ستاره و سیاره: دنیای شگفت‌انگیز آسمان شب
ستاره چیست؟ خورشید، کوره‌ی غول‌پیکر هسته‌ای
یک ستاره یک گوی عظیم و درخشان از پلاسما است که توسط نیروی گرانش خودش نگه داشته شده است. نزدیک‌ترین ستاره به زمین، خورشید ماست که منبع اصلی نور و گرما و در نتیجه، حیات روی سیاره‌ی ما است. ستاره‌ها مانند کارخانه‌های عظیم هستند که در قلب خود، واکنش‌های هسته‌ای انجام می‌دهند.
برای درک ساده، تصور کنید یک کوره‌ی بسیار بزرگ دارید که در آن، عناصر سبک (مانند هیدروژن) تحت فشار و حرارت فوق‌العاده زیاد به عناصر سنگین‌تر (مانند هلیوم) تبدیل می‌شوند. این فرآیند که همجوشی هسته‌ای نام دارد، مقدار عظیمی انرژی به صورت نور و گرما آزاد می‌کند که ما آن را به عنوان درخشش ستاره می‌بینیم. اگر خورشید نبود، زمین یک گوی تاریک و یخ‌زده بود و هیچ حیاتی در کار نبود.
سیاره چیست؟ جهان‌های در حال گردش
سیاره یک جرم آسمانی است که به دور یک ستاره می‌گردد، آنقدر بزرگ است که تحت تأثیر گرانش خودش گرد شده باشد، و همچنین فضای اطراف مدار خود را از اجرام ریز و درشت پاک کرده باشد. سیارات نور خود را تولید نمی‌کنند، بلکه نور ستاره‌ی مادر خود را بازتاب می‌دهند. زمین، مریخ، زهره و مشتری نمونه‌هایی از سیارات منظومه شمسی ما هستند که همگی به دور ستاره‌ی مادر، یعنی خورشید، در حال گردشند.
سیارات به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: سیارات سنگی (درونی) مانند عطارد، زهره، زمین و مریخ که سطحی جامد و سنگی دارند و سیارات گازی (بیرونی) مانند مشتری و زحل که عمدتاً از گازهای مختلف تشکیل شده‌اند و سطح جامد مشخصی ندارند.
| ویژگی | ستاره | سیاره |
|---|---|---|
| تولید نور | بله (از طریق همجوشی هسته‌ای) | خیر (فقط نور ستاره را بازتاب می‌کند) |
| ترکیب اصلی | پلاسما (گازهای بسیار داغ و یونیزه) | جامد، مایع، گاز یا ترکیبی از آنها |
| حرکت در آسمان | موقعیت نسبی ثابت (به آرامی تغییر می‌کند) | حرکت قابل مشاهده نسبت به ستاره‌های زمینه |
| دما | بسیار بالا (هسته خورشید: 15,000,000°C) | متغیر (از -200°C تا 400°C) |
چگونه یک ستاره متولد می‌شود؟ تولد در سحابی‌ها
تولد یک ستاره با ابرهای عظیمی از گاز و غبار به نام سحابی آغاز می‌شود. این سحابی‌ها عمدتاً از هیدروژن تشکیل شده‌اند. زمانی که بخشی از این سحابی تحت تأثیر یک موج ضربه‌ای (مثلاً از انفجار یک ستاره پیر) قرار می‌گیرد یا به دلایل دیگر، شروع به فروپاشی تحت نیروی گرانش خود می‌کند. با کوچک‌تر و چگال‌تر شدن این توده، دمای مرکزی آن به شدت افزایش می‌یابد. وقتی دما و فشار در مرکز به اندازه کافی بالا رفت (در حدود 15 میلیون درجه سانتیگراد)، واکنش همجوشی هسته‌ای آغاز می‌شود و یک ستاره جدید متولد می‌گردد.
سیارات چگونه به وجود می‌آیند؟ بقایای تشکیل ستاره
پس از تشکیل ستاره، باقی‌مانده گاز و غبار در اطراف آن، یک صفحه‌ی چرخان به نام صفحه‌ی پیش‌سیاره‌ای تشکیل می‌دهد. در داخل این صفحه، ذرات غبار شروع به برخورد و چسبیدن به یکدیگر می‌کنند. این فرآیند که برافزایش نام دارد، به تدریج اجرام بزرگ و بزرگ‌تری ایجاد می‌کند؛ از ذرات ریز غبار گرفته تا سنگ‌ریزها، تخته‌سنگ‌ها و در نهایت سیارات. سیارات سنگی نزدیک به ستاره تشکیل می‌شوند، در حالی که سیارات گازی در فاصله دورتر، جایی که مواد فرار مانند گازها می‌توانند منجمد شوند، شکل می‌گیرند.
