(مجموعه توضیحات سیارات)
پلوتون
نهمین سیاره منظومه شمسی ، پلوتون (سیاره تنها) در سال 1930میلادی توسط کلاید تامباو از طریق عکسبرداریهای متوالی کشف شد. مقایسه عکسهای یک ناحیه ثابت از آسمان در شبهای مختلف نشان می‌داد که این اجرام آسمانی طی یک فاصله زمانی معین ، نسبت به ستارگان زمینه تغییر مکان می‌دهد. از همین رو وجود آن به عنوان یک سیاره جدید ، تأیید شد.
آیا پلوتون سیاره است؟
رسما بله. وقتی پلوتون در سال 1930 میلادی کشف شد، اتحادیه بین المللی اخترشناسی ، آن را به عنوان "سیاره" شناسایی کرد. به رغم مباحثات اخیر، این جرم آسمانی هنوز رسما در طبقه بندی جدیدی جای نگرفته است. معیارهای اساسی شناسایی یک سیاره را می‌توان به این شرح خلاصه کرد: هر جرم آسمانی که (مستقیما) گرد ستاره‌ای حرکت کند، ستاره یا شبه ستاره نباشد و آنقدر بزرگ باشد که گرانش خود آن ، موجب شود که شکل کروی داشته باشد، سیاره است. پلوتون هر سه شرط را برآورده میکند. اما برخی از دانشمندان معتقدند که پلوتون ممکن است یکی از بزرگترین سیارات کوتوله کمربند کوئیپر باشد. دلایل و مدارت قابل توجهی نیز در تأیید و تقویت این نظریه وجود دارد.
منشأ پلوتون چیست و از کدام بخش از کیهان آمده است؟
نخست تصور می‌شد که پلوتون یکی از اقمار نپتون بوده است. اما وجود شباهتهایی میان ترکیبات و مدارهای پلوتون و یکی از اقمار نپتون ، موسوم به ترایتون ، دلالت بر این دارد که ممکن است هر دو آنها قبلا در مدارهای مستقلی گرد خورشید حرکت می‌کرده‌اند و بعدا سیاره نپتون ، تراتیون را به دام انداخته است. اما با اینکه مدار پلوتون ، مدار سیاره همسایه‌اش را قطع میکند، هرگز آنقدر به آن نزدیک نمی‌شود که تحت تأثیر نیروی گرانشی نپتون قرار گیرد و به دام بیفتد.
عده‌ای از اخترشناسان با توجه به شباهتهای موجود میان پلوتون و ترتیون با دیگر اجرام کمربند کوئیپر نتیجه می‌گیرند که هم قمر تراتیون و هم سیاره پلوتون حدود 4.5 میلیارد سال پیش ، از این کمربند به بیرون پرتاب شده‌اند. عده دیگر با توجه به مدار عجیب و مرکز گریز آن می‌گویند ممکن است پلوتون ابتدائا قمر یکی از سیارات منظومه شمسی (حتی زمین) بوده است که بعدا از آن گریخته است.
مشخصات فیزکی
طول هر شبانه روز پلوتون (زمانی که سیاره ، یک بار گرد محور خود می‌چرخد) معادل 153 ساعت زمینی است. روزهای این سیاره بسیار تاریک است. قمر آن ، شارون ، در سال 1987 بطور تصادفی در رصدخانه مونت پالومار کشف شد. شارون در مدار همزمانی توسط پلوتون به دام افتاده است و همواره در نقطهای ثابت گرد آن می‌گردد.
مدار پلوتون به دور خورشید، میل تندی دارد و فاصله متوسط آن از خورشید 5.915 میلیارد کیلومتر است که خورشید از آنجا فقط بصورت ستاره‌ای درخشان دیده میشود. پلوتون از سنگ و یخ تشکیل شده و اندازه‌اش کوچکتر از ماه زمین است. هنگام نزدیک شدن به خورشید جوی رقیق در اطراف آن تشکیل میشود که با دور شدن سیاره از خورشید یخ می‌بندد. مدار پلوتون بسیار طولانی بوده و بیشتر از سیارات دیگر نسبت به دایرة البروج انحراف دارد.
این سیاره هر 248.5 سال یک بار به دور خورشید می‌چرخد که در مدت 20 سال از این زمان فاصله‌اش نسبت به خورشید کمتر از فاصله نپتون از خورشید است. این مشخصات غیر عادی باعث شده تا بعضی ستاره شناسان ، پلوتون را نوعی سیارک بزرگ تصور کنند.
پلوتون دورترین سیاره از خورشید بوده ، کمترین دما را در بین سیارات دارد. مدار بیضوی این سیاره که 248.5 سال زمینی طول می‌کشد، طولانی‌ترین مدار در منظومه شمسی است. پلوتون کوچکترین سیاره منظومه شمسی است و کمترین نیروی جاذبه را دارد.
به گفته یکی از اخترشناسان ، پلوتون تنهاترین و منزوی‌ترین سیاره منظومه شمسی است. اخترشناس دیگری پس از اینکه نخستین عکسهای تلسکوپ هابل را از نهمین سیاره منظومه شمسی مشاهده و بررسی کرد، گفت: "این سیاره‌ای شگفت است. اگر می‌توانستیم با فضاپیمایی به آنجا سفر کنیم، حقایق شگفت آور بیشتری را در مورد آن کشف می‌کردیم."
سطح پلوتون تا چه اندازه سرد است؟
دمای سطحی نهمین سیاره ، در فاصله 5.91 میلیارد کیلومتری خورشید ، احتمالا حدود منهای 230 درجه سانتیگراد است. می‌دانیم روی پلوتون مناطق تیره‌ای وجود دارد، اما نمی‌توانیم با اطمینان بگوییم که در این مناطق نیتروژن با متان یخ زده وجود ندارد. اگرچنین باشد، ممکن است این مناطق اندکی گرمتر از سایر قسمتهای سیاره باشند. تا آن هنگام که سیاره را بهتر بشناسیم، اخترشناسان فرض میکنند که دمای سطح آن ثابت است. در دمای منهای 230 درجه سانتیگراد، یخ درست مانند سنگ ، سخت و محکم و بادوام است. بیشتر گازها روی سطح سیاره متراکم و تبدیل به مایع می‌شوند. روشنایی روز به آن معنایی که ما زمینیها می‌شناسیم، در آنجا وجود ندارد. خورشید آنقدر دور است که در آسمان پلوتون ، تنها ستاره‌ای بسیار درخشان به نظر میرسد.
سفر به پلوتون
تأمین هزینه چنین سفری بسیار دشوار است. مأموریت ویژه کوئیپر نیز که قرار است فقط به منظور پرواز از کنار پلوتون و شارون و گرفتن عکسهایی از سطح این دو انجام شود، مستلزم صرف مخارج هنگفتی است. در حقیقت ، پیاده کردن انسان روی پلوتون ، تا زمان ابداع شکل و شیوه جدیدی از سفر فضایی ، به تعویق می‌افتد.
شارون
مواد تشکیل دهنده شارون ، تنها قمر پلوتون ، احتمالاً زمانی شبیه به مواد تشکیل دهنده پلوتون بوده‌اند. اما در حال حاضر شارون عمدتا از آب منجمد تیره و پلوتون از متان منجمد که رنگی روشن دارد پوشیده شده‌اند. احتمال میرود که مولکولهای متان بخاطر میدان جاذبه قویتر پلوتون ، از شارون جدا شده و جذب پلوتون شده‌اند. مانند تمام اجرامی که منظومه مداری دارند، پلوتون و شارون نیز به دور یک مرکز جرم مشترک می‌چرخند. شارون که قمری بزرگ است، دارای طول قطری به اندازه نصف قطر پلوتون بوده و 12 درصد جرم منظومه مداری را به خود اختصاص داده است.
مرکز جرم این منظومه در خارج از سطح پلوتون قرار دارد. مدار پلوتون 17 درجه نسبت به دایرة البروج ، صفحه مدار زمین انحراف دارد و این در حالی است که سایر مدارهای سیاره‌ای فاصله بسیار کمی با صفحه دایرة البروج دارند. پلوتون در یک نقطه معین از مدار خود ، 1.25 میلیارد کیلومتر (780 میلیون مایل) پایین‌تر از دایرة البروج قرار می‌گیرد. این فاصله تقریبا به اندازه فاصله سیاره زحل از خورشید است.
