قرن بیستم میلادی توسط دو اخترشناس ارائه شد. بنا به عقیده آنها، ذراتی از ماده خورشید، در اثر برخورد نزدیک یک ستاره دیگر بیرون ریخته است. بعدا این ذرات به همدیگر پیوسته و اجرام بزرگی را تشکیل می دهند که از این اجرام بزرگ، سیاره ها به وجود آمده اند. طبق نظریه انفجار بزرگ یا بیگ بنگ عالم در اثر یک انفجار بزرگ به وجود آمده و دائما در حال گسترش است. چنانچه ضریب چگالی عالم کمتر از یک باشد، روزی این گسترش متوقف خواهد شد و عالم به سمت داخل فروریزش خواهد نمود، اما از آنجایی که ضریب چگالی عالم، طبق آخرین برآوردها حدود یک تخمین زده شده است، پیش بینی می شود، شتاب دور شدن اجزای عالم از یکدیگر، زمانی متوقف گردد و عالم به حالت پایداری برسد. 

● فرضیه کانت - لاپلاس

نظریه مهم دیگر در سال ۱۷۵۵ میلادی (۱۱۳۴ شمسی) به وسیله فیلسوف آلمانی، امانوئل کانت، مطرح شد. نظر کانت به عقیده قابل قبول امروزی شبیه است. بر طبق آن، منظومه شمسی از یک ابر گاز و غبار در حال چرخش، شکل گرفته است. نظر کانت به وسیله ریاضیدان فرانسوی به نام پی یر دو لاپلاس بسط داده شد. فرضیه کانت - لاپلاس، یک ابر بسیار بزرگ از گازهای داغ را ترسیم می کند که به دور محور خود می چرخد. کانت و لاپلاس، این ابر بزرگ را سحابی نامیده اند. سرد شدن گاز سحابی، باعث انقباض آن می شود. در این ضمن، با انقباض جرم اصلی، حلقه هایی از گاز در اطراف آن باقی می مانند. این جرم اصلی همان خورشید است. حلقه ها، در اثر نیروی گریز از مرکز (نیرویی است که اجسام در حال چرخش را به طرف بیرون از مرکز چرخش می راند.) از مرکز دور می شوند. بنابراین فرضیه، حلقه های جدا از هم، منقبض شده و سیاره ها را بوجود آورده اند. دانشمندان در درستی این نظر تردید دارند، چرا که گازهای داغ گرایشی به انقباض ندارند، بلکه در فضا گسترش می یابند.

سقوط پلوتو

با یافتن تعداد زیادی سیاره کوتوله در منظومه شمسی، مقام پلوتو باز هم تنزل پیدا کرد ..!!

اخترشناسان دانشگاه دولتی استرالیا در تازه ترین تحقیقات خود سیارات کوتوله را از نو دسته بندی نموده و شمار سیارات همنوع پلوتو را تا ده درصد افزایش داده اند.

اتحادیه بین المللی اخترشناسی، ساکنین منظومه شمسی را در سه گروه دسته بندی کرده است: سیارات، سیارات کوتوله و اجرام کوچک منظومه شمسی. در سال 2006، با ترک پلوتو از ردیف سیارات منظومه شمسی و پیوستن آن به گروه سیارات کوتوله، تعداد سیارات ما به هشت کاهش یافت و تعداد سیارات کوتوله به پنج و تعداد اجرام کوچکی که به دور خورشید در گردش اند به هزاران عدد رسید.   

دانشمندان اندازه اجرام در مرز میان سیارات کوتوله و کوچک منظومه شمسی را از نو محاسبه کردند. در محاسبات قبلی اجرام یخی با شعاع بیشتر از 400 کیلومتر به صورت سیارات کوتوله معرفی شدند. تحقیقات تازه نشان می دهد که این شعاع باید به 200 کیلومتر نزدیکتر باشد، که در نتیجه شمار اجرام مشخص شده به عنوان سیارات کوتوله را تا 50 عدد بالا می برد. 

