یک پیشنهاد از یک دوست

یک پیشنهاد از یک دوست ( نیوتن ) 

من می خوام یک پیشنهاد بهتون بدم اگه میشه این امکانات روبگذارید که بچه ها هم داستانک هاشونو را باهم به اشتراک بزارن  

خودم هم برای شروع یک مطلب مینویسم   

در یکی از دانسگاه ها  در کلاس ادبیات اتفاق جالبی روی داد  

   استاد  به دانشجوها ورق خط کشیده ی سفیدی داد و از آن ها خواست در باره ی این موضوع مطلبی بنویسند .   

موضوع : (شجاعت را تعریف کنید)

 اکثردانشجو ها نمره ی خوبی نگرفتند الایکی   

 ورقه ی این دانشجو همه  استادان راشگفت زده کرد  تمام ورقه سفید بود بالای ورقه نوشته بود (شجاعت یعنی این!)تمام استادان به این ورقه نمره20 دادنند. 

صاحب ورقه دکتر علی شریعتی

(مجموعه توضیحات سیارات)

(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

---

عمر زمین

عمر زمین 

از روزی که انسان برای نخستین بار شروع به نوشتن افکار خود کرد، پیوسته نگران موقعیت خود در عالم لایتناهی بوده است. لیکن تا سال 1788 و نوشته‌های «جیمز هاتن» ، مفهوم زمان تقریبا نامحدود ، تنها برای انسان دارای معنا بود و زمین صرفا در یک چارچوب موقتی مورد نظر قرار می‌گرفت. در اندیشه انسان قرون وسطی ، زمین از نظام بسته‌ای تشکیل می‌شد که از آغاز آن چندان وقتی نمی‌گذشت و عاقبت آن هم چندان دور نبود.

تاریخچه تخمین عمر زمین

از آنجایی که زمان غیر قابل لمس است، تصور ابعاد زمان نیاز به بصیرت ذهنی داشت که طبیعت ‌گرایان قرن هفدهم قادر به پذیرش آن نبودند، بنابراین نگرش قرون وسطایی کوتاه بودن زمان دنیوی همچنان باقی ماند. محققین مسیحی آن زمان بطور کلی می‌پنداشتند که سن زمین در حدود 6000 سال است، رقمی که بر اساس قبول نوشته‌های باستانی عبرانی قرار است.

سیر تحولی و رشد

تخمین عمر زمین از مدتهای بسیار طولانی فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده بود. دانشمندان مختلف سعی داشتند با روشهای مختلفی سن کره زمین را تخمین بزنند که از آن جمله می‌توان تخمین عمر زمین را بر اساس شوری آب اقیانوسها و محاسبه میزان رسوبگذاری ذکر کرد. در سال 1897 ، فیزیکدان معروف «لرد کلوین» (Lord Kelvin) قدمت و عمر زمین را به این صورت تعریف نمود که زمین در ابتدا به حالت مذاب بوده و بعد سرد شده است. وی همچنین اظهار نظریه‌هایی را بر اساس فرضیه‌هایی در مورد منشأ و مبدا حرارت خورشید به عمل آورد و ادعا کرد زمین سنی در حدود 20 الی 40 میلیون سال دارد.

در اوایل قرن بیستم ، «رادرفورد» (Ruther Ford) و «هولمز» (Holmes) در انگلیس و «بولتوود» (Boltwood) در آمریکا دریافتند که تجزیه عناصر ناپایدار جهت تولید ایزوتوپهای رادیوژنیک می‌توانند برای تعیین سن کانیها و سنگهای پوسته کره زمین مورد استفاده قرار گیرند. ولی روشها و تکنیکهای تحلیلی در آن زمان آنقدر دقیق نبود که بتواند مقدار ایزوتوپهای رادیوژنیک موجود در سنگها را تعیین نماید. در نتیجه منحصرا بعد از سال 1950 که اسپکترومتر (Spectrometer) اختراع گردید، تعیین سن سنگها به طریق ایزوتوپی معمول گردید از این مقاله سعی می‌شود تا روشهایی را که از ابتدا برای برآورد عمر زمین مورد استفاده قرار گرفته، مورد بحث قرار دهیم و در نهایت به روشی که امروزه استفاده می‌شود و دقیقتر است، اشاره کنیم.

تخمین عمر زمین بر اساس شوری آب اقیانوسها

در سال 1715 «ادموند هالی» (Edmond Halley) ، منجم انگلیسی ، این مطلب را پیش کشید که سن زمین را می‌توان از روی مقدار شوری آب اقیانوسها محاسبه کرد. عملا نقشه این بود که مقدار شوری آب دریاها را با دقت تمام محاسبه و سپس عمل را ده سال بعد تکرار کنند، با محاسبه مقدار ازدیاد شوری آب در هر ده سال می‌توان زمان لازم برای تحصیل شوری آب فعلی را از آبهای شیرین اولیه بدست آورد. اگر هم چنین آزمایشی انجام شده باشد، هیچ ازدیادی در شوری آب اقیانوسها دیده نشد.

در اواخر قرن نوزدهم بعضی محققان با تجدید نظر در روش فوق و با تجزیه شیمیایی آب رودخانه‌ها ، مقدار سدیم اضافه شده به دریاها در هر سال توسط رودخانه‌های دنیا را محاسبه کردند. با دانستن حجم تقریبی آب اقیانوسهای امروزی و فرض اینکه آب اقیانوسهای اولیه شیرین بوده است و میزان ازدیاد سدیم توسط رودخانه‌های امروزی میانگینی برای تمام زمان زمین شناسی است، آنها زمان لازم برای تحصیل غلظت سدیم و شوری امروزی را محاسبه کردند. سرانجام نتیجه‌گیری کردند که از روز اولی که آب برای نخستین بار بر روی سطح زمین متراکم شد، 90 میلیون سال می‌گذرد. امروزه ما می‌دانیم که تخمین هالی از سن اقیانوسهای زمین به مراتب کمتر سن واقعی آنهاست. دلیل عمده آن هم این است که او تعویض سدیمی را که میان آب دریا و سنگهای پوسته کره زمینی صورت می‌گیرد، بسیار ناچیز می‌پنداشت.

تخمین عمر زمین بر اساس میزان رسوبگذاری

هر که سنگهای رسوبی را مطالعه کرده باشد، می‌داند که طبقه‌ای ضخیم از ماسه سنگ می‌تواند در عرض یک روز ته‌نشین شود یا لایه نازک گل رسی که روی آن قرار می‌گیرد، ممکن است برای ته‌نشین شدن به 100 سال زمان نیاز داشته باشد و سطح طبقه بندی میان آنها ممکن است نماینده مدت زمانی بیش از مجموع آنها باشد. برای ضخامت معینی از طبقات رسوبی میانگینی برای میزان رسوبگذاری وجود دارد. اگر تغییرات مهمی در شرایط محیط رسوبی رخ ندهد و فرسایش نیز در امر رسوبگذاری وقفه ایجاد نکند، ضخامت طبقات کم و بیش متناسب با زمان سپری شده خواهد بود.

زمین شناسان اواخر قرن نوزدهم تصور می‌کردند که می‌توانند در صورت تخمین میزان ته‌نشست در محیطهای رسوبی امروزی ، زمان مشخص شده توسط واحدهای سنگهای قدیمی مشابه را نیز معین کنند. آنها همچنین تصور می‌کردند که در صورت تعیین ضخامت کل طبقات رسوب کرده در گذشته ، خواهند توانست کل زمان زمین شناسی طی شده را تخمین بزنند.

تخمین عمر زمین بر اساس سرد شدن کره زمین

در بسیاری مناطق درجه حرارت معادن عمیق ازدیاد محسوس و یکنواختی را بر حسب ازدیاد عمق نشان می‌دهد. این افزایش حرارت نشان می‌دهد که دما از درون گرم زمین به طرف قسمت سرد خارجی آن جریان دارد و از پوسته زمین متصاعد می‌شود. این اتلاف گرما قابل اندازه گیری است و منطق « کلوین » (Kelvin) استدلال می‌کرد که اگر زمین با از دست دادن حرارت ، تدریجا در حال خنک شدن است، پس در زمان گذشته می‌بایست گرمتر بوده باشد. کلوین این پدیده را به صورت اتلاف حرارت از یک حالت مذاب اولیه در نظر گرفته بود و با مطالعه میزان جریان حرارت امروزی نشان داد که از نظر زمان زمین شناسی ، مسلما مدت زیادی از زمانی که زمین در حالت مذاب بوده، نگذشته است.