نپتون
نپتون |
| Neptune |
| هشتمین و آخرین سیاره شناخته شده منظومه شمسی٬ بعد از سیاره اورانوس قرار داشته و سیاره ای گازی است(نام این سیاره معادل فارسی یا عربی ندارد).اندازه آن کوچکتر از اورانوس اما وزن آن بیشتر است. قطر نپتون در منطقه استوایی معادل 49.528 کیلومتر، تقریبا 4 برابر قطر زمین، است. این سیاره 17 برابر سیاره زمین وزن دارد اما چگالی آن از چگالی زمین کمتر است. نپتون۱۳ قمر و چندین حلقه دارد. نپتون در مداری بیضی شکل به دور خورشید در گردش است. میانگین فاصله آن از خورشید حدود 4.495.060.000 کیلومتر می باشد. یکسال در این سیاره معادل 165 سال زمینی است. نپتون علاوه بر گردش مداری دارای گردش وضعی حول محور فرضی عمودی خود نیز می باشد. زاویه انحراف محور این سیاره 28 درجه است. یک دور گردش وضعی این سیاره در مدت زمان 16 ساعت و 7 دقیقه انجام می گیرد. سطح و اتمسفر دانشمندان بر این باورند که این سیاره به طور کامل از هیدروژن، هلیوم و سیلیکات ساخته شده است. سیلیکاتها مواد معدنی هستند که بیشتر پوسته سنگی زمین را تشکیل می دهند گو اینکه در نپتون اثری از سطح جامد دیده نمی شود. ابرهایی ضخیم سطح این سیاره را پوشش داده اند. درون این سیاره با قسمتی از گازهای به شدت فشرده شروع می شود. اطراف این هسته مرکزی را لایه ای از گازهایی که به شکل مایع در آمده اند احاطه می کند. انحراف زاویه محور نپتون باعث به وجود آمدن فصول در این سیاره شده است.بطور کلی هسته این سیاره مانند بقیه سیارات گازی به شکل هسته ای از جنس صخره(Rock ) سپس لایه ای از هیدروژن فلزی مایع وسپس اقیانوسی از هیدروژن وهلیم مایع وآخر از همه جوی از هیدروژن وهلیم می اشد. نپتون با لایه ای ضخیم از ابرهایی که به سرعت در حال حرکتند پوشیده شده است. وزش باد، حرکت این ابرها را به 1100 کیلومتر در ساعت می رساند. ابرهایی که در فاصله دورتری از سطح سیاره قرار دارند عمدتا متان یخ زده می باشند. دانشمندان معتقدند که ابرهای تیره تر نپتون که در زیر ابرهای متان قرار گرفته اند سولفات هیدروژنند. در سال 1989، فضاپیمای ویجر 2 منطقه تیره ای را در نپتون پیدا کرد. این لکه به دلیل وجود توده های گازی که با سرعت بسیار فراوان در حال گردش بودند، ظاهر شده بود. این منطقه نقطه سیاه بزرگ نام گرفت و شبیه لکه قرمز بزرگ در مشتری بود. اما در سال 1994، تلسکوپ فضایی هابل نشان داد که این لکه از بین رفته است. اقمار و حلقه ها نپتون ۱۳ قمر شناخته شده دارد. تریتون (Triton) بزرگترین قمر این سیاره 2705 کیلومتر قطر دارد و در فاصله 354.760کیلومتری سیاره قرار گرفته است. این جرم تنها قمر در منظومه شمسی است که برخلاف جهت حرکت سیاره مادرش در چرخش است. تریتون مداری دایره شکل دارد و در مدت 6 روز زمینی یک بار دور نپتون می چرخد. احتمالا تریتون زمانی دنباله دار بزرگی به دور خورشید بوده و در مقطعی این دنباله دار گرفتار گرانش نپتون شده است. دانشمندان مدارکی کشف کرده اند که ثابت می کند گدازه های آتشفشانی که در گذشته در این قمر فوران کرده اند ترکیبی از آب و آمونیاک بوده اند. این ترکیب امروزه به شکل یخ زده در سطح تریتون وجود دارد. دمای سطحی این قمر 235- درجه سانتیگراد است. در واقع سردترین مکانی است که در کل منظومه شمسی وجود دارد. تعدادی آتشفشان در سطح تریتون فعال باقی مانده اند و کریستالهای یخ نیتروژن را تا ارتفاع 10 کیلومتری سطح این قمر به بیرون پرتاب می کنند. این سیاره دارای 5 حلقه کم فروغ است.سه تای آنها مانند حلقه های اورانوس کاملا" باریک هستند ولی دوتای دیگر مانند حلقه های مشتری پهن بوده وکمی هم حالت پخش دارند.آخرین حلقه نپتون با نام آدامز با عرض تنها 50 کیلومتر از زمین بصورت گسسته مشاهده می شود.این شکل خاص حلقه آدامز احتمالا"ناشی از وجود اقمار شفرد می باشد.برای کسب اطلاعات بیشتر درباره نامگذاری حلقه ها اینجا را کلیک نمایید. نپتون ابتدا در دل فرمولهای ریاضیات کشف شد. ستاره شناسان که تا قبل از آن فکر می کردند اورانوس آخرین سیاره منظومه شمسی است، متوجه شدند که اورانوس همیشه در جائیکه آنها پیش بینی می کردند نیست. نیروی گرانش سیاره ای ناشناخته بر روی اورانوس تاثیر می گذاشت. در سال 1843، جان آدامز(John C. Adams)، یک ستاره شناس و ریاضیدان جوان، کار خود را برای کشف سیاره ناشناخته آغاز کرد. آدامز پیش بینی کرد که فاصله این سیاره از اورانوس 6/1 میلیارد کیلومتر است. او مطالعات دقیق خود را در سپتامبر 1845 به پایان رساند. آدامز نتیجه تحقیقات خود را برای جورج ایری (George B. Airy)، ستاره شناس سلطنتی انگلستان ارسال کرد. با اینحال چون ایری نمی توانست این سیاره را در تلسکوپ ببیند، نتوانست به آدامز اعتماد کند. در همین حال لوریر (Urbain J. J. Leverrier)، ریاضیدان فرانسوی که با آدامز نا آشنا بود، کار بر روی این پروژه را آغاز کرد. در نیمه های 1846، لوریر نیز موقعیت نپتون را پیش بینی کرد. او نتیجه مطالعات خود را، که به مطالعات آدامز بسیار شبیه بود، برای رصدخانه اورانیا (Urania) در برلین فرستاد. مدیر رصدخانه، یوهان گاله (Johann G. Galle)، به همراه دستیارش، هنریش دآرست (Heinrich L. d'Arrest)، مطالعات لوریر را بررسی کردند و وجود سیاره را تائید کردند. امروزه هم آدامز و هم لوریر ، هر دو را کاشف این سیاره می دانند. سیاره ایکه به نام خدای دریای رومیان، نپتون نام گرفت. در آگوست 1989، سفینه ویجر 2 نخستین تصاویر تهیه شده در فاصله نزدیک را از این سیاره و برخی از اقمارش تهیه کرد. این سفینه همچنین به وجود حلقه های نپتون و شش قمر آن به نامهای دسپینا، گالاتیا ، لاریسا، نایاد، پروتئوس و تالاسا پی برد. |
اورانوس
اورانوس
اورانوس هفتمین سیاره نزدیک به خورشید و سومین غول از چهار غول گازی است. جبه‌ای از گاز و یخ هسته سنگی این سیاره را پوشانده است. جو اطراف جبه غالباً از متان ساخته شده ، که این گاز باعث وجود رنگهای آبی و سبز که از مشخصات بارز این سیاره هستند، میشود. اورانوس در کناره‌های خارجی و سرد منظومه شمسی 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 اورانوس مشخصه خاصی ندارد. تنها مشخصاتی که تا کنون مشاهده شده‌اند چند ابر متانی هستند که در سال 1986 بوسیله کاوشگر فضایی ویجر2 کشف شدند.
| 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 |
رصد اورانوس
تحت شرایط بسیار عالی ، اورانوس را می‌توان با چشم غیر مسلح دید. هنگام مشاهده با تلسکوپ ، اورانوس بصورت حلقه کوچکی به رنگهای سبز و آبی دیده میشود. 15 قمر اورانوس تا کنون کشف شده‌اند که به موازات استوای سیاره و در جهت چرخش سایره ، به دور آن می‌چرخند. در اثر انحراف محور چرخش اورانوس ، صفحه استوای سیاره تقریباً عمود بر صفحه دایرة البروج است.
به همین سبب ، گاهی اوقات مانند سالهای 1945 و 1987، اگر از زمین به اورانوس بنگریم فقط قطب آن دیده شده ، مدار قمرهای سیاره تقریباً بصورت صفحه‌ای کامل به نظر میرسد. بعضی اوقات نیز ، مانند سالهای 1966 و 2008 ، کناره مدار قمرهای اورانوس دیده شده ، چنین به نظر میرسد که قمرها در مسیری مستقیم عقب و جلو می‌روند. خواص فیزیکی اورانوس
محور چرخش اورانوس حدود 98 درجه نسبت به صفحه مدار سیاره به دور خورشید انحراف دارد. بنابراین اورانوس بر خلاف سایر سیاره‌ها ، روی محوری تقریباً افقی می‌چرخد. انحراف محور اورانوس تأثیر زیادی بر قطبهای سیاره می‌گذارد 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 به قدری از خورشید دور است که تفاوت دما در قطبها در طول تابستان و زمستان فقط 2 درجه سانتیگراد (3.6 درجه فارنهایت) است.
