مجموعه‌هایی مانند منظومه شمسی

[Security]

منظومه به مجموعه ای از اجرام سنگین و سیاراتی گفته می شود که همگی به دور یک ستاره در حال گردشند. با منظومه شمسی به خوبی آشناییم. منظومه ای مشتمل از زمین و هفت سیاره اصلی و خورشید.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

علاوه بر سیارات اجرام کوچک فراوانی در منظومه شمسی گرد خورشید در حرکتند از جمله کوتوله ها، سنگ های آسمانی و ستاره های دنباله دار و همین طور ابر های نازکی از گازها و غبار که به آنها ابر های میان سیاره گفته می شود. بیشتر از ۱۰۰ قمر طبیعی نیز در این منظومه در چرخشند.
به جز خورشید، زمین و ماه اجرام بسیار دیگری نیز وجود دارند که با چشم غیرمسلح قابل رصدند از جمله سیارات عطارد، زهره، مریخ، مشتری و زحل همین طور شهاب سنگ ها و ستارگان دنباله داری که به طور موقت قابل مشاهده اند. اجرام بسیار زیاد دیگری نیز توسط تلسکوپ ها در منظومه شمسی رصد شده اند. از سال ۱۹۹۰ ستاره شناسان سیارات زیاد دیگری در اطراف ستاره های دوردست کشف کرده اند. با مطالعه روی این اجرام و نحوه گردش شان به دور ستاره مرکزی، دانشمندان امیدوارند اطلاعات کلی تر و جامعی در خصوص منظومه ها به دست آورند.
برای مثال می دانیم که در منظومه ما چهار سیاره کوچک با سطوح سخت و نزدیک به خورشید به نام های عطارد، زهره، زمین و مریخ همین طور چهار سیاره غول پیکر با سطوح غیر جامد گازی در فاصله دورتر از خورشید به نام های مشتری، زحل، اورانوس و نپتون وجود دارند اما کشف ستاره ای دارای چندین سیاره غول پیکر گازی که در مدار های نزدیک به آن ستاره در گردشند مایه حیرت دانشمندان و ستاره شناسان شد.
برای مثال یک سیاره تقریبا به اندازه مشتری حول مداری به دور ستاره ۵۱ پگاسی (۵۱ Pegasi) کشف شده. فاصله مدار این سیاره تا ستاره نسبت به فاصله مدار سیاره عطارد در منظومه شمسی به خورشید، کمتر است. منظومه شمسی خورشید بزرگ ترین و مهمترین جرم آسمانی در منظومه شمسی است که ۸/۹۹ درصد جرم منظومه شمسی را به خود اختصاص داده است. بیشتر گرما، نور و انرژی لازم برای تشکیل و ادامه حیات توسط خورشید تامین می شود. لایه های بیرونی خورشید داغ و متلاطم است. گاز های داغ و ذرات باردار پیوسته از این لایه به فضا متساطع می شوند.
این جریان گازها و ذرات، باد های خورشیدی را ایجاد می کنند که بر همه چیز در منظومه شمسی می وزند. طبق قانون کپلر(Johannes Kepler) ستاره شناس آلمانی در اوایل قرن ۱۷ سیارات در مدارهایی بیضی شکل حرکت می کنند که خورشید در یکی از کانون های آن قرار دارد. چهار سیاره داخلی (نزدیک به خورشید) عمدتا حاوی آهن هستند. به این چهار سیاره، زمینی ها گفته می شود چون از لحاظ اندازه و ترکیبات بسیار شبیه زمین اند. چهار سیاره بیرونی (دورتر از خورشید) گلوله های عظیم گاز هستند.
تقریبا بیشتر جرم آنها را هیدروژن و هلیم تشکیل می دهد که همین امر باعث شده که این سیارات بیشتر شبیه خورشید باشند تا زمین. لایه های زیرین این سیارات ابر های ضخیم از گازست ولی ممکن است هسته بعضی از آنها جامد باشد. سیاره های کوتوله یا سیارک ها اجرام گرد کوچکی هستند که دور خورشید می چرخند. برخلاف سیارات این اجرام کوچک نیروی گرانش قابل ملاحظه ای برای تاثیرگذاری بر حرکت اجرام دیگر ندارند. این سیارک ها اغلب همراه دسته هایی از اجرام آسمانی کوچک تر از خود در حرکت اند.
به عنوان مثال در مداری به نام کمربند اصلی که مابین مدار های مریخ و مشتری قرار دارد میلیون ها جرم کوچک آسمانی و سیاره کوتوله در گردشند. سیارک های دیگری نیز در مداری به نام کمربند کایپر(Kuiper)، دورتر از مدار نپتون در گردشند.