رصد آسمان: چگونه ستاره را از سیاره تشخیص دهیم؟
شما می‌توانید با چشمان غیرمسلح نیز تفاوت بین ستاره و سیاره را در آسمان شب تشخیص دهید. این یک کاربرد عملی و لذت‌بخش از دانش نجومی است.
۱. درخشش و نور: ستاره‌ها به دلیل فاصله بسیار زیاد، نور خود را به صورت نقطه‌ای کوچک و چشمک‌زن می‌تابانند (جو زمین باعث چشمک زدن آنها می‌شود). اما سیارات که بسیار نزدیک‌تر هستند، نور پایدار و غیر چشمک‌زنی دارند. برای مثال، سیاره زهره (ناهید) که به «ستارهٔ صبحگاهی» یا «ستارهٔ شامگاهی» معروف است، بسیار پرنور و پایدار به نظر میرسد و چشمک نمی‌زند.
۲. حرکت: موقعیت ستاره‌ها نسبت به یکدیگر در کوتاه‌مدت ثابت به نظر میرسد و آنها به صورت دسته‌جمعی در آسمان حرکت می‌کنند. اما سیارات در میان صورت‌های فلکی حرکت می‌کنند و موقعیت آنها نسبت به ستاره‌های زمینه در طول هفته‌ها و ماه‌ها تغییر می‌کند. کلمه "سیاره" در یونانی به معنای "سرگردان" است.
۳. رنگ: برخی سیارات رنگ متمایزی دارند. مریخ به رنگ نارنجی-قرمز، مشتری به رنگ زرد-کرم و زحل به رنگ طلایی کمرنگ دیده می‌شود.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. برای تبدیل شدن به یک ستاره، یک جرم باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند همجوشی هسته‌ای را در هسته خود آغاز کند. حتی بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی ما، مشتری، جرم کافی برای این کار را ندارد. جرم مشتری حدود 0.001 جرم خورشید است، در حالی که برای شروع همجوشی به حداقل 0.08 جرم خورشید نیاز است. بنابراین مشتری یک «ستارهٔ شکست خورده» است، اما هرگز به یک ستاره واقعی تبدیل نخواهد شد.
زیرا خورشید به اندازه کافی بزرگ است که در هسته خود واکنش همجوشی هسته‌ای انجام دهد و نور و گرمای خود را تولید کند. اما زمین، اگرچه بزرگ است، اما برای ایجاد چنین واکنشی به اندازه کافی بزرگ نیست. زمین تنها نور خورشید را منعکس می‌کند و به دور آن می‌گردد که تعریف اصلی یک سیاره است.
خیر. ماه یک قمر (ماه طبیعی) است. تفاوت اصلی در این است که یک سیاره مستقیماً به دور یک ستاره می‌گردد (مانند زمین که به دور خورشید می‌گردد). اما یک قمر به دور یک سیاره می‌گردد (مانند ماه که به دور زمین می‌گردد).
پاورقی
1همجوشی هسته‌ای (Nuclear Fusion): فرآیندی که در آن دو هسته اتمی سبک برای تشکیل یک هسته سنگین‌تر با هم ترکیب می‌شوند و مقدار عظیمی انرژی آزاد می‌کنند. این فرآیند منبع انرژی ستاره‌ها است.
2سحابی (Nebula): ابرهای عظیم و گسترده‌ای از گاز (عمدتاً هیدروژن) و غبار در فضا که زادگاه ستاره‌ها و سیارات هستند.
3برافزایش (Accretion): فرآیند افزایش تدریجی جرم یک جرم آسمانی از طریق جذب گرانشی مواد اطراف. این فرآیند نقش کلیدی در تشکیل سیارات دارد.
4صفحه پیش‌سیاره‌ای (Protoplanetary Disk): صفحه‌ای چرخان و مسطح از گاز و غبار که یک ستاره جوان را احاطه کرده و مواد اولیه برای تشکیل سیارات را فراهم می‌کند.