مقدمه

شکل گیریمنظومه شمسیحدود 5 میلیارد سال پیش ، از ابریمتشکل ازگازو غبار بین ستاره‌ای ، آغاز گردید. جاذبه باعث انقباض ابر شده و کره متراکمی از گاز در مرکز ابر بوجود آورد. جاذبه همچنینباعث دوران هر چه سریعتر ابر شد. هنگام دوران، مواد موجود در ابر، پهن شده و حلقهای به وجود آمد که نواحی متراکم مرکزی را در بر می گرفت. سرانجام در این ناحیهمتراکم ، گرمای لازم برای وقوع واکنشهای هسته‌ای فراهم گشت و بدین ترتیب ،ستارهخورشید بوجود آمد. اعضای کوچکتر منظومه شمسی از مواد موجود در این حلقه بوجودآمدند. این اعضاء عبارتند ازسیارات ،سیارکها وستاره دنباله دار.
خانواده منظومه شمسی

تماماجرامآسمانی که در یک منظومه مداری قرار دارند، تحت تأثیر جاذبه‌ای دو جانبه به دوریک جرم مشترک مرکزی می‌چرخند. درمنظومه زمین _ ماهمرکز جرم مشترک در فاصله 4748 کیلومتری (2950مایلی) هسته زمین قرارداشته و از سطح زمین خارج نشده است. در مورد منظومه شمسی ، مرکز جرم مشترک هموارهبا تغییر موقعیت نسبی سیاره‌ها ، در حال تغییر است. این مرکز در فاصله‌ای حدود 300000 کیلومتر (186000 مایل) خارج از سطح خورشید قرار دارد.

سیارات منظومه شمسی

• سیارهماه
• سیارهعطارد
• سیارهزهره
• سیارهزمین
• سیارهمریخ
• سیارهمشتری
• سیارهزحل
• سیارهسیارهاورانوس
• سیارهنپتون
• سیارهپلوتون
• سیارهسدنا

تمام خصوصیات زیر در مقایسه با زمین می‌باشد

سیاره	قطر استوا	جرم	شعاع مدار	سال	روز
عطارد	0.382	0.06	0.38	0.241	58.6
زهره	0.949	0.82	0.72	0.615	-243
زمین	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
مریخ	0.53	0.11	1.52	1.88	1.03
مشتری	11.2	318	5.20	11.86	0.414
زحل	9.41	95	9.54	29.46	0.426
سیارهاورانوس	3.98	14.6	19.22	84.01	0.718
نپتون	3.81	17.2	30.06	164.79	0.671
پلوتون*	0.24	0.0017	39.5	248.5	6.5
سدنا*	-	-	-	-	-

خورشید

خورشیدستاره‌ای است ازستارگانرشته اصلی که 5 میلیارد سال از عمرش می‌گذرد. این ستاره کروی شکل بوده و عمدتااز گازهایهیدروژن وهلیوم تشکیل شده است. وسعت این ستاره 1.4 میلیون کیلومتر (870000 مایل) است. جرم اینستاره 7 برابر جرم یک ستاره معمولی بوده و همچنین 750 برابر جرم تمامسیاراتی است که به دورش می‌چرخند. در هسته خورشید ، جرم توسطواکنشهای هسته‌ایتبدیل به تشعشعاتالکترومغناطیسی که نوعی انرژی هستند، می‌شود. این انرژی به سمت بیرون تابانده شده وباعث درخشنگی خورشید می‌گردد. سایر اجسام آسمانی موجود درمنظومهشمسی که توسط جاذبه خورشید در مدارهایشان قرار گرفته‌اند نیز گرمایشان را ازاین انرژی می‌گیرند

مواد تشکیل دهنده خورشید حالت گازی دارند، بنابراین خورشید محدوده دقیق و معینینداشته و مواد اطراف آن بتدریج در فضا منتشر می‌شوند. اما چنین به نظر می‌رسد کهخورشید لبه تیزی داشته باشد، چرا که بیشتر نوری که به زمین می‌رسد از یک لایه کهچند صد کیلومتر ضخامت دارد ساطع می‌شود. این لایهفوتوسفرنام داشته و به عنوان سطح خورشیدشناخته شده است. بالای سطح خورشید ، کروموسفر یارنگین کرهوهاله خورشیدیقرار دارند که با همدیگر جوخورشید را تشکیل می‌دهند.

مرکز خورشید مانند کوره‌ای هسته‌ای است با دمای 15میلیون درجه سانتیگراد (27 میلیون درجه فارنهایت) که چگالی‌اش 160 برابر آبمی‌باشد. تحت چنین شرایطی هسته‌های اتم هیدروژن باهم ترکیب شده و تبدیل به هسته‌هایهلیووم می‌شوند. در این حین، 0.7 درصد جرم ترکیب شده ، تبدیل به انرژی می‌شود. از 590 میلیون تن هیدروژنی که در هر ثانیه در مرکز خورشید ترکیب می‌شوند، 3.9 میلیونتن به انرژی تبدیل می‌شود. این سوخت هیدروژنی ، تا 5 میلیارد سال دیگر دوام خواهدداشت. مسیر نامنظم 2 میلیون سال طول می‌کشد تا انرژی تولید شده در مرکز خورشید بهسطح آن رسیده و بصورت نور و گرما تابش کند، سپس بعد از فقط 8 دقیقه ، این انرژی بهزمین می‌رسد.