این مدار یکپارچه مملو از اجرام کوچک نظیر شهاب سنگ ها و اجرام یخ زده و... است. در مقایسه با سیاره ها، اجرام موجود در کمربند کایپر به حرکات و گردش نامنظم درمدار خود گرایش دارند. از جمله سیارک های موجود در این منطقه می توان از پلوتو و ۲۰۰۳ یو بی ۳۱۳ (۲۰۰۳ UB۳۱۳) که از پلوتو بزرگ تر است، نام برد. به جز عطارد و زهره بقیه سیارات منظومه شمسی دارای قمر هستند.
سیارات درونی (سیاره های نزدیک به خورشید) قمر های کمی دارند. زمین یک قمر و مریخ دارای دو قمر کوچک است، اما سیارات بیرونی (سیاره های دور از خورشید) با تعداد زیاد قمرهایشان، هرکدام مثل یک منظومه هستند. مشتری دارای حداقل ۶۳ قمر است. از بین این قمرها، چهار قمر که از همه بزرگ ترند به نام گالیله (Galileo) ثبت شده اند. این ستاره شناس ایتالیایی درسال ۱۶۱۰ موفق به کشف آنها با یکی از بدوی ترین تلسکوپ ها شد.
بزرگترین قمر مشتری که بزرگ ترین قمر موجود در منظومه ما نیز است گانیمد (Ganymede) نام دارد. این قمر از عطارد نیز بزرگ تر است. سیاره زحل دارای حداقل ۵۶ قمر است. بزرگ ترین قمر زحل، تیتان (Titan)، جوی ضخیم تر از جو زمین دارد و از عطارد بزرگ تر است. اورانوس حداقل ۲۷ قمر دارد و نپتون دارای ۱۳ قمر است. احتمال وجود قمر های بیشتر حول سیاره های غول پیکر بیرونی که هنوز کشف نشده باشند بسیار زیاد است. بعضی از سیارک ها و اجرام کوچک آسمانی نیز دارای قمر هستند.
پلوتو دارای قمریست که نصف خود این سیاره کوتوله است و « ۲۰۳۳ یو بی ۳۱۳ » قمری دارد که تقریبا یک هشتم آن است. حلقه ای از غبار و اجرام کوچک پیرامون همه سیاره های غول پیکر را وجود دارد. حلقه زحل برای ما آشناترین حلقه است، اما حلقه های باریکی نیز حول مشتری، اورانوس و نپتون وجود دارند. ستاره های دنباله دار، توپ های یخی هستند که ساختمان آنها متشکل از یخ و سنگ است.
زمانی که یکی از این توپ های یخی به خورشید نزدیک می شود، بخشی از یخ های موجود در مرکز آن بخار می شوند این بخار تحت تاثیر باد های خورشیدی قرار گرفته و به شکل دنبال های برای توپ یخی در می آید و به این شکل ستار های دنباله دار به وجود می آید. ستاره شناسان ستاره های دنباله دار را در دو گروه اصلی طبقه بندی کرده اند. گروه دوره طولانی که بیش از ۲۰۰ سال طول می کشد تا یک دور کامل حول خورشید بزنند و گروه دوره کوتاه که دور خود را در مدت زمانی کمتر از ۲۰۰ سال طی می کنند.
ستاره های دنباله دار این دو گروه متعلق به دو منطقه متفاوت در منظومه شمسی هستند. ستاره های گروه دوره طولانی در منطقه ای به نام ابر اورت (Oort) مستقرند. ابر اورت نام گروهی از ستاره های دنباله داری است که در فاصله ای دورتر از مدار پلوتو قرار گرفته اند. نام این منطقه از نام ستاره شناس آلمانی، جان اورت (Jan H. Oort) گرفته شده است. وی برای اولین بار حضور این ابر را اعلام کرد.
ستاره های دنباله دار دوره کوتاه در کمربند کایپر هستند. در هر دو منطقه ابر اورت و کمربند کایپر، اجرامی دیده می شود که مربوط به دوره شکل گیری سیارات در منظومه شمسی است. سیاره های کوچک دیگری نیز در این منظومه حضور دارند که در واقع سنگ های آسمانی هستند. مدار بعضی از این اجرام بیضی شکل است و به قسمت های درونی تر از مدار زمین و حتی مدار عطارد نیز می رسند.
مدار بعضی دیگر دایره شکل است و در فضاهایی میان مدار های سیارات بیرونی قرار دارد. بیشتر این اجرام در فضایی به نام کمربند سنگ های آسمانی، در فضایی بین مدار های سیاره های مریخ و مشتری در حال گردش به دور خورشیدند. این منطقه شامل بیش از ۲۰۰ سنگ آسمانی است که قطر آنها بیش از ۱۰۰ کیلومتر(۶۰ مایل) است. دانشمندان تخمین می زنند که بیش از۷۵۰ هزار سنگ آسمانی با قطر بیش از ۱ کیلومتر (۵/۳ مایل) و میلیون ها سنگ کوچک تر در این کمربند وجود دارند. در این منطقه حتی سنگ هایی یافت شده که چندین سنگ کوچک تر حول آنها در گردش است.
