جو

جو (هواشناسی)

جَو یا اتمسفر یا هواکره (به انگلیسی: Atmosphere) به معنای لایه‌هایی از گازها است که دور یک جرم فضایی مانند یک سیاره را احاطه می‌کنند. جو به واسطهٔ نیروی جاذبه به دور جرم فضایی نگه‌داشته می‌شود.

۹۹ درصد از هواکره در فاصله ۳۰ کیلومتری از سطح زمین قرار دارد. اگرچه سیاره‌های دیگر منظومهٔ شمسی نیز هواکره دارند، اما هواکرهٔ زمین تنها هواکره‌ای است که از ادامهٔ زندگی ما و دیگر موجودات زنده پشتیبانی می‌کند.

سیاره

سیاره

سیاره یا گویال یا روان گوی، به جسمی فضایی با جرم بسیار زیاد گفته می‌شود که گرد یک ستاره در گردش باشد و خود نیز ستاره نباشد.

بنا بر تعریف ۲۴ اوت ۲۰۰۶ (میلادی) اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی سیاره در سامانه خورشیدی (منظومه شمسی) جرمیست که:

۱- در مداری به دور خورشید در گردش باشد.

۲- آن قدر جرم داشته باشد که گرانش خودش بر نیروهای پیوستگی جسم صلب آن غلبه کند. یعنی در تعادل هیدرواستاتیک باشد و شکلش نیز تقریباً مدور باشد.

۳- توانسته باشد که مدار خود را از اجرام اضافه بزداید.

جرمی که تنها سازگار با دو شرط اول باشد و یک ماهک (قمر) هم نباشد سیاره کوتوله تعریف شده‌است.

واژه

واژه سیِاره در فارسی از عربی (به معنی «راه‌پیما») گرفته شده که ترجمه دقیقی است برای واژه πλανήτης (پلانِتِس) یونانی. در عربی به سیاره «کوکب» می‌گویند. همچنین «گویال» و «هَرپاسپ» (آنندراج) و «روان گوی» به عنوان هم سنگ (معادل) پیشنهاد شده‌است.

گویال (مرکب از گوی+ال) به نظر می‌رسد که واژه‌ای جدید باشد چرا که در لغتنامهٔ دهخدا ردی از آن نیست.

واژهٔ «هرپاسب» اما واژه‌ای کهن است که در واژه نامه‌های «آنندراج»، «برهان» و «جهانگیری» از آن نام برده شده است. در برهان در برابر «هرپاسب» چنین آمده است: «هر یک از سیارات را گویند که آن زحل و مشتری و مریخ و آفتاب و زهره و عطارد و ماه باشد و جمع آن «هرپاسبان» است». در واژه نامهٔ جهانگیری نیز در برابر هرپاسب چنین آمده است: «ستارهٔ سیار بود».

واژهٔ دیگر پیشنهادی به عنوان جایگزین سیاره، «روان گوی» است که از همنشینی دو واژهٔ روان (رونده، در حرکت) و گوی (کُره) پدید آمده است. این واژه مرکب، علاوه بر پوشایی همهٔ معانی واژهٔ Planet به عنوان یک دانشواژهٔ اخترشناسی، از امتیازات آشنا بودن با زبان روزمرهٔ مردم و کوتاهی و روانی هنگام بیان نیز بهره مند است.

[ویرایش] گویال ها

گویال (سیاره) از ستاره کوچک‌تر است و از خود نوری نمی‌تاباند. بخاطر بزرگی گویال ها، نیروی گرانش (جاذبه) شکل آنها را بصورت کروی درآورده‌است. به اجرامی که گرد خود گویال ها می‌گردند، ماهک یا قمر نام دارند.

پیش از دهه ۱۹۹۰ میلادی تنها ۹ روان گوی (سیاره) (و همگی در سامانه خورشیدی ما) شناخته شده بودند، ولی امروزه (در سال ۲۰۰۴) تعداد ۱۳۰ روان گوی شناسایی شده‌است. همه روان گوی های تازه‌یافته، در بیرون از سامانه خورشیدی ما قرار دارند، از اینرو گاه به آنها برون‌سیاره نیز گفته می‌شود. گویال‌ها مقدار کمی انرژی از طریق همجوشی تولید می‌کنند، برخی هم هیچ انرژی‌ای تولید نمی‌کنند. کره زمین نیز یک سیاره‌است.