هنگامی که خورشید منبسط می شود تا تبدیل به یکغول سرخشود، قطرش حدود 150برابر بزرگترخواهد شد. گازهای منبسط شده و داغ، رنگ زرد و حرارت خود را از دست داده و قرمز رنگو سرد خواهند شد. اما بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید،درخشندگی آن 1000برابر افزایشیافته و نور بیشتری ساطع خواهد کرد.

زبانه‌ها و شعله‌های خورشیدی

زبانه حلقوی در شکل پایین ، خطوط میدانمغناطیسی ، دولکهخورشیدی را به هم متصل کرده است. در سال 1973 ، یکزبانه خورشیدی (سمت چپ تصویر) 000/588کیلومتر (365.000 مایل) از سطح خورشید را پوشاند. اغلب فعالیتهای شدید خورشید درنزدیکی لکه‌های خورشیدی رخ می‌دهند. شعله‌های خورشیدی، جرخه‌هایی از انرژیهستند که عمر چند ساعته دارند، این شعله‌ها هنگامی بوجود می‌آیند که مقدار زیادیانرژیمغناطیسی بطور ناگهانی آزاد شود. زبانه‌های خورشیدی ، فوارانهایی از گاز مشتعلهستند که ممکن است صدها هزار کیلومتر در فضا پیش بروند. میدان مغناطیسی خورشیدمی‌تواند زبانه‌هایحلقوی را هفته‌ها در فضا پیش بروند معلق نگاه دارد.

باد خورشیدی

هاله (جو بیرونی) خورشید حاوی ذراتی است که انرژی کافی برایفرار از جاذبه خورشید را دارند. این ذرات بصورت مارپیچی با سرعتی معادل900 کیلومتر (560 مایل) در ثانیه از خورشید دور شده وبادخورشیدی را بوجود می‌آورند. این ذرات در همان مسیرهای میدان مغناطیسی خورشیدحرکت می‌کنند و از آنجا که دارایبارالکتریکی هستند، منظومه شمسی را پر از جریانات الکتریکی می‌کنند. ناحیهفعالیتهای خورشیدی ،هلیوسفر (کره خورشیدی) نامیده می‌شود. بادخورشیدی در هر ثانیه حدود یک میلیون تن هیدروژن حورشید را از بین می‌برد. 100000میلیارد سال طول خواهد کشید تا باد خورشیدی تمام جرم خورشید را در فضای بینسیاره‌ای پخش کند، اما طول عمر طبیعی خورشید فقط 10 میلیارد سال است.

 

چرخه‌ها و لکه‌های خورشیدی

حرکت وضعی خورشیدباعث ایجاد میدان مغناطیسیمی‌شود، مناطق استوایی خورشید سریعتر از مناطق قطبی آن چرخیده و این امر باعثمی‌شود که خطوط میدان مغناطیسی درون خورشید حلقه بزنند. این خطوط در صورت خروج ازسطح خورشید ، باعث فعالیتهای خورشیدی نظیرلکه‌های خورشیدی، شعله‌ها و زبانه‌هایخورشیدی می‌شوند. این فعالیتها ، بخصوص لکه‌های خورشیدی ، چرخه‌ای 11 ساله دارند.

مرگ خورشید

5 میلیارد سال بعد ، بیشترهیدروژن موجود در هسته خورشید گداخته شده و صرف تهیه هلیوم خواهد شد. در آن زمان ، جاذبهباعثانقباضهسته شده و فشار ، دمای آنرا افزایشخواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد. انرژی حاصل ازاینگداخت هسته‌ایدر پوسته ، باعث انبساطلایه‌های خارجی خواهد شد و سیاراتعطارد وزهره را ذوب می‌کند و آنها را در بر می‌گیرد. انبساط خورشیدتا مدار زمین متوقفشده و حرارتش تمام موجودات زنده را از بین می‌برد. بعد از آن خورشید تبدیل به یکغول سرخ می‌شود. سپس ، لایه‌های خارجی در فضا پخش شده و یکسحابیسیاره‌ای تشکیل خواهند داد. هسته نیز بصورت یک ستارهکوتولهسفید باقی مانده و بتدریج از بین خواهد رفت. پس می‌توان گفت که با فرا رسیدنمرگخورشید ، مرگ زمین و تمام موجودات این سیاره فرا می‌رسد.

 

 

عطارد

 

عطارد یا تیر نخستین و نزدیکترینسیاره منظومه شمسیبه خورشید است. از نظراندازه نسبت به دیگر سیارات بعد از پلوتو کوچکترین آنها نیز به حساب می آید. قطر آن 4880 کیلومتر است. این سیاره در یک مدار بیضی شکل به دور خورشید می گردد که خروج ازمرکز آن 0.2506 است. نزدیکترین فاصله آن ازخورشید تنها 9/45 میلیون کیلومتر دورترین فاصله آن 7/69 میلیون کیلومتر فاصله دارد. لذاهمواره در اطراف خورشید حضور دارد و برای ما تنها در هنگام طلوع و غروب قابل رویتاست. این سیاره بسیار گرم است و درجه حرارت سطح آن در هنگام روز به حدود 427 درجهسانتیگراد و در شب به 173 درجه زیر صفر کاهش می یابد. عطارد هر 88 روز یک بار یکدور به گرد خورشید می چرخد ( دوره تناوب نجومی ). در حالی که در مدت 5/58 روز یکدور به دور خود می چرخد ( حرکت وضعی ). در عطارد هیچ گونه جوی وجود ندارد، ولی برخیمطالعات وجود مقدار کمی گاز هلیوم را که گفته می شود از طریق بادهای خورشید به گرداین سیاره قرار گرفته اند اثبات می کند. شکل ظاهری این سیاره بسیار آبله گون است وچهره ای شبیه به کره ماه دارد.