معرفی 10 سرزمین ناشناخته کیهانی در منظومه خورشیدی

قمرهایی که در مدار سیاره های انگشت شمار منظومه خورشیدی در حرکتند در واقع اجرام ناشناخته ای هستند که امید یافتن حیات در آنها بسیار بالا بوده و در عین حال ویژگی های عجیب در برخی از آنها حیرت دانشمندان را برانگیخته است.
شاید قمرها از نظر ابعاد در برابر سیاره ها بسیار کوچکتر به نظر بیایند اما گاهی اوقات از نظر ویژگی و ساختار نسبت به سیاره خود به شهرت بالاتری دست پیدا می کنند. تعداد قمرهای شناخته شده در منظومه خورشیدی از تعداد سیاره های شناخته شده بسیار فراتر بوده و به صورت تقریبی به ازای هر سیاره 20 قمر وجود دارد که در عین حال این کره های سنگی از تنوع و گوناگونی بالایی نیز برخوردارند.
در منظومه خورشیدی قمرهای ناهمواری مانند قمر تایتان وجود دارند که پیچیدگی ساختار آنها با سیاره ها برابری می کند، قمرهایی که می توانند مقصد آینده انسان برای زندگی باشند. سال 2010 آغاز چهارمین قرنی خواهد بود که از کشف چهار قمر سیاره مشتری توسط گالیله می گذرد و به همین دلیل نشریه نیوساینتیست به معرفی 10 قمر مرموز منظومه خورشیدی پرداخته است.

مستقیم تا مریخ (4)

( در سری مقاله های مستقیم تا مریخ به بررسی طرحی به همین نام پرداختیم و مراحل مختلف آن را معرفی کردیم. در این مطلب که آخرین نوشته از این مبحث است به بیان سرانجام  طرح فوق می پردازیم.)

در روزآمدسازی ماموریت طرح مبنا در سال 1377/1998 طراحان ناسا طرح پرتاب «مستقیم تا مریخ» را لغو و در عوض استراتژی «نیمه مستقیم تا مریخ» را انتخاب کردند. این کار نیاز به فراهم کردن پرتاب گری جدید و گران قیمت را برای حمل باری به وزن بیش از 200 تن به مریخ، کاهش می دهد. پرتاب گری 80 تنی، بار و مراحل سوخت را حمل می کند و به مداری پایین به دور زمین می برد، جایی که آنها به هم متصل و راهی مریخ می شوند. به این ترتیب، دست کم 6 پرتاب برای رساندن نخستین فضانوردان به مریخ لازم است.

ماموریت ناسا نسبت به «مستقیم تا مریخ» سخت افزارهای بیشتر و سنگین تری دارد، اما در اصل از همان رویکرد استفاده می کند و مانند «مستقیم تا مریخ» در اینجا هم ماموریت طرح مبنا کمک می کند تا کاوش در سیاره مریخ بسیار شدنی تر به نظر برسد. ناسا تخمینی رسمی از هزینه های این ماموریت طرح مبنا را اعلام نکرده، اما مسلما بسیار کمتر از ابتکار عمل 500 میلیارد دلاری بوش خواهد بود.

مستقیم تا مریخ (3)

(در مطلب مستقیم تا مریخ (1) به کلیاتی درباره سفر انسان به سیاره سرخ پرداختیم و در مقاله مستقیم تا مریخ (2) چگونگی تولد این طرح را مورد بررسی قرار دادیم. در ادامه به توضیح بیشتر درباره این پروژه و پاسخ سازمان ناسا به آن می پردازیم.)

«مستقیم تا مریخ» نسبت به آن طرح ابتدایی همه چیزدار اساسا تغییر کرده بود. نخست، خودرویی فقط باری سوار بر موشکی قابل مقایسه با ساترن 5 عصر آپولوها به فضا می رود. این فضاپیما شامل یک خودرو بازگشت به زمین است که سرانجام فضانوردان را به خانه بازمی گرداند. خودرو بازگشت به زمین بدون سوخت اضافی برای پرواز بازگشت روی سطح مریخ فرود می آید. در عوض حامل سخت افزار استفاده درجا از منابع (ISRU) است. این وسیله شامل تجهیزات فراوری شیمیایی خودکار، یک ژنراتور الکتریکی هسته ای و ماده خام هیدروژن مایع است. سپس تجهیزات ISRU ماده خام را با دی اکسیدکربن از جو مریخ ترکیب و متان و اکسیژن را برای سوخت موشک تولید می کند.

مستقیم تا مریخ (2)

(در مطلب پیشین به کلیاتی درباره سفر انسان به مریخ پرداختیم. در این نوشته به چگونگی تولد طرح «مستقیم تا مریخ» که ایده ای برای سفر انسان به مریخ است خواهیم پرداخت.)

چطور به مریخ می رویم؟

در سایه وجود زابرین و ناسا، کاوشگران امیدوار میان سیاره ای می توانند از میان منویی از انتخاب ها برای پرواز های بشر به مریخ یکی را انتخاب کنند.

داستان های علمی _ تخیلی پر است از فضاپیماهای عظیمی که به سادگی رفتن به فروشگاه برای خرید یک بطری شیر، از این سیاره به آن سیاره می روند اما در پروازهای واقعی میان سیاره ای چنین نیست.