اندازه نسبی گویال‌های سامانه خورشیدی. بخشی از قرص خورشید در بالای تصویر به رنگ سرخ نشان داده شده‌است.

[ویرایش] روان گوی‌های سامانه خورشیدی

هشت روان گوی (سیاره) اصلی و به رسمیت‌شناخته‌شده سامانه خورشیدی ما به ترتیب فاصله از خورشید بدین شرحند:

• تیر یا عطارد یا مرکوری
• ناهید یا زهره یا ونوس
• زمین یا ارض یا اِرث
• بهرام یا مریخ یا مارس
• هرمزد یا برجیس یا مشتری یا ژوپیتر - اقمار (ماه های) مهم هرمزد عبارت‌اند از: گانیمید- اروپا-یو- کالیستو- و نزدیکترین قمر (ماهک) به سطح آن آمالته آ است.
• کیوان یا زحل یا ساتورن - میماس و تیتان. ولی مهم‌ترین ماه آن تیتان است که حتی از تیر (عطارد) بزرگ‌تر است.
• اورانوس
• نپتون - هشت ماهک (قمر) دارد؛ دو ماهک به نامهای تریتون و نرئیداز دیگران بزرگ‌ترند. اما نرئید از سطح این گویال (روان گوی) بسیار دور است.

(اورانوس و نپتون چون در چند سدهٔ اخیر کشف شده‌اند تنها نام‌های لاتین دارند.)

ستاره کوارکی

ستاره کوارکی

ستارگان کوارکی نوع خاصی از ستارگان هستند که به طور کامل از ماده کوارکی تشکیل شده‌اند.این مسئله فقط به صورت تئوری مطرح است و بر اساس نظریات به ستارگانی با جرم‌های بین ستاره نوترونی و سیاهچاله اطلاق می‌شود. از آنجایی که ستارگان نوترونی تماما از نوترون تشکیل شده‌اند*^[۱] بنابرین احتمال رفت که ستارگانی وجود داشته باشند که بر اثر فشار نوترون را هم خرد کرده و تبدیل به کوارک کرده‌اند.

ستاره

ستاره

ستارگان کره‌های سوزانی از گاز می‌باشند که بر خلاف سیارات خود منبع نوراند. انرژی ستارگان ناشی از واکنشهای هسته‌ای است. ماده اصلی تشکیل دهنده بیشتر ستارگان هیدروژن است. هیدروژن موجود در ستارگان طی فرآیند همجوشی هسته‌ای به هلیوم تبدیل می‌شود و در حین این واکنش گرما و نور بسیار زیادی تابش می‌یابد.هر ستاره دارای دوره عمر می‌باشد که بسته به نوع ستاره متفاوت است. ستارگان حجیم با نور بیشتر و حرارت زیاد عمر کوتاهتری نسبت به ستارگان کم نور و کوچک دارند. پایان عمر هر ستاره بستگی به میزان ذخیره هیدروژن در آن دارد. زمانی که هیدروژن درون ستاره‌ای پایان یابد هلیوم تبدیل به سوخت اصلی می‌شود و می‌سوزد. سوختن هلیوم سبب ایجاد گرمای بسیار زیادی می‌شود که تا آن زمان در ستاره پیش نیامده بوده‌است. این گرمای زیاد سبب انبساط ستاره می‌شود و حجم آن را چند برابر می‌کند. مثلاً اگر زمانی خورشید شروع به سوزاندن هلیوم کند آنقدر انبساط می‌یابد که زمین در حجم زیاد آن محو می‌شود! این انبساط تا سر حد مریخ ادامه پیدا کرده و سپس متوقف می‌شود. مرحلهٔ بعدی بستگی به نوع ستاره دارد. ستارگان عظیم پس از این مرحله آنقدر انبساط یافته‌اند که دیگر نمی‌تواند جاذبه‌ای روی سطوح بیرونی خود داشته باشند. پس از آن این ستارگان منفجر شده و تبدیل به نواختر می‌گردند. هرچه ستاره بزرگ‌تر میزان نواختر بزرگ‌تر. غولها تبدیل به ابرنواخترکوتوله شده و عمری طولانی را آغاز می‌کنند. اما ابر نواختران در خود فرو می‌ریزند و ستارگان بسیار کوچک و حجیمی به نام ستارگان نوترونی بوجود می‌آورند.این ستارگان عمر طولانی دیگری در پیش خواهند داشت. بعد از آن کوتوله‌ها یا کوتوله‌های سفید تبدیل به کوتوله سیاه شده و تا آخر جهان زندگی خواهند کرد. می‌گردند.