حفره های کوچک ویا بزرگ بسیاری در سطح آن دیده می شود که حکایت از برخوردشهاب سنگهای کوچک و بزرگ دارد البته قطربرخی از دهانه ها به ده ها کیلومتر می رسد. برخی از این دهانه ها محل خروج موادمذاب است که امروزه با سنگهای مذاب پر شده اند و مانند کوه های آتشفشانی هستند.
گرچه از گذشته نسبتاً دور، این سیاره با کمک تلسکوپ مورد مطالعه قرار می گرفت،ولی از سال 1974 میلادی با پرواز سفینه مارینر 10 از کنار عطارد چندین هزار عکس ازدشتهای مسطح و گودالهای کم و بیش بزرگ، به ایستگاه های زمینی مخابره شد. مارینر 10میدان مغناطیسی ضعیفی حدود 1 درصد میدان مغناطیسی زمین را در اطراف این سیاره کشفکرد. اینسیارهبه علت گرمای زیاد در روز و دمای بسیار پایین در شب و نبود جو و نداشتنآب به شکل مایع در سطح یا عمق آن هیچ گونه امکانی برای پیدایش شکلی از حیات ایجادنکرده استدر عین حال عطارد هیچقمری ندارد. در این حالت سنگهای این سیارهبه شدت منبسط می شوند و پس از غروب آفتاب و شب طولانی آن دما به شدت پایین می رود. علت آن هم نبودن جو در اطراف این سیاره است که دما را تعدیل نمی کند. سرد و گرم شدنسنگها در شب و روز و استمرار این امر طی قرون و اعصار تنها یک نوع فرسایش مکانیکیدر سطح این سیاره به وجود می آورد. که به متلاشی شدن سنگها می انجامد. اختلاف دمادر دو سوی این سیاره در میان سیارات منظومه شمسی منحصر به فرد است.
تنهاطوفانهای مغناطیسی از سوی خورشید مقداریاتمهای هلیوم باردار را در اطراف میدان مغناطیسی این سیاره به دام انداخته وفشار جوی ناچیزی (به میزان کمتر از یک میلیاردیم فشار جوی زمین) ایجاد کرده است. برای خنثی کردن جاذبه سطحی این سیاره در خارج شدن از سطح آن تنها به سرعتی بهاندازه 4.25 کیلومتر بر ثانیه نیاز است. در حالی که در مورد زمین این مقدار حدود 11کیلومتر بر ثانیه می باشد که به این سرعت سرعت گریز می گویند.
نام کوئی پر،کاوشگر نامی سیارات نیز به یکی از گودالهای بزرگ سیاره عطارد به قطر 25 کیلومترتعلق یافته است.
دانشمندان معتقدند بر اثر برخورد سهمگین یک شهاب سنگ با اینسیاره در گذشته بسیار دور، امروزه در نقطه مقابل این برخورد رشته کوه هایی ظاهر شدهاند. در هر حال شهاب سنگها سطح این سیاره را در امان نگذاشته اند. محل اصابت اینبرخورد عظیم که امروزه رشته کوههای بلند و مدوری آن را احاطه کرده که به حوضهکالوریس به قطر 1300 کیلومتر شهرت یافته است. چگالی این سیاره به میزان 4/5 گرم برسانتیمتر مکعب تخمین زده شده که اندکی بیشتر از چگالی زمین است. این حقیقتدانشمندان را بر آن داشته است که تصور کنند مرکز این سیاره از فلزات سنگینی مانندآهن تشکیل شده است که با توجه به حرکت آرام چرخشی این سیاره به دور خود میدان ضعیفمغناطیسی در خود ایجاد کرده است. فشار بادهای خورشیدی این میدان ضعیف را در جهتمقابل به خورشید بسیار فشرده کرده و در پشت آن بسیار گسترانده است. گروهی دیگر ازدانشمندان پیدایش میدان مغناطیسی در عطارد را به وجود میدان مغناطیسی سنگواره اینسبت می دهند که از روزگاران قدیم حاصل شده و باقی مانده است. در هر حال علت واقعیاین میدان معلوم نیست.


ویژگیهای عطارد

همان گونه کهقبلاً اشاره شد عطارد نزدیکترین سیاره به خورشید است که در کنار جرم بزرگی به نامخورشید با آن جاذبه وحشتناکش قرار گرفته است. عطارد برای آن که در دل خورشید سقوطنکند و جذب آن نشود دست به مقابله زده است. برای این کار عطارد با سرعت سرسام آوریبه گرد خورشید می چرخد و سریعترین سرعت چرخشی به دور مرکز منظومه شمسی را از آن خودکرده است. اینسرعتبه حدی است که یک سال این سیاره کمتر از سه ماه به طول می انجامد. مدار اینسیاره بیضی شکل است و با فاصله اندکی (به طور متوسط 9/57 میلیون کیلومتر) از خورشیدو از روی زمین این سیاره در اطراف خورشید دیده می شود. گاهی کمی بعد از غروب خورشیددر بالا دست خورشید و زمانی که به آن سوی این ستاره می رسد قبل از طلوع آفتاب دربالای افق شرقی دیده می شود.
حداکثر فاصله زاویه ای که این سیاره با خورشیددارد حدود 28 درجه است ( از دید زمین ). هنگامی که زاویه کشیدگی این سیاره در حدود 10 درجه است، از درون تلسکوپ به صورت هلال باریکی دیده می شود. لیکن زمانی که میخواهد از پشت خورشید عبور کند قرص روشن خود را به ما نشان نمی دهد. با توجه به 7درجه انحراف مدار گردش این سیاره به دور خورشید این سیاره در هر بار گردش از جلویخورشید عبور نمی کند. بلکه از بالا یا پایین خورشید می گذرد. در طول 100 سال عطاردتنها دو بار همچون نقطه تاریک و سیاه رنگی از مقابل قرص خورشید عبور می کند. که بهترانزیت یا عبور معروف است که آخرین آن در سال 1383 بود.

