نجوم و اختر شناسی

دنباله دا ر عروس دريايي آسمان گهگاه پديدار شدن دنباله دارها ، آسمان شب را بيش از حد شگفت انگيز مي کند؛ جرمي که با دنباله يي بلند براي مدتي پرنور شده و سپس فروغ خود را از دست مي دهد و از زمين و خورشيد دور مي شود. مردمان باستان با ظهور هر دنباله دار در آسمان فکر مي کردند اتفاق بدي خواهد افتاد و ترس وجودشان را فرا مي گرفت.
ستاره های دنباله دار!&nbspبرخلاف آنچه ناميده مي شوند، ستاره نيستند و اين نام تنها اصطلاحي است که از گذشته روي آنها مانده است. امروزه خيلي از منجمان آماتور و حرفه يي توسط تلسکوپ هاي شخصي يا تلسکوپ هاي بزرگ رصدخانه ها، هر شب بخش هايي از آسمان را مي پيمايند تا نشاني از يک دنباله دار جديد بيابند. با بررسي هر شب آسمان ممکن است جرمي کوچک و کم نور را پيدا کنيم که گويي هاله يي اطراف آن را پوشانده است. اين جرم احتمالاً يک دنباله دار است. اگر طي شب هاي بعد دوباره همان منطقه از آسمان را رصد کنيم، متوجه مي شويم آن نقطه مه آلود از مکان قبلي خود کمي حرکت کرده است. دنباله دارها از اجزاي کوچک اما باشکوه منظومه شمسي به حساب مي آيند.
دنباله دارها &nbspاجزايي کوچک هستند که در دام گرانش ستاره منظومه شمسي يعني خورشيد گرفتار شده اند. دنباله دارها معمولاً يک مدار بسيار کشيده بيضي شکل دارند به طوري که در زمان حرکت خود به سمت خورشيد معمولاً از مدار زمين هم گذر مي کنند و به خورشيد نزديک مي شوند و سپس با دور شدن از خورشيد به وراي مدار آخرين سياره منظومه شمسي نپتون مي روند. دنباله دارها زماني که در فاصله دوري از خورشيد هستند بسيار کم نور هستند اما زماني که به سمت خورشيد مي آيند، هرچه به اين ستاره نزديک تر مي شوند هسته نمايان تري همراه با دنباله يي بلند پيدا مي کنند. اگر دنباله داري بيشتر از 200 سال طول بکشد که يک گردش کامل به دور خورشيد بزند آن را دنباله دار بلنددوره مي نامند و اگر اين دوره گردش کمتر از 200 سال باشد، دنباله دار کوتاه دوره ناميده مي شود.
اما دنباله دارها واقعاً از چه ساخته شده اند که اين گونه عمل مي کنند؟ يک گلوله نامنظم، حدوداً به طول 16 کيلومتر را فرض کنيد؛ گلوله يي که يخي و گل آلود است. اين هسته جامد يک دنباله دار متوسط و معمولي است. اين هسته از غبار، ذرات و کلوخ هاي ريز به هم چسبيده تشکيل شده است که در اثر گرانش متقابل کنار يکديگر قرار گرفته اند. به اين ترتيب اين هسته بيشتر شبيه به يک گلوله بزرگ برفي و کثيف است. زماني که هسته دنباله داري از فاصله هاي دور منظومه شمسي که در آنجا دما بسيار پايين است به سمت خورشيد فروزان مي آيد، دنباله يي بلند که بر اثر تبخير مواد تشکيل دهنده هسته است، پشت آن پديدار مي شود، به صورتي که ممکن است دم يک دنباله دار متوسط تا چند ميليون کيلومتر در فضا کشيده شود. جالب آنکه حتي دم دنباله دارهاي بزرگ ممکن است بيشتر از 150 ميليون کيلومتر يعني بيشتر از فاصله زمين از خورشيد هم کشيده شود، دم دنباله دارها همواره مخالف جهت تابش هاي خورشيد تشکيل مي شود. هيچ يک از بخش هاي تشکيل دهنده دنباله دارها از خود به تنهايي نوري ندارند و ما تنها به دليل بازتاب نور خورشيد از برخورد با ذرات بسيار کوچک و غبار موجود در هسته و دم دنباله دار است که مي توانيم آنها را مشاهده کنيم.
نظريه هاي مختلفي براي منشأ و چگونگي تشکيل دنباله دارها در منظومه شمسي مطرح شده است که بعضي از آنان امروزه ديگر از اعتبار کافي برخوردار نيستند. نظريه يي بيان مي کند دنباله دارها از تکه هاي باقيمانده سياره هايي هستند که نتوانسته اند به هم متصل شوند. نظريه ديگري بيان مي کند دنباله دارها تکه هاي خردشده سياره يي هستند که اکنون ديگر وجود ندارند. در نظريه ديگري هم بيان شده است دنباله دارها در اطراف خورشيد تشکيل شده و به وسيله گرانش سياره يي بزرگ به حرکت درآمده اند. اما امروز با پيشرفت علم بالطبع نظريات علمي و دقيق تري مطرح مي شود و براي به اثبات رسيدن هر نظريه بايد دلايل بسيار محکم تري نسبت به گذشته ارائه شود. طبق نظريه يي که اکنون قبول داريم احتمالاً دنباله دارها از مناطقي که در وراي آخرين سياره هاي منظومه شمسي قرار دارند، مي آيند. دو منطقه به نام ابرکويي پر و ابراورت. نظر بر اين بود که ميلياردها هسته دنباله دار در اين مناطق وجود دارد که هر از چند گاهي برخي از آنها به دلايل گوناگون حرکت کرده و در مداري بيضي شکل به دور خورشيد به گردش درمي آيند. اين نظريه زماني که تلسکوپ فضايي هابل توانست هسته هاي دنباله دار فراواني را در مناطق دوردست منظومه شمسي کشف کند، قوت بيشتري گرفت.
زماني که دنباله داري از مدار سياره يي مانند زمين گذر مي کند ذرات و غبار بسياري را از خود در فضا به جا مي گذارد که با گذر زمين از اين مناطق و برخورد ذرات باقيمانده با جو بالايي زمين، شب هايي باشکوه که موجب ديدن صدها يا شايد هزاران شهاب در ساعت مي شود، پديد مي آيد.