اورانوس سومین سیاره بزرگ منظومه شمسی بوده ، بزرگی آن 4 برابر زمین است. دوره تناوب مداری این سیاره 84 سال زمینی است و بعد از نپتون و پلوتون ، طولانی‌ترین مدار را دارد. حلقه‌های اورانوس
تصادم عظیم احتمال دارد که در گذشته ،
جسم آسمانی بزرگی به یک طرف اورانوس برخورد کرده
و باعث انحراف محور چرخش آن شده است. |
بخاطر تیرگی زیاد مواد سازنده حلقه‌های اورانوس ، مشاهده آنها بسیار مشکل است. در سال 1977، این حلقه‌ها در مسیر نور یک ستاره قرار گرفته و بدین ترتیب کشف شدند. کاوشگر فضایی ویجر2 در سال 1986 یازده حلقه باریک این سیاره را از نزدیک مورد بررسی قرار داد. مواد تشکیل دهنده این حلقه‌ها سنگهایی به اندازه یک متر (یک یارد) هستند. پهنای حلقه "اپسیلون" از 20 تا 100 کیلومتر (12 تا 60 مایل) متغیر است. قمرهای اورانوس
15 قمر تا کنون برای اورانوس شناخته شده‌اند که مواد تشکیل دهنده تمام آنها مخلوطی از سنگ و یخ است. در سطح چهار قمر بزرگ اورانوس (ابرن ، تیتانیا ، آمبریل ، آریل) گودالهای شهابسنگی وجود دارند. سطح میراندا ، پنجمین قمر بزرگ اورانسو ، مشخصات مختلفی دارد، از جمله دشتهایی پوشیده از گودالهای شهابسنگی قدیمی ، تپه‌های بزرگ و دره‌های عمیقی که سطح این قمر را شکافته‌اند. به نظر ستاره شناسان ، دلیل ویژگیهای متفاوت سطح میراندا این است که این قمر احتمالاً بر اثر یک تصادم عظیم متلاشی شده و سپس دوباره جمع شده است.
برچسب ها: اورانوس، سیاره اورانوس، توضیحات اورانوس، اورانوس کجاست؟، تاریخچه اورانوس، مطالب فیزیکی،
زحل
سیاره زحل(عربی) یا کیوان (فارسی)سیاره بعد از مشتری قبل از اورانوس و ششمین سیاره منظومه شمسی بوده و بعد از سیاره مشتری بزرگترین سیاره منظومه به حساب می آید.یک حلقه زیبا آنرا از بقیه سیارات متمایز کرده است.زحل دورترین سیاره ای است که ستاره شناسان باستان آن را می شناختند. در ١٦١٠میلادی گالیله، ستاره شناس ایتالیایی، اولین کسی بود که زحل را با تلسکوپ دید. در کمال شگفتی، او دو زائده در دو طرف سیاره مشاهده کرد. او آنها را به شکل دو کره مجزا رسم کرد و گفت به نظر می رسد زحل، سیاره ای سه تایی است. در رصدها و طرح های بعدی، او دو جسم جانبی زحل را مانند دسته هایی که به سیاره متصل اند، رسم کرد. در ١٦٥٩ میلادی هویگنس، ستاره شناس هلندی، با تلسکوپی که از تلسکوپ گالیله قوی تر بود، زحل را رصد کرد و اعلام کرد در اطراف زحل حلقه باریک و مسطحی وجود دارد. در ١٦٧٥، ستاره شناس ایتالیایی، ژان-دومینیک کاسینی، شکافی را بین دو حلقه زحل، که اکنون آنها را حلقه های A و B می نامیم، مشاهده کرد. اکنون می دانیم که اثرات گرانشی میماس، یکی از اقمار زحل، شکاف ٤٨٠٠ کیلومتری کاسینی را به وجود آورده است.
زحل نیز مانند مشتری، بیشتر از هیدروژن (۹۶ درصد)و هلیوم (سه درصد)تشکیل شده است. حجم آن ۷۶۳ بار بیشتر از زمین است. بادهای جو بالایی زحل در مناطق استوایی، تا سرعت ٥٠٠ متر بر ثانیه نیز حرکت می کنند( برای مقایسه، بادهای طوفانی شدید زمین در لایه های بالایی جو ١١٠ متر بر ثانیه است). این بادهای پرسرعت با گرمایی که از درون سیاره می آید، ترکیب می شوند و نوارهای زرد رنگ و طلایی رنگ سطح زحل را تشکیل می دهند.
مجموعه حلقه های زحل، بزرگترین و پیچیده ترین حلقه ها در منظومه شمسی هستند که تا صدها هزار کیلومتر از سیاره فاصله گرفته اند. در اوایل دهه ١٩٨٠میلادی، دو فضاپیمای ویجر متعلق به ناسا کشف کردند که بیشتر حلقه های زحل از یخ آب تشکیل شده اند؛ آنها همچنین ساختارهای مواج روی حلقه ها، حلقه های کوچک و ... ، اشکال تیره ای در حلقه ها که با سرعتی متفاوت از سرعت سایر مواد حلقه اطرافشان به دور سیاره می گردند، کشف کردند. مواد حلقه اندازه های گوناگونی، از چند میکرومتر تا چند ده متر، دارند. دو قمر کوچک زحل، درون شکاف بین دو حلقه اصلی قرار دار ند. بعضی از اقمار زحل بعنوان اقمار شفرد نقش مهمی در شکل گیری وپایداری حلقه های زحل دارند.
تا کنون ٥٦ قمر زحل کشف شده است و احتمالا بسیاری از آنها هنوز دیده نشده اند. بزرگترین قمر زحل ، تیتان، کمی از سیاره عطارد بزرگتر است. ( تیتان دومین قمر بزرگ منظومه شمسی است؛ گانیمد، قمر مشتری، مقام اول را دارد.) تیتان جو ضخیمی از هیدروژن دارد که احتمالا شبیه به جو زمین در مدتها پیش است. مطالعه و بررسی بیشتراین قمر، اطلاعات بسیاری درباره شکل گیری سیارات، و احتمالا اولین روزهای زمین، به ما می دهد. هسته این سیاره مانند بقیه سیارات گازی به شکل هسته ای از جنس صخره(Rock ) سپس لایه ای از هیدروژن فلزی مایع وسپس اقیانوسی از هیدروژن وهلیم مایع وآخر از همه جوی از هیدروژن وهلیم می باشد.
زحل اقمار کوچک بسیاری نیز دارد. هریک از این قمرها در نوع خود بی نظیر و یکتا هستند؛ از انسلادوس که سطحش به طور مداوم در حال تغییر است، تا یاپتوس که یک روی آن به سیاهی قیر و نیمکره دیگرش به سفیدی برف است.
میدان مغناطیسی زحل ۲۱/۰ تسلا ،یک بیستم میدان مشتری واندکی از میدان مغناطیسی زمین ضعیف تر است. زحل، حلقه هایش و بسیاری از اقمار آن، درون مغناط کره زحل، ناحیه ای در فضا که ذرات باردار در آن بیشتر تحت تاثیر میدان مغناطیسی زحل هستند تا بادهای خورشیدی، قرار گرفته اند. تصاویر تلسکوپ فضایی هابل نشان می دهد در مناطق قطبی زحل شفق هایی مانند شفق های قطبی زمین تشکیل می شود. شفق های قطبی زمانی تشکیل می شوند که ذرات باردار در امتداد خطوط میدان مغناطیسی وارد جو سیاره شوند. ویجر ١ و٢ در ١٩٨١ میلادی از کنار زحل گذشتند و تصاویری از آن به زمین ارسال کردند. مرحله بعدی تکمیل دانش ما از زحل در حالی که کاسینی و هویگنس به تحقیقات خود ادامه می دهند، ادامه دارد. کاوشگر هویگنس در ژانویه ٢٠٠٥ میلادی بر سطح تیتان فرود آمد و داده هایی را از سطح و جو این قمر جمع آوری کرد. کاسینی در طی ماموریت ٤ ساله اش، برای بررسی اقمار، حلقه ها و مغناط کره آن، بیش از ٧٠ دور زحل خواهد گشت. فضاپیمای کاسینی-هویگنس از پروژه های مشترک ناسا، سازمان فضایی اروپا و سازمان فضایی ایتالیا است.
مشتری
فاصله متوسط از خورشید 778/33 کیلومتر
قطر استوا 142984 کیلومتر
مدت حرکت وضعی 9/48 ساعت
مدت حرکت انتقالی 11/86 سال زمینی
سرعت مداری 13/06 کیلومتر در ثانیه
دمای ابر فوقانی -150 درجه سانتیگراد
جرم (زمین=1) 317/93
چگالی متوسط (آب=1) 1/33
جاذبه (زمین=1) 2/54
تعداد قمر 16
نگاه اجمالی
مشتری پنجمین سیاره نزدیک به خورشید و اولین غول از چهار غول گازی است. مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی بوده و جرم آن از تمام سیارات دیگر بیشتر است. مشتری که نزدیکترین سیاره غول پیکر به خورشید است، از نظر بزرگی و جرم در مقام اول جای دارد. هنگامی که در آسمان پدیدار میشود، به غیر از زهره از تمام ستارگان و سیاره‌های دیگر ، نورانی تر دیده میشود. اشکال گوناگونی در مشتری دیده میشود که حتی با یک تلسکوپ کوچک نیز قابل رویت است. مثلا لکه بزرگ سرخ رنگی می‌توان در آن دید. موقعی که به مشتری نگاه می‌کنیم، فقط ابرها و توفانهای جو فوقانی آن را می‌بینیم. حتی تلسکوپهای مستقر در سفینه‌های فضایی نمی‌توانند از سطح پنهان در زیر هزاران کیلومتر گاز تیره جو آن تصویر بدست آورند.حجم این سیاره 1300 برابر زمین، و جرم آن دو و نیم برابر جرم تمامی سیارات منظومه شمسی است. ابرهای انواری شکل مشتری غالباً از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده اند. جو درونی سیاره حدود 1000 کیلومتر (600 مایل) پایین‌تر از ابرها شروع میشود که در این نقطه گاز هیدروژن به مایع تبدیل می‌گردد. در اعماق پایین تر، هیدروژن حالت فلزی دارد. در مرکز مشتری ، هسته‌ای سنگی و بسیار داغ وجود دارد که حرارتش به 3500 درجه سانتی گراد (63000 درجه فارنهایت) میرسد.
