دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر
دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر

سیاره تیر یا عطارد

سیاره تیر (عطارد، مرکوری) نزدیکترین سیاره به خورشید و کوچکترین در دستگاه خورشیدی با قطری حدود 4880 کیلومتر است که از نصف قطر کره زمین (12756 کیلومتر) نیز کمتر است. با این وجود سریعترین سیاره در دستگاه خورشیدی در گردش خود به دور خورشید است.

این سیاره نام خود را از پیان آور خدایان مرکوری گرفته است. سیاره تیر در آسمان شب بدون تلسکوپ قابل رویت بوده و هزارن سال است که برای انسان آشنا است. سومری ها اولین تمدنی بودند که در 5 هزار سال پیش از این سیاره در نوشته های خود خبر دادند.

با این که تیر نزدیکترین سیاره به خورشید است، داغترین آنها نیست. تیر فاقد یک اتمسفر مانند کره زمین است که بتواند گرما را به دام انداخته و نگاه دارد. سمتی از تیر که پشت به خورشید است همواره بسیار سرد می شود بویژه اینکه 59 روز زمینی طول می کشد تا تیر یکبار به دور خود بگردد. دما در سطح روبروی خورشید تیر تا 427 درجه سلسیوس بالا می رود در حالی که سمت پشت به خورشید بسرعت تا دمای منفی 179 درجه سلسیوس سرد می شود.

ناهید (زهره، ونوس) دومین سیاره از خورشید داغترین سیاره است زیرا اتمسفر چگالی دارد که گرمای ناشی از تابش خورشیدی را در خود نگاه می دارد. دمای سطحی ناهید تا 462 درجه سلسیوس بالا رفه و در سراسر سیاره تقریبا به همین اندازه است.

تیر عمدتا از آهن ساخت شده است. دارای هسته ای درونی است که توسط یک هسته از فلز مذاب احاطه شده و مانند زمین یک جبه و یک پوسته دارد. تیر تنها یک اتمسفر بسیار نازک دارد که توسط بادهای خورشیدی و برخورد سیارک ها به تیر ایجاد شده که اتمهایی از سطح آن کنده و به صورت یک اتمسفر نازک به دور آن شکل می دهند. سطح تیر آکنده از حفره هایی مانند سطح ماه است. تیر هیچ قمری ندارد زیرا گرانش عظیم خورشید اجازه نگهداشتن قمر به آن نمی دهد.


تصویری از سیاره تیر که توسط ستارگان احاطه شده است

برخلاف زمین که طلوع خورشید در آن از زیباترین منظره هاست، طلوع خورشید بر سیاره تیر منظره ای براستی وحشتناک است. ظهور ستاره داغ و سوزان در آسمانی سیاه رنگ در حالی که اشعه های سوزان آن به هر طرف شعله می کشند (تصور هنرمند از این منظره)
تصویر تهیه شده با تلسکوپ زمینی که عبور تیر از پهنه خورشید را نشان می دهد


تدریس دروس ریاضیات دبیرستان و دانشگاه
توسط مدرس خصوصی مجرب - کارشناس مکانیک جامدات از دانشگاه تهران
با بیش از 23 سال سابقه تدریس خصوصی ریاضیات
09360771981

سیاره شگفت انگیز اورانوس

این تصویر در سال 1986 توسط ویاجر 2 گرفته شده است.

اورانوس هفتمین سیاره دستگاه خورشیدی است و اولین سیاره ای که به کمک تلسکوپ کشف گردید. دنیای شگفتی است که محور دوران آن به پهلو مایل شده و  حلقه هایی نازک و چندین دوجین قمر دوار دارد.

در سال 1781 فردریک ویلیام هرشل ستاره شناس مشهور با تلسکوپ خود اورانوس را آشکارسازی کرد. ابتدا تصور می کرد یا ستاره دنباله دار یا ستاره ای معمولی را کشف کرده است. لیکن مشاهدات صورت گرفته توسط ستاره شناسان دیگر از جمله یوهان البرت باد در انتهای سده 1700 ثابت کرد که آن یک سیاره جدید است. اورانوس نام خدای یونان برای آسمان است.

مانند همسایه دورتر خود نپتون، اورانوس نیز یک غول یخی است به این معنا که 80 درصد سیاره یک سیال داغ چگال تشکیل شده از مواد یخی از جمله آب، متان و آمونیاک است. این ماده یخ به معنای مصطلح خود نیست بلکه مانند یک دوغاب متراکم است. اورانوس و نپتون با دو سیاره گازی کیوان و برجیس که به تقریب تماما از هیدروژن و هلیوم ساخته شده اند تفاوت بسیاری دارند.

درون اورانوس یک هسته کوچک سنگی است که تا 9000 درجه سلسیوس حرارت آن بالا می رود. دما و فشار بسیار بالای پیرامون این هسته به این معناست که مواد تشکیل دهنده آن در وضعیت های غریب کوانتومی قرار دارند و غیرعادی بودن کوانتومی آنها یک سوپ ابرچگال ساخته است که به سمت سطح سیاره از تراکم آن کاسته می شود.

نمایش گرافیکی ساختار داخلی اورانوس

 

اتمسفر اورانوس اساسا از هیدروژن و هلیوم ساخته شده و مقادیر اندکی متان دارد. این ترکیب به سیاره رنگ آبی می بخشد. در 2021 پژوهشگران شفق های مادون قرمز زیبایی در اتمسفر فوقانی آن مشاهده کردند.

زیر اتمسفر فوقانی، دما و فشار بسیار بالای سیاره مولکول های متان را از هم می گسلد و کربن آزاد می کند که سپس به شکل بلوری در آمده و بارانی از ذرات الماس گون ایجاد می کند. وقتی مولکولهای متان از هم می گسلند قارچهای بدبوی آمونیاکی نیز از آسمان فرو می ریزند.

اورانوس اندکی بزرگتر از نپتون است و قطری حدود 50724 کیلومتر دارد اما جرم آن اندکی کمتر است. دمای حداقل در اورانوس به منهای 224 درجه سلسیوس می رسد بنابراین در برخی مناطق از نپتون نیز سردتر است.

اورانوس بطور متوسط 2.9 میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله می گیرد که 20 برابر فاصله زمین تا خورشید است. سال اورانوس معادل 84 سال زمینی است لیکن یک روز اورانوس تنها 17 ساعت طول می کشد.

محور اورانوس بیش از 90 درجه با صفحه سیارات دستگاه خورشیدی زاویه دارد. علت این پدیده به درستی معل.وم نیست اما ستاره شناسان حدس می زنند اورانوس در گذشته های دور با سیاره ای یخی اندازه کره زمین برخورد داشته است.

تنها فضاپیمای ویاجر 2 از اورانوس بازدید کرده است که در سال 1986 به این سیاره رسید. این فضاپیما به 81500 کیلومتری ابرهای فوقان یاورانوس رسید و 10 قمر جدید، دو حلقه جدید و میدان مغناطیسی قدرتمندتر از کیوان کشف کرد.

 

شکلی که میدان مغناطیسی اورانوس را نشان میدهد. پیکان های زرد به سمت خورشید اشاره دارند. پیکان آبی کمرنگ محور مغناطیسی اورانوس را نشان می دهد.


تدریس خصوصی ریاضیات دبیرستان و دانشگاه

با کیفیت عالی

09360771981


تصاویری از شبه سیاره پلوتون

پلوتون شبه سیاره ای است که ماورای مدار نپتون در فاصله 6 میلیارد کیلومتری به دور خورشید می گردد. این تصویر توسط فضاپیمای New Horizon ناسا در 2015 گرفته شده است.

فضاپیمای New Horizon این تصویر جالب را از پلوتون و تنها قمر آن شارون از فاصله 6 میلیون کیلومتری گرفته است.

نزدیکترین فاصله فضاپیمای افق جدید از پلوتون

مدار پلوتون در صفحه مداری سایر سیارات واقع نیست وبا آن یک زاویه 17 درجه می سازد.

بهترین تصویری که از پلوتون و قمر آن شارون با تلسکوپ زمینی گرفته شده است. رصدخانه جمینی سال 2012

تی رکس و خویشاوندان نزدیکش خونگرم بوده اند، مانند پرندگان امروزین

پرندگان با گرمای تولید شده توسط برخی نیرومندترین متابولیسم های موجود در این کره خاکی خود را گرم نگاه می دارند. در حالیکه مارمولک ها برای گرم نگاه داشتن خود به نور خورشید متکی هستند. هر دو این گروه ها با دایناسورها پیوند دارند و به این علت دیرین شناسان مدتها در این اندیشه بوده اند که دایناسورها مانند پسرعموهای مارمولکی خود خونسرد و یا مانند بستگاه پرنده خود خونگرم بوده اند. حالا دانشمندان به پاسخ این پرسش دست یافته اند: هر دو!

متابولیسم یک حیوان به معنای مدار انرژی مورد استفاده بدن او برای انجام وظایف عادی است. متابولیسم بالاتر که برای تثبیت خود نیاز به انرژی بیشتری دارد، به این معنا است که حیوان می تواند فعالتر باشد. اما حیوان مزبور برای حفظ موتور سوخت و سازی خود نیاز به خوردن غذای کافی و استنشاق اکسیژن کافی دارد. به عنوان یک مزیت اضافه، متابولیسم بیشتر تولید گرما کرده و حیوان را گرم نگاه می دارد. به چنین حیوانی خونگرم گفته می شود. حیوانات خونسرد نیاز به حفظ انرژی کمتری دارند. در نتبجه غذا و اکسیژن کمتری نسبت به حیوانات خونگرم نیاز دارند لیکن باید دمای بدن خود را با رفتارهای خاصی منظم سازند. بجای تولید گرمای مورد نیاز، آنها به حمام آفتاب گرفتن یا پنهان شدن در سایه دمای بدن خود را تنظیم می کنند.

نپتون: دورترین سیاره از خورشید

تصویری که ویاجر 2 از نپتون تهیه کرده است.

نپتون دورترین سیاره از خورشید و یکی از دو غول یخی در دستگاه خورشیدی ماست. این سیاره آبی سرد حدود 30 بار دورتر از خورشید نسبت به زمین است و 165 سال زمینی طول می کشد تا به دور خورشید بگردد. نپتون سریعتر از زمین به دور خود می گردد بطوری که 16 ساعت زمینی طول می کشد تا یک بار به دور محور خود بگردد.

نپتون چه زمانی کشف شد؟

دانشمندان نپتون را در سال 1846 هنگام محاسبه مدار اورانوس کشف کردند. در آن سال آنها پی بردند که گرانش یک سیاره ناشناخته بر اورانوس تاثیر می گذارد. نپتون با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست اما پژوهشگران توانستند با تلسکوپ بر وجود آن صحه گذارند. پیش از آن ستاره شناسان در 1612 این سیاره را در تلسکوپهای خود دیده بودند اما نتوانستند آن را به عنوان یک سیاره جدید شناسایی کنند.

فضاپیمای ویاجر 2 اولین تصاویر از سیاره آبی رنگ را در 1989 در حالی ثبت کرد که در حال حرکت به ماورای دستگاه خورشیدی بود. نپتون آبی –سبز به نظر می رسد زیرا در اتمسفر خود مقادیر عظیمی گاز متان دارد. نام نپتون از خدای رومی دریاها گرفته شده است.

چقدر طول می کشد تا به نپتون برسیم؟

نپتون هشتمین سیاره دستگاه خورشیدی و آخرین است زیرا برخ یدانشمندان پلوتون را در سال 2006 از فهرست سیارات حفظ کردند. پلوتون بین 4.3 تا 4.7 میلیارد کیلومتر از زمین فاصله دارد. دوازده سال طول کشید تا ویاجر 2 به نپتون برسد. این در حالی است که ویاجر 2 با سرعت 68000 کیلومتر بر ساعت، یعنی بسیار بیشتر از سرعتی که تاکنون بشر با آن مسافرت کرده، حرکت می کرد.

دمای نپتون چقدر است؟

دمای نپتون در حدود منفی 225 درجه سلسیوس است. از آنجایی که نپتون دورتر از اورانوس است انتظار داریم سردتر نیز باشد اما چنین نیست! دمای هر دو سیاره تقریبا یکسان است. نپتون دو برابر گرمایی را که از خورشید می گیرد، باز می تاباند. منبع گرمای اضافی نپتون تا اندازه زیادی به علت تراکم گرانشی است. سیاره نپتون به آرامی تحت گرانش خود منقبض می شود و ماده ای که بسوی درون آن حرکت می کند انرژی پتانسیل خود را به انرژی گرمایی تبدیل می کند که سپس به سمت کرانه های بیرونی سیاره جریان می یابد.

نپتون نیرومندترین بادها را در سراسر دستگاه خورشیدی دارد که می توانند تا 1930 کیلومتر بر ساعت شرعت بگیرند. فصول بر روی نپتون 40 سال به طول می انجامند و نیمکره جنوبی هم اکنون تابستان را از سر می گذراند. با این وجود در فاصله سالهای 2003 تا 2018 دمای سراسر نپتون حدود 8 درجه افت کرده که می تواند به علت یک عنصر ناشناخته، آب و هوای بسیار شدید یا تغییر در تابش خورشیدی باشد.

نپتون از چه ساخته شده است؟

نپتون بیشتر از آب، آمونیاک و مان ساخته شده است و می تواند یک اقیانوس ابرداغ در زیر ابرهای بسیار سرد خود پنهان کرده باشد. سیاره دارای یک سطح جامد نیست اما مانند زمین یک هسته صلب دارد. همانند اورانوس، نپتون یک غول یخی نامیده می شود تا از غولهای گازی برجیس و کیوان تمایز داده شود زیرا نپتون و اورانوس دارای مولکولهای یخ ساز بیشتری هستند.

نپتون و اورانوس به خاطر بارانهای الماس خود مشهورند، فشار اتمسفری بسیار بالای این سیارات که حدود 200 هزار برابر فشار جوی بر روی زمین است مولکولهای متان را شکسته و آنها را به کربن تبدیل می کند. کربنها سپس به هم پیوسته و زنجیره های بلوری مانند الماس می سازند. این الماسها در جبه نپتون (لایه زیر پوسته) غوطه ور می شوند که در آنجا به علت شرایط شدیدتر تبخیر می گردند. مناطق درونی جبه سیاره احتمالا دمایی در حدود 6727 درجه سانتیگراد و فشاری حدود 6 میلیون اتمسفر دارند. بخار کربنی حاصل دوباره به متان تبدیل شده و به جو باز می گردد و این فرایند تکرار می شود.

آیا نپتون قمر دارد؟

نپتون دارای 14 قمر و حداقل پنج حلقه است. تریتون، بزرگترین قمر نپتون در جهت یخلاف جهت گردش سیاره می گردد و ستاره شناسان بر این باورند که نپتون این قمر را میلیونها سال پیش از کمربند سیارکهای کویپر به چنگ آورده است.

نیرید، قمر دیگر نپتون حتی مدار عجیب تری دارد که آن را یکی از شگفت ترین اقمار در دستگاه خورشیدی ساخته است. این قمر می تواند بین فاصله 1.4 میلیون و 9.7 میلیون کیلومتری نپتون پیچ و تاب بخورد. یک دلیل این مدار عجیب این است که تریتون بسوی نپتون کشیده شده و با گرانش خود در مدار اقمار دیگر آشفتگی وارد می کند.

مدار شگفت نیرید به دور نپتون

 

https://www.livescience.com/neptune


تدریس خصوصی دروس ریاضیات دبیرستان و دانشگاه

توسط مدرس با تجربه

کمک در حل تمرینهای درسی

شماره واتس آپ 09360771981