سیاره شناسی
اگر در گذشته با چشم یا از درون تلسکوپ اطلاعات کلی درمورد سیارات به دست می‌آوردند، لیکن امروزه با سفر سفینه‌ها به نزدیکی سیارات و بررسی همه جانبه آنان امکان مقایسه سیارات از نظر شکل ظاهری، چگونگی ساختمان داخلی جو، جاذبه و … فراهم شده است.
مثلاً سیارات به دو گروه خاکی و گازی تقسیم می‌شوند و یا از نظر اندازه به دو دسته سیارات کوچک و سیارات بزرگ تقسیم می‌گردند. برخی از سیارات از قمرهای بسیار بزرگی برخوردار هستند و برخی دیگر دارای جو هستند.
سیاره‌شناسی مقایسه سعی دارد، ارتباطی بین فواصل سیارات از خورشید بدست آورد. شناخت سیارات از نظر مشابهت‌ها و تفاوتهای آنها ما را کمک می‌کند تا دنیاهای گوناگونی را بشناسیم و ارتباط آنها را با یکدیگر دریابیم.
روش دیگر شناخت تک‌تک اجزاء در یک سیستم و مجموعه است، در این نگاه به هر یک از سیارات و دیگر اجزاء منظومه شمسی توجه می‌کنیم.
مثلاً سیارات به دو گروه خاکی و گازی تقسیم می‌شوند و یا از نظر اندازه به دو دسته سیارات کوچک و سیارات بزرگ تقسیم می‌گردند. برخی از سیارات از قمرهای بسیار بزرگی برخوردار هستند و برخی دیگر دارای جو هستند.
سیاره‌شناسی مقایسه سعی دارد، ارتباطی بین فواصل سیارات از خورشید بدست آورد. شناخت سیارات از نظر مشابهت‌ها و تفاوتهای آنها ما را کمک می‌کند تا دنیاهای گوناگونی را بشناسیم و ارتباط آنها را با یکدیگر دریابیم.
روش دیگر شناخت تک‌تک اجزاء در یک سیستم و مجموعه است، در این نگاه به هر یک از سیارات و دیگر اجزاء منظومه شمسی توجه می‌کنیم.
عطارد
عطارد یا تیر نخستین و نزدیکترین سیاره منظومه شمسی به خورشید است و از نظر اندازه نسبت به دیگر سیارات بعد از پلوتو (آخرین سیاره) کوچکترین آنها نیز می‌باشد، قطر آن به ۴۸۸۰ کیلومتر می‌رسد.
این سیاره در یک مدار بیضی شکل به دور خورشید می‌گردد، در نزدیکترین فاصله از خورشید تنها ۹/۴۵ میلیون کیلومتر از خورشید دور است و در دورافتاده‌ترین مکان از مرکز منظومه شمسی (خورشید) ۷/۶۹ میلیون کیلومتر فاصله دارد، لذا همواره در اطراف خورشید حضور دارد و تنها در موقع طلوع و غروب قابل رویت است. این سیاره بسیار گرم بوده، درجه حرارت در هنگام روز در سطح آن به حدود ۳۵۰ درجه سانتیگراد رسیده و در شب هنگام به ۱۷۳ درجه زیر صفر کاهش می‌یابد. این سیاره در هر۸۸ روز یکبار یک دور به گرد خورشید می‌چرخد در حالیکه در مدت ۵/۵۸ روز یک دور به دور خود می‌چرخد.
در عطارد هیچگونه جوی حضور ندارد ولی برخی مطالعات مقدار کمی گاز هلیوم را گفته می‌شود از طریق بادهای خورشیدی به گرد این سیاره قرار گرفته‌اند اثبات می‌کند.
شکل ظاهری سیاره نیز بسیار ابله‌گون است، چهره‌ای شبیه به کره ماه دارد. حفره‌های بسیار کوچک و یا بزرگ در سطح آن دیده می‌شود که حکایت از برخورد شهاب‌سنگهای کوچک و بزرگ و قدیمی دارد. قطر برخی از دهانه‌ها به ده‌ها کیومتر می‌رسد. برخی از این دهانه‌ها محل خروج مواد مذاب بوده که امروزه با سنگهای مذاب پر کرده است.