مشتری گون
آن سوی مریخ ، از کمربند سیاری به اندازه تقریبا 3AV عبور می‌کنیم و بالاخره به بزرگترین سیاره مشتری گون یعنی مشتری که به خاطر نام سلطان خدایان اولمپیا (Olym pian) نامگذاری شده است، می‌رسیم. به دلیل اندازه بسیار بزرگ و آلبدوی زیاد آن (51%) ، مشتری در آسمان شبهای زمین به خصوص در نقطه مقابله یک سیاره خیلی روشن است. سیاره‌های غول پیکر منظومه شمسی ، بطور قابل ملاحظه‌ای بزرگتر از سیاره‌های درونی هستند. برای مثال ، قطر مشتری یازده برابر قطر زمین و حجم آن ، هزار برابر حجم زمین است. ولی چگالی این سیاره‌ها در حدود چگالی آب است.
حرکت مشتری
مدار مشتری حول خورشید ، خروج از مرکز کمی دارد (0.0484) و تنها به اندازه 1.31 درجه نسبت به دایرةالبروج میل دارد. نیم قطر طول مدار آن 5.2028AV است. این سیاره یک مدار نجومی را در 11.862 سال زمینی طی میکند. دوره تناوب مداری هلالی 398.88 روزه آن ، دلالت بر این دارد که مشتری (با شکل کامل) هر سال دیرتر به نقطه مقابله بر می‌گردد. از آنجا که فقط می‌توانیم جو غلیظ مشتری را ببینیم، دوره تناوب چرخش سیاره بوسیله دوره تناوب چرخش اشکال جوی آن ، نظیر لکه قرمز بزرگ با اندازه گیری انتقال دو پلری نور از لبه‌های نزدیک و دور شونده و با مطالعه چرخش ساختار میدان مغناطیسی تعیین میشود.
در می‌یابیم که محور چرخشی مشتری 7 دقیقه و 3 ثانیه نسبت به محور مداری آن میل دارد. اما دوره تناوب چرخشی نجومی آن از 9 ساعت و 50 دقیقه در استوا تا 9 ساعت و 55 دقیقه در عرضهای جغرافیایی بالاتر تغییر میکند. از این رو جو گازی شکل مشتری یک چرخش جزئی نشان می‌دهد. در استوا سریعترین و در قطبین آهسته‌ترین (خورشید نیز به مدار جزئی می‌چرخد، زیرا آن هم یک سیال است) است. چرخش بسیار سریع مشتری در اثر پخی زیاد آن نتیجه میشود.
مشخصات فیزیکی
شعاع استوایی (11.19Rφ) و جرم (318Mφ) مشتری توسط مشاهدات مدرای ، و پنهان شدگیهایی اقمارش و بوسیله اختلالات جاذبه‌ای آن در مدارات ستاره‌های دنباله‌دار و سیارکها و بوسیله اندازه گیری قطر زاویه‌ای قرص قابل رویت آن (47 ثانیه در نقطه مقابله) و بوسیله اندازه گیریهای مسافر (Voyager) که از کنار آن در حال عبور است، بطور دقیق معین شده است. این مدل خیلی بزرگ سیارات مشتری گون ، دارای چگالی متوسط 1330Kg/m3 است. این چگالی دلالت بر این دارد که ترکیبات مشتری شبیه خورشید با فراوانی حدود 75 درصد هیدروژن ، 24 درصد هلیوم و یک درصد تمام عناصر سنگینتر (از لحا‌ظ جرمی) است. قسمت اعظم مشتری ، کاملا برخلاف درون زمین و سایر سیارات خاکی ، از هیدروژن تشکیل شده است و بیشتر آن به صورت مایع می‌باشد. دمای هسته ممکن است حدود 10 برابر داغ تر از زمین ، بالغ بر 4000 درجه کلوین ، باشد. عامل چرخش همرفتی جو ، شارش گرما از هسته به بیرون است. چرخش سریع سیاره ، شتاب کوریولیس بزرگی ایجاد میکند که جو لایه لایه‌ای زیبایی بوجود می‌آورد.
لکه سرخ بزرگ
لکه سرخ بزرگ ، یک ناحیه واچرخه‌ای بزرگ (نوعی گردباد) در ابرهای فوقانی سیاره مشتری است. از زمان کشف این لکه تا کنون ، بارها دیده شده که قطر آن تا سه برابر 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 می‌شوند. این لکه از محیط اطراف خود بلندتر و سردتر است و هر 12 روز زمینی، یک دور در جهت عکس عقربه‌های ساعت به دور خودش می‌چرخد.
حلقه‌های مشتری
منظومه حلقه‌های مشتری در سال 1979 توسط کاوشگر فضایی ویجر 1 کشف گردید. سه حلقه مشتری به ترتیب زیر نامگذاری شده اند:
حلقه هاله به عرض 22800 کیلومتر (14170 مایل). حلقه اصلی که حلقه‌ای باریک و درخشان است به عرض 6400 کیلومتر (3980 مایل). و حلقه تار عنکبوت (گسامر) که رقیق‌ترین و عریض ترین حلقه می‌باشد به عرض 8500 کیلومتر (53000 مایل). حلقه تار عنکبوت که در این تصویر ساختگی به رنگ آبی کمرنگ دیده میشود، از حلقه اصلی که مشتری را احاطه میکند بیرون زده است.
میدان مغناطیسی
مشتری از خود گسیلهای رادیویی نشان می‌دهد که به میدان مغناطیسی مشتری گون در حدود 1x10-4T در سطح سیاره ربط داده شده است. این میدان مغناطیسی شدید در اثر یک ساز و کار دینامیکی در هسته مایع هیدروژن فلزی در حال چرخش سریع بوجود می‌آید. در طول موجهای 3 تا 75 سانتیمتر مشاهده شده است که سیاره به صورت غیر حرارتی تشعشع میکند. این تابش دسیمتری و یا DIM عبارت است از تابش همزمان در اثر الکترونهای نسبیتی با تندی خیلی نزدیک به تندی نور در کمربندهای تابشی مشتری گون ، که بوسیله میدان مغناطیسی مشتری به دام افتاده‌اند و به صورت مارپیچی حرکت میکنند.
محور مغناطیسی با محور چرخش مشتری ، زاویه‌ای حدود 10 درجه می‌سازد. این میدان مغناطیسی شدید یک مغناطیس سپهر عظیم در اطراف مشتری بوجود می‌آورد که باد خورشیدی را دور نگه میدارد. مشتری میدان مغناطیسی بسیار بزرگی دارد که تا فاصله‌های دور دستی در فضا امتداد یافته است. ذرات باردار ، به هنگام حرکت در میان این میدان ، علامتهای رادیویی گسیل میکنند. تلسکوپهای رادیویی با دریافت آنها می‌توانند پوشش مغناطیس اطراف مشتری را نقشه برداری کنند.
قمرهای مشتری
گالیله در سال 1610 میلادی (989 شمسی) ، چهار قمر اصلی مشتری را کشف کرد. اسامی آنها شامل یو ، اروپا ، گانیمد و کالیسو است. این چهار قمر ، حتی با دوربین دو چشمی نیز دیده می‌شوند. یو درکمتر از دور روز ، اروپا در سه روز و نیم و گانیمد در یک هفته و کالیسو در حدود هفده روز ، مشتری را دور می‌زنند. اگر در چند شب ، نموداری از مشتری و قمرهایش تهیه کنیم، رقص آنها به دور سیاره مادر آشکار میشود. گالیله دریافت که مشتری ، خود یک منظومه شمسی کوچک است. علاوه بر این چهار قمر که قمرهای گالیله نیز نامیده می‌شوند، دست کم 9 قمر کوچکتر در اطراف مشتری وجود دارد. آنها را می‌توان با تلسکوپهای بزرگ عکسبرداری کرد.
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 (125000 مایل). گروه سوم در فاصله 9 میلیون کیلومتری (6/5 میلیون مایل). و گروه چهارم در فاصله ای نزدیک به گروه سوم قرار دارند. جهت چرخش تمام گروهها بجز گروه چهارم، همان جهت چرخش مشتری است. همه قمرهای مشتری بجز قمرهای گروه دوم، کوچک هستند. قمرهای گروه دوم که گالیله ای نام دارند هم اندازه ماه زمین هستند. گانیمید ، یک قمر گالیله ای چهار قمر بزرگ مشتری که توسط گالیله (1642-1564) کشف شدند، قمرهای گالیله‌ای نامیده می‌شوند. سیاره مشتری دارای بزرگترین قطر و بیشترین جرم در میان تمام سیارات منظومه شمسی است. استوای مشتری 11 برابر استوای زمین است. این سیاره سریعتر از سایر سیارات به دور خود می چرخد. دوره چرخشی مشتری نصف دوره چرخشی زمین است.