زمین

زمین ، سومین سیاره نزدیک بهخورشید و بزرگترینسیاره در میان سیارات درونی است. ساختار درونی زمینمثل سایر سیارات درونی ازیک هسته داخلی و یکهسته خارجیبه همراه لایه‌های مذاب و نیمهمذاب و سنگی جامد تشکیل یافته است. هستهداخلی فلزی و جامد بوده و توسط هسته خارجی که فلزی و مذاب است، احاطه شده است.

زمین شرایط بسیار منحصر بفردی دارد. هیچکدام از سیارات دیگرآبمایع وجو پراکسیژن نداشته و حیات در آنها وجود ندارد. تکامل تدریجی زمین که 4.5 میلیارد سال طول کشیدهاست، همچنان بطور طبیعی و نیز بر اثر فعالیتهای انسان ادامه خواهد داشت. همچنینچگالی زمین از تمام سیارات دیگر بیشتر است.

زمین در آغاز شکل گیری

• در اوایل پیدایشمنظومهشمسی ، ذرات ریز غبار موجود در قرص خورشید که عمدتا از گاز و غبار تشکیل شدهبود، پس از برخورد به هم چسبیده و اجسام بزرگ و بزرگتری را بوجود آوردند. بدینترتیب چهار سیاره درونی از این ذرات شکل گرفتند.
• 4.5 میلیارد پیش ، زمین دارای سطحی داغ ، قرمز و نیمه مذاب بود. پس از گذشتمیلیونها سال ، سطح زمین شروع به سرد شدن نمود و پوسته جامدی ، به دور زمین بوجودآمد. گازهای داغ و مواد مذاب از لایه‌های زیرین و از طریقدهانه‌هایآتشفشانی بیرون زده و جو ضخیم زمین را بوجود آوردند. در همین مدتشهاب سنگهایزیادی به سطح زمین خوردند وهزارانگودال شهاب سنگیرا در سطح زمین بوجود آورد. و مقدار زیادی غبار به جو زمین اضافه کردند.
• پس از یک میلیارد سال ، زمین به اندازه کافی سرد شده بود تا بخار آب موجود درجو متراکم شده و قطرات آب را بوجود آورد. این قطرات آب میلیونها سال به شکلباران شدید به سطح زمین افتاده ، باعث پاک شدن جو زمین و بوجود آمدناقیانوس شدند. کرهزمین به تدریج به شکل کنونی درآمده است.

نحوه پیدایش و تکامل زمین

زمین در بدو پیدایش بصورت کره‌ای از مواد بسیارداغ و نیمه مذاب بوده که به تدریج عناصر سنگین‌تر ته‌نشین شده و هسته فلزی را بهوجود آوردند ، و در عین حال عناصر سبکتر به سطوح فوقانی آمده و جبه و پوسته راتشکیل دادند. پس از گذشت میلیاردها سال زمین سرد شد، سطح زمین جامد گشت،جوزمین شکل گرفت، و اقیانوسها بوجود آمدند. تکامل زمین هنوز ادامه دارد. پوستهزمین توسط فورانهای آتشفشانی در کف اقیانوسها نوسازی شده و دائما بر اثرزمینلرزه‌ها وحرکتهایقاره‌ای در حال تغییر و تحول است. تناسب گازهای مختلف در جو زمین نیز بر اثردخالتهای انسان به آرامی در حال تغییر است.

مشخصات زمین

• زمین سیاره‌ای است منحصر بفرد ، دارای آب مایع و جوی که قسمت اعظم آن ازنیتروژن واکسیژن تشکیل شده که تداومحیاترا ممکن می‌سازند. در منظومه شمسی ،زمین پنجمین سیاره از لحاظ بزرگی و سومین سیاره نزدیک به خورشید است. چگالی زمین ازتمامی سیارات بیشتر است.
• زمین در منظومه شمسی دو نوع حرکت ،وضعی وانتقالی دارد. در حرکت وضعی زمین در یک شبانه روز به دور خودش می‌چرخد و در حرکت انتقالی دریک سال مداری بیضی شکل حول خورشید را طی می‌کند (مدار زمین).

کره مغناطیسی

• با چرخش زمین به دور خودش ، چرخه‌هایی در هسته خارجی آن که از آهن مذاب تشکیلشده بوجود آمده ،جریانهایالکتریکی تولید می‌کنند. این جریانها باعث ایجاد یکمیدان مغناطیسیدر فضای اطراف زمین شده وپوششی محافظ در اطراف آن ایجاد می‌کنند (کمربندتشعشعی زمین). این میدان کهکره مغناطیسینامیده می‌شود، زمین را دربرابر جریانهای سریع ذرات باردار بادهای خورشیدی محافظت می‌کند.
• بعضی از این ذرات در دو نقطه میدان مغناطیسی به نامکمربندهای «وان آلن» به دام می‌افتد. کره مغناطیسی بیشتربادهای خورشیدیرا از زمین دور می‌کند، اماجریانهای ذرات باد خورشیدی آنقدر قوی هستند که قسمت جلویی کره مغناطیسی را مسطحنموده و باعث کشیدگی عقب آن می‌شوند.