گرچه از گذشته نسبتاً دور سیاره نیز با کمک تلسکوپ مورد مطالعه قرار می‌گرفته ولی از سال ۱۹۷۴ با پرواز نفیسه مارینر ۱۰ از کناره عطارد چندین هزار عکس از دشتهای مسطح و گودالهای کم وبیش بزرگ به زمین مخابره گردید. مارینر ۱۰ میدان مغناطیسی ضعیفی حدود ۱% میدان مغناطیسی زمین را در مورد این سیاره کشف نمود.
این سیاره به علت گرمای زیاد در روز و دمای بسیار پایین در شب و نبود جو نداشتن آب به شکل مایع در سطح یا عمق آن، هیچگونه امکانی را برای پیدایش شکلی از حیات ایجاد نکرده است، این سیاره هیچگونه قمری به همراه ندارد.
در عطارد هیچگونه جوی حضور ندارد ولی برخی مطالعات مقدار کمی گاز هلیوم را گفته می‌شود از طریق بادهای خورشیدی به گرد این سیاره قرار گرفته‌اند اثبات می‌کند.
شکل ظاهری سیاره نیز بسیار ابله‌گون است، چهره‌ای شبیه به کره ماه دارد. حفره‌های بسیار کوچک و یا بزرگ در سطح آن دیده می‌شود که حکایت از برخورد شهاب‌سنگهای کوچک و بزرگ و قدیمی دارد. قطر برخی از دهانه‌ها به ده‌ها کیومتر می‌رسد. برخی از این دهانه‌ها محل خروج مواد مذاب بوده که امروزه با سنگهای مذاب پر کرده است.
گرچه از گذشته نسبتاً دور سیاره نیز با کمک تلسکوپ مورد مطالعه قرار می‌گرفته ولی از سال ۱۹۷۴ با پرواز نفیسه مارینر ۱۰ از کناره عطارد چندین هزار عکس از دشتهای مسطح و گودالهای کم وبیش بزرگ به زمین مخابره گردید. مارینر ۱۰ میدان مغناطیسی ضعیفی حدود ۱% میدان مغناطیسی زمین را در مورد این سیاره کشف نمود.
این سیاره به علت گرمای زیاد در روز و دمای بسیار پایین در شب و نبود جو نداشتن آب به شکل مایع در سطح یا عمق آن، هیچگونه امکانی را برای پیدایش شکلی از حیات ایجاد نکرده است، این سیاره هیچگونه قمری به همراه ندارد.
ویژگیهای عطارد
همانگونه که قبلاً اشاره شد عطارد نزدیکترین سیاره به خورشید است و در کناره جرم بزرگی به نام خورشید با آن جاذبه وحشتنناکش قرار گرفته است.
عطارد برای آنکه در دل خورشید سقوط نکند و جذب آن نشود دست به مقابله زده است. برای این کار، این سیاره با سرعت سرسام‌آوری به گرد خورشید می‌چرخد و سریعترین سرعت چرخشی به دور مرکز منظومه شمسی را از آن خود کرده است. این سرعت به حدی است که یک سال این سیاره کمتر از سه ماه (۹/۸۷ روز) به طول می‌انجامد، ا ز این رو به آن «بادپا»نیز می‌گویند.
مدار این سیاره بیضی بوده و با فاصله اندکی (بطور متوسط ۹/۵۷ میلیون کیلومتر از خورشید قرار دارد. از روی زمین این سیاره در اطراف خورشید دیده می‌شود گاهی کمی بعد از غروب آفتاب در بالادست خورشید و زمانی که به آن سوی این ستاره می‌رسد قبل از طلوع آفتاب در بالای افق شرقی دیده می‌شود.