آسمان پارس

بی نهایت بودن ذرات "Infinity Extended Particles"

نظریه ی گستردگی بی نهایت ذرات

با توجه به اینکه مشکلات مربوط به تفکر نقطه-مانند بودن ذرات که نگران کننده است، مثلا نظریه های موجود در فیزیک ذرات بنیادین با بی نهایت ها روبرو شده اند، یک تفکر جدید برای مطالعه ی این ذرات پیشنهاد می شود. به جای اینکه خودمان را محدود کنیم به این تفکر که ذرات نقطه ای هستند، می توانیم تفکرات خودمان را گسترش دهیم و به این تفکر اشاره کنیم که ذرات تا بی نهایت گسترش یافته اند. یعنی در واقع ذره ی ما باید تشکیل شده باشد از یک توزیع پیوسته ی انرژی در تمام فضا و این توزیع انرژی در بی نهایت به صفر میل میکند.
برای اینکه به این خواسته دست پیدا کنیم، ما اصل موضوع نظریه ی نسبیت عام را مطرح میکنیم که "میدان های گرانشی، الکتریکی و هسته ای حالت های خاصی از یک نیروی عام می باشند". یک رابطه بدست آورده شده است برای پتانسیل گرانشی که متفاوت است نسبت به پتانسیل گرانشی معمول بدست آمده در نسبیت عام، و این معادله توزیع انرژی یک ذره در هر نقطه از فضا را بدست میدهد. اگر تمام این توزیع انرژی را تا بی نهایت جمع بزنیم می توانیم جرم ذره را بدست آوریم. قسمت اعظم جرم ذره احتمالا باید در نزدیکی مرکز کره ی فرضی باشد که ذره را احاطه کرده است.
اگر ذره ی ما نقطه باشد ، پس احتمالا ذره باید از انرژی مربوط به میدان خودش تشکیل شده باشد. هیچ بی نهایتی در جمع ما موجود نخواهد بود. همین نتیجه برای ذران بار دار هم به وجود می آید.
اگر ذره ی ما در همه ی فضا گسترش پیدا کرده باشد، چگالی بار نیز در تمام فضا گسترش پیدا کرده است و جمع تمام چگالی بار در فضا و چگالی انرژی در فضا به ترتیب بار کل ذره و جرم ذره را به ما می دهند. پتانسیل الکتریکی که با توجه به آن بدست آمده است را اگر در معادله ی موج دیراک قرار بدهیم، معادلاتی برای هر درجه بدست میدهد. که اولین درجه این معادلات جرم موئون را نشان می دهد. با اضافه کردن معادلات مربوط به پتانسیل گرانشی و الکتریکی ، یک معادله برای پتانسیل ذره بدست می آید که شکلی شبیه به فرم پتانسیل یک دو قطبی الکتریکی دارد.
وقتی این معادله ی کلی برای پتانسیل یا توزیع انرژی را در معادله ی موج دیراک قرار می دهیم، این پتانسیل مقادیر جرم مربوط به باریون ها را می دهد. و وقتی در معادله ی کلین-گوردون قرار دهیم، مقدار جرم مربوط به مزون ها را بدست می دهد.

محمود حسابی، دانشگاه تهران
آسمان پارس

نهادگاهی آهسته در تحول

نگاهی به تغییرات موقعیت ستارگان . . .

در دوران کهن رصدگران آسمان شب گمان می کردند ستارگان همانند نقاطی نورانی بر گنبد آسمان میخ شده اند. اما امروز می دانیم که آنها با فواصل و ابعادی گوناگون نسبت به یکدیگر قرار گرفته اند. آسمان شبی که امروز از روی زمین شاهد آن هستیم، در گذشته دقیقاً اینچنین نبوده است و ستارگان صورت های فلکی به آن صورتی که امروز شاهد هستیم، قرار نداشته اند. هرچند ممکن است نمایش این تغییرات اندک باشد، اما واقعیت آن است که اگر می توانستیم ده ها هزار سال یکی از صورت های فلکی را رصد کنیم، متوجه می شدیم ستارگان تشکیل دهنده آن هر کدام به جهتی حرکت خواهند کرد.

تغییر موضع ستارگان جدای از آنکه ناشی از حرکت های حقیقی خود ستارگان در پهنه کهکشان است، ممکن است به صورت ظاهری ناشی از حرکت های خاص زمین نیز باشد. البته با تغییر حرکات زمین ما شاهد تغییر مختصات تمام ستارگان و صورت های فلکی هستیم. برای نمونه آنچه امروز به نام ستاره قطبی در راستای محور شمالی کره زمین قرار دارد، روزگاری واقعاً قطبی نبوده است. اکنون ستاره قطبی در موقعیتی قرار دارد که برای ناظر نیمکره شمالی هیچ گاه غروب نکرده و گویی تمام ستارگان نیمکره شمالی به دور آن می گردند. این اتفاق را می توان با مشاهده عکس هایی که با نوردهی طولانی مدت از آسمان می گیرند، به خوبی مشاهده کرد. در این عکس ها ستاره قطبی با نورانیت نه چندان زیاد در مرکز تصویر قرار دارد و دیگر ستارگان همچون خطوطی درخشان به گرد آن چرخیده اند. اگر می توانستیم به ۱۲ هزار سال بعد سفر کنیم و در آن زمان به آسمان شب بنگریم، شاهد آن بودیم که ستاره درخشان «نسر واقع» در جایگاه امروزی ستاره قطبی قرار دارد. دلیل چنین تغییری، نوعی حرکت زمین به نام «حرکت تقدیمی» است.