این زمان ظاهری تبلور پوسته جامد زمین ، حداکثر قدرت ممکن را برای حیات ، آنگونه که ما می‌شناسیم، مشخص کرد. عدم دسترسی به جزئیات مربوط به نقطه ذوب سنگها و هدایت گرما تحت شرایط حرارت و فشار زیاد ، مانع ارزیابی دقیق زمان تبلور می‌شد، لکن مدت تعیین شده بسیار کم بود. بر این اساس زمانی که کلوین بدست آورده بود، 100 میلیون سال بود.

مواد رادیواکتیو

بعضی از مواد معدنی دارای خاصیت رادیواکتیو هستند، بدین معنی که از خود سه نوع اشعه خارج می‌سازند. اشعه خارج شده یا دارای بار الکتریکی مثبت است، که در این صورت به نام پرتو آلفا خوانده می‌شود و یا دارای بار اکتریکی منفی است که اشعه بتا خوانده می‌شود. نوع سوم اشعه که نزدیک به اشعه ایکس است، از نظر الکتریکی خنثی است و به نام اشعه گاما خوانده می‌شود. در اثر صدور این ذرات ، به مرور جسم به مواد دیگر تبدیل می‌شود.

مدت زمانی را که جهت نصف شدن اتمهای اولیه لازم است، به نام زمان نیم عمر می‌خوانند. زمان نیم عمر اجسام مختلف ، متفاوت است و از چند ثانیه تا چند میلیارد سال تغییر می‌کند. سنگهای تشکیل دهنده زمین معمولا حاوی یک یا چند ماده رادیواکتیو نظیر اورانیوم ، رادیوم ، توریوم و پتاسیم و... هستند. با در دست داشتن سرعت تجزیه و اندازه گیری مقدار اولیه و ماده تبدیل شده موجود در نمونه ، می‌توان زمانی را که از تجزیه نمونه می‌گذرد، بدست آورد و بر اساس همین روش است که سن زمین تعیین شده است.

تخمین سن زمین بر اساس سنگهای آسمانی

قسمت اعظم و در ضمن قدیمیترین بخش تاریخ زمین شناسی را بخش پرکامبرین تشکیل می‌دهد که معمولا از نظر سنگ شناسی مشخص است و می‌توان سنگهای متعلق به آن را را تشخیص داد. آزمایشات مختلف بر روی سنگهای این بخش ، اعداد متفاوتی را بدست داده که کمترین آنها 600 میلیون سال و بیشترین آنها 3.5 میلیارد سال است. اگر تصور کنیم که پرکامبرین از 3.5 میلیارد سال پیش شروع شده ، زمان تشکیل زمین مسلما از این عدد بیشتر است و بنابراین برای تعیین سن زمین از عوامل دیگر نیز بایستی کمک گرفت.

یکی از این عوامل ، سنگهای آسمانی است. از آنجا که مطابق تمام نظریات موجود ، تشکیل زمین و سایر سیارات منظومه شمسی همزمان بوده است، با تعیین سن این سنگها می‌توان سن واقعی زمین را بدست آورد. حداکثر سنی که تا به حال برای سنگهای آسمانی بدست آمده 4،6 میلیارد سال بوده است. یکی دیگر از عواملی که به تعیین سن زمین کمک می‌کند، نمونه‌هایی است که از ماه گرفته شده و بر اساس تجزیه نمونه‌های مذبور عددی نظیر عدد فوق برای آنها حاصل شده است. بدین ترتیب می‌توان عدد 4،6 میلیارد سال را برای سن زمین در نظر گرفت.

خاصیت مغناطیسی زمین

خاصیت مغناطیسی زمین 

---

اگر آهنربایی را از نقطه‌ای آویزان کنیم، آهنربا چرخیده و در راستای شمال و جنوب جغرافیایی قرار می‌گیرند. قطبی از آهنربا را که در راستای شمال جغرافیایی قرار دارد، قطب N و دیگری را قطب S می‌نامند. دلیل رفتار این گونه آهنربا وجود میدان مغناطیسی در زمین می‌باشد.

تاریخچه

ویلیام گیلبرت (willam gilbert) یکی از فیزیکدانان پیشگامی بود که اولین بار به وجود میدان مغناطیسی زمین پی برد. وی نشان داد که اگر یک میله آهنی را در راستای شمال و جنوب قرار داده و بر روی آن بکوبیم میله ، آهنربا خواهد شد. او همچنین برای اثبات وجود میدان مغناطیسی زمین یک آهنربا را درون کره‌ای قرار داد و نام ان را Terrlla نامید که در زبان لاتینی به معنای زمین کوچک بود. گیلبرت یک قطب نما را بر روی آن حرکت داد و مشاهده نمود که وقتی قطب نما در راستای سطح Terrlla قرار می‌گیرد، جهت عقربه مغناطیسی آن همواره ثابت می‌ماند، که نشانگر قرار گرفتن عقربه تحت تاثیر میدان مغناطیسی آهنربای درون کره است.

قطب‌های میدان مغناطیسی زمین

• در واقع کره زمین مانند یک آهنربای قوی عمل می‌کند که قطب N آن در جنوب جغرافیایی قرار دارد (که می‌تواند قطب S آهنربا‌ها را به سمت خود منحرف کند) و قطب S آن در شمال جغرافیایی قرار دارد (که قطب N آهنربا را به سمت خود منحرف می‌سازد).
  
• همه خطوط میدان مغناطیسی در نیمکره شمالی در نقطه‌ای که به آن قطب جنوب مغناطیسی زمین گفته می‌شود، به هم می‌رسند. این خطوط در نیمکره جنوبی در نقطه‌ای که به قطب شمال مغناطیسی زمین معروف است، به هم می‌رسند.
  
• از آنجا که محور مغناطیسی زمین (خطی که از دو قطب مغناطیسی زمین می‌گذرد) کاملا بر محور دوران زمین (خطی که از قطب شمال و جنوب جغرافیایی زمین می‌گذرد) منطبق نیست، بنابراین یک عقربه مغناطیسی که در جهت مماس بر محور مغناطیسی زمین قرار می‌گیرد، نمی‌تواند جهت شمال و جنوب جغرافیایی زمین را دقیقا تعیین نماید.

مولفه‌های مشخص کننده میدان مغناطیسی زمین

• میل مغناطیسی:
  از آنجا که خطوط میدان مغناطیسی زمین بر سطح آن منطبق نیستند، بین شدت میدان مغناطیسی زمین و سطح افق همواره زاویه‌ای وجود دارد، که به آن زاویه میل مغناطیسی می‌گویند.
  
• زاویه انحراف مغناطیسی:
  صفحاتی که بر روی آن عقربه مغناطیسی قرار دارد، صفحه نصف النهار مغناطیسی و به زاویه بین آن و صفحه نصف النهار جغرافیایی ، زاویه انحراف مغناطیسی می‌گویند، که مقدار آن در هر منطقه متفاوت خواهد بود. چون دریانوردان و خلبانان در مسیریابی به نصف النهار جغرافیایی احتیاج دارند، لذا دانستن مقدار زاویه انحراف مغناطیسی برای آنان بسیار مهم است.
  
• مولفه افقی میدان مغنا طیسی:
  اگر میدان مغناطیسی زمین به دو مولفه عمود بر هم تجزیه کنیم، مولفه افقی میدان مغناطیس زمین حاصل می‌شود.

جابجایی قطبهای مغناطیسی زمین

دانشمندان از دیرباز می‌دانستند که قطب‌های مغناطیسی زمین حرکت می‌کنند. جیمز روس (james ross) نخستین فردی بود که محل قطب شمال را تعیین نمود. وی این کار را در طی سفری خطرناک انجام داده بود. در سال 1904 روالد اماند سون دوباره محل قطب شمال را تعیین نمود، و متوجه شد که محل قطب شمال به اندازه 50 کیلومتر جابجا شده‌ است. اوایل سرعت حرکت قطب 10 کیلومتر در یک سال بود ولی بعدها به 40 کیلومتر در سال رسید.

ناهنجاری مغناطیسی زمین

وقتی انجمن زمین شناسی ایالت متحده امریکا متوجه شد که دور زدن عقربه مغناطیسی در افریقا به اندازه 0.1 درجه کم شده ، و میدان مغنا طیسی 10 درصد از قرن نوزدهم ضعیف تر شده است. برای جراید این سوال پیش آمد که آیا ممکن است روزی میدان مغناطیسی زمین از بین برود؟ پروفسور گری گلاتز مایر (gary Gratsmaier) از دانشگاه کالیفرنیا در جواب این سوال گفت، با توجه به مطالعات مغناطیسی در زمانهای گذشته (علم paleomagnetism) ملاحظه می‌شود که میدان مغناطیسی در اعصار گذشته گاهی در حال افزایش و گاهی در حال کاهش است.