حداکثر فاصله زاویه‌ای که این سیاره با خورشید دارد ۲۷ درجه است و به علت سرعت گردش، چند روزی در فاصله بیش از ۲۰ درجه ای اطراف خورشید قابل رویت است ولی در نزدیکی‌های آن امکان دیدن سیاره با تلسکوپ هم دشوار است. این مقدار زاویه حدود یک ساعت بعد از غروب آفتاب و یا یک ساعت قبل از طلوع خورشید است که این سیاره را قابل رؤیت می‌کند. هنگامی که این سیاره بین زمین و خورشید قرار دارد از درون تلسکوپ به صورت هلال باریکی دیده می‌شود، لیکن زمانی که می‌خواهد از پشت خورشید عبور کند، قرص روشن خود را به ما نشان می‌دهد. با توجه به ۷ درجه انحراف مدار گردش این سیاره به دور خورشید، این سیاره در هر دور گردش از مقابل خورشید عبور نکرد، بلکه از بالا به پائین خورشید می‌گذرد. در هر ۱۰۰ سال تنها چند بار عطارد همچون نقطه تاریک و سیاه رنگی از مقابل قرص خورشید عبور کرد که به ترانزیت عطارد معروف است.
درجه حرارت در طول روزهای بلند ۸۸ روزه این سیاره به شدت بالا می‌رود و به حدود ۳۵۰ درجه سانتیگراد می‌رسد. سنگهای این سیاره به شدت منبسط می‌شوند و پس از غروب آفتاب و شب طولانی آن دما به شدت پائین می‌رود. علت آن هم نبودن جو در اطراف این سیاره است که دما را تعدیل نمی‌نماید. سرد و منقبض شدن سنگها در شب هنگام و استمرار این امر طی قرون و اعصار تنها یک نوع فرسایش مکانیکی، حرارتی در سطح این سیاره را بوجود می‌آورد، که به تلاشی سنگها می‌پردازند ـ اختلاف دما در دو سوی این سیاره در میان سیارات منظومه شمسی منحصر به فرد است.
سیاره عطارد با جرم ناچیزش در مقایسه با دیگر سیارات از جاذبه کمی برخوردار است. و قادر به حفظ و نگهداری جوی در اطراف خود نیست، بلکه گفته می‌شود در نتیجه طوفانهای مغناطیسی از سوی خورشید مقداری از اتم‌های هلیوم باردار در اطراف میدان مغناطیسی این سیاره بدام افتاده‌اند و فشار جوی ناچیزی به میزان کمتر از یک میلیاردیم فشار جوی زمین ایجاد نموده است برای خنثی کردن جاذبه سطحی این سیاره و خارج شدن از سطح آن تنها سرعتی به اندازه ۲۵/۴ کیلومتر بر ثانیه نیاز است، درحالیکه درمورد زمین این مقدار حدود ۱۱ کیلومتر بر ثانیه است.
چهره این سیاره بر اثر بمبارانهای شهابسنگی به صورت آبله‌‌گونی درآمده است، ولی دشتهای وسیعی نیز در میان گودالها دیده می‌شود. نام «کوئی پر» کاوشگر نامی سیارات نیز به یکی از گودالهای بزرگ سیاره عطارد تعلق یافته است (به قطر ۲۵ کیلومتر.)
دانشمندان معتقدند بر اثر برخورد سهمگین یک شباهسنگ بر این سیاره در گذشته بسیار دور، در نقطه مقابل این برخورد امروزه رشته کوههایی ظاهر شده است. در هر حال شهابسنگ‌ها سطح این سیاره را در امان نگذاشته اند.
محل اصابت این برخورد عظیم را که امروزه دیواره‌های بلند و مدوری آن را احاطه کرده به حوضه کالوریس به قطر ۱۳۰۰ کیلومتر معروف است.
چگالی این سیاره به میزان ۴/۵ گرم بر سانتیمتر مکعب تخمین زده شده که تقریباً معادل چگالی زمین است. این حقیقت دانشمندان را بر آن داشته که تصور کنند ـ مرکز این سیاره از فلزات سنگینی چون آهن تشکیل یافته که با توجه به حرکت آرام چرخشی این سیاره به دور خود میدان ضعیف مغناطیسی در خود ایجاد کرده است. فشار بادهای خورشیدی این میدان ضعیف را در جهت مقابل به خورشید بسیار فشرده و در پشت آن بسیار گسترانده است. گروهی دیگر از دانشمندان پیدایش نیروی مغناطیسی را در عطارد به وجود میدان مغناطیسی سنگواره‌ای نسبت می‌دهند که از روزگاران قدیم حاصل شده و باقی مانده است ـ در هر حال علت واقعی این میدان معلوم نیست.
این سیاره تندا از نظر ایجاد محیط مناسب برای زیست موجود زنده هیچگونه شانسی در خود ندارد. دمای بالا و یا بسیار پایین، نبودن آب، هوا و مشکلات دیگر این سیاره را از هر جهت تنها و خالی از سکنه نموده است.
از نکات جالب این سیاره وضعیت چرخش آن به دور خود و خورشید و طول شب و روز در آن است که به کمک تصویر زیر قابل درک است.
این سیاره مدار خود را به دور خورشید۸۸ روزه طی می‌کند در حالیکه یک دور گردش عطارد به دور خود ۵/۵۸ روز زمینی به طول می‌انجامد، به عبارت دیگر هر سه بار چرخش وضعی معادل ۲ سال عطارد است. عجیب‌تر اینکه یک شبانه روز عطارد معمولاً ۱۷۶ روز طول می‌کشد و از طلوع تا غروب آن حدود ۸۸ روز زمان می‌طلبد ـ توضیح این واقعیت را در زیر همراه با شکل می‌بینید.
عطارد برای آنکه در دل خورشید سقوط نکند و جذب آن نشود دست به مقابله زده است. برای این کار، این سیاره با سرعت سرسام‌آوری به گرد خورشید می‌چرخد و سریعترین سرعت چرخشی به دور مرکز منظومه شمسی را از آن خود کرده است. این سرعت به حدی است که یک سال این سیاره کمتر از سه ماه (۹/۸۷ روز) به طول می‌انجامد، ا ز این رو به آن «بادپا»نیز می‌گویند.
مدار این سیاره بیضی بوده و با فاصله اندکی (بطور متوسط ۹/۵۷ میلیون کیلومتر از خورشید قرار دارد. از روی زمین این سیاره در اطراف خورشید دیده می‌شود گاهی کمی بعد از غروب آفتاب در بالادست خورشید و زمانی که به آن سوی این ستاره می‌رسد قبل از طلوع آفتاب در بالای افق شرقی دیده می‌شود.
حداکثر فاصله زاویه‌ای که این سیاره با خورشید دارد ۲۷ درجه است و به علت سرعت گردش، چند روزی در فاصله بیش از ۲۰ درجه ای اطراف خورشید قابل رویت است ولی در نزدیکی‌های آن امکان دیدن سیاره با تلسکوپ هم دشوار است. این مقدار زاویه حدود یک ساعت بعد از غروب آفتاب و یا یک ساعت قبل از طلوع خورشید است که این سیاره را قابل رؤیت می‌کند. هنگامی که این سیاره بین زمین و خورشید قرار دارد از درون تلسکوپ به صورت هلال باریکی دیده می‌شود، لیکن زمانی که می‌خواهد از پشت خورشید عبور کند، قرص روشن خود را به ما نشان می‌دهد. با توجه به ۷ درجه انحراف مدار گردش این سیاره به دور خورشید، این سیاره در هر دور گردش از مقابل خورشید عبور نکرد، بلکه از بالا به پائین خورشید می‌گذرد. در هر ۱۰۰ سال تنها چند بار عطارد همچون نقطه تاریک و سیاه رنگی از مقابل قرص خورشید عبور کرد که به ترانزیت عطارد معروف است.
درجه حرارت در طول روزهای بلند ۸۸ روزه این سیاره به شدت بالا می‌رود و به حدود ۳۵۰ درجه سانتیگراد می‌رسد. سنگهای این سیاره به شدت منبسط می‌شوند و پس از غروب آفتاب و شب طولانی آن دما به شدت پائین می‌رود. علت آن هم نبودن جو در اطراف این سیاره است که دما را تعدیل نمی‌نماید. سرد و منقبض شدن سنگها در شب هنگام و استمرار این امر طی قرون و اعصار تنها یک نوع فرسایش مکانیکی، حرارتی در سطح این سیاره را بوجود می‌آورد، که به تلاشی سنگها می‌پردازند ـ اختلاف دما در دو سوی این سیاره در میان سیارات منظومه شمسی منحصر به فرد است.
سیاره عطارد با جرم ناچیزش در مقایسه با دیگر سیارات از جاذبه کمی برخوردار است. و قادر به حفظ و نگهداری جوی در اطراف خود نیست، بلکه گفته می‌شود در نتیجه طوفانهای مغناطیسی از سوی خورشید مقداری از اتم‌های هلیوم باردار در اطراف میدان مغناطیسی این سیاره بدام افتاده‌اند و فشار جوی ناچیزی به میزان کمتر از یک میلیاردیم فشار جوی زمین ایجاد نموده است برای خنثی کردن جاذبه سطحی این سیاره و خارج شدن از سطح آن تنها سرعتی به اندازه ۲۵/۴ کیلومتر بر ثانیه نیاز است، درحالیکه درمورد زمین این مقدار حدود ۱۱ کیلومتر بر ثانیه است.
چهره این سیاره بر اثر بمبارانهای شهابسنگی به صورت آبله‌‌گونی درآمده است، ولی دشتهای وسیعی نیز در میان گودالها دیده می‌شود. نام «کوئی پر» کاوشگر نامی سیارات نیز به یکی از گودالهای بزرگ سیاره عطارد تعلق یافته است (به قطر ۲۵ کیلومتر.)
دانشمندان معتقدند بر اثر برخورد سهمگین یک شباهسنگ بر این سیاره در گذشته بسیار دور، در نقطه مقابل این برخورد امروزه رشته کوههایی ظاهر شده است. در هر حال شهابسنگ‌ها سطح این سیاره را در امان نگذاشته اند.
محل اصابت این برخورد عظیم را که امروزه دیواره‌های بلند و مدوری آن را احاطه کرده به حوضه کالوریس به قطر ۱۳۰۰ کیلومتر معروف است.
چگالی این سیاره به میزان ۴/۵ گرم بر سانتیمتر مکعب تخمین زده شده که تقریباً معادل چگالی زمین است. این حقیقت دانشمندان را بر آن داشته که تصور کنند ـ مرکز این سیاره از فلزات سنگینی چون آهن تشکیل یافته که با توجه به حرکت آرام چرخشی این سیاره به دور خود میدان ضعیف مغناطیسی در خود ایجاد کرده است. فشار بادهای خورشیدی این میدان ضعیف را در جهت مقابل به خورشید بسیار فشرده و در پشت آن بسیار گسترانده است. گروهی دیگر از دانشمندان پیدایش نیروی مغناطیسی را در عطارد به وجود میدان مغناطیسی سنگواره‌ای نسبت می‌دهند که از روزگاران قدیم حاصل شده و باقی مانده است ـ در هر حال علت واقعی این میدان معلوم نیست.
این سیاره تندا از نظر ایجاد محیط مناسب برای زیست موجود زنده هیچگونه شانسی در خود ندارد. دمای بالا و یا بسیار پایین، نبودن آب، هوا و مشکلات دیگر این سیاره را از هر جهت تنها و خالی از سکنه نموده است.
از نکات جالب این سیاره وضعیت چرخش آن به دور خود و خورشید و طول شب و روز در آن است که به کمک تصویر زیر قابل درک است.
این سیاره مدار خود را به دور خورشید۸۸ روزه طی می‌کند در حالیکه یک دور گردش عطارد به دور خود ۵/۵۸ روز زمینی به طول می‌انجامد، به عبارت دیگر هر سه بار چرخش وضعی معادل ۲ سال عطارد است. عجیب‌تر اینکه یک شبانه روز عطارد معمولاً ۱۷۶ روز طول می‌کشد و از طلوع تا غروب آن حدود ۸۸ روز زمان می‌طلبد ـ توضیح این واقعیت را در زیر همراه با شکل می‌بینید.