مریخ
بهرام Mars
مریخ(عربی) یا بهرام (فارسی)چهارمین سیاره منظومه شمسی و آخرین سیاره سنگی است که بر گرد خورشید می چرخد. در طول تاریخ بشر همواره این سیاره در کانون توجهات نجومی بوده است. برای مثال بابلیان قدیم حرکات این نور قرمزسرگردان آسمان شب را دنبال کردند و نام nargel یا نام خدای جنگ را برآن گذاشتند.در همان زمان رومی ها بخاطر گرامیداشت خدای جنگشان اسم کنونی آنرا انتخاب کردند. یونانی ها نیز این سیاره را آرس که بیانگر خدای جنگ آنان است می نامیدند. این سیاره نزد کسانی که به آسمان می نگریستند مظهر جنگ و خون بود.
این سیاره در یک مدار بیضی شکل و با سرعتی حدود 1/24 کیلومتر در ثانیه به دور خورشید می چرخد که اوج یا دورترین فاصله آن از خورشید 2۵۸ میلیون کیلومتر و در حضیض یانزدیکترین فاصله ۲۰۸ میلیون کیلومتر از خورشید فاصله می گیرد. ولی به طور متوسط 228 میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد. این سیاره همسایه بعدی زمین است که گاهی به ما نزدیک می شود و به حدود ۵۸ میلیون کیلومتری ما می رسد و گاهی در آن سوی خورشید به فاصله ۴۰۳ میلیون کیلومتری از ما قرار می گیرد. از جهاتی هم شبیه زمین است و یک شبانه روز آن حدود۲۴ ساعت و۴۳ دقیقه طول می کشد.اگر هرشب در یک ساعت خاص مریخ را رصد کنید حدود ۳۳ شب وقت لازم است تا بتوانید کل سیاره را رصد کنید. محور گردش آن نسبت به خط عمود حدود 24 درجه است. هر یک سال آن معادل 2 سال (687 روز) زمینی است و قطر آن حدود 6794 کیلومتر است (جالب است بدانید مساحت مریخ با مساحت خشکیهای زمین تقریبا برابر است.) به علت دوری از خورشید حداقل دمای آن به 100 درجه زیر صفر و حداکثر آن به 27 درجه سانتیگراد می رسد.
سرعت گریز از سطح آن 5 کیلومتر بر ثانیه است. جو آن 200 مرتبه از جو زمین رقیق تر است و فشار این جو رقیق حدود پنج میلی بار است(فشار جو زمین بیش از 1000 میلی بار است).هسته سیاره بصورت ترکیبی از آهن وسیلیسیم وجنس جبه نیز از سیلیسیم می باشد.
بهترین زمان رصد مریخ زمانی است که با زمین در حالت مقابله باشد در این وضعیت فاصله بین دو جرم به حداقل رسیده ومی توان عوارض سطحی سیاره را با تلسکوپهای آماتوری نیز مشاهده کرد.این وضعیت هر ۲۶ ماه یکبار تکرار می شود و۳ ماه قبل و۳ ماه بعد ازاین تاریخ است که سیاره ارزش رصد کردن پیدا می کند ودر بقیه روزها اندازه آن بسیارکوچک است.
البته با توجه به بیضوی بودن مدار دو سیاره زمین و مریخ در هر مقابله فاصله بین دو جرم متفاوت است بنابراین بعضی از مقابله ها از بقیه باارزش تر هستند.در ضمن بدلیل همین بیضی بودن مداری در چرخش بدور خورشید حداقل فاصله بین دو سیاره معمولا" چند روز قبل یا بعد از مقابله رخ می دهد.
زاویه محور دوران مریخ با صفحه منظومه شمسی 28 درجه است و سمت شمال این محور در حال حاضر به سوی ستاره دنب می باشد.این زاویه بین 9/15 تا 2/35 درجه متغییر بوده وسمت محور دوران با دوره تناوب 51000 سال زمینی یک دور کامل می چرخد.
حرکت رجعی(بازگشتی):
در حالیکه زمین به حالت مقابله با این سیاره می رسد(مانند بقیه سیارات بیرونی ) وبعد از عبور از آن حالت به نظر می رسد که این سیاره حرکت عادی به سمت شرق خود در زمینه ستارگان را متوقف کرده وبه سمت غرب برمی گردد بعد از مدتی دوباره متوقف شده وحرکت عادی خود به سمت شرق را آغاز می کند.این حرکت ویژه سیارات بیرونی ناشی از این است که زمین در مدار دور خورشید سریعتر از آنها حرکت می کند.در حالیکه زمین از آنها سبقت می گیرد به نظر می رسد که مانند اتومبیلی در اتوبان از زمین عقب می مانند وبه عقب بر می گردند ولی بعد از اینکه فاصه زمین با آنها بیشتر شد (برای مثال بعد از گذشت دو ماه ) به نظر می رسد که حرکت عادی خود را آغاز می کنند.
ترکیبات جوی:
در جو آن گازهای دی اکسید کربن (با درصد۳/۹۵ )، اکسیژن (با درصد ۱۵/۰ )، نیتروژن با درصد۷/۲و کمی بخار آب(با درصد ۰۳/۰ ) و گازهای بی اثر(مانند آرگون با درصد ۶/۱ )وجود دارد.
مهمترین عوارض سطحی:
مریخ دارای کوه آتشفشانی عظیم الجثه ای است که المپیوس(Olympus Mons ) نام دارد. این کوه بزرگترین کوه آتشفشانی در منظومه شمسی است. وسعت المپیوس در حدود 600 کیلومتر،ارتفاع آن از دشتهای مجاور24 کیلومتر و قطر دهانه آتشفشانی آن ۸0 کیلومتر است.علاوه بر این دره ای با طول ۴۰۰۰ کیلومتر وعمق ۷ کیلومتر بانام Valles Marineris (این دره احتمالا درچند میلیارد سال پیش زمانی که سیاره در حال سرد شدن بوده بوجود آمده است )و دهانه ای برخوردی بزرگ با قطر۲۰۰۰ وعمق ۶ کیلومتر با نام Hellas Planitiaدر سطح مریخ وجود دارد.در سطح سیاره منطقه ای پهناور وجود دارد با نام mare acidalium که تصور می شود زمانی دارای آب بوده است.کشف بعضی از مواد معدنی شامل مولکولهای آب گواه این هستند.
وجود جو٬ کلاهک های قطبی٬ تغییرات اشکال روشنایی وتاریکی ها بر سطح آن وبطور کلی داستان معروف کانالهای مریخی باعث شد تعداد زیادی از منجمان ودانشمندان آنرا سیاره ای مانند زمین بپندارند وحتی زندگی موجوداتی مانند انسان را بر سطح آن جاری می دانستند.بعد از گذشت حدود سه دهه٬ فضاپیماهای روباتیک٬ مدار گردها ٬مریخ نورد ها تمام این نظرات را باطل اعلام کرده اند.
نامگذاری عوارض سطحی :
همانطور که می دانید روشنایی یک جسم بازتاب کننده نوری، آلبدو یا ضریب بازتاب و نواحی تاریک وروشن سطحی اجرام نیز عوارض آلبدویی نامیده می شوند.بکمک فضاپیماها ودیگر ماهواره های مخصوص نقشه برداری از مریخ مشخص شده که در مریخ بعضی از این عوارض٬ نواحی توپوگرافیکی نیستند فقط ناشی از اختلاف رنگ میان نواحی مجاور ناشی از اختلاف مواد تشکیل دهنده سطحی هستند.در حالیکه نواحی ای نیز وجود دارند که ناشی از عوارض طبیعی سیاره هستند.
بنابراین این سیاره دارای دو نوع نقشه با نامگذاریهای متفاوت است آنهایی که بر اساس عوارض مشاهده شده از زمین تعریف شده اند وآنهایی که بر اساس نقشه برداریهای دقیق از نزدیک تهیه شده اند.بر این اساس عوارضی وجوددارند که دارای دو نام قدیمی وجدید می باشند .برای مثال دریای Mare Sirenum به Terra Sirenum به معنای سرزمین Sirens تغییر نام داده است. بسیاری از رصد کنندگان مریخ هنوز تمایل دارند از نامگذاریهای قدیمی استفاده کنند چراکه این نامهاهستند که بیانگر ظاهرعوارض قابل مشاهده از روی زمین هستند .
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره نامگذاری عوارض سطحی به آدرس زیر مراجعه نمایید:
http://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/MARS/target
ابرهای مریخی:
ابرهای مریخ عموما" از غبار٬ مه٬ شبنم ودیگر ذرات تشکیل شده ودارای رنگهای متفاوتی هستند.در حالیکه جو سیاره بیشتر از دی اکسید کربن تشکیل شده اما موجودی ذرات آب سیاره هم می توانند با سرد و منقبض شدن ،ابر بوجود بیاورند.
1-ابرهای سفید: این ابرها بیشتردر نواحی میانه واستوایی بویژه بین فصلهای بهار وپاییز دیده می شوند.این ابرها پدیده ای روزانه هستند در اول صبح تشکیل شده وبا افزایش دما در میانه روز ازبین می روند.این ابرها در نیمکره ای که پوشش قطبی آن در حال ذوب شدن است بیشتر به چشم می خورند.