در واقع امروزه کره زمین دارای بیشترین شدت میدان مغناطیسی خود در طول تاریخ است. هرگاه در نقطه‌‌ای از کره زمین مقدار کمیتهای مغناطیسی (انحراف مغناطیسی ، میل مغناطیسی ، مولفه افقی بردار میدان مغناطیسی) بطور فاحشی با نقا ط مجاورش فرق کند، اصطلاحا گفته می‌شود که ناهنجاری مغناطیسی اتفاق افتاده و احتمالا در آن نقطه از زمین مخازن ارزشمندی از سنگهای معدن مغناطیسی مانند سنگ آهن وجود دارد. استفاده از این روش در کشف ذخایر معدنی بسیار مفید است.

توفان مغناطیسی

معمولا مقدار سه کمیت مغناطیسی در طی روز و سال تغییرات جزئی دارند. ولی گاهی اوقات در میدان مغناطیسی ، در نتیجه در مولفه‌های آن (سه کمیت) به مدت 6 یا 12 ساعت تغییرات ناگهانی رخ می‌دهد، که اصطلاحا به آن توفان مغناطیسی می‌گویند. این توفانها معمولا هر 11.5 سال تکرار می‌شوند. جالب توجه است که پدیده‌هایی مانند شفقهای قطبی و لکه‌های خورشیدی و انتشار امواج رادیویی نیز دارای دوره‌های 11.5 ساله هستند، که نشان دهنده ارتباط بین آنها است.

کمربند تشعشعی وان آلن

هرگا ه ذره بارداری در میدان مغناطیسی زمین قرار گیرد، بر آن ذره نیرویی وارد می‌شود، که به نیروی لورنتس معروف است. می‌دانیم که در نتیجه اندرکنش هسته‌ای درون خورشید و طوفانهای خورشیدی ، بطور مداوم ذرات پر انرژی با سرعت 500 کیلومتر بر ثانیه در فضا گسیل می‌شوند. این موضوع سبب می‌شود که سیلی از این ذرات به سمت زمین بیایند و در دام حوزه‌های مغناطیسی آن بیافتند. از آنجا که در قطبین ، شدت میدان مغناطیسی بیشینه است، نیروی لورنتس وارد بر ذرات بنیادی بسیار بزرگ است. اگر یک گروه پروتون یا الکترون بطور عمود وارد میدان مغناطیسی شوند، از طرف میدان بر این ذرات یک نیروی عمودی و جانب مرکز به نام نیروی لورنتس وارد خواهد شد، که سبب حرکت دورانی آنها می‌شود.

در اثر این نیرو ذرات در یک مسیر دورانی به شعاع r شروع به حرکت می‌کنند و مسیر حرکت آنها حول خطوط میدان مغناطیسی زمین خواهد بود. بنابراین تعداد بیشماری ذره در حوزه‌های قطبی زمین در رفت و آمد هستند. و چون در قطبین مانند سا یر نقا ط مختلف زمین هوا موجود است، به مولکولهای هوا برخورد می‌کنند. این ذرات چون حامل انرژیهای زیادی هسند، با جذب مولکولهای هوا ،‌ آنها را یونیزه کرده و ذرات جدید و پرتوهای گاما تولید می‌کنند، و ما نقاط درخشانی را در قطب مشاهده خواهیم کرد، که به آن کمربند تشعشعی وان آلن گفته می‌شود.

منشأ میدان مغناطیسی زمین

در قلب سیاره ما گلوله سخت و یکپارچه‌ای از آهن وجود دارد که به اندازه سطح خورشید داغ است و به آن هسته زمین می‌گوییم. اقیانوسی از آهن مایع دور هسته درونی وجود دارد که به آن هسته خارجی می‌گویند. محققان منشا میدان مغناطیسی را هسته خارجی می‌دانند که لایه عمیقی از آهن مایع است و به دور هسته می‌گردد. در واقع هسته خارجی مانند آب روی اجاق ، بر روی هسته داخلی در جوش و خروش است. از طرفی اثر نیروی کوریولیس دوران زمین ، درون هسته خارجی ایجاد طوفان و گرداب می‌کند. مجموع این حرکتها است که میدان مغناطیسی سیاره زمین را بوجود می‌آورد.

مرگ خورشید

مرگ خورشید 

 مرگ خورشید

---

آیا ستاره‌ها زنده‌اند؟!

ستاره شناسان ستاره‌ها را مانند موجودات زنده می‌دانند که مراحل تولد ، زندگی و مرگ را در طول عمر خود می‌گذرانند. این مراحل که برای انسان حدود چند ده سال طول می‌کشد. در مورد ستاره‌ها از چند میلیون تا چند میلیارد سال متغیر است. یک ستاره پس از تولد و گذران عمر ، وارد مرحله مرگ و پایان موجودیت می‌شود. خورشید ما هم که یک ستاره است، از این قاعده مستثنی نیست.

غول سرخ خورشید

ذخایر هیدروژن خورشید به ما این وعده را می‌دهد که تا حدود 5 میلیارد سال دیگر دغدغه‌ای نداشته باشیم. خورشید تقریبا بصورت امروزی ، ستاره‌ای زرد که به اندازه قرص ماه دیده می‌شود، خواهد بود. ولی 5 میلیارد سال بعد بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید ، گداخته شده و صرف تهیه هلیوم می‌شود. در آن زمان جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار و دمای آن را افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد.

انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد، تا اینکه خورشید تبدیل به یک غول سرخ شود. هلیوم هم به کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد.

خورشید کوتوله

وقتی خورشید منبسط می‌شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود ، قطرش حدود 150 برابر بزرگتر می‌شود (بدلیل همین افزایش حجم است که غول نامیده می‌شود). با افزایش حجم ، دمای سطح خورشید به آرامی کاهش می‌یابد و گازهای منبسط شده و داغ حرارت خود را از دست می‌دهند. رنگ خورشید از زرد به نارنجی و سپس قرمز تغییر می‌کند. بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید ، درخشندگی آن هزار برابر افزایش یافته و نور بیشتری ساطع می‌کند.

خورشید مدت 100 میلیون سال را به شکل یک غول سرخ سپری خواهد کرد، سپس لایه‌های سست بیرونی از آن جدا خواهند شد. سرانجام خورشید به شکل یک کوتوله سفید باقی مانده و به تدریج از بین خواهد رفت.

زمین سوگوار

• در مراحل پایانی عمر خورشید ، هنگامی که این ستاره به غول سرخ تبدیل می‌شود، از آسمان آبی گرفته تا سایه رنگهای سپیده و شامگاه ، کلیه پدیده‌های جوی ، عمیقا تحت تأثیر قرار می‌گیرند. زمین سرد نمی‌شود بلکه برعکس افزایش ‌مساحت خورشید ، کاهش دما را جبران می‌کند و دما از حد معمول هم بسیار فراتر می‌رود. تمام موجودات زنده از بین می‌روند و زمین در غم از دست دادن آنها و خورشید به سوگ می‌نشیند.
  
• با افزایش دما یخ پهنه‌های قطبی شروع به ذوب شدن می‌کنند. سطح اقیانوسها بالا می‌آیند و لایه ضخیمی از ابر ایجاد می‌کنند که برای مدتی خورشید را پنهان می‌کند. این ابرها تقابل اقلیمی میان قطبها و استوا را از بین می‌برند. نوعی جنگل آمازون داغ و مرطوب سراسر زمین را می‌پوشاند. سپس جو زمین شروع به تبخیر شدن می‌کند. گیاهان خشک شعله‌ور می‌شوند. شعله‌های آتش با استفاده از اکسیژن باقیمانده ، همه مواد آلی موجود را مصرف می‌کند. طبیعتی شبیه به ماه کنونی پدید می‌آید.
  
• در صخره سنگهای قاره‌ای و اعماق حوزه‌هایی که تبخیر شده‌اند، حاکمیت عصر معادن بار دیگر جایگاهی را که در نخستین سالهای عمر سیاره داشت، باز می‌یابد. پس از گذشت چند صد هزار سال ، خود صخره نیز شروع به ذوب شدن می‌کند. زیر آبشاری از حرارت سرخ ، امواج گدازه های فروزان از کوهها سرازیر و در اعماق اقیانوسهای کهن جمع می‌شوند. خورشید سرخ به گسترش خود ادامه می‌دهد و باد نیرومند ستاره‌ای به بیرون می‌فرستد.
  
  سیارات عطارد و زهره تحت تأثیر آن به آرامی تبخیر می‌شوند. این توفان شدید مواد آنها را جارو کرده و به صورت امواج متلاطمی از بخار به هوا می‌فرستد. از این ماده رقیق ممکن است سحابیهای جدید شکل گرفته و در میان آنها ستارگان و منظومه‌های سیاره‌ای جدید پدیدار شوند.

