سیاره، سیارک، سیاره کوتوله و هر آن‌چه باید بدانید
سیارات
سیاره به جسمی فضایی با جرم بسیار گفته می‌شود که گرد یک ستاره یا بازمانده ستاره در گردش باشد و خود نیز ستاره نباشد. این تعریفی بوده است که برای یک جرم فضایی با نام سیاره به کار می‌رفت. در دوم شهریور ماه سال 1385 اتحادیه بین المللی اخترشناسی، تعریفی نوین از سیاره ارائه کرد. در سامانه خورشیدی به جرمی سیاره می‌گویند که سه خصوصیت داشته باشد:
- در مدار مستقل به دور خورشید درحرکت باشد.
- آن قدر جرم داشته باشد که گرانش خودش بر نیروهای پیوستگی جسم صلب آن غلبه کند، یعنی در تعادل هیدرواستاتیک باشد و شکلش نیز تا حدودی مدور باشد.
- توانسته باشد که مدار خود را از اجرام اضافه بزداید.
- جرمی که تنها سازگار با دو شرط اول باشد سیاره کوتوله نعریف شده است.
سیاره از ستاره کوچک‌تر است و از خود نوری نمی‌تاباند. به اجرامی که گرد خود سیارات می‌گردند، سیاره نمی‌گویند و قمر نام دارند. پیش از دهه هفتاد تنها 9 سیاره ( و همگی در سامانه خورشیدی ما) شناخته شده بودند اما امروزه تعداد آن‌ةا بیشتر شده است. واژه سیاره در فارسی از عربی به معنی “راه‌پیما” گرفته شده که ترجمه دقیقی است بر واژه یونانی این عنوان به نام “پلانتس”.
مشاهده سیارات
مردم، شش سیاره از سیارات داخل سامانه خورشیدی را از هزاران سال پیش می‌شناختند، چون این سیارات بدون تلسکوپ نیز از زمین قابل دیدن هستند. دو سیاره دیگر (اورانوس و نپتون) با تلسکوپ کشف شدند.وقتی از زمین به ستارگان و سیارات نگاه‌می‌کنیم متوجه می‌شویم که در زمینه پایداری نورشان با هم متفاوتند. سیارات با نور ثابتی می‌درخشند، در حالی که به نظر می‌رسد که ستارگان چشمک می‌زنند. چشمک زدن ستارگان به علت حرکت لایه‌های هوایی است که دور زمین را احاطه کرده‌اند. ستارگان آنقدر از زمین دورند که حتی وقتی با تلسکوپ به آن‌ها نگاه می‌کنیم فقط نقاط روشنی از نور در آسمان به نظر می‌رسند. جو زمین نور ستاره‌ای را که از میان آن عبور می‌کند، خم می‌کند. هنگامی که مناطقی از جو حرکت می‌کنند نقاط نور می‌رقصند و در درخشندگیشان تغییر ایجاد می‌شود. سیارات خیلی به ما نزدیکند از میان تلسکوپ به شکل صفحات تخت گرد (دیسک) ریز به نظر می‌رسند. جو، نوری را که از نقاط مختلف روی صفحه تخت سیاره می‌آید پراکنده می‌کند، اما همیشه نور کافی از تعدادی از نقاط درخشان روی دیسک به زمین می‌رسد که باعث می‌شود سیاره ظاره ثابتی داشته باشد.
فاصله بین سیارات
ستاره‌شناسان فاصله بین سیارات را با واحدهای نجومی اندازه گیری می‌کنند. یک واحد نجومی فاصله متوسط بین زمین و خورشید است که حدود 149.6 میلیون کیلومتر است. سیارات داخلی مدارهایی دارند که شعاع آن 0.4، 0.7، 1 و 1.5 واحد نجومی است. مدارهای غول‌های گازی یا سیارات خارجی‌تر به بزرگی 5، 10، 20 و 30 واحد نجومی یا AU است. به دلیل فاصله‌های متفاوت از خورشید، دما و شکل سطح سیارات با هم بسیار متفاوتند.
روز سیارات
سیارات با نسبت‌های زمانی مختلف دور خودشان می‌چرخند. یک روز چنین تعریف شده که چه مدتی طول می‌کشد تا سیاره یک بار دور خودش بچرخد. هرمز و کیوان خیلی سریع‌تر از یک روز زمینی می‌چرخند، یعنی حدود ده ساعت طول می‌کشد تا یک بار دور خودشان بچرخند. ناهید خیلی آهسته‌تر می‌چرخد. حدود 243 روز زمینی طول می‌کشد تا ناهید یک بار دور خودش بچرخد.
شکل‌گیری سیارات
چگونگی شکل گیری سیارات هنوز به صورت قطعی مشخص نیست. نظریه غالب می‌گوید سیارات در جریان رمبیدن یک سحابی درون یک صفحه نازک از گاز و غبار تشکیل شده‌اند. یک “پیش ستاره” در مرکز تشکیل می‌شود و صفحه‌های پیش سیاره‌ای آن را احاطه می‌کنند. در میان به هم پیوستن ذره‌های غبار درون صفحه مدام جرم انباشته می‌شود تا اجسام بزرگ‌تر تشکیل شود.
غلظت‌های محلی جرم را ذرات سیاره‌ای تشکیل می‌دهند و این‌ها مرحله به هم پیوستن را با کشیدن مواد اضافی به داخل خود با به کار گیری جاذبه گرانشی تسریع می‌کنند. این غلظت‌ها هم‌چنان چگال‌تر می‌شوند تا اینکه در اثر فشار گرانش در خود فرو می‌ریزند و پیش سیاره تشکیل می‌شود. بعد از اینکه سیاره به قطری بزرگ‌تر از قطر ماه زمین رسید، شروع به جمع کردن یک اتمسفر کشیده می‌کند که باعث می‌شود ذرات سیاره‌ای در اثر اصطکاک با جو بر سیاره سقوط کنند. زمانی که پیش ستاره آنقدر بزرگ می‌شود که برای شکل گرفتن ستاره، آتش می‌گیرد، صفحه باقی مانده در اثر تبخیر تابشی ، بادهای خورشیدی و عوامل دیگر از داخل به سمت بیرون جارو می‌شود. پس از آن هنوز تعداد فراوانی پیش سیاره هستند که دور ستاره با یکدیگر می‌چرخند ولی با گذشت زمان بسیار با هم برخورد می‌کنند و سیاره‌ای بزرگ‌تر را تشکیل می‌دهند یا ماده را برای جذب شدن با استفاده از دیگر سیارات یا پیش سیارات آماده می‌کنند. آن اجسامی که به اندازه کافی پر جرم می‌شوند اجسام دیگر را در مار همسایگی خود جذب می‌کنند تا بزرگ‌تر و یک سیاره شوند. هم‌چنین پیش سیاراتی را که از برخوردها جان سالم به در می‌برند، ممکن است قمرهای سیارات شوند یا در کمربندی با اجرام دیگر یک سیاره کوتوله یا یکی از اجسام کوچک سامانه خورشیدی شود. برخوردهای پر انرژی ذرات سیاره‌ای کوچک‌تر ( در حد واپاشی رادیواکتیوی) سیارات در حال رشد را تا جایی داغ می‌کرد که اندکی ذوب شوند. درون سیاره یک هسته چگال در حال گسترش با جرم جدا می‌شود. سیارات داخلی کوچک‌تر بیشتر جو خود را در اثر این افزایش از دست می دهند و گازهای خروجی از پوسته و هم‌چنین برخوردهای دنباله‌دارها، گازهای از دست رفته را دوباره جایگزین می‌کنند. سیارات کوچک‌تر هر جوی را که به دست آورند از دست می‌دهند، این به دلیل وجود راه‌های گوناگون برای فرار گازهاست.
تراز فلزی
تراز فلزی اصطلاحی نجومی است که فراوانی عناصر شیمیایی با عدد اتمی بزرگ‌تر از 2 (هلیم) است و اکنون به عنوان مشخص کننده احتمال سیاره دار بودن یک ستاره است. بر اساس این استدلال احتمال اینکه یک ستاره “کم فلز” دارای یک منظومه سیاره‌ای قابل ملاحظه باشد بسیار کمتر از احتمال منظومه سیاره‌ای داشتن یک ستاره پر فلز است.
سیارات کوتوله
سیاره کوتوله واژه‌ای است که اتحادیه بین المللی نجوم آن را تعریف کرده است و به اجرامی گفته می‌شود که دارای این ویژگی‌ها باشند:
- به دور خورشید بگردند.
- به اندازه کافی جرم داشته باشندتا خود را به حالت کروی در آورده باشند.
- گرانش کافی نداشته باشند تا اجرام اطراف خود را جذب کنند و مداری پاک داشته باشند.
ابعاد و اندازه‌های سیارات کوتوله
با اینکه مباحث مهمی در این زمینه انجام شده، اما مهم‌ترین مساله برای انتخاب سیاره کوتوله جرم و اندازه آن نیست بلکه بر اساس تعاریف، هر جرمی که دارای آن ویژگی باشد در دسته سیارات کوتوله قرار می‌گیرد. محاسبات نشان داده که یک جسم با جرم 5 ضربدر 10 به توان 20 کیلوگرم و قطری معادل هشتصد کیلومتر توانایی آن را دارد که بتواند خود را یک سیاره کوتوله معرفی کند. این در حالی است که سرس با قطر 975 کیلومتر یک سیاره کوتوله است، پس پیشنهاد شده است که قطر نهصد کیلومتر برای اجسام صخره‌ای-یخی محدوده اندازه سیارات کوتوله باشد. اجسام یخی فرانپتونی راحت‌تر می‌توانند خود را به حالت کروی در آورند. محاسبات نشان داده که اجرامی در ابعاد میماس و پروتئوس، کیوان و نپتون با قطری معادل 450 کیلومتر می‌توانند کروی گردند.
مایکل برون کاشف سیاره کوتوله اریس پیشنهاد کرده است که قطر لازم برای سیارات کوتوله یخی چهارصد کیلومتر باشد.
با تعریفی که در سال 1385 ارائه شد، گروهی از اجرام در جایگاه سیارات کوتوله قرار گرفتند. بر این اساس سیارک سرس به رتبه‌ای بالاتر صعود کرد و پلوتو، یک رتبه نزول یافت و تبدیل به سیاره کوتوله شد.
پیش بینی می‌شود بیشتر از دو هزار سیاره کوتوله در صفحه اسکاترد وجود داشته باشد. تا پیش از کشفیات چند دهه اخیر، ستاره‌شناسان به تعریف دقیق و مهمی از سیاره نیاز نداشتند. با کشف پلوتو در سال 1308، ستاره شناسان سامانه خورشیدی را 9 سیاره در نظر گرفتند و برای مدت پنجاه سال تصور می‌شد ابعاد پلوتو از تیر بیشتر باشدد اما با کشف قمر پلوتو به نام شارن این احتمال مطرح شد که جرم و اندازه پلوتو کمتر باشد. با اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر مشاهده گردید که پلوتو بسیار کوچک‌تر از تصورات پیشین است. او تنها یک بیستم سیاره تیر وزن داشت و بنابراین کوچک‌ترین سیاره سامانه خورشیدی شد. در دهه 1370 ستاره شناسان، اجرام دیگری را در محدوده پلوتو پیدا کردند و نام آن را کمربند کویی‌پر نهادند. با ادامه کشف اجرام جدید و حتی بزرگ‌تر از پلوتو هم‌چون اریس مسئله تعریف سیاره جدی‌تر شد، زیرا با کشف سیارات فراخورشیدی نیز نیاز به تعریف سیاره ملموس شده بود.
در سال 1385، اتحادیه بین المللی نجوم تعریف جدیدی برای اجرام آسمانی هم‌چون سیارات و سیارات کوتوله ارائه داد.
سیارک‌ها
جرمی که بدون واسطه بر گرد یک ستاره بگردد اما آنقدر بزرگ نباشد که خود را کروی کند سیارک نامیده می‌شود. سیارک‌ها در دوسته یخی و صخره‌ای دسته بندی می‌شوند. بیش‌ترین تراکم سیارک‌های صخره‌ای سامانه خورشیدی در فاصله میان سیاره هرمز و بهرام است و سیارک‌های یخی بیشتر در بخش فرانپتونی دیده می‌شوند.
دیدگاهتان را بنویسید