2-ابرهای سفید –آبی :این ابرها معمولا" باابرهای سفید شکل می گیرند والبته بعضی مواقع تشخیص آنها مشکل است.عقیده بر این است که این ابرها در ارتفاع های پایین جو سیاره شکل می گیرندواحتمالا" مه وشبنم سطحی هستند.
3- ابرهای زرد رنگ: این ابرها معمولا" زمانی که سیاره در حضیض مداری یعنی زمانی که با خورشید کمترین فاصله را دارد وگرمای خورشید موجب صعود بادهایی که ذرات غبار سطحی را به همراه دارند میشود بوجود می آیند. در حالیکه این ابرها کوچک وبا عمر کم هستند در بعضی موارد حتی می توانند کل سطح سیاره را دربر بگیرند .این ابرها معمولا در نواحی Hellas Planitia و Serpentis Mare شکل می گیرند٬البته می توان انتظار شکل گیری آنها را در نواحی Chryse٬Solis Lacus ٬ Lsidis Regio و Aeria داشت.
4-ابرهای دابلیو شکل: این ابرها با نواحی آتشفشانی سیاره مانند Olympus Mons ٬Pavonis Mons ٬ Ascraeus Mons و Arsia Mons همراه هستند معمولا" بزرگ بوده وسریع حرکت می کنند.
طوفانهای غباری:
این طوفانها در هرزمانی می توانند رخ دهند اما در زمانی که مریخ در حضیض مداری باشد وگرمای خورشید موجب وقوع بادهای سریع السیرسطحی می شود بیشتر رخ می دهند. این طوفانها می توانند مقطعی بوده ویا کل سیاره را دربربگیرند وموجب ناپدید شدن عوارض سطحی سیاره از دید زمینیان شوند.گفتنی است برای مشاهده عوارض سطحی سیاره مناسب است که از فیلترهای ویژه رصد مریخ استفاده نمود.
قطبهای مریخ
در سال 1666 میلادی جیووانی دومینیکو کاسینی ستاره شناس ایتالیایی و متصدی رصدخانه لویی چهاردهم در پاریس نواحی سفید رنگی را در قطبهای مریخ کشف کرد. بعد ها مشاهدات ویلیام هرشل این کشف را تایید کرد و مشخص شد که نواحی سفید رنگ در واقع پوششهای قطبی مریخ اند. این پوششها درست همانند پوششهای یخی زمین رشد می کنند و طی یک سال مریخی به تدریج تحلیل می روند. هرشل تصور می کرد که ساکنان مریخ در شرایطی نظیر شرایط حاکم بر زمین با چهار فصل و روزهایی تقریبا" برابر با روزهای زمین زندگی می کنند. پوشش یخی قطب جنوب مریخ بزرگتر از پوشش قطب شمالی است اما گهگاهی تغییراتی نیز دارد و گاهی به دو یا چند قسمت جداگانه تقسیم می شود علاوه بر این می تواند در فصل بهار حتی ناپدید شود.دربعضی از مقابله های مریخ با زمین بعلت زاویه کشیدگی محور آن، قطب جنوب مریخ بخوبی آشکار است.تغییرات قطب شمال مریخ کمتر ازقطب جنوب است البته تغییرات آن مانند قطب جنوب قابل پیش بینی نیست بهمین دلیل رصد آن جذاب تر است.در بعضی از روزها بویژه در فصل پاییز مریخی بر فراز قطب شمال مریخ چیزی شبیه آب یا مه تشکیل شده وناپدید می شود.بزرگ شدن پوشش قطب شمال با افزایش مه رابطه مستقیم دارد.
طیف سنج مادون قرمز مارینر9 مشخص کرد که دمای سیاره مریخ در استوا حداکثر17 درجه سانتیگراد و در نواحی قطبی حداقل 120 درجه سانتیگراد زیر صفر است. هنگامی که سیاره در نقطه اوج مداری خود قرار دارد در نیمکره جنوبی زمستان است که سردتر از زمستان نیمکره شمالی است. پوشش یخی زمستانی در جنوب می تواند تا عرض جغرافیایی 55 درجه جنوبی امتداد یابد. هنگامی که سیاره به خورشید نزدیک می شود نواحی شمالی زمستان گرمتری دارند. در این صورت پوشش یخی زمستانی فقط می تواند تا عرض جغرافیایی 65 درجه شمالی برسد. در تابستان زمانی که با افزایش دما دی اکسید کربن منجمد(یخ خشک) به بخار تبدیل می شود پوششهای یخی نیز ذوب می شوند. دانشمندان معتقدند که یخهای قطب جنوب از دی اکسید کربن تشکیل شده اند. این یخها بر خلاف دی اکسید کربن برفکی که پایداری کمی دارد دیر ذوب می شوند. قطر پوشش قطب جنوب در اوج گرمای تابستان نیمکره جنوبی به 300 کیلومتر می رسد. قطر پوشش قطب شمال خیلی بیشتر است و هرگز کمتر از هزار کیلومتر نمی شود. دماهای اندازه گیری شده در قطب شمال نشان می دهد که پوشش یخی تابستانی باید از آب یخ زده تشکیل شده باشد. زیرا در این زمان دما از نقطه انجماد یخ خشک بالاتر است. به علاوه تجمع بخار آب بر روی پوشش یخی نیمکره شمالی به هنگام تابستان نشان می دهد که در این منطقه آب یخ زده وجود دارد.
قمرهای مریخ
در سال 1877 میلادی هنگامی که شیپارلی به دقت در حال ترسیم کانالها بر روی نقشه هایش بود یک ستاره شناس آمریکایی به نام آسف هال نیز در حال مشاهده مریخ بود. او از نوعی تلسکوپ انعکاسی جدید 66 سانتیمتری واقع در رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده در شهر واشنگتن استفاده می کرد.ستاره شناسان سالها به دنبال قمرهای مریخ بودند. یوهان کپلر در قرن هفدهم میلادی اعلام کرده بود که مریخ باید دو قمر داشته باشد. او معتقد بود که در ورای منظومه شمسی یک الگوی ریاضی نهفته است. طبق این الگو تعداد قمرهای سیاراتی که پس از زمین قرار دارند باید افزایش یابد. به این ترتیب که تعداد آنها هر دفعه باید دو برابر شود. با توجه به این که زمین دارای یک قمر است و در زمان کپلر تصور می شد که سیاره مشتری چهار قمر دارد بنابراین طبق ریاضیات حاکم بر این تئوری مریخ باید دو قمر داشته باشد.
آسف هال در ابتدای اوت 1877 میلادی مشاهدات طاقت فرسایی را برای یافتن اقمار مریخ آغاز کرد. در آن زمان نزدیکی مریخ به زمین مشکلاتی را ایجاد می کرد. مریخ آنقدر نزدیک بود که به هنگام مشاهده آن توسط تلسکوپ درخشندگی قابل توجهش اشکالاتی را در رصد این سیاره ایجاد می کرد. هال در یازدهم اوت متقاعد شد که چیزی نمی تواند بیابد. ولی همسرش به او اصرار کرد که بار دیگر نگاه کند. بالاخره در آن شب او متوجه چیزی شد. آن جرم آسمانی خیلی کوچک بود ولی قطعا" وجود داشت. بعد از مدتی آسمان ابری شد.
در شانزدهم اوت آسمان دوباره صاف شد و هال توانست قمر مریخ را به وضوح مشاهده کند. در روز هفدهم اوت هال با پیدا کردن قمر دوم مریخ به هیجان آمد. به این ترتیب نظریه دو برابر شدن اقمار درست به نظر می رسید. دانشمندان همچنان تصور می کردند که سیاره مشتری دارای چهار قمر و سیاره زحل دارای هشت قمر است. اما آنها در سال 1892 میلادی قمر پنجم مشتری و در سال 1898 میلادی قمر نهم سیاره زحل را کشف کردند. اکنون آشکار شده بود که تعداد اقمار سیارات مطابق نظر کپلر نیست.
آسف هال اقمار مریخ را به صورت نقاطی نورانی و متحرک مشاهده کرد. ولی تصاویری که در سال 1969 میلادی توسط فضاپیمای مارینر و در سال 1975 توسط وایکینگ ارسال شد نشان داد که اقمار دوقلوی مریخ ظاهری بسیار ناهنجار و بی قاعده دارند. هال این اقمار را به افتخار اسبهای کالسکه خدای جنگ در افسانه یونان فوبوس (به معنای خدای ترس) و دیموس (به معنای خدای وحشت) نامید.
آسف هال نتوانست اندازه اقمار مریخ را تعیین کند. اما مشاهدات بعدی نشان داد که طول قمر بزرگتر مریخ یعنی فوبوس تقریبا" 27 کیلومتر است. فوبوس خیلی به مریخ نزدیک است و دریک مدار دایره ای شکل و به فاصله 9380 کیلومتری آن قرار دارد. نزدیکی زیاد باعث می شود که این قمر با سرعت زیادی حول مریخ بچرخد. به طوری که هر چرخش کامل آن 7 ساعت و 51 دقیقه طول می کشد.