بمب هیدروژنی

بمب هیدروژنی  

همجوشی هسته‌ای بنیاد اصلی بمب هیدروژنی را تشکیل می‌دهد. همانطور که از شکافته شدن هسته‌های سنگین (شکافت هسته‌ای) ، مقدار عظیمی انرژی حاصل می‌شود. از پیوند هسته‌های سبک نیز انرژی بیشتری بدست می‌آید. در هر یک از دو حالت هسته‌هایی با جرم متوسط تشکیل می‌گردد، که جرم آنها کمتر از جرم اولیه‌ای است که برای تشکیل آنها بکار رفته است. در حالی که در روش شکافتن ، ماده اولیه منحصر به اورانیوم و توریم است. در روش پیوند هسته‌ای از هر اتم سبکی مثلا اتم هیدروژن می‌توان استفاده نمود.

هیدروژن مورد نیاز در واکنش همجوشی هسته‌ای

هیدروژن موجود در تمامی آبهای اقیانوسها یکی از مواد اولیه روش پیوند هسته‌ها را تشکیل می‌دهد. هیدروژن سنگین که نسبت به هیدروژن معمولی فوق العاده نایاب است برای پیوند بسیار نامناسب بوده و با وجودی که در هر 6400 اتم هیدروژن ، فقط یک اتم آن هیدروژن سنگین می‌باشد، بنابراین مقدار هیدروژن موجود در اقیانوسها بسیار کافی است.

شرایط لازم برای انجام پیوند هسته‌ای

برای اینکه پیوند هسته‌ای انجام گیرد چه شرایطی لازم است؟

• برای انجام عمل پیوند با هسته دو اتم را به شدت به هم بزنیم، تا به هم پیوند خورده و در هم ذوب شوند. اما دافعه الکترواستاتیکی هسته ، مانع بزرگی در این راه جلوی پای ما گذاشته است. در فواصل بینهایت نزدیک این دافعه فوق العاده زیاد است. البته راه حل ساده‌ای به نظر می‌رسد، بدین معنی که بایستی به هسته‌ها آنقدر سرعت دهیم که از این مانع رد شوند. می‌دانیم که سرعت ذرات در هر گازی بستگی به درجه حرارت آن گاز دارد. پس کافی است درجه حرارت را آنقدر بالا ببریم تا سرعت لازم برای عبور از این مانع بدست آید.

• درجه حرارت لازم برای این کار چندین میلیون درجه سانتیگراد است و چنین حرارتی در کره زمین وجود ندارد. اما اگر یک بمب اتمی در وسط توده‌ای از هسته‌های سبک منفجر شود، حرارت فوق العاده‌ای که از انفجار بمب حاصل می‌شود، حرارت هسته‌های سبک را به قدری بالا می‌برد که پیوند آنها را امکانپذیر سازد. این موضوع اساس ساختمان بمب حرارتی و هسته‌ای (ترمونوکلئور) می‌باشد.
• همانطوری که در کبریت عادی برای آتش گرفتن ابتدا فسفر موجود در آن بر اثر مالش محترق می‌شود و آنگاه گوگرد را روشن می‌سازد، در بمبهای (حرارتی و هسته‌ای) نیز ابتدا یک بمب اتمی معمولی منفجر می‌شود و در نتیجه انفجار توده‌ای از اجسام سبک را به حرارت فوق العاده‌ای می‌رساند، بطوری که هسته‌های آنها به هم می‌پیوندند و آنگاه انفجار مهیبتری انجام می‌گیرد.

بمبهای هیدروژنی

بعد از انفجار یک بمب اتمی معمولی ، عمل سرد شدن به سرعت انجام می‌گیرد. بنابراین ، باید فعل و انفعالاتی را در نظر گرفت که در آنها عمل پیوند به سرعت انجام گیرد. اگر یک بمب اتمی را در مخلوطی از دوتریوم و تریتیوم محصور کرده و مجموعه را در یک محفظه با مقاومت مکانیکی زیاد قرار دهیم، پس ازانفجار بمب اتمی محیط مساعدی برای یک فعل و انفعال ترمونوکلئور (فعل و انفعال هسته‌ای گرمازا) بوجود می‌آید و در اثر آن عمل پیوند هسته‌ها انجام شده و هلیوم بوجود می‌آید.

تریتیوم + دوتریوم <----- هلیوم + نوترون

در نتیجه این فعل و انفعال ، حدود هفده میلیون الکترون ولت ، انرژی آزاد می‌شود. این میزان انرژِی نسبت به واحد وزن ماده قابل انفجار ، در حدود چهار برابر انرژی است که از شکسته شدن اورانیوم حاصل می‌شود. به عبارت دیگر در موقع پیوند هسته‌های دوتریم و تریتیوم ، انرژی بیشتر بر واحد جرم نسبت به شکافته شدن هسته‌های اورانیوم رها می‌شود.

اشکالات اساسی ساخت بمب هیدروژنی

تهیه بمب هیدروژنی دو اشکال عمده دارد که زیاد حمل و نقل می‌گردید و پرتاب آن بوسیله هواپیما بسیار مشکل بود.

• ثانیا اگر چه تهیه دوتریوم سهل است، اما تهیه تریتیوم فوق العاده مشکل و پر هزینه می‌باشد و برای تهیه آن باید در کوره اتمی عنصر لیتیوم را بوسیله نوترون بمباران کنند که از تجزیه متوالعبارتند از:
  • اولا باید دوتریوم و تریتیوم را به حالت مایع بکار برد. چون این دو عنصر در حالت معمول بصورت گاز هستند و در حرارت فوق العاده زیاد هم با کندی به هم پیوند می‌خورد. و لذا مجبورند آنها را در حرارتی معادل 250 درجه سانتیگراد زیر صفر نگه دارند. بطورری که وزن دستگاه لازم به وضع غیر عادی سنگین می‌شد و بمب با زحمت ی آب بوسیله جریان الکتریکی ، آب سنگین بدست می‌آید. بطوری که دوتریوم یکی از عناصر مرکب آن است. از تجزیه آب سنگین (دوتریوم) بدست می‌آید.

---

دیواره صوتی

دیواره صوتی 

 

 

 

فرا صوت

---

در اعصار آغازین دوران هوانوردی ابتدایی، هواپیما ها بیشتر با سرعت های بسیار پایین نسبت به هواپیما های امروزی پرواز می کردند که حتی به بیشتر از ۳۰۰ کیلومتر در ساعت نمی رسید؛ در حالی که چنین سرعتی، سرعت مطلوب برای تیک آف یا برخاست یک هواپیمای جنگنده امروزی است و رسیدن به چنین سرعتی، ابداً مستلزم تلاش بسیار و فشار آوردن بیش از حد به موتور نمی باشد.
اما رفته رفته، سرعت هواپیما ها حتی با موتورهای پیستونی به گاه بالای ۶۵۰ کیلومتر بر ساعت رسیده و از آن زمان بود که دانشمندان علوم آیرودینامیک دریافتند که با افزایش سرعت، به تدریج میزان پسا افزایش پیدا کرده و در سرعت معینی، دیگر هواپیما قادر به سرعت گرفتن نبوده، گاه نیز استال می شوند.

در آن زمان، علت این موضوع بدین گونه بیان شد که با افزایش سرعت، به تدریج سرعت گردش انتها یا نوک پره های پروانه ی موتور، به سرعت صوت نزدیک شده و سرانجام در حداکثر سرعت یک هواپیمای پیستونی که حدود ۹۵۰ کیلومتر می باشد، سرعت انتهای پره ها از سرعت صوت گذشته و پسا یا درگ بسیاری ایجاد می شود که خود مانع سرعت گرفتن بیشتر هواپیماست.
در چنین سرعت هایی، پروانه موتور هواپیماهای پیستونی، نه تنها تراست یا نیروی کشش تولید نمی کند، بلکه در اثر سرعت بسیار زیاد، تبدیل به یک دیسک یا دایره توپر چرخنده می شود که جز ایجاد درگ و پسا، کار دیگری انجام نمی دهد.
آیرودینامیست های آن زمان این حد را یک محدوده سرعت یا همان دیوار صوتی در نظر گرفته و بسیاری از آنان نیز بر این عقیده بودند که گذشتن از دیوار صوتی و پشت سر گذاشتن آن، کاریست غیر ممکن؛ اما با ورود به عصر جت و پیشرفت علم آیرودینامیک، همه ما شاهد هستیم که این کار برای جنگنده های امروزی کاری بس سهل و آسان است.

حال، پس بررسی تاریخچه آن، بهتر است به اصل موضوع بپردازیم و نخست، ببینیم که خصوصیات صوت و دیوار صوتی چیست و چرا گذر از آن نیازمند قدرت و کشش و توانایی زیادی است.