شهاب سنگ های کوچک نیز گروهی از اجرام فلزی یا صخره ای هستند. زمانی که این اجرام وارد جو زمین می شوند، رده ای نورانی به جای می گذارند که ناشی از تلاشی و تجزیه آنهاست. برخی از این اجرام کوچک پس از عبور از جو، به زمین برخورد می کنند. بیشتر این شهاب سنگها اجرامی هستند که در کمربند سنگ های آسمانی تشکیل شده اند.
در اواخر قرن بیستم ستاره شناسان شهاب سنگ هایی را کشف کردند که از مریخ و ماه می آمدند. خیلی از شهاب سنگ ها قطعات جدا شده از ستاره های دنباله دارند. در منظومه شمسی، منطقه ای وجود دارد شبیه به قطره اشک.
این منطقه آکنده از ذرات باردار الکتریکی می باشد که توسط خورشید تولید شده اند. دانشمندان هنوز ابعاد دقیق این منطقه را اندازه گیری نکرده اند ولی گمان می رود که وسعت این منطقه از قسمت لبه پایین اشک، حدود ۱۵ بیلیون کیلومتر(۹ بیلیون مایل) باشد. بسیاری از ستاره شناسان بر این عقیده اند که منظومه شمسی از غباری بسیار عظیم و دوار به نام غبار خورشید تشکیل شده است. براساس این تئوری، غبار خورشید به سبب گرانش شدید خود متلاشی شده. شمار دیگری از ستاره شناسان وقوع یک ابر نو اختر در نزدیکی غبار خورشید را دلیل تلاشی آن می دانند.
زمانی که توده بزرگ غبار خورشید منقبض شد چرخش آن سریع تر و به یک صفحه سیاره ای مبدل شد. تئوری غبار خورشید معین می نماید ذراتی که در صفحه سیار ه ای وجود داشتند با برخورد به یکدیگر به اجرام شبه سیاره یا سیارک ها تبدیل شدند.
برخی از این اجرام با یکدیگر ترکیب شده و درنهایت هشت سیاره بزرگ این منظومه را شکل داده اند. بقیه اجرام تشکیل دهنده اقمار، سیاره های کوتوله، اخترک ها و ستاره های دنباله دار بوده اند. همه اجرام بزرگ و کوچک موجود در منظومه شمسی دور خورشید، در یک جهت، و تقریبا در یک صفحه، در گردشند چرا که همه آنها در اصل اعضای یک صفحه بزرگ سیاره ای هستند. بیشتر مواد و ذرات موجود در غبار خورشید، بر اساس تئوری غبار خورشید، در هنگام انقباض به مرکز این توده کشیده شده و در آن قسمت تحت فشار کافی، منجر به تشکیل خورشید شده اند.
در این هنگام انفجار های خورشیدی آغاز و باد های خورشیدی شروع به وزیدن نمودند. این بادها به اندازه ای شدید بودند که عناصر سبک از جمله هیدروژن و هلیم را با خود به قسمت های داخلی منظومه آوردند. شدت این بادها در قسمت های بیرونی کمتر و در نتیجه اجتماع هیدروژن و هلیم در این مناطق بیشتر از بخش های درونی است و این توجیه مناسبی برای این مسئله است که سیارات درونی کوچک تر و صخره ای هستند ولی سیارات بیرونی غول پیکرند و تقریبا به طور کامل از هیدروژن و هلیم تشکیل شده اند.
منظومه های دیگر ستاره های زیادی دارای صفحه سیار ه ای پیرامون خود هستند که به نظر می رسد این صفحه ها همان سیستم های منظومه ای باشند. در سال ۱۹۸۳ یک تلسکوپ مادون قرمز تصویری از صفحه سیار ه ای حول ستاره وگا (Vega)، درخشان ترین ستاره در صورت فلکی لیرا (Lyra) تهیه کرد. این اکتشاف اولین مدرک به دست آمده مبین وجود مجموعه هایی شبیه به منظومه شمسی در نقاط دیگر فضا به حساب می آید.
در سال ۱۹۸۴ ستاره شناسان صفحه سیاره ای دیگری پیرامون ستاره پیکتوریس بتا (Beta Pictoris) در صورت فلکی پیکتور(Pictor) مشاهده کردند. در اوایل قرن ۲۱ ستاره شناسان بیش از ۵۰ ستاره را کشف کردند که مانند خورشید سیاراتی درحال گردش به دورخود دارند. در اغلب موارد تنها یک سیاره به دور ستاره در گردش دیده شده است که احتمالا سیاره پوشیده از گاز و بدون سطوح سخت است.

ترجمه؛ لنا سجادیفر


تحلیل: روزنامه کارگزاران