دیموس هم مانند فوبوس دارای یک مدار دایره ای شکل است ولی در فاصله 23500 کیلومتری مریخ قرار دارد. طول دیموس در حدود 15 کیلومتر است و 31 ساعت و 5 دقیقه طول می کشد تا یکبار به دور مریخ بچرخد.فوبوس و دیموس هر دو خاکستری رنگند و به خاطر وجود دهانه های آتشفشانی شبیه شهاب سنگهای آبله گون اند. این دو قمر هم مانند قمر زمین بدلیل پدیده قفل شدگی گرانشی همیشه یک روی خود را به مریخ نشان می دهند.
شهاب سنگهای مریخی
عقیده بر این است که حداقل۳۴ شهاب سنگ غیر عادی کشف شده بر سطح زمین که با نام شهابسنگهای SNC هم شناخته می شوند ،در واقع تکه هایی از مریخ بوده اند که بر اثر برخوردهای شدید سنگی یا شهابی از سیاره قرمز جدا شده ودر دام جاذبه زمین گیر افتاده اند این عقیده باوجود شهابسنگهایی که بهمین طریق از سطح ماه به سطح زمین آمده اند تقویت شده است.یک نمونه از شهابسنگهای مریخی شهاب سنگ معروف ALH 84001 با عمری بیش از چهارونیم میلیارد سال می باشد .در تابستان 1996 یک تیم پژوهشی ناسا در مرکز فضایی جانسون اعلام کردند که شواهدی از وجود حیات ابتدایی در این سنگ یافته اند.کارشناسان این تیم عقیده داشتند اولین مولکولهای ارگانیک واصلی که به نظر می رسید دارای منشاء مریخی باشند٬ چندین ترکیب معدنی که از ویژگیهای فعالیت زیستی بوده واحتمالا" میکروفسیل ها(فسیل هایی بسیار ریز) از ساختار باکتری شکل اولیه را درون سنگ مریخی یافته اند.نتایج کار این گروه هنوز بطور قطعی اثبات نشده است.سن این شهابسنگها کمتر از 2 میلیارد سال تخمین زده شده است.ترکیب ساختمانی آنها نشاندهنده این است که در جریانات بازالتی مواد مذاب یا lava ودر نتیجه فعالیت آتش فشانی شکل گرفته اند.این شهاب سنگها در سه گروه با نامهای شرگوتیت(Sherogottites) ناخلایت وچاسییگنی(Chassigny)یا SNC .کشف گاز حبس شده درون این شهابسنگها یکی از نشانها های مریخی بودن آنها به حساب می آید.ترکیب ایزوتوپیک این سنگها تشابه بسیار زیادی با ترکیب جو مریخ دارد.
کاوش های مریخی
بین سالهای 1963 تا 1974 میلادی کاوشگرهای بسیاری از طرف روسها و آمریکایی ها به سوی سیاره مریخ فرستاده شدند و تعدادی از این کاوشگرها در انجام ماموریت خود ناکام ماندند و تعدادی دیگر توانستند ماموریت خود را با موفقیت انجام دهند.
در بیستم اوت سال 1975 میلادی فضاپیمای وایکینگ 1 که توسط ایالات متحده آمریکا طراحی و ساخته شده بود به فضا پرتاب شد. نخستین هدف این فضاپیما کشف حیات در سطح سیاره مریخ بود.
به دنبال آن فضاپیمای وایکینگ 2 در نهم سپتامبر همان سال به فضا پرتاب شد. این دو فضاپیما تقریبا" یک سال بعد به مریخ رسیدند و تا زمان انتخاب یک محل مناسب برای فرود در مداری در اطراف مریخ قرار گرفتند. این دو فضاپیما هنگامی که در جستجوی یک محل مناسب برای فرود بودند عکسهایی را به زمین ارسال کردند.
یک ماه پس از ورود به مدار مریخ بالاخره یک محل فرود مناسب برای فضاپیمای وایکینگ 1 انتخاب شد. مریخ نشین فضاپیمای وایکینگ 1 تقریبا" 10 دقیقه پس از ورود به جو مریخ به آرامی فرود آمد. محل فرود در 4/24 درجه شمال قطب مریخ واقع شده بود. 45 روز بعد وایکینگ 2 در آن سوی سیاره 7500 کیلومتر دورتر از وایکینگ 1 در 9/47 درجه شمالی به آرامی فرود آمد. هنگامی که مریخ نشینها از فضاپیما های خود جدا شدند ابتدا سرعت آنها توسط هشت موتور از مدار خارج کننده راکت کند شد. در این مدت یک محافظ حرارتی کپسول را در مقابل اصطکاک ناشی از ورود به جو مریخ محافظت می کرد. هنگامی که سرعت فرود از 16 هزار کیلومتر بر ساعت به حدود هزار کیلومتر بر ساعت کاهش یافت یک چتر باز شد. در ارتفاع هزار متری چتر دور انداخته شد و یک سری هشت تایی از موتورهای راکت مریخ نشین سرعت فرود را باز هم کاهش دادند. در این لحظه سرعت فرود هر یک از مریخ نشینها فقط 8/8 کیلومتر بر ساعت بود.
هر دو مریخ نشین به دوربینهایی با قابلیت عکاسی پی در پی ،بیلهای مکانیکی و دستگاههایی جهت آنالیز شیمیایی و زیست شناسی نمونه های برداشته شده از سطح مریخ مجهز بودند. آنها تصاویر مربوط به طبیعت متروکه ،عوارض صخره ای و مناطق تپه شنی حاصل از وزش بادهای مریخی اطراف محل فرود وایکینگ 1 را به زمین ارسال کردند. اما آنها در انجام ماموریت اصلی خود که کشف حیات در سطح این سیاره بود ناکام ماندند.
پروژه وایکینگها بعنوان اولین وسایل ساخته دست بشر برای فرود آرام بر سطح یک سیاره به حساب می آمدند.زمان مفید کاری چهار فضاپیمای وایکینگ از 90 روز پیش بینی شده فراتر رفت.نتایج نسبتا" مفیدی از عملیات آنها بدست آمد ونهایتا" ناسا پایان پروژه را در تاریخ 21 می 1983 اعلام کرد.
بعنوان نتایج این پروژه میان سیاره ای اعلام شد که تغییرات دمایی جو سیاره بسیار کم است بعنوان مثال بالاترین دمای ثبت شده توسط هردو مریخ نشین 21- درجه سانتیگراد وپایین ترین دما نیز 124- درجه سانتی گراد گزارش شد.نتایج بدست آمده ازاین پروژه همچنین نشان میدادند که جو سیاره بطور عمده ای از گازکربنیک تشکیل شده است.نیتروژن آرگون اکسیژن ودر حدی ناچیز نئون٬ زنون وکریپتون نیز وجود دارد.جو سیاره شامل مقادیری اندک آب هم می باشد که مقدار آن تنها به یک هزارم مقدار آب در جو زمین می رسد.حتی این مقادیر ناچیز هم می تواند متراکم شده و ابرهایی را بر فراز جو تشکیل دهد وحتی می تواند موجب تشکیل مه صبحگاهی شود.هم چنین شواهد نشان می دادند که سیاره در گذشته جو چگال تری داشته که باعث جریان یافتن آب مایع بر سطح آن شده است.عوارضی فیزیکی شبیه به بستر رودخانه ها تنگه ها وخطوط ساحلی دریاها اشاره به وجود رودخانه هایی بزرگ وحتی دریاهایی داشته است.
موج جدید کشفیات مربوط به این سیاره از سال 1996 آغاز شد .در این سال ناسا ماموریت نقشه بردار مریخ(Mars Global Surveyor) را از ایستگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال در فلوریدا آغاز کرد.این فضاپیما در 12 سپتامبر سال 1997 به سیاره رسید.بعد از گذشت 1.5 سال تصحیحات مداری از مداری بیضی کشیده به مداری دایروی٬ ماموریت نقشه برداری خود را در مارس 1999 شروع کرد.با استفاده از یک دوربین فوق حساس سیاره را از ارتفاع پایین در یک مدار قطبی که یک سال مریخی( که در حدود دو سال زمینی است) طول کشید نقشه برداری نمود.این فضاپیما بعد از ارسال حجم بسیار زیاد اطلاعات در باره سطح و جو سیاره در سال 2001 فعالیتش را به پایان رساند.
ناسا در سال 1996 فضاپیمایی دیگر را نیز با نام Mars Path Finder به معنای راهیاب مریخ به سوی آن ارسال کرد.هدف از ارسال آن آزمایش روبات های مجهز مریخ نورد ارزان قیمت با فناوری بالا بود.راهیاب مریخ طی یک فرود غلطشی وبا استفاده از کیسه های هوایی جهت فرود بر سطح سیاره نشست تصاویری دقیق از محل فرود خود ارسال نمود وتوانست تحلیل های شیمیایی مفیدی را از نزدیکترین سنگها ولایه های محل فرود انجام دهد.نتایج این پروژه نشان میدادند که مریخ زمانی گرم ومرطوب بوده است.اکنون این سئوال مطرح شده بود که آیا در گذشته با وجود آب بر سطح آن وجو غلیظ تر زندگی می توانسته بوجود بیاید یا خیر؟
در 11 دسامبرسال 1998 ناسا یک مدار نورد(Mars Climate Orbiter) با هدف مطالعات آب وهوا شناسی مریخ روانه آن کرد.این مدار نورد به تحقیقات آب وهوایی میان سیاره ای وبه جمع آوری اطلاعاتی جهت ارسال مریخ نشین قطبی (Mars Polar Lander) پرداخت.این مدار نورد طی یک شیرجه به نواحی غلیظ جو مریخ آتش گرفته ونابود شد.