صوت، در شرایط عادی (دما، فشار و … معمولی) در سطح دریا دارای سرعتی معادل ۳۳۲ متر بر ثانیه یا ۱,۱۹۵ کیلومتر بر ساعت می باشد که این سرعت، با افزایش ارتفاع و کاهش فشار و تراکم هوا، کاهش یافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت کمتری می پیماید.

این مسئله بدین صورت است که صوت همانطور که می دانیم، از طریق ضربات ملکول های هوا به یکدیگر و انتقال انرژی آن ها فضا را طی می کند و هرچه تعداد مولکول ها در یک حجم معین بیشتر باشند، انتقال انرژی زودتر صورت پذیرفته و صوت با سرعت بیشتری انتقال می یابد؛ چنانکه سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بسیار بیشتر از مایعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ کیلومتر بر ساعت است. پس در نتیجه افزایش ارتفاع، تعداد ملکول ها در یک حجم معین کاهش یافته و صوت با سرعت کمتری فضا را می پیماید.
دیوار صوتی، شیئی فیزیکی و قابل روئیت نیست؛ بلکه، به دلیل اینکه گذشتن از سرعت صوت نیازمند توان بسیار بالای موتور و آیرودینامیک بسیار خوب می باشد، این حد را یک مانع برای رسیدن به سرعت های بالاتر دانسته و از آن به نام دیوار صوتی یاد می کنند.
عدد ماخ، در حقیقت همان نسبت سرعت شی پرنده یا همان هواپیما به سرعت صوت محیط است که به احترام دانشمندی آلمانی که برای اولین بار چنین مقیاسی را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، کمیتی متغیر است و بسته به خصوصیات هوا مانند دما و فشار، تغییر کرده و کاهش یا افزایش می یابد.

اما حال که با عدد ماخ آشنا شدیم، به مهمترین و اصلی ترین عامل ایجاد دیوار صوتی یعنی همان «امواج ضربه ای یا Shockwaves» پرداخته و دلیل ایجاد درگ و پسای زیاد را در سرعت های نزدیک سرعت صوت، بررسی خواهیم کرد.

امواج ضربه ای یا شاک ویو ها، در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که می تواند به لایه های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید.
برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می شود، موج های در آب به وجود می آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه ای از ملکول های آب است که قادر به انتقال به لایه های دیگر نیز می باشد، و امواج ضربه ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آن ها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می شوند.
در سرعت های نزدیک سرعت صوت، فرضیه غیر قابل تراکم بودن هوا رد شده و ضریب تراکم هوا به ۱۶% در می رسد، که مقداری غیر قابل چشم پوشی است. در این سرعت ها هوای جلوی بال یا لبه حمله به شدت متراکم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهی افزایش می یابد، همین مسئله، یکی از عوامل ایجاد امواج ضربه ای است. هواپیما با حرکت خود در هوا، نظم فشار هوای محیط را بر هم می زند و همانند قایقی که در آب در حال حرکت است، امواجی از آن ساطع شده و به دلیل اینکه این امواج با سرعت صوت حرکت می کنند و هواپیما زیر سرعت صوت در حال سیر است، از آن دور می شوند. اما کم کم، با نزدیک شدن به سرعت های ترانسونیک و حدود سرعت صوت، این امواج فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و در جلوی بال متراکم می شوند. در مناطقی از بدنه هواپیما که سطوح ناموزونی نسبت به جهت حرکت هواپیما دارد، سرعت گذر هوا افزایش یافته و بر اساس اصل برنولی، با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش می یابد.
در چنین سرعت هایی، هوای اطراف این سطوح به سرعت صوت می رسد، گرچه هواپیما هنوز به سرعت صوت نرسیده باشد. در نتیجه رسیدن بعضی سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه ای تولید شده و درگ یا پسای فراوانی را قبل از رسیدن به سرعت صوت تولید می کنند، که همین مسئله گذر از دیوار صوتی را مشکل می نماید.
به سرعتی که در آن حداقل یکی از سطوح هواپیما به سرعت صوت رسیده باشد،( گرچه این پدیده در مورد خود هواپیما صادق نباشد)، عدد ماخ بحرانی یا Critical Mach Number می گویند.
عدد ماخ بحرانی را می توان به سرعتی که نمودار پسا در مقابل سرعت سیر صعودی می گیرد، نیز تعریف نمود. در این سرعت، فرامین هواپیما کم کم شروع به درست جواب ندادن کرده و حالتی شبیه به کوبیدن بر روی بال توسط امواج ضربه ای به وجود می آید که با گذر از دیوار صوتی، فرامین هواپیما به حالت طبیعی خود باز می گردند.
بنابراین، در سرعتی که هواپیما به عدد ماخ بحرانی خویش می رسد، پسا به دلیل ایجاد امواج ضربه ای به طور قابل توجهی افزایش می یابد، پس، باید تلاش بر آن باشد تا عدد ماخ بحرانی هر چه بیشتر با بهبود ویژگی های آیرودینامیکی افزایش یابد، چون اگر این اتفاق در سرعت های پایین تر رخ دهد، هواپیما نیز باید از سرعت پایین تری جدال با افزایش پسا را شروع کند.

حال ببینیم که چرا با تولید امواج ضربه ای، پسا افزایش می یابد.
قانونی در مبحث دیوار صوتی بیان می کند که هر جریان هوایی که از یک موج ضربه ای بگذرد، موج ضربه ای انرژی کنتیکی یا جنشی سرعتی آن را گرفته و در خور تبدیل به گرما و افزایش فشار می کند، در نیتجه سرعت جریان هوای گذرنده از موج ضربه ای به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. با کاهش سرعت جریان هوا در جلوی بال ها در سرعت های نزدیک سرعت صوت، تلاش پیشرانه یا موتورهای هواپیما باید چند برابر شود تا اثر کاهش سرعت در اثر موج ضربه ای را خنثی نماید. در صورتی که عدد ماخ بحرانی هواپیمایی پایین باشد، در سرعت های پایین باید نیروی رانشی هواپیما چند برابر شود که مصرف سوخت فوق العاده ای را برای گذر از دیوار صوتی به دنبال خواهد داشت؛ اما، در صورت بالا بودن عدد ماخ بحرانی، هواپیما فقط مدت کوتاهی نیازمند قدرت و کشش بسیار زیاد برای شکستن دیوار صوتی می باشد.
با اعمال نیروی فراوان رانشی، سرانجام هواپیما بر مشکل پسای زیاد فائق آمده و از دیوار صوتی می گذرد. در نتیجه این عمل، امواج تولید شده توسط هواپیما از آن جا مانده و پشت سر هواپیما حرکت می کنند. در این حالت، وضعیت به حالت عادی بازگشته و پسای ایجاد شده به وضعیت نرمال باز می گردد. بعضی از هواپیما ها از تمام نیروی پس سوزشان یا ۱۰۰% قدرت موتور برای گذر از دیوار صوتی و یا سرعت ۱,۱۹۵ کیلومتر بر ساعت استفاده می کنند، در حالی که در سرعت های بسیار بالاتر، تنها از ۳۰% قدرت موتور برای رانش به جلو بهره می جویند. با دقت در این مثال، می توان به خوبی افزایش درگ و پسا و قدرت فروان لازم برای غلبه بر آن در سرعت های نزدیک به سرعت صوت را درک و تجزیه و تحلیل نمود.

امواج ضربه ای توسط هواپیما در سرعت صوت، بسیار قدرتمند می باشند، چنانکه در صورت پرواز هواپیما نزدیک به زمین و گذر آن از دیوار صوتی، امواج ضربه ای با منتهای قدرت به اجسام زمینی مانند شیشه های منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شکستن آن ها می شود، یا حتی اگر شخصی در معرض امواج ضربه ای به طور مستقیم قرار گیرد، احتمال از دست دادن شنوایی و پاره شدن پرده گوش بسیار است. از امواج ضربه ای، در بمب ها و تسلیحات دیگر نیز استفاده می شود.

بمب ها با یک افزایش دما و فشار ناگهانی در لایه هایی از هوا، امواج ضربه ای به وجود آورده که از طریق هوا انتقال یافته و باعث شکستن شیشه ها و تخریب دیوار ها نیز می شود. اگر شخصی در فاصله ای نسبتاً نزدیک در فضایی تهی از هوا و خلاء، حتی نزدیک یک بمب ده تنی ایستاده باشد، بر فرض منفجر کردن بمب، آسیبی به وی نخواهد رسید، چون هوایی برای انتقال امواج ضربه ای وجود ندارد.
به دلیل تولید امواج ضربه ای در سرعت های حدود سرعت صوت، خلبانان سعی می کنند فقط مدت کوتاهی در چنین سرعت هایی ترانسونیک پرواز کرده و به زودی از دیوار صوتی گذر کنند، چون پرواز در این سرعت ها نیروی بسیار زیاد موتور در نیتجه افزایش فوق العاده میزان مصرف سوخت را در پی دارد.