آینده زمین

از آنجا که حیات در زمین) وابسته به خورشید است، آینده کرهزمین نیز به آینده خورشید وابسته خواهد بود. حدود 5 میلیارد سال دیگرذخایرانرژی خورشید تمام شده و خورشید به یکغول سرختبدیل می‌شود و افزایش حجم می‌دهد. گرمای شدید حاصل از افزایش حجم باعث آب شدن یخ مناطق قطبی و بالا آمدن آب اقیانوسمی‌شود. سپسجوزمین شروع به تبخیر می‌کند و گیاهان خشک آتش می‌گیرند. در چنین شرایطی امکانحیات در زمین کلا از بین می‌رود.

انتظار نجومی

• شاید انسان در آینده بتواند قبل از وقوع فاجعه‌های فوق زمین را به جایی دورتراز خورشید منتقل کند.
• شاید امکانات آینده ، انسانهای آن زمان به سیاره قابل سکونت دیگری کوچکنند.
• شاید بشر بتواند مانع از وقوع فاجعه‌های فوق درخورشید و زمین شود.
• باید پنج میلیارد سال انتظار کشید.

مشتریپنجمین سیاره نزدیک بهخورشید و اولین غول ازچهار غول گازیاست. مشتری بزرگترین سیارهمنظومهشمسی بوده و جرم آن از تمام سیارات دیگر بیشتر است. حجم این سیاره 1300 برابرزمین،و جرم آن دو و نیم برابر جرم تمامی سیارات منظومه شمسی است. ابرهای انواری شکلمشتری غالباً از گازهایهیدروژن وهلیوم تشکیل شده اند. جو درونی سیاره حدود 1000 کیلومتر (600 مایل) پایین تر از ابرها شروع می شود که در ایننقطه گاز هیدروژن به مایع تبدیل می گردد. در اعماق پایین تر، هیدروژن حالت فلزیدارد. در مرکز مشتری، هسته ای سنگی و بسیار داغ وجود دارد که حرارتش به 3500 درجهسانتی گراد (63000 درجه فارنهایت) می رسد.

 

 

لکه سرخ بزرگ

لکهسرخ بزرگ، یک ناحیهواچرخه ایبزرگ (نوعی گردباد) در ابرهای فوقانیسیاره مشتری است. از زمان کشف این لکه تا کنون، بارها دیده شده که قطر آن تا سهبرابر قطر زمین افزایش یافته است. جریانهای چرخان گاز که در این لکه وجود دارند،فسفر را ار جو تحتانی به بالا مکیده و باعث قرمز یا صورتی شدن لکه می شوند. این لکه ازمحیط اطراف خود بلندتر و سردتر است و هر 12 روز زمینی، یک دور در جهت عکس عقربه هایساعت به دور خودش می چرخد.

حلقه های مشتری

منظومه حلقه های مشتری در سال 1979 توسطکاوشگر فضایی ویجر 1کشف گردید. سه حلقهمشتری به ترتیب زیر نامگذاری شده اند:

حلقههالهبه عرض 22800کیلومتر (14170 مایل). حلقه اصلی که حلقه ای باریک و درخشان است به عرض 6400کیلومتر (3980 مایل). و حلقه تار عنکبوت«گسامر) که رقیق ترین و عریض ترین حلقه میباشد به عرض 8500 کیلومتر (53000 مایل).

زیر نویس عکس
حلقه تار عنکبوتکه در این تصویر ساختگی به رنگ آبی کمرنگ دیده می شود ، از حلقه اصلی که مشتری رااحاطه می کند بیرون زده است .

قمرهای مشتری

شانزده قمر مشتری به چهار گروه چهارتایی تقسیم می شوند . گروه اول در فاصله حدود 130000 کیلومتری (80000 مایل). گروه دوم در فاصله حدود 200000 کیلومتری (125000مایل). گروه سوم در فاصله 9 میلیون کیلومتری (6/5 میلیون مایل). و گروه چهارم درفاصله ای نزدیک به گروه سوم قرار دارند. جهت چرخش تمام گروهها بجز گروه چهارم، همانجهت چرخش مشتری است. همه قمرهای مشتری بجز قمرهای گروه دوم، کوچک هستند. قمرهایگروه دوم که گالیله ای نام دارند هم اندازه ماه زمین هستند.

زیرنویس عکس
گانیمید ، یک قمر گالیله ای چهار قمر بزرگ مشتری که توسط گالیله (1642-1564) کشف شدند ، قمرهای گالیله ای نامیده می شو ند .

سیاره مشتری دارای بزرگترینقطرو بیشترینجرمدر میان تمام سیارات منظومه شمسی است. استوایمشتری 11 برابر استوای زمین است. اینسیاره سریعتر از سایر سیارات به دور خود می چرخد. دوره چرخشی مشتری نصف دوره چرخشیزمین است.

اورانوس

فاصله متوسط از خورشید	2.87میلیارد کیلومتر
قطر استوا	51118 کیلومتر
مدت حرکت وضعی	17.90 ساعت
مدت حرکت انتقالی	84.01 سال زمینی
سرعت مداری	6.81 کیلومتر در ساعت
دمای ابر فوقانی	-210 درجه سانتیگراد
جرم (زمین = 1)	14.53
چگالی متوسط (آب = 1)	1.29
جاذبه (زمین = 1)	0.79
تعداد قمر	15

 

اورانوسهفتمین سیاره نزدیک بهخورشید و سومین غول از چهار غول گازی است. جبه‌ای از گاز و یخ هسته سنگی این سیاره راپوشانده است. جواطراف جبه غالباً ازمتانساخته شده ، که این گاز باعث وجودرنگهای آبی و سبز که از مشخصات بارز این سیاره هستند، می‌شود. اورانوس در کناره‌هایخارجی و سردمنظومهشمسی قرار داشته ، دمای ابرهای فوقانی آن به 210 درجه سانتیگراد زیر صفر (346- درجه فارنهایت) می‌رسد. علی رغم داشتن 15 قمر و یک منظومه حلقوی ، سطح اورانوسمشخصه خاصی ندارد. تنها مشخصاتی که تا کنون مشاهده شده‌اند چند ابر متانی هستند کهدر سال 1986 بوسیلهکاوشگر فضایی ویجر2کشف شدند.