مریخ نشین قطبی هم در سال 1999 توسط یک موشک دلتا 2 به سمت مریخ پرتاب شد.برنامه ریزی شده بود که در این پروژه یک روبات سطح نشین در منطقه ای قطبی در جنوب سیاره فرود بیاید به همراه آن دو کاوشگر عمقی بانام deep space 2 وجود داشت.متاسفانه در تاریخ 3 دسامبر به سیاره رسید وبطور مرموزی گم شد.
بدنبال آن ناسا فضاپیمای اودیسه مریخ(Mars Odyssey) را در 7 آوریل 2001 به سیاره قرمز فرستاد.وسایلی با هدف مطالعه سطح سیاره کشف آب ومحیط یونیده اطراف سیاره در مدار نورد نصب شده بود.اودیسه در تاریخ 24 اکتبر سال 2001 به سیاره رسید ودر مدار مناسب قرار گرفت.با کمک پدیده ترمز هوایی توانست در مداری نزدیک دایروی حول قطبی قرار بگیرد.از ژانویه سال 2002 به اندازه گیری های علمی پرداخت.کار اصلی آن در اواخر تابستان 2004 ادامه یافت از آن به بعدتا تاریخ اکتبر سال 2005 از آن به عنوان یک ماهواره مخابراتی رله ای جهت ارسال اطلاعات از مریخ نورد تحقیقاتی مریخ یا Mars Exploration Rover به زمین استفاده شد.
در تابستان سال 2003 ناسا دو مریخ نورد مشابه به سطح مریخ فرستاد.اسپریت (MER-A) در دهم ژوئن سال 2003 توسط یک موشک دلتا 2 از پایگاه هوایی کیپ کاناورال به فضاپرتاب شد ودر تاریخ 4 ژانویه 2004 با موفقیت بر سطح مریخ فرود آمد.آپورجونیتی یا مریخ نورد فرصت (Opportunity)یا MER-B را در 7 ژولای 2003 توسط موشک دلتا 2 به فضاپرتاب شد ودر تاریخ 25 ژانویه سال 2004 بر سطح آن فرود آمد.هردو آنها با استفاده از نتایج آزمایشات موفق رهیاب مریخ در استفاده از کیسه های هوایی جهت فرود در سطح فرود آمدند.
در سال 2003 ناسا در پروژه ای با نام مارس اکسپرس (Mars Express) با همکاری با آژانس فضایی اروپا وآژانس فضایی ایتالیا فضاپیمایی را روانه سیاره کرد که در دسامبر همان سال به مریخ رسید وشروع به اندازه گیری های جوی وسطحی سیاره از یک مدار قطبی نمود.این فضاپیما شامل یک سطح نشین کوچک با نام بیگل دو بود (بیگل نام کشتی تحقیقاتی چارلز داروین بود که با آن به تحقیقات گسترده ای دست زد.)متاسفانه پس از فرود بیگل دو بر سطح مریخ آژانس فضایی اروپا نتوانست با آن ارتباط برقرار کند واز دست رفت.علیرغم آن مارس اکسپرس توانست با موفقیت به کارهای در نظر گرفته شده بپردازد.
در تاریخ 12 اوت سال 2005 ناسا یک فضاپیمای جدید ودقیق را با نام Mars Reconnaissance Orbiter(MRO) را راهی سیاره کرد.هدف آن بررسی دقیق تر مناطقی بود که توسط نقشه بردار کره مریخ و اودیسه 2001 انتخاب شده بودند.دقت عکسبرداری آن به 0.2 تا 0.3 متر می رسید.احتمالا" از سال 2009 ناسا برنامه ای گسترده را برای ایجاد آزمایشگاههایی دائمی بر سطح مریخ شروع خواهد نمود.در این برنامه انواع مریخ نورد های جدید کاوشگرهای عمقی روباتهای هوشمند و.... مورد آزمایش قرار خواهند گرفت.
ناسا در نظر دارد از سال 2014 برنامه ساخت وبررسی فضاپیماهای قابل برگشت از مریخ را نیز آغاز کند.
جدولی از اطلاعات فضاپیماهایی که تاکنون به سمت مریخ رهسپار شده اند.
نام فضاپیما
متعلق به
تاریخ پرتاب
نتیجه عملیات
مارس یک
شوروی
1 نوامبر 1962
در ارتفاع 106000 کیلومتری ارتباط با آن قطع شد
مارینر 3
آمریکا
5 نوامبر 1964
ارتباط با آن قطع شد.در مداری حول خورشید قرار گرفت.
مارینر 4
آمریکا
28 نوامبر 1964
21 عکس ومقداری اطلاعات ارسال نمود.ارتباط با آن در21 دسامبر سال 1967 قطع شد.
زوند 2
شوروی
30 نوامبر 1964
در 2 ماه می 1965 ارتباط با آن قطع شد
مارینر 6
آمریکا
24 فوریه 1969
76 عکس ارسال نمود وبرفراز استوای مریخ در ارتفاع 3392کیلومتر پرواز کرد.
مارینر 7
آمریکا
27 مارس 1969
126 عکس بیشتر از نیمکره جنوبی ارسال نمود
مارینر 8
آمریکا
8 می 1971
عملیات ناموفق بود .در دریا سقوط کرد.
مارس 2
شوروی
19 می 1971
کپسول همراه آن بر سطح مریخ فرود آمد ولی تصویری ارسال ننمود.مدار آن در ارتفاع 2448 تا 24400 کیلومتری بود.
مارس 3
شوروی
28 می 1971
مدار نورد اطلاعاتی برگشت داد ولی ارتباط با سطح نشین 20 ثانیه پس از فرود قطع شد. مدار آن در ارتفاع 1552 تا 212800 کیلومتری بود.
مارینر 9
آمریکا
30 می 1971
7329 تصویر ارسال نمود.ارتباط در27 اکتبر سال 1972 قطع شد
مارس 4
شوروی
21 ژولای 1973
به مدار مورد نظر اطراف سیاره نرسید
مارس 5
شوروی
25 ژولای 1973
ارتباط با آن قطع شد.مدار آن در ارتفاع 1760 تا 32500 کیلومتر
مارس 6
شوروی
5 اوت 1973
طی عملیات فرود بر سطح سیاره ارتباط با آن قطع شد
مارس 7
شوروی
9 اوت 1973
به مدار مورد نظر اطراف سیاره نرسید
وایکینگ 1
آمریکا
20 اوت 1975
در تاریخ 20 ژولای 1976 بر سطح سیاره فرود آمد.
وایکینگ 2
آمریکا
9 سپتامبر 1975
درتاریخ 3 سپتامبر 1976 بر سطح سیاره فرود آمد
فوبوس 1
شوروی
7 ژولای1988
در تاریخ 29 اوت 1988ارتباط با آن قطع شد
فوبوس 2
شوروی
12 ژولای 1988
بعد از ارسال مقداری عکس و اطلاعات از مریخ وفوبوس ارتباط با آن قطع شد.
مشاهده گر مریخ
Mars observer
آمریکا
25 سپتامبر 1992
در 25 اوت 1993ارتباط با آن قطع شد
مارس 96
روسیه
16 نوامبر 1996
عملیات ناموفق .در دریا سقوط کرد.
مسیریاب مریخ
pathfinder
آمریکا
4 دسامبر 1996
در 4 ژولای 1997 روز استقلال آمریکا در دره Ares فرود آمد.مریخ نورد ساژرنر به همراه آن ارسال شده بود.ارتباط در 6 اکتبر 1997 قطع شد
نقشه بردار کره
Global surveyor
آمریکا
7 نوامبر 1996
اطلاعاتی ارسال نمود
نازومی
ژاپن
3 ژولای 1998
مدار نورد
مدار نورد آب وهوای مریخ
Mars climate orbiter
آمریکا
11 دسامبر 1998
مدار نورد.ارتباط با آن در 23 سپتامبر 1999 قطع شد
سطح نشین قطبی مریخ
Mars polar lander
آمریکا
3 ژانویه 1999
مدارنورد +سطح نشین.ارتباط با آن در 3 دسامبر 1999 قطع شد
اودیسه مریخ
Mars odyssey
آمریکا
7 آوریل 2001
در مداری نزدیک قطبی به بررسی سیاره پرداخت
مریخ نورد روح
sprit
آمریکا
10 ژوئن 2003
در تاریخ 4 ژانویه 2004 بر سطح مریخ فرود آمد وبه عکسبرداری وارسال اطلاعات پرداخت.
مریخ نورد فرصت
Opportunity
آمریکا
7ژولای 2003
در تاریخ 25 ژانویه2004 بر سطح مریخ فرود آمد وبه عکسبرداری وارسال اطلاعات پرداخت.
مارس اکسپرس
ناسا و اسا
2003
به اندازه گیری های جوی وسطحی سیاره از یک مدار قطبی پرداخت.
شامل یک سطح نشین هم بود.
فضاپیمای MRO
ناسا
12 اوت 2005
کامل کننده کاوشهای قبلی وعکسبرداریهای دقیق