نظر پیشنیان

ابن سینا ستاره را چنین تعریف می‌کند: جسمی است بسیط، کروی که جایگاه طبیعی آن در فلک است. روشنی می‌بخشدو قابل کون و فساد نیست. بر فراز مرکز، بی‌آنکه بر آن احاطه داشته باشد در حرکت است.^[۱

ستاره دنباله دار

دنباله‌دار

دنباله‌دار هیل-باپ

دنباله‌دار جسم کوچکی در منظومه شمسی است که معمولاً از غبار و یخ تشکیل شده و با نزدیک شدن به خورشید ذرات سطحی آن تبخیر شده و مانند دنباله به نظر می‌رسد.

نام

عنوان «ستاره دنباله‌دار» که بسیار رایج است از نظر علمی دقیق نیست (چون ستاره‌ها دنباله ندارند.) در متن‌های فارسی گاه واژه‌های «گیسودار» و «گیسودراز» و «ذوذنب» (از عربی، به معنای «دم‌دار») برای دنباله‌دار بکار رفته‌است.^[۱]

سیاره برجیس (مشتری) نیز یکی از گیسودارها به شمار می‌آمده و نام آن نیز عربی‌شدهٔ پرگیس فارسی است که احتمالاً پُرگیس (پرمو) معنی می‌داده‌است.^[۲]

برخی از دنباله‌دارها به یادبود کاشف آن نامگذاری می‌شود. مثلاً دنباله‌دار اوترما (Comet oterma) یا دیگر همکارانش دنباله‌دار ایکیا سکی (Comet Ikya - Seki) (ایکیا و سکی) که همنام کاشفان خود هستند.

برخی از دنباله‌دارها بر اساس سال کشفشان نامگذاری شده‌اند. مثلاً ۱۹۷۱آ اولین دنباله‌داری بود که در سال ۱۹۷۱ میلادی کشف شد و همینطور ۱۹۷۱ب دنباله‌دار کشف شده بعدی در آن سال بود و غیره.

• پس از آنکه مدار دنباله‌دار محاسبه شود، شماره‌گذاری بر اساس عبور از نقطه قرین خورشیدی انجام می‌گردد. مثلاً ستاره دنباله‌دار 1971I اولین دنباله‌داری بود که در سال ۱۹۷۱ میلادی از نقطه قرین خورشید گذشت.

[ویرایش] انواع دنباله‌ها

در هر دنباله‌دار دو نوع دنباله وجود دارد: دنباله غبار و دنباله گاز یونیزه. دنباله غباری از ذراتی به بزرگی ذرات موجود در دود تشکیل شده است. این نوع دم هنگامی تشکیل می‌شود که باد خورشیدی مقداری ماده از کُما جدا می‌کند. چون این ذرات بسیار کوچکند با کوچک‌ترین نیرویی جابجا می‌شوند، در نتیجه این دنباله‌ها معمولاً پخش و خمیده‌اند.

دنباله‌های گازی وقتی تشکیل می‌شوند که نور خورشید مقداری از مواد کما را یونیده می‌کند و سپس باد خورشیدی این مواد یونیده را از کما دور می‌کند.