رصد اورانوس

تحت شرایط بسیار عالی ، اورانوس را می‌توان با چشم غیر مسلحدید. هنگام مشاهده باتلسکوپ ، اورانوس بصورت حلقه کوچکی به رنگهای سبز و آبی دیده می‌شود. 15 قمر اورانوس تاکنون کشف شده‌اند که به موازات استوای سیاره و در جهت چرخش سایره ، به دور آنمی‌چرخند. در اثر انحراف محور چرخش اورانوس ، صفحه استوای سیاره تقریباً عمود برصفحهدایرةالبروج است.

به همین سبب ، گاهی اوقات مانند سالهای 1945 و 1987، اگر اززمین به اورانوس بنگریم فقط قطب آن دیده شده ، مدار قمرهای سیاره تقریباً بصورتصفحه‌ای کامل به نظر می‌رسد. بعضی اوقات نیز ، مانند سالهای 1966 و 2008 ، کنارهمدار قمرهای اورانوس دیده شده ، چنین به نظر می‌رسد که قمرها در مسیری مستقیم عقب وجلو می‌روند.

خواص فیزیکی اورانوس

محور چرخش اورانوس حدود 98 درجه نسبت به صفحه مدارسیاره به دور خورشید انحراف دارد. بنابراین اورانوس بر خلاف سایر سیاره‌ها ، رویمحوری تقریباً افقی می‌چرخد. انحراف محور اورانوس تأثیر زیادی بر قطبهای سیارهمی‌گذارد و باعث می‌شود که هر قطب از دوره تناوب مداری که 84 سال زمینی طول می‌کشد، 42 سال را در روشنایی و 42 سال دیگر را در تاریکی بگذراند. به هر حال ، اورانوس بهقدری از خورشید دور است که تفاوت دما در قطبها در طول تابستان و زمستان فقط 2 درجهسانتیگراد (3.6 درجه فارنهایت) است.

اورانوس سومین سیاره بزرگ منظومه شمسیبوده ، بزرگی آن 4 برابرزمین است. دوره تناوب مداری این سیاره 84 سال زمینی است و بعد ازنپتون وپلوتون، طولانی‌ترین مدار را دارد.

حلقه‌های اورانوس

بخاطر تیرگی زیاد مواد سازنده حلقه‌های اورانوس ، مشاهده آنها بسیار مشکل است. درسال 1977، این حلقه‌ها در مسیر نور یک ستاره قرار گرفته و بدین ترتیب کشف شدند. کاوشگر فضاییویجر2در سال 1986 یازده حلقه باریک این سیاره را از نزدیکمورد بررسی قرار داد. مواد تشکیل دهنده این حلقه‌ها سنگهایی به اندازه یک متر (یکیارد) هستند. پهنای حلقه "اپسیلون" از 20 تا 100 کیلومتر (12 تا 60 مایل) متغیراست.

 

 

قمرهای اورانوس

15 قمر تا کنون برای اورانوس شناخته شده‌اند که مواد تشکیلدهنده تمام آنها مخلوطی از سنگ و یخ است. در سطح چهار قمر بزرگ اورانوس (ابرن،تیتانیا،آمبریل،آریل) گودالهای شهابسنگیوجود دارند. سطحمیراندا، پنجمین قمر بزرگ اورانسو ، مشخصات مختلفی

ستاره شناسان ، دلیل ویژگیهای متفاوت سطح میراندا این است کهاین قمر احتمالاً بر اثر یک تصادم عظیم متلاشی شده و سپس دوباره جمع شده است.

نپتون

نپتونهشتمینسیاره نزدیک بهخورشید و چهارمین غول گازی است. از لحاظ اندازه و ساختار شبیه به سیاره همسایه‌اش ،سیارهاورانوس ، می باشد. جو آبی رنگ و درخشان این سیاره بخاطر وجود گازمتاندر آن است. شکلهای ابر مانند متعدی رویاین سیاره وجود دارند که مهمترین آنهالکه سیاهبزرگنام دارد. این لکه ، مجموعه طوفانی عظیمی به بزرگیکرهزمین است. شکلهای ابر مانند نپتون ، توسط سریعترینبادهایمنظومه شمسی با سرعتی معادل 2200 کیلومتر در ساعت (1370 مایل در ساعت) جابجامی‌شوند. زیر این ابرها ، جبه‌ای از یخ و گاز و هسته‌ای سنگی و کوچک قرار دارد.

لکه سیاه بزرگ

لکه سیاه بزرگ و لکه سیاه کوچک واچرخه‌هایی بیضی شکل در جونپتون هستند که بوسیله سریعترین بادهای منظومه شمسی ، در جهت عکس چرخش نپتون حرکتمی‌کنند. ابر کوچکی به ناماسکوترکه از نوعابرسیروس است، در ارتفاع متفاوتی نسبت به لکه‌ها قرار دارد که باد کمتری در ایننقطه می‌وزد. موقعیت این ابر نسبت به هسته نپتون ثابت مانده و در جهت چرخش نپتون ،که مخالف جهت حرکت لکه‌هاست، حرکت می‌کند.

لکه سیاه بزرگ ، انبوهی از گازهایمختلف که در وسعتی به اندازه سطح زمین ، با سرعتی حدود 1000 کیلومتر در ساعت (620مایل در ساعت) ، معادل سرعت صوت ، روی سیاره نپتون در حرکت است. بادهای نپتون سرعتیدو برابر سرعت فوق دارند که حدوداً 10 برابر سرعت گردبادهای سطح زمین است.

 

حلقه‌های نپتون

در مدتی کمتر از 100 میلیون سال ،تریتونوارد محدوده روش نپتون (کوتاهترینفاصله از یک جسم اصلی که در آن یک جسم تابع می‌تواند بدون آنکه توسط نیروهای جاذبهمتاشی شود، دور بزند) خواهد شد. نیروهای کششی می‌توانند قمرهایی که در این محدودهقرار دارند را بسته به نوع مواد تشکیل دهنده شان متلاشی کنند. احتمال دارد تریتونبه سنگریزه‌هایی تبدیل شده و حلقه‌ای زیبا به دور نپتون تشکیل دهد.

حلقه‌هاینپتون در فاصله 40000 تا 63000 کیلومتری (25000 تا 39000 مایلی) نپتون گستردهشده‌اند. این حلقه‌ها بسیار تیره هستند، یکی از آنها عریض و سه حلقه دیگر باریکمی‌باشند. نام حلقه‌هایآدامزولووریهاز نام دو ستاره شناس که وجود و موقعیتسیاره نپتون را پیش بینی کرده بودند، گرفته شده است. نام حلقهگالهاز نام ستاره شناس آلمانی ،یوهان گاله (1910-1812) ، که نپتون را کشفنمود گرفته شده است. کاوشگر فضایی ویجر2انبوهی از مواد حلقوی درحلقهآدامزکشف نمود که ستاره شناسانهنوز توضیحی برای وجود آنها نیافته‌اند.

قمرهای نپتون

قبل از آنکهویجر2در سال 1989 به مطالعه نپتونبپردازد، از هشت قمر نپتون فقطتریتونونیرایدشناخته شده بودند. تریتون سردترین جسم شناخته شده درمنظومهشمسی است که دمای سطح آن 235- درجه سانتیگراد (391- درجه فارنهایت) است. جورقیقی از نیتروژن در اطراف این قمر وجود دارد.

مدار نامنظم نپتون

ما تا کنون فقط توانسته‌ایم 9 سیاره را در منظومه شمسیشناسایی کنیم، اما آیا سیاره‌های دیگری نیز در این منظومه وجود دارند؟ به نظر بعضیاز ستاره شناسان بی نظمی‌هایی که در مدار نپتون مشاهده شده ، ممکن است توسط سیارهدهم که جرم زیادی داشته و خارج از مدارپلوتونقرار دارد ایجاد شده باشند. اینسیاره فرضی سیارهایکسنام گرفته است. مخالفین این فرضیه بر این عقیده‌اندکه منظومه شمسی دارای ماده کافی برای تشکیل سیاره علاوه بر 9 سیاره دیگر نبوده وهمچنین تشکیل این سیاره در چنین فاصله‌ای مطابق با عمر منظومه شمسی نیست. نپتون بعداز پلوتون ، دورترین سیاره از خورشید و از لحاظ بزرگی چهارمین سیاره منظومه شمسیاست. کوچکترین غول گازی بوده و مانند سایر غولهای گازی ، حلقه‌هایی از غبار و ذراتدیگر در اطراف خود دارد.

 

سدنا

 

سدنادهمینسیاره منظومهشمسی می باشد. سیاره جدید که نام علمی آن «یو.بی313، 2003 » و قطر آن 1,180 تا 2,360 کیلومتر است، توسطستاره شناسان درکالیفرنیاوهاواییکشف شد. انجمن بین‌المللی اخترشناسی، اکتشاف دهمینسیاره گردنده به دورخورشید که در مرز منظومه شمسی قرار دارد را تایید کرده است. این شیء ابتدا در سال 2003 کشفشده بود اما سیاره بودن آن اخیرا تایید شد.

فاصله این شیء از خورشید بیش ازدو برابر فاصلهپلوتوناز خورشید است. تاکنون تصور می شدپلوتون دورافتاده ترین سیاره منظومه شمسی است. جرماین سیاره حداقل به اندازه پلوتون است. فاصله متوسط نپتون و پلوتون از خورشید به ترتیب 1/30 و 5/39 برابر فاصله متوسط زمیناز خورشید است که خود به بیش از 150 میلیون کیلومتر می‌رسد و آن را یک واحداخترشناسی (AU) می نامند.


این بزرگترینجرم آسمانیاست که از زمان اکتشافنپتون در سال 1846 درمدار خورشیدکشف می‌شود. هنوز جزئیات کاملیدر مورد این جرم آسمانی در دست نیست؛ اما مشخص شده است که در مداری نامتعارف گردشمی کند و فاصله آن با خورشید هرگز کمتر از فاصله نپتون با مرکز منظومه شمسی نیست وبخش اعظم مدار آن در فاصله‌ای دورتر از سیاره پلوتون قرار دارد.


بهگفته اخترشناسان کمابیش مشخص است که این سیاره از یخ و توده های سنگ تشکیل یافتهاست. به دلیل خاصیت این جرم در انعکاس نور، اندازه گیری آن با حاشیه خطای قابلتوجهی همراه بوده و هنوز ابعاد واقعی آن مشخص نشده است.


در حال حاضر،دو گروه از اخترشناسان همزمان کشف این جرم کیهانی را اعلام داشته اند.قرار استکاشفان جرم جدید یافته های خود را درکنفرانس اخترشناسی کمبریجدر ماه سپتامبرسال جاری ارائه دهند.

ماه

کره ماهکه تنها قمر طبیعیزمین است، که پوشیده از سنگ بوده و قطرش یک چهارم قطر زمین می‌باشد. ماه ، نوری از خودندارد اما نورخورشید را منعکس کرده و قابل رویت می‌شود. کره ماه پوشیده از غبار بوده ، آب و حیات در آنیافت نمی‌شوند. بخاطر جاذبه بسیار ضعیفش نمی‌تواند ذرات گاز را نگه دارد و بنابراینفاقد جو است. در سطح ماه هزاران گودالشهاب سنگیوجود دارند کهگدازهآتشفشانی در بعضی از این گودالهای بزرگ تراوش کرده و باعث تشکیل دریا (ماریا) در سطح ماه شده است.

 

چنین به نظر می رسد که ماه پیش از تشکیل ، پوسته‌اش حالتی مذاب داشته است. سنقدیمیترین سنگی که از ماه به زمین آورده شده نشان می‌دهد که این پوسته حدود 4.48میلیارد سال پیش تشکیل شده است. طی 500 میلیون سال بعد از تشکیل پوسته ، بمبارانشدید شهاب سنگها باعث شکستگی ، تغییر شکل و ذوب مجدد پوسته شد. ضربات ناشی از دوشهاب سنگ عظیم اخیر باعث تشکیل دو حوزه (دریا) ارینتالوایمبریومشده اند. جو جاذبه سطحی ماه بقدریضعیف است که نمی‌تواند مانع از فرار ذرات گاز به فضا شود. در نتیجه ، جرم کل جو کرهماه به اندازه جرم هوای درون یک استادیوم بسکتبال است.

اندازه کره ماه در مقایسه با سایراقمار منظومه شمسیمتوسط است. بزرگترین قمر، متعلق بهمشتری است کهگانیمیدنام داشته و قطرش 5262کیلومتر است ، در حالیکه قطر ماه 3476 کیلومتر می‌باشد. از اقمار متعدد کوچکتر ،می‌توان ازکردلیا،قمر اورانوس، نام برد که فقط 30 کیلومترقطر دارد.

 

شکل گیری ماه

ماه و زمین بطور همزمان و حدود 4.5 میلیارد سال پیش شکلگرفتند. اینکه ماه دقیقا چگونه بوجود آمده هنوز معلوم نشده است. ممکن است همراه بازمین در اوایل شکل گیریمنظومهشمسی شکل گرفته باشد، یا اینکه بعدها جذب میدان جاذبه شده و در مدار قرار گرفتهاست. نظریه‌ای که بیش از سایر نظریه‌ها پذیرفته شده این است که ماه از برخورد یکسیارک به اندازهمریخبه زمین بوجود آمده است.

اثراتمتقابل جاذبه‌های زمین و ماه بر همدیگر باعث افزایش مدتحرکتوضعی هر دو جسم شده است. بعنوان مثال ، زمانی مدت حرکت وضعی زمین (طول شبانهروز) فقط 10 ساعت بود، اما این زمان به 24 ساعت کنونی افزایش یافته است. اگر اینروند همچنان ادامه پیدا کند، طول ماهها به 47 روز خواهد رسید. اما مقیاس زمانی اینروند بسیار طولانیتر از طول عمر خورشید بوده ، بنابر این منظومه شمسی عمر کافی برایرسیدن به آن زمان را نخواهد داشت. قطر خورشید 400 برابر قطر ماه و فاصله آن از زمیننیز 400 برابر فاصله ماه از زمین است. این اتفاق تصادفی باعث می‌شود تا هم ماه و همخورشید به یک اندازه به نظر رسیده و در هنگامکسوف تمام سطح خورشید گرفته شود.

چرا ماه به روی زمین سقوط نمی‌کند؟

زمین با نیروی گرانش ماه را به سوی خودمی‌کشد. اگر انسان ماه را که در حقیقت بی وقفه به دور سیاره ما می‌چرخد، از گردشباز می‌داشت، ماه فقط برای مدت کوتاهی ثابت می‌ایستاد، آنگاه با سرعتی فزاینده بهسمت زمین می‌شتافت و در نهایت با آن برخورد می‌کرد. البته این عمل میسر نیست. ماهاز هماه زمانهای اولیه با سرعتی برابر 3659 کیلومتر در ساعت به دور زمین در حالگردش بوده است. در اثر این حرکت گردشی ، یک نیروی گریز از مرکز به سمت خارج ایجادمی‌شود، که درست به اندازه نیروی گرانش زمین که به سمت داخل کشش دارد، است. این دونیروی مخالف ، اثر یکدیگر را بطور متقابل خنثی می‌کنند، به نحوی که ماه هموراه برمدار خود باقی می‌ماند.

گودالها و دریاها

بیش از 3.5 میلیارد سال پیش ، سطح ماه به شدت توسط شهابسنگها بمباران شد و گودالهای زیادی در سطح آن بوجود آمدند. وسعت بعضی از اینگودالها به 300 کیلومتر (185 مایل) می‌رسد که توسط دیواره‌هایی از کوههای سنگی کهبر اثر برخورد شهاب سنگها بوجود آمده اند، محصور شده اند. بعضی از گودالها ،دیوارهای تراس دار یا حلقه‌های کوهستانی هم مرکز داشته و در اکثر آنها قله&z