زمین همانند فرفره یی در فضا به دور خورشید می گردد؛ فرفره یی که جدای از آنکه به دور خود می گردد حرکتی تلوتلوخوران را نیز به همراه دارد. حرکت تلوتلوخوران زمین (حرکت تقدیمی) باعث می شود سمت گیری محور جنوب به شمال زمین که امروز به سمت ستاره قطبی قرار دارد نیز تغییر کند. همچنین مسلم است که حرکت تقدیمی زمین سبب تغییر مختصات ظاهری تمام ستارگان و صورت های فلکی می شود. از این جهت در آینده یی دور ساکن زمین ستاره «نسر واقع» را ثابت و ستاره قطبی و دیگر ستارگان نیمکره شمالی را در گردش به دور ستاره «نسر واقع» مشاهده خواهند کرد.

تا به اینجا علت تغییر مختصات کلی ستارگان ناشی از حرکت های زمین بود اما همان طور که گفتیم، ستارگان حرکت های حقیقی نیز دارند که موجب جابه جایی موقعیت آنها نسبت به یکدیگر در فضای کهکشان می شود. تمامی ستاره ها حتی اگر جزیی از یک خوشه ستاره یی هم باشند، هر کدام دارای سرعت هایی متفاوت در جهت هایی خاص به خود هستند.

به آهنگ تغییر موضع یک ستاره در آسمان که بر حسب ثانیه قوس در مدت یک سال محاسبه می شود، حرکت خاص آن ستاره می گویند. واحد ثانیه قوس در اخترشناسی برای اندازه گیری فواصل و حرکت های ظاهری بین ستارگان بسیار اهمیت دارد. برای درک بهتر این واحد یادآوری می کنیم که محیط دایره ۳۶۰ درجه است و هر درجه از ۶۰ دقیقه و هر دقیقه از ۶۰ ثانیه تشکیل شده است. به این ترتیب هر ۳۶۰ درجه برابر یک میلیون و ۲۹۶ هزار ثانیه قوسی است. بیشتر ستارگان به دلیل فاصله زیادشان نسبت به ما حرکاتی کمتر از یک ثانیه قوس در یک سال را از خود نشان می دهند. اما در این بین می توان به ستاره «بارنارد» که یکی از نزدیک ترین ستارگان به خورشید است، اشاره داشت که حرکتی معادل ۲۵/۱۰ ثانیه قوس در سال دارد. پس به درستی می توان حدس زد که حرکت های ظاهری ستارگان در آسمان، در مدت زمان کوتاه عموماً بسیار ناچیز است و رصدگران با عکسبرداری هایی که طی چندین سال از آسمان انجام می دهند، می توانند شاهد تغییرات محسوس تری از آنها باشند.

اخترشناسان با در دست داشتن حرکت خاص و سپس فاصله ستاره از ما و سرعت های طولی و عرضی ستارگان نسبت به ناظر، به سرعت واقعی آن ستاره که سرعت فضایی نامیده می شود، پی می برند. اخترشناسان در روند محاسبه سرعت فضایی ستارگان به مساله مهم دیگر نیز توجه دارند. نباید فراموش کرد که خورشید تنها یکی از میلیاردها ستاره یی است که در کهکشان راه شیری وجود دارد و منظومه شمسی و زمین تحت تاثیر نیروی گرانش خورشید به صورتی که می توان آن را یک سیستم کامل در نظر گرفت، قرار دارند.
خورشید و به طور کلی منظومه شمسی با سرعتی حدود ۲۴۰ کیلومتر در ثانیه به دور مرکز کهکشان راه شیری در گردش است. پس اخترشناسان هنگام محاسبه سرعت فضایی هر یک از ستارگان این نکته را مد نظر دارند که محاسبه های آنها تحت تاثیر حرکت سیستم منظومه یی است که خود دارای سرعتی خاص است. از این جهت می توان نتیجه گرفت که سرعت های محاسبه شده اولیه ما از ستارگان در یک چارچوب استاندارد و مطلق نیست و اعداد اولیه یی که به دست می آوریم تحت تاثیر چارچوب مرجع دیگری همچون منظومه خورشیدی ما قرار دارد.

