سامانه خورشیدی: خانه کیهانی ما
خورشید: موتور مرکزی سامانه
خورشید، ستاره مرکزی سامانه ما، یک کره عظیم از پلاسما3 است که بیش از 99.8% از جرم کل سامانه خورشیدی را در خود جای داده است. انرژی تولید شده در هسته آن از طریق همجوشی هسته‌ای4 تأمین می‌شود. برای درک بهتر، اگر خورشید را به اندازه یک توپ ساحلی در نظر بگیریم، زمین در این مقیاس تقریباً به اندازه یک مروارید کوچک خواهد بود.
سیاره‌های سنگی: دنیاهای نزدیک به خورشید
چهار سیاره داخلی سامانه خورشیدی — عطارد، زهره، زمین و مریخ — سیارات سنگی یا زمین‌سان نامیده می‌شوند. این سیارات سطحی جامد و سنگی دارند و نسبت به غول‌های گازی، اندازه‌های کوچک‌تری دارند. زمین تنها سیاره شناخته‌شده‌ای است که شرایط لازم برای حیات را دارا می‌باشد.
| نام سیاره | قطر (کیلومتر) | مدار چرخش به دور خورشید (روز زمینی) | دمای سطح (سانتی‌گراد) |
|---|---|---|---|
| عطارد | 4,879 | 88 | 430 تا -180 |
| زهره | 12,104 | 225 | 462 |
| زمین | 12,742 | 365.25 | 15 (میانگین) |
| مریخ | 6,779 | 687 | 20 تا -153 |
غول‌های گازی و یخی: هیمنه بیرونی
فراتر از کمربند سیارک‌ها، چهار سیاره غول‌پیکر قرار دارند: مشتری، زحل، اورانوس و نپتون. مشتری و زحل عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده‌اند و "غول‌های گازی" نامیده می‌شوند. اورانوس و نپتون که ترکیبات یخی بیشتری دارند، "غول‌های یخی" خوانده می‌شوند. این سیارات حلقه‌ها و قمرهای بسیار زیادی دارند.
مشتری، بزرگترین سیاره سامانه ما، به تنهایی بیش از دو و نیم برابر جرم تمام سیارات دیگر را دارد. حلقه‌های زحل یکی از تماشایی‌ترین پدیده‌ها هستند که عمدتاً از تکه‌های یخ و سنگ تشکیل شده‌اند.
اجرام کوچک: سیارک‌ها، دنباله‌دارها و قمرها
سامانه خورشیدی تنها از سیارات تشکیل نشده است. میلیون‌ها جرم کوچک‌تر نیز در آن وجود دارند.
- سیارک‌ها: اجرام سنگی و فلزی هستند که عمدتاً در "کمربند سیارک‌ها" بین مریخ و مشتری یافت می‌شوند. بزرگترین آنها سرس5 نام دارد که اکنون یک سیاره کوتوله طبقه‌بندی می‌شود.
- دنباله‌دارها: "گلوله‌های برفی کثیف" متشکل از یخ، غبار و سنگ هستند. هنگامی که به خورشید نزدیک می‌شوند، یخ‌های آنها تبخیر شده و یک دنباله درخشان ایجاد می‌کنند.
- قمرها: اجرامی هستند که به دور سیارات می‌چرخند. زمین یک قمر دارد، اما مشتری بیش از 90 قمر شناخته‌شده دارد.
کشف اسرار فضا با قوانین فیزیک
دانشمندان چگونه اطلاعات خود را درباره سیارات دوردست به دست می‌آورند؟ آنها از قوانین فیزیک، مانند قانون جهانی گرانش نیوتن6 و قوانین کپلر7 در مورد حرکت سیارات استفاده می‌کنند. برای مثال، قانون سوم کپلر به ما می‌گوید که رابطه‌ای منظم بین فاصله یک سیاره از خورشید و مدت زمان چرخش آن به دور خورشید وجود دارد. این رابطه را می‌توان به صورت $T^2 \propto a^3$ نشان داد، که در آن T دوره تناوب مداری و a نیم‌قطر بزرگ مدار است.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر، این یک اشتباه رایج تاریخی است. این زمین است که به دور خورشید می‌چرخد. این مدل که "مرکزیت خورشید" نامیده می‌شود، توسط ستاره‌شناسانی مانند کوپرنیک و گالیله مطرح شد و امروزه به طور قطعی اثبات شده است. حرکت ظاهری خورشید در آسمان به دلیل چرخش زمین حول محور خودش است.
در سال 2006، اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی8 تعریف رسمی یک "سیاره" را تصویب کرد. بر این اساس، یک جرم آسمانی باید سه شرط داشته باشد: ۱) به دور خورشید بچرخد، ۲) جرم کافی برای داشتن شکل تقریباً کروی داشته باشد، و ۳) "همسایگی مداری خود را پاک کرده باشد" (یعنی بر گرانش خود مسلط باشد و اجرام بزرگ دیگر در مدارش وجود نداشته باشند). پلوتو شرط سوم را برآورده نمی‌کند، بنابراین اکنون به عنوان یک "سیاره کوتوله" طبقه‌بندی می‌شود.
دانشمندان در حال تحقیق بر روی این پرسش هستند. در حال حاضر، زمین تنها سیاره‌ای است که می‌دانیم قطعاً حیات در آن وجود دارد. با این حال، قمرهایی مانند "اروپا" (قمر مشتری) و "انسلادوس" (قمر زحل) اقیانوس‌های آب مایع در زیر سطح یخی خود دارند که آنها را به کاندیداهای بالقوه برای میزبانی از اشکال ساده حیات تبدیل کرده است. مریخ نیز به دلیل داشتن نشانه‌هایی از آب در گذشته دور، مورد توجه است.
پاورقی
1 سامانه خورشیدی (Solar System)
2 گرانش (Gravity)
3 پلاسما (Plasma): حالت چهارم ماده که در دماهای بسیار بالا تشکیل می‌شود و اتم‌های آن به یون‌ها و الکترون‌ها تفکیک شده‌اند.
4 همجوشی هسته‌ای (Nuclear Fusion)
5 سرس (Ceres)
6 قانون جهانی گرانش نیوتن (Newton's Law of Universal Gravitation)
7 قوانین کپلر (Kepler's Laws of Planetary Motion)
8 اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی (International Astronomical Union - IAU)