دنباله‌های یونی معمولاً کشیده‌تر و باریکترند. هر دوی این دنباله‌ها ممکن است تا میلیون‌ها کیلومتر در فضا پراکنده شوند. وقتی که دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود دم و کما از بین می‌روند و فقط مواد سرد و سخت درون هسته باقی می‌مانند. تحقیقات راجع به ستاره دنباله‌دار هیل-باب وجود نوعی دم را نشان داد که شبیه دنباله‌های تشکیل شده از غبار بود، ولی از سدیم خنثی تشکیل شده بود. (همانطور که گفتیم مواد موجود در هسته نوع کما و دنباله را تعیین می‌کنند).

[ویرایش] منشأ دنباله‌دارها

دنباله‌دارها در دو جا بطور بارز یافت می‌شوند: کمر بند کوییپر و ابر اورت. دنباله‌دارهای کوتاه مدت معمولاً از ناحیه‌ای به نام کمربند کوییپر می‌آیند. این کمربند فراتر از مدار نپتون قرار گرفته است. اولین جرم متعلق به کمربند کوییپر در سال 1922 کشف شد. این اجسام معمولاً کوچک هستند و اندازه آنها از 10 تا 100 کیلومتر تغییر می‌کند. طبق رصدهای هابل حدود 200میلیون دنباله‌دار در این ناحیه وجود دارد که گمان می‌رود از ابتدای تشکیل منظومه شمسی بدون تغییر مانده‌اند.

دنباله‌دارهای با تناوب طولانی مدت از ناحیه‌ای کروی متشکل از اجرام یخ زده به نام ابر اورت سرچشمه می‌گیرند. این اجرام در دورترین قسمت منظومه شمسی قرار دارند و از آمونیاک منجمد، متان، سیانوژن، یخ آب و صخره تشکیل شده‌اند. معمولاً یک اختلال گرانشی باعث راه یافتن آنها به داخل منظومه شمسی می‌شود.

[ویرایش] مشخصات فیزیکی

یک دنباله‌دار در مراحل اولیه ظهور خود به تکه‌ای ابر نورانی شبیه است، ولی هر چه در مسیر خود به خورشید نزدیکتر می‌شود، روشنایی آن نیز زیادتر می‌شود. دنباله اکثر آنها به حدی شفاف است که می‌توان نور ستارگان را از میان آن دید.

[ویرایش] رأس دنباله‌دار

زمانی که یک دنباله‌دار پیدا می‌شود، در نخستین مرحله مانند نقطه‌ای کوچک از نور به چشم ما می‌آید، هرچند ممکن است که قطر واقعی آن هزاران کیلومتر باشد. این نقطه نور را راس یا هسته ستاره دنباله‌دار می‌گویند، که به نظر دانشمندان گروه بزرگی از اجسام خرد و سفت است که با گازهایی ترکیب یافته است.

[ویرایش] دم ستاره دنباله‌دار

همچنان که ستاره دنباله‌دار به خورشید نزدیک می‌شود، معمولاً دمی به دنبال آن کشیده می‌شود. این دم از گازهای بسیار رقیق و ذرات خردی درست شده است که از درون هسته ستاره دنباله‌دار تحت تأثیر خورشید بیرون می‌جهند. دمهای ستارگان دنباله‌دار از نظر شکل و اندازه گوناگون هستند، برخی کوتاه و ریشه مانند و برخی کشیده و باریک. معمولاً طول آنها به نه میلیون کیلومتر می‌رسد و گاهی هم البته ممکن است به 160 میلیون کیلومتر برسد. بعضی از ستارگان دنباله‌دار هم اصلاً دم ندارند.

[ویرایش] گیسوی ستاره دنباله‌دار

گرداگرد هسته، یک چیز دیگر هم هست به نام گیسو. گیسو ماده‌ای ابر مانند و تابنده است که گاهی قطرش به 240000 کیلومتر و بیشتر می‌رسد.

[ویرایش] ماده ستاره دنباله‌دار

احتمالاً دنباله‌دارها از گاز و سنگریزه تشکیل یافته‌اند که همه این مواد بصورت گلوله یخی درآمده‌اند. با نزدیک شدن آن به خورشید دما بالا می‌رود و گاز و غبار بصورت دنباله جریان می‌یابند و سرانجام با دور شدن از خورشید سر دنباله‌دار دوباره یخ می‌زند.

[ویرایش] حرکت ظاهری ستاره دنباله‌دار

وقتی ستاره دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود، نخست دمش پیشاپیش می‌رود و سپس سر آن. علت این امر آن است که فشار نور خورشید اجزای کوچکی از هسته ستاره را بیرون می‌راند و این خود باعث تشکیل دم در پیشاپیش راس آن می‌شود. در نتیجه هنگامی که ستاره دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود، دم آن می‌بایست جلوجلو برود و در اثنای دور شدن از خورشید ستاره دنباله‌دار کم کم از سرعت خود می‌کاهد و از انظار ناپدید می‌شود. ستارگان دنباله‌دار ممکن است سالها از برابر چشم ما مخفی بمانند، ولی بیشتر آنها بالاخره به چشم ما خواهند آمد. آنها به گرد خورشید پیوسته در حرکت هستند، ولی برای یک دور گردش به دور خورشید ممکن است زمان زیادی در راه باشند.

[ویرایش] مدار ستاره دنباله‌دار

• بیشتر دنباله‌دار در مدار بسته‌ای در حال حرکتند، یعنی بر روی مداری حرکت می‌کنند که ابتدا و انتهایش بر هم منطبق می‌باشد. این دنباله‌دارها (مانند ستاره دنباله‌دار هالی) بعد از یک پریود به نزدیکی زمین آمده و دوباره مشاهده شده‌اند.

• مدارهای دنباله‌دار های دیگر سهمی یا هذلولی است و به احتمال زیاد اینها فقط یکبار در نزدیکی زمین ظاهر و روئیت گردیده و دور می‌زنند و سپس می‌روند و دیگر به نزدیکی زمین برنمی‌گردند.

• به علت تأثیرات گرانشی، دنباله‌دارها در حضیض سریعتر حرکت می‌کنند تا در اوج. دنباله‌دارها از مدت چرخششان یه دور خورشید طبقه بندی می‌شوند: دنباله‌دارها با مدت تناوب کوتاه و متوسط (مانند هالی با دوره تناوب 76 سال) بیشتر در بین خورشید و پلوتون به سر می‌برند

[ویرایش] تغییر مدار دنباله‌دار

دنباله‌دارهای جدید از دورترین بخش‌های منظومه شمسی می‌آیند و بیشترشان فقط در مدت چند ماه خورشید را دور می‌زنند و سپس برمی‌گردند و گردش خود را در ورای پلوتو به انجام می‌رسانند. گردش آنها در مدارهایی بسیار پهن است و چندین هزار سال طول می‌کشد. برخلاف سیاره‌ها، دنباله‌دارها می‌توانند مدارخود را با مدارهای کاملاً جدید عوض کنند. آنها اجسامی با ثبات نیستند و هر گاه به سیاره‌ای بزرگ مانند مشتری بسیار نزدیک شوند، کشش گرانشی آن، مدار دنباله را عوض می‌کند. این حادثه برای دنباله‌دار هالی اتفاق افتاده و از این رو تکرار بازگشت آن بیشتر شده است.

[ویرایش] مرگ دنباله‌دار

با نزدیک شدن دنباله‌دار به خورشید دنباله‌اش بزرگ‌تر می‌شود. دنباله همواره در جهت مخالف خورشید قرار می‌گیرد. فشار نور و حمله بادهای خورشیدی دنباله را به طرف مقابل می‌راند. هر موقع که دنباله از کنار خورشید می‌گذرد، از ماده‌اش کاسته می‌شود، یعنی اینکه ستاره دنباله‌دار با هر بار عبور از نقطه قرین خورشیدی مقداری از مواد خود را در اثر گرمای خورشید و نیروهای جذر و مدی از دست می‌دهد تا بالاخره ستاره دنباله‌دار از بین می‌رود، که برخی از ستاره‌های دنباله‌دار با دوره تناوب کوتاه به چندین تکه تقسیم شده و یا حتی از هم پاشید.