آفتاب

ویژگیهای منحصر به فرد زمین

1) صفحات هموار زمینی، این سیاره را محل مناسبی ساخته است.

زمین یگانه سیاره دارای صفحه هموار در منظومه شمسی است. پوسته یا قشر بیرونی زمین به مناطق مختلف به نام صفحه های هموار زمین ساختی تقسیم شده اند. این مناطق بر فراز ماگما یا خمیر مواد معدنی داخلی زمین شناور بوده و می توانند برخلاف هم حرکت کنند. هر گاه دو صفحه با هم برخورد کنند، امکان دارد یک صفحه زیر صفحه دیگر برود. این پروسه بسیار مهم است.
زمانی که گیاه های میکروسکوپی در آبها می میرند به عمق دریاها سقوط می کنند. طی مدت بسیار طولانی، بقایای این نوع موجودات که سرشار از کربن شده اند، دوباره به قسمت داخلی زمین می روند و بازسازی می شوند. این گیاهان کربن را از اتموسفر زمین تخلیه می کنند و در نتیجه ما را در برابر اثرات گلخانه ای نجات می دهند و مانع آنچه که در زهره اتفاق افتاده، می گردند.

۲) زمین تقریبأ یک کره یا گوی است.

شکل زمین را می توان بصورت کره ای که در قطبین پهن شده تصور نمود. در واقع یک گوی است، اما گردش زمین باعث می گردد تا در استوا متورم شود. بدین معنی که اندازه گیری از قطب تا قطب دیگر حدود ۴۳ کیلیومتر کمتر از قطر زمین در استوای آن می باشد.

۳) زمین اکثرأ از آهن، اکسیژن و سیلیکون ترکیب شده است.

اگر بتوانیم زمین را به ستون های جداگانه مواد معدنی تقسیم کنیم در آنصورت ۳۲.۱ درصد آهن، ۳۰.۱ درصد اکسیژن، ۱۵.۱ درصد سیلیکون و ۱۳.۹ درصد منیزیم می باشد. طبعأ اکثر این مقدار آهن در هسته زمین قرار دارد. اگر بتوانید به اعماق زمین بروید و هسته آن را بررسی کنید، می بینید که ۸۸ درصد آن از آهن تشکیل شده است. ۴۷ درصد پوسته یا قشر زمین را اکسیژن تشکیل داده.

۴) ۷۰ درصد سطح زمین را آب پوشانیده.

هنگامی که فضا نوردان برای اولین بار به فضا رفتند و با چشم زمین را دیدند، آن را سیاره آبی ( آبی رنگ) نامیدند و این جای تعجب نیست. زیرا ۷۰ درصد سیاره ما را اقیانوس ها پوشانیده اند و ۳۰ درصد باقیمانده آن، زمین خشک و سفت است که بالاتر از سطح دریا قرار دارد.

۵) اتموسفر زمین تا ۱۰ هزار کیلومتر گسترده است.

خارجی ترین لایه اتموسفر را، جو خارجی (exosphere) می نامند که در ارتفاع ۵۰۰ کیلومتر از زمین آغاز می شود. این پوشش تا ۱۰ هزار کیلومتر بالا می رود و در آن قسمت، ذرات یا عناصر آزاد و خودگردان می توانند از کشش یا گرانش جاذبه ای زمین فرار کنند و توسط باد های خورشیدی پراکنده شوند.
اما این قسمت بالائی به شدت رقیق و نازک است. قسمت عمده اتموسفر در نزدیکی سطح زمین قرار دارد. در واقع، ۷۵ درصد اتموسفر در ۱۱ کیلومتر بالای سطح زمین می باشد.

۶) هسته مذاب آهنی زمین یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند.

زمین شبیه یک مغناطیس بزرگ است که در بالا و پایین و در واقع نزدیک به قطب های جغرافیایی دارای قطب های مغناطیسی می باشد. این میدان مغناطیسی از سطح زمین تا هزاران کلیومتر به دور امتداد یافته و منطقه ای را ایجاد کرده که به نام مغناطیس کره یاد می شود. ما باید مدیون مغناطیس کره باشیم، زیرا در نبود آن ذرات بادهای خورشیدی با زمین برخورد نموده و سطح آن را در معرض مقدار زیاد تشعشعات یا تابش های خورشیدی قرار می دهد. اما مغناطیس کره بادهای خورشیدی را به دور زمین هدایت نموده و ما را در برابر آسیب آن محافظت می کند.

۷) گردش زمین به دور محورش ۲۴ ساعت زمان نمی برد.

در واقع ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه و ۴ ثانیه است. این مدت زمانی است که زمین یک بار بدور محورش می چرخد و اخترشناسان آن را یک روز نجومی می نامند. پس حالا متوجه شدید که یک روز ۴ دقیقه کمتر از مدتی است که قبلأ فکر می کردید. شما فکر می کنید که این زمان با گذشت هر روز زیاد می شود و طی چند ماه، روز شاید شب گردد و شب روز گردد.
اما به یاد داشته باشید که زمین بدور خورشید می گردد. هر روز، خورشید در مقایسه با ستار های دیگر حدود ۱ درجه ( به اندازه ماه در آسمان) حرکت می کند. حالا، اگر شما این گردش کوچک خورشید را که بخاطر گردش زمین بدور آن متوجه می شویم نیز اضافه کنید در آن صورت با گردش زمین بدور محور اش ۲۴ ساعت کامل را بدست می آورید.

۸) یک سال زمینی ۳۶۵ روز نیست.

در واقع ۳۶۵.۲۵۶۴ روز است. این بار اضافه شد. ۰.۲۵۶۴ روز، نیاز برای سال کبیسه را تکمیل می کند.

۹) زمین تنها یک قمر و دو سیاره هم مدار مدارد.

چنانچه می دانید، زمین یک قمر (ماه) دارد. اما آیا میدانید که دو سیارک دیگر در یک مدار مشترک به دور زمین قفل شده اند؟ در مورد ماه زیاد توضیح نمی دهیم، زیرا مطمئن هستیم که همه شما آن را به خوبی شناخته اید.
اما سیارک ۳۷۵۳ کرویتین که قطر آن ۵ کیلومتر است به نام قمر یا ماه دوم زمین یاد می شود. این سیارک به دور زمین نمی گردد، بلکه یک مدار هماهنگ شده با زمین دارد. این قمر دارای یک مداری است که گویا زمین را در مدارش دنبال می کند، اما در حقیقت در یک مسیر جداگانه به دور خورشد، مدار خودش را طی می کند.
سیارک ۲۰۰۲۲۹AA فقط ۶۰ متر قطر دارد و مدار آن بدور زمین شبیه نعل اسب است که هر ۹۵ سال آن را به زمین نزدیک می سازد. طی حدود ۶۰۰ سال، به نظر می رسد که زمین را در مداری شبیه مدار یک ماهواره دور بزند. دانشمندان پیشنهاد می کنند که این سیارک می تواند یک هدف خوب برای یک مأموریت اکتشافی فضایی باشد.

۱۰) زمین تنها سیاره ای است که در آن حیات وجود دارد

ما وجود آب را در گذشته های مریخ و ذرات لازم برای ایجاد حیات را در تیتان، قمر زحل کشف نمودیم، اما زمین یگانه جایی است که حیات در آن کشف شده است.
اما اگر در سیارات دیگر هم حیات وجود داشته باشد، دانشمندان در حال آزمایشاتی هستند تا ما را در یافتن این حیات کمک کند. یک مدارگرد دیگر به نام آزمایشگاه علمی مریخ، طی چند سال آینