منظومه خورشیدی: سامانهای شگفتانگیز به دور خورشید
خورشید: موتورخانه و قلب منظومه
خورشید یک ستاره غولپیکر گازی است که تقریباً 99.8% جرم کل منظومه شمسی را تشکیل میدهد. نیروی گرانش5 قدرتمند آن است که همه سیارات و اجرام دیگر را در مدارهای خود نگه میدارد، درست مانند نیرویی که یک آهنربا بر روی برادههای آهن اعمال میکند. انرژی خورشید از واکنشهای هستهای در هسته آن تولید میشود که این انرژی به صورت نور و گرما به فضا ساطع میشود. اگر خورشید را به اندازه یک توپ بسکتبال در نظر بگیریم، زمین در این مقیاس کوچکتر از یک دانه ماش خواهد بود!
سیارات: همسایههای زمین در فضا
سیارات در دو دسته اصلی قرار میگیرند: سیارات سنگی درونی و سیارات گازی غولپیکر بیرونی. سیارات سنگی مانند زمین، سطوح جامد و سخت دارند. سیارات گازی عمدتاً از گازهایی مانند هیدروژن و هلیوم تشکیل شدهاند و جو6 بسیار ضخیمی دارند. جدول زیر این هشت سیاره را به ترتیب فاصله از خورشید معرفی میکند:
| نام سیاره | دسته | ویژگی بارز | تعداد قمر |
|---|---|---|---|
| عطارد (تیر) | سنگی | نزدیکترین و کوچکترین سیاره | 0 |
| زهره (ناهید) | سنگی | داغترین سیاره، ابرهای اسیدی | 0 |
| زمین | سنگی | تنها سیاره دارای حیات شناخته شده | 1 (ماه) |
| مریخ (بهرام) | سنگی | سیاره سرخ، دارای بلندترین آتشفشان | 2 |
| مشتری (هرمز) | گازی غولپیکر | بزرگترین سیاره، لکه سرخ بزرگ | 95+ |
| زحل (کیوان) | گازی غولپیکر | زیباترین حلقههای یخی | 146+ |
| اورانوس | غول یخی | چرخش به دور خود به پهلو | 28+ |
| نپتون | غول یخی | دورترین، بادهای بسیار سریع | 16+ |
حومه منظومه: کمربندها و اجرام کوچکتر
بین مریخ و مشتری، منطقهای پر از سنگهای سرگردان فضایی به نام کمربند سیارکها وجود دارد. بزرگترین جسم این کمربند، یک سیاره کوتوله به نام سرس است. فراتر از نپتون، منطقهای سرد و تاریک به نام کمربند کویپر قرار دارد که محل تجمع اجرام یخی از جمله پلوتو (سیاره کوتوله معروف) است. حتی دورتر از آن هم ابری کروی شکل به نام ابر اورت وجود دارد که منشأ بسیاری از دنبالهدارهای بلنددوره است.
دنبالهدارها مانند "گلولههای برفی کثیف" هستند که از یخ، غبار و سنگ تشکیل شدهاند. هنگامی که به خورشید نزدیک میشوند، یخهایشان تبخیر شده و دم درخشانی در پشت سرشان تشکیل میدهند.
درک فاصلهها و اندازهها با یک مثال ملموس
برای درک بزرگی و فاصلهها در منظومه شمسی، بیایید یک مدل کوچک بسازیم. فرض کنید خورشید یک توپ فوتبال است که در یک سر زمین فوتبال قرار دارد. در این مقیاس:
- سیاره عطارد یک دانه فلفل سیاه خواهد بود که در فاصله حدود 23 متری توپ (خورشید) قرار میگیرد.
- زمین یک دانه ماش است که در فاصله 50 متری!
- مشتری یک توپ تنیس روی میز است که در فاصله حدود 260 متری.
- دورترین سیاره، نپتون، یک توپ گلف خواهد بود که در فاصله بسیار دور حدود 1.5 کیلومتری توپ فوتبال قرار دارد! این مدل نشان میدهد که فضای بین سیارات چقدر وسیع و عمدتاً خالی است.
چرخش سیارات به دور خورشید نیز قابل مقایسه با حرکت ماشینها در یک پیست دوومیدانی است. سیارات داخلی در لاین داخلی (مسیر کوتاهتر) و با سرعت بیشتری میدوند، در حالی که سیارات بیرونی در لاینهای خارجی (مسیرهای طولانیتر) و با سرعت کمتری حرکت میکنند. دوره گردش زمین به دور خورشید، همان چیزی است که ما یک سال مینامیم.
پرسشهای مهم و باورهای نادرست
خیر. پلوتو در سال 2006 به عنوان یک سیاره کوتوله ردهبندی مجدد شد. دلیل اصلی این است که نتوانسته است منطقه اطراف مدار خود را از اجرام دیگر پاک کند و اجرامی هماندازه خود در کمربند کویپر دارد.
خیر. مدار همه سیارات بیضیشکل است، اما بیضی برخی (مانند زمین) بسیار به دایره نزدیک است. خورشید نیز دقیقاً در مرکز این بیضی قرار ندارد، بلکه در یکی از کانونهای آن است. قانون گرانش نیوتن و قوانین کپلر این حرکت را توضیح میدهند. رابطه نیروی گرانش بین دو جرم به این شکل است: $F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$ که در آن $F$ نیرو، $G$ ثابت گرانش، $m$ جرم اجرام و $r$ فاصله بین آنهاست.
بله، این احتمال بسیار کم اما صفر نیست. دانشمندان با استفاده از تلسکوپها در حال ردیابی اجرام نزدیک به زمین هستند. نمونه تاریخی آن، برخورد یک شهابسنگ بزرگ (احتمالاً یک سیارک) است که حدود 66 میلیون سال پیش به زمین برخورد کرد و نقش مهمی در انقراض دایناسورها داشت.
پاورقی
1 منظومه خورشیدی (Solar System)
2 سیاره کوتوله (Dwarf Planet): جرمی آسمانی که به دور خورشید میچرخد، کروی شکل است اما نتوانسته محیط مدار خود را از اجرام دیگر پاک کند.
3 سیارک (Asteroid): اجرام سنگی کوچکتر از سیاره که عمدتاً بین مدار مریخ و مشتری یافت میشوند.
4 کمربند کویپر (Kuiper Belt): منطقهای از اجرام یخی در فراتر از مدار نپتون.
5 گرانش (Gravity): نیروی جاذبهای که بین تمام اجسام دارای جرم وجود دارد.
6 جو (Atmosphere): لایهای از گازها که یک سیاره یا قمر را احاطه کرده است.
7 ابر اورت (Oort Cloud): ابری کروی شکل و فرضی از اجرام یخی در دورترین نقاط منظومه شمسی.