اما حال ببینیم صدایی انفجار مانند که در هنگام شکستن دیوار صوتی تولید می شود نتیجه چیست. امواج حاصله از حرکت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حرکت، هر بار در سرعت های زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و کلاً در جلوی هواپیما جمع می شوند.
با گذر از سرعت صوت، صدایی چند ده برابر شده از حرکت هواپیما با هم به گوش شنونده می رسد که مانند یک انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده کرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیک به زمین و در محیطی مرطوب با درصد بخار آب زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه پدید می آورند که همان هاله سفید رنگ قابل روئیت در تصاویر است. اما از امواج ضربه ای در موتورهای جت نیز استفاده می شود. بدین گونه که، هوا ورودی در موتورهای جت، حتی اگر هواپیما با سرعت های بالای صوت پروزا نماید، باید زیر سرعت صوت باشد تا قابلیت احتراق را در موتور داشته باشد.
بنابراین، اکثراً در ورودی موتورهای هواپیماهای جنگنده مخروطی را به شکل کامل یا نصف مانند هواپیماهای میگ ۲۱ یا اف ۱۰۴ ستارفایتر می بینیم، که فلسفه ایجاد این مخروط تولید عمدی امواج ضربه ای است.
در صورت تولید امواج ضربه ای، هوای عبوری از میان آن با سرعت کاهش یافته یا زیر صوت وارد موتور می شود و فرآیند احتراق به طور کامل انجام می پذیرد. برای انجام پرواز های مافوق صوت، اغلب هواپیماهای جنگنده از مقطع بال های ویژه ای که عدد ماخ بحرانی را به حداکثر می رسانند، استفاده می نمایند و مقطع بال ها معمولاً بسیار نازک و متقارن می باشد. به عقب برگشتگی بال های هواپیماهای مدرن نیز در نتیجه تلاش برای افزایش عدد ماخ بحرانی بوده چرا که آزمایش های تونل باد نشان داده که با به عقب برگشتگی بال ها به میزان چند درجه عدد ماخ بحرانی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد، تا جایی که هواپیماهای مسافربری سریع السیر مانند بوئینگ ۷۴۷ که در حدود سرعت صوت یا حدود ۹۸۰ کیلومتر بر ساعت پرواز می کنند، نیز به بال هایی به عقب برگشته مجهزند. در برخی از هواپیماها، مانند هواپیمای اف ۱۴ تامکت، از سیستم بال های متغیر استفاده شده که در این سیستم، در سرعت های پایین که از عدد ماخ بحرانی خبری نیست بال ها گسترده می شوند و برای فراوانی تولید می کنند، ولی رفته رفته با نزدیک شدن به سرعت صوت، کامپیوتر موجود در این سیستم خود زاویه لازم برای افزایش عدد ماخ بحرانی را محاسبه کرده و بال را متناسب با زوایه آن تغییر داده و به عقب بر می گرداند. این سیستم به دلیل هزینه های بالا و سنگینی بیش از حد آن، دارای استفاده محدودی می باشد. هواپیماها کلاً از نظر سرعت نسبت به سرعت صوت به چند دسته زیر تقسیم می شوند:
▪ هواپیماهای زیر سرعت صوت یا مادون صوت با محدوده سرعت ۳۵۰ تا ۹۵۰ کیلومتر بر ساعت، Subsonic
▪ هواپیماهای حدود سرعت صوت با محدوده سرعت ۹۵۰ تا ۱۲۰۰ کیلومتر بر ساعت، Transonic
▪ هواپیماهای سرعت صوت با محدوده سرعت دقیقاً سرعت صوت نسبت به محیط، Sonic
▪ هواپیماهای بالای سرعت صوت یا مافوق سرعت صوت با محدوده سرعت ۱ ماخ تا ۵ ماخ، Supersonic
▪ هواپیماهای با سرعت بسیار بیشتر از سرعت صوت با محدوده سرعت ۵ ماخ و بالاتر، Hypersonic
لازم به ذکر است، اولین بار، خلبانی آزمایشی آمریکایی به نام چاک ییگر، با انجام اصلاحاتی بر روی یک بمب افکن قدیمی آن را به چهار موتور موشکی مجهز کرده و بر فراز بیایانی در آمریکا، پس از جدا شدن از هواپیمای مادر، به پرواز در آورد. پس چند ثانیه پرواز هواپیمای پرتقالی رنگ ملقب به X-۱ به صورت گلاید، خلبان چهار موتور موشکی خود را روشن کرده و پس از چند لحظه صدایی رعد آسا در آسمان شنیده شد که همان نتیجه شکستن دیوار صوتی برای اولین بار در جهان بود. در این آزمایش، این هواپیما به سرعت ۱۶/۱ ماخ دست یافت، و با ورود به عصر جت، رویای شکستن دیوار صوتی و پا گذاشتن به سرعت صوت نیز به واقعیتی بسیار قابل لمس مبدل گشت.

 

 

رعد و برق

رعد و برق 

 

---

بر اثر برخورد ابرهای دارای بارهای غیر همنام ، واکنش‎های الکتریکی شدیدی به صورت نور و صدای شدید بنام صاعقه یا رعد و برق تولید می‎گردد و براساس مطالعات به عمل آمده توسط متخصصین تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنیا بین 1500 تا 2000 بار می‎باشد .

این پدیده یک تخلیه ی الکتریکی شدید و بسیار سریع در هواست و همین تخلیه الکتریکی است که نور و صدا تولید میکند ؛ در هنگام رعد و برق ، برق در جریانات هوایی ِبالا و پایین ِقوی داخل ابرهایی موسوم به کومولونیمبوس تاریک شکل می گیرد ؛ در این شرایط قطرات آب ، تگرگ و کریستال های یخ با یکدیگر برخورد می کنند ، دانشمندان عقیده دارند که این برخوردها بارهای الکتریکی را در ابر به وجود می آورد ؛ بارهای الکتریکی منفی و مثبت در ابر از یکدیگر جدا می شوند ، بارهای منفی به بخش پایین تر ابر سقوط می کنند و بارهای مثبت در بخش های میانی و بالاتر می مانند ، موقعی که اختلاف بارها به قدر کافی بزرگ می شود ، یک جریان الکتریسیته از ابر به پایین و به زمین جریان پیدا می کند یا از یک بخش ابر به بخش دیگر یا از یک ابر به ابر دیگر جریان می یابد ، که این بار معمولا مثبت و روی سطح زمین بار منفی القا میکند و به این ترتیب مجموعة ابر، هوا و زمین به یک خازن بسیار بزرگ تبدیل میشود که لحظه به لحظه بار آن بیشتر میشود و بنابراین اختلاف پتانسیل دو قطب آن افزایش پیدا میکند ، بالاخره مقدار این بار الکتریکی آنقدر زیاد میشود که اختلاف پتانسیل بین ابر و زمین به 10 تا 100 میلیون ولت میرسد و میدان الکتریکی حاصل از چنین اختلاف پتانسیلی میتواند هوا را با اینکه در حالت عادی نا رسانا ست در یک سیر خاص یونیزه و آنرا به رسانا تبدیل میکند و به محض اینکه چنین سیری از مولکولهای یونیزه رسانا از ابر تا زمین ایجاد شود بارهای الکتریکی به طرف هم حرکت میکنند و در عرض 0.0001 ثانیه جریان وحشتناکی در حدود 30 هزار آمپر از هوای یونیزه میگذرد . اما هر جریانی ضمن عبور از ماده با مقاومت اتمهای آن روبرو میشود و این مقاومت بخشی از انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل میکند . با استفاده از اصول اولیه الکترومغناطیس میتوانید تخمین بزنید این جریان در ولتاژ 10 میلیون ولت ، توان گرمایی در حدود 100 میلیارد وات دارد و میتواند گرمایی در حدود 10 میلیون ژول ایجاد کند ؛ این گرما باعث میشود دمای هوا در مسیر آذرخش به 30 هزار درجه سانتی گراد برسد ، که این تغییر ناگهانی دما (از حدود 300 کلوین به 300 هزار کلوین) حجم هوا را 100 برابر میکند و این یعنی یک انفجارِ واقعیِ انبساطِ سریع و شدید هوا ، که یک موج ضربتی(shock wave) در هوای اطراف ایجاد میکند و امواجی را با فشار بین 10 تا 30 اتمسفر بوجود می‎آورد ، که با سرعت صوت و به شکل تندر یا رعد به گوش ما میرسد ، اما گرمای ایجاد شده غیر از انبساط بلاهای دیگری هم سر مولکولهای هوا میاورد ، جریان شدیدی که از هوا میگذرد ، آن را گرم میکند و به تابش وا میدارد و تابشی است که یک مسیر نورانی بین ابر و زمین ایجاد میکند .

بر اثر برخورد ابرهای دارای بارهای غیر هم نام، واکنش‎های الکتریکی شدیدی به صورت نور و صدای شدید بنام صاعقه یا رعد و برق تولید می‎گردد که با نور و صدای شدید همراه است. رعد و برق قادر است صدماتی جدی وارد آورد، می‎تواند به راحتی انسان و یا حیوان را از پای درآورد، زیرا از جریان الکتریکی بسیار بالایی برخوردار است که مدت آن کم بوده ولی قدرت آن زیاد است. براساس مطالعات و بررسی‎های به عمل آمده توسط متخصصین امر تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنیا بین 1500 تا 2000 بار می‎باشد.
به عبارت دیگر حدود 6000 جرقه الکتریکی در هر دقیقه در دنیا زده می‎شود. شدت جریان الکتریکی در رعد و برق ممکن است بین 10000 تا 40000 آمپر باشد (درحالی که حداکثر شدت جریان قابل تحمل معمولاً ازچند صد متر متجاوز نمی‎کند). تخلیه بار الکتریکی از یک ابر به ابر دیگر و یا به زمین بوجود می‎آید، می‎تواند قلب انسان را از کار بیاندازد، شش‎ها را پاره کند و سبب سوختگی‎های جدی در بدن شود. هوایی که نور برق از میان آن می‎گذرد به شدت گرم می‎شود.
جریان الکتریکی شدید میزان حرارت هوا را در کانالی که برق از آن عبور می‎کند برای مدت یک میلی‌ثانیه از 30000 درجه سانتیگراد بالا می‎برد. هوایی که به طور ناگهانی این میزان گرم می‎شود به سرعت منبسط شده و ضربه‎ای به هوای اطراف می‎زند و امواجی را با فشار بین 10 تا 30 اتمسفر بوجود می‎آورد. اغلب فلزاتی که به عنوان وسایل زینتی به کار می‎روند مانند گردنبند و دست بند نیز می‎توان هنگام رعد و برق خطرناک باشند. در موقعی که رعد و برق شدید رخ می‎دهد بهترین کار برای حفظ سلامتی این است که هر نوع وسیله فلزی که در دست دارید را فوراً رها کنید و از ریسک کردن بپرهیزید.

هشدار های لازم:

• از درختان تک و بلند، تپه ‎ها، تیرک‎ها، سیم برق هوایی،فنس ها، لوله‎ های فلزی آب،مناطق و علفزار های مرطوب وجویبار ها ومکان های پر آب ورودخانه ها دور شوید واز آنها فاصله بگیرید. ایستادن زیر درخت روی تپه هنگام صاعقه خطرناک‎ترین اقدام است.
از لبه صخره ها و بلندی قله ها فاصله بگیرید وبه ارتفاعات پایین دست فرود آیید.
به غار های عمیق پناه ببرید.غار های کم عمق می تواند خطرناک باشد.
• به اشیاء فلزی از قبیل کلنگ، باتوم کوهنوردی ،لوازم فنی سنگ نوردی،عینک با فریم فلزی وهر وسیله فلزی دیگر دست نزنید.
• اگر در محوطه ای مسطح هستید در محلی باز – بدون درخت – به حالت خمیده دست را روی زانوهای خود قراردهید و باقی بمانید در نقاط مرتفع پناه نگیرید .
• اگر لباس‎های شما خیس است سعی کنید آنها را هر چه زودتر خارج کرده و از خود دور کنید.
• اگر هنگام رعد و برق، احساس کردید که موهای سر یا دست‎های شما سیخ شده و یا از سنگ‎ها و تورهای فلزی اطراف خود صدای وزوز شنیدند ویا بوی اوزون به مشام رسید، فورا آن محل را ترک کنید.
• به مکانهای زیر بروید:بین درختان کوتاه در بین درختان بلند ،مکانهای خشک وبدون گیاه.
• طناب های را که به همراه دارید بخصوص اگر خیس ومرطوب شده اند از خود دور کنید.
• تنها در موارد اورژانس از تلفن همراه استفاده کنید.
• در هنگام رعد و برق سریعا بر روی زمین نشسته ،دولا شوید.هرگز به طور مستقیم روی زمین دراز نکشید.
• در هنگام رعدوبرق از تجمع به دور هم خودداری نمایید.
• دستگاههای الکتریکی خود را خاموش کنید.

سوختگی های الکتریکی ناشی از رعد و برق :

عبور جریان الکتریکی و صاعقه از بدن احتمالاً باعث ایجاد جراحتهای وخیم و حتی مرگ آور می شود . جریان برق ممکن است از صاعقه ( برق زدگی )‌باشد . وقتی جریان برق از نقطه ای وارد بدن می شود از محل دیگر که در آن بدن با زمین تماس دارد خارج می شود . نقاط ورود و خروج جریان برق از بدن آسیب می بیند و آسیب این نقاط به صورت حفره ای شبیه به محل ورود گلوله به چشم می خورد . به غیر از محل ورود و خروج جریان برق ،‌بافتهایی که در مسیر این دو نقطه قرار دارند نیز تحت تأثیر جریان برق و حرارت تولید شده تخریب می شوند به طوری که هرچه ولتاژالکتریکی که وارد بدن می شود بیشتر باشد ، سوختگی ایجاد شده عمیق تر و جراحتهای باقی مانده وخیم تر خواهند بود .
علاوه بر این ،‌ جریان الکتریکی ضمن عبور از بدن در اعصاب ( محیطی و مرکزی ) ، ماهیچه ها و قلب تغییرات شیمیایی قابل توجهی ایجاد می کند و باعث اختلال در واکنش های بدن شده و یا به طور کلی باعث توقف آنها می شود ، در بسیاری از موارد اگر چه سوختگی خارجی ( محل ورود و خروج جریان برق ) به طور فریبنده ای کوچک است اما این مقدار کوچک نباید پوششی بر آسیب های وخیم تر عمقی باشد و ما را به اشتباه بیاندازد .
صاعقه یک منبع طبیعی تولید الکتریسیته ( جریان مستقیم با سرعت و ولتاژ فوق العاده زیاد ) است که به طور عادی برای رساندن خود به زمین از نزدیکترین زائده بلندی که در آن حوالی وجود دارد استفاده می کند و اگر شخصی در تماس با ، یا حتی نزدیکی به یک زائده طبیعی مانند درخت ، برج یا دکل باشد صدمه شدیدی خواهد دید . الکتریسیته تولید شده به وسیله برق آسمان عمرش فوق العاده کوتاه است اما می تواند موجب مرگ آنی ( به علت ایست قلبی - تنفسی ) یا حداقل سبب به آتش کشیدن لباس شخص شود ( اما صدمات بافتهای عمقی به نسبت سبکتر است ) . بنابراین در زمان رعد و برق باید به سرعت از محلهای خطرناک دور شد .

عوارض تهدید کننده جان مصدوم در صاعقه زدگی :

با ورود جریان برق وصاعقه به بدن در اثر انقباضهای الکتریکی سفت ( کزازی شکل ) عضلات تنفسی یا آسیب مراکز تنفسی در مغز ( در بصل النخاع ) ایست تنفسی عارض می شود و پس از مدتی قلب نیز از حرکت می ایستد . البته اگر جریان برق از خود قلب نیز عبور کرده باشد با ایجاد انقباضات کرمی شکل و غیرمؤثرو اسپاسمودیک در بطن ( فیبریلاسیون بطنی ) ایست قلبی اولیه خواهیم داشت . پس از ایست قلبی - تنفسی اگر در عرض ۴ تا ۶ دقیقه عملیات احیاء شروع نشود مرگ قطعی و حتمی خواهد بود . اما قبل از شروع عملیات احیاء ابتدا باید تماس مصدوم را با جریان برق از بین ببریم .

دور بینی چشم

دور بینی چشم

دوربینی یا هایپروپیا یک عیب انکساری بینایی است که هنگامی رخ می دهد که فرد در دیدن اشیای نزدیک دچار اشکال یاشد.
شیوع دوربینی از نزدیک بینی کمتر است. دوربینی در اغلب موارد ارثی است.
دوربینی وقتی ایجاد می شود که یا چشم نسبت به انحنای قرنیه طول کمتری داشته و یا قرنیه نسبت به طول چشم انحنای کمتری دارد، در نتیجه نور واردشده به چشم در پشت شبکیه متمرکز می شود. در این حالت اشیای دور تار بنظر می رسند و تصاویر نزدیک حتی بیشتر تار می شوند.
افراد جوان که دوربین هستند می توانند با استفاده از قدرت متمرکزکننده عدسی چشم، تصویر را از پشت شبکیه به روی شبکیه بیاندازند و در نتیجه واضح ببینند. اما در دوربینی شدید یا سنین بالاتر این توانایی کاهش یافته و بیماران احتیاج به عینک مطالعه یا عینک دو دید دارند.
دوربینی را نباید با پیرچشمی اشتباه کرد که در آن هم توانایی دید نزدیک مختل می شود. پیرچشمی به علت کاهش دامنه تطابق در نتیجه تغییرات ناشی از پیری در عدسی چشم رخ می دهد.
دوربینی به میزان کم را گاهی درمان نشده باقی می گذارند. در موارد شدیدتر عینک های با عدسی تصحیحی محدب یا مثبت یا لنزهای تماسی و در برخی موارد جراحی می تواند به بهبود دید مبتلایان به دوربینی کمک کند.
با افزایش سن توانایی متمرکز کردن تصویر بر روی شبکیه کاهش می یابد و بتدریج وابستگی

دوربینی حالتی است که در آن فرد اشیاء دور را به وضوح می بیند اما اشیاء نزدیک را ناواضح مشاهده می کند. اگر فردی دچار دوربینی باشد ممکن است قطر قدامی خلفی چشم وی از حد طبیعی کوچکتر باشد .

معمولاً دور بینی از زمان تولد وجود داشته و گاهی جنبه ارثی دارد. بسیاری از افراد ممکن است متوجه وجود این شکل در خود نباشند، زیرا عدسی چشم تا حدی از خود انعطاف پذیری نشان می دهد تا این حالت را جبران سازد. بنابراین بسیاری از افراد مبتلا به دوربینی ممکن است نیازی به عینک یا لنز نداشته باشند،اما همچنان که سن افزایش می یابد، عدسی قابلیت تغییر پذیری خود را از دست می دهد و دیگر قادر به ایجاد سازگاری مطلوب جهت جبران اختلال نخواهد بود.

از طریق انجام معاینات چشمی می توان به وجود دوربینی پی برد. این اختلال به راحتی با استفاده از عینک، لنزهای تماسی یا جراحی قابل اصلاح است.

علائم نشانه ها

علائم و نشانه ها شامل تاری اشیاء نزدیک، نیمه باز کردن چشم و فشار بر چشمها جهت دیدن اشیاء نزدیک، فشارهای چشمی که خود سبب بروز درد، سوزش یا گاهی سردرد می شود و ایجاد اختلال و ناراحتی چشمی در حین انجام کارهای نزدیک نظیر کتاب خواند، نقاشی یا نوشتن می باشد.

علل

هر چشم دارای دو بخش است که سبب متمرکز شدن پرتوهای نوری منعکس شده از شیء می شود. این دو بخش شامل قرنیه ( پرده شفاف مقابل کره چشم ) و عدسی ( ساختاری شفاف در داخل چشم ) می باشد. در یک چشم سالم هر کدام از این قسمتها بخشی از پرتوهای نوری حاصل از اشیاء را متمرکز می سازند به گونه ای که نهایتاً تصویر روشنی بر روی قسمت خلفی چشم یعنی شبکیه می افتد. در مواردیکه انحنای قرنیه یا عدسی از حالت طبیعی خارج باشد، تصاویر بر روی شبکیه نمی افتند و تصویر اشیاء تار می شود. این حالت را اصطلاحاً عیب انکساری چشم می گویند و زمانی ایجاد می شود که انحنانی قرنیه و یا اندازه چشم از حد طبیعی کمتر باشد. در نتیجه تصویر اشیاء در پشت چشم می افتد.

در چه زمانی باید به پزشک مراجعه نمود؟

اگر شدت دوربینی به اندازه ای باشد که در انجام کارهای روزمره بطور مطلوب اختلال ایجاد کند یا کیفیت تصاویر حاصله به نحو مطلوبی نباشد، باید به پزشک مراجعه کرد.

غربالگری و تشخیص

تشخیص این اختلال از طریق انجام معاینات چشمی عملی است. معمولاً از طریق روشهای مختلف و بکارگیری ابزارهای خاص پزشک می توان وجود این اختلال را تشخیص داده و شدت آنرا تعیین نمود. انجام هرگونه از این روشها الزامی است و از طریق آنها پزشک می تواند مسائل چشمی را مورد بررسی قرار دهد.

توصیه هایی که جهت ارزیابی مشکلات چشمی وجود دارد بر اساس اصول ذیل می باشد :

بالغین : اگر فرد از عینک یا لنز تماسی استفاده نمی کند ،و هیچ مشکل چشمی ندارد و در معرض ابتلا به بیماری چشمی نیز نیست ، توصیه می شود که بین سن 20 تا 39 سالگی یک بار، بین سن 40 تا 65 سالگی هر یک تا 2 سال یک بار مورد معاینه قرار گیرد.

با این حال اگر فرد از عینک یا لنز تماسی استفاده می کند، باید سالانه مورد معاینه قرار گیرد. ولی با این حال در صورت بروز هر گونه اختلال در چشم و بینایی باید به پزشک مراجعه شود. به عنوان مثال ممکن است ایجاد تاری بینایی نیاز به تغییر شماره عینک داشته باشد.

اطفال و نوجوانان

اطفال نیز طبق برنامه ذیل احتیاج به معاینه منظم دارند : یکبار تا قبل از سه ماهگی، یکبار بین 6 ماهگی تا یکسالی ، یکبار در حوالی 3 سالگی و یکبار در حوالی 5 سالگی.

اگر کودک یا نوجوان دچار هرگونه اختلال بینایی شود، باید معاینات در فواصل نزدیکتری رخ دهد. به علاوه وجود یکسری بیماریهای خاص نظیر مرض قند که سبب افزایش ریسک ابتلا به بیماریهای چشمی می شود ، نیاز به معاینات مکرر را بیشتر می کند.

عوارض جانبی

اگر دور بینی درمان نشود، ممکن است منجر به عوارضی نظیر کاهش کیفیت مطلوب زندگی، فشار بر روی چشم که می تواند منجر به بروز سردرد شده و کاهش امنیت فرد بخصوص در حین رانندگی یا انجام کار با ابزارهای خاص شود.

درمان

هدف درمان، تصحیح هرگونه اختلال در انحنای قرنیه یا عدسی است. درمان شامل استفاده از عدسیهای تصحیح کننده عیب انکساری بصورت عینک یا لنز تماسی و جراحی می باشند. روشهای جراحی متفاوتی وجود دارد که می تواند جهت تصحیح انحنای نامطلوب قرنیه یا عدسی مورد استفاده قرار گیرد که روش جراحی لیزیک (LASIK) یکی از آنهاست.

مراقبت از خود

اگر چه نمی توان از بروز دور بینی جلوگیری کرد اما می توان از چشم ها و بینایی مراقبت نمود . اقدامات ذیل بدین منظور باید مورد توجه قرار گیرند :

- بدون توجه به وضعیت بینایی یا وجود مشکل، باید چشم ها بطور منظم چک شود.

- بعضی از بیماریها نظیر مرض قند و فشار خون بالا برروی عملکرد چشم تأثیر دارند، لذا کنترل آنها در کاهش عوارض چشمی این بیماریها مؤثر است.

- وجود علائمی نظیر کاهش یکباره بینایی در یک چشم، تنبلی یکباره یا تاری دید یکباره چشم، جرقه های نوری و نقاط سیاه در میدان بینایی می تواند، نشان دهنده بیماریهای جدی چشم نظیر آب سیاه باشند. لذا در صورت بروز این علائم یا هر علامت دیگر به پزشک مراجعه کنید.

- با استفاده از عینک های آفتابی از چشم خود در برابر اشعه ماوراء بنفش خورشید محافظت کنید.استفاده از عینکهای آفتابی بخصوص در مواردی که فرد به مدت زمان طولانی در معرض تماس با نور خورشید باشد یا زمانیکه از داروهایی استفاده کند که حساسیت نسبت به پرتو ماوراء بنفش را افزایش دهد، بسیار مهم می باشد.

- حتماً از غذاهای حاوی ویتامین A و بتا کاروتن نظیر هویچ استفاده نمائید.

- در صورت وجود هرگونه مشکل باید از شماره درست عینک استفاده نمود و این از طریق معاینات منظم میسر خواهد شد.

- جهت دیدن بهتر حتماً از نور کافی استفاده نمائید.

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی پایه اول راهنمایی

المپیاد علوم  پایه اول راهنمایی

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی پایه اول راهنمایی  شماره 1

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی  شماره 2

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی  شماره 3

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی  شماره 4

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی  شماره 5

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی  شماره 6

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی  شماره 7

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی  شماره 8

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی  شماره 9

نمونه سؤالات المپیاد علوم تجربی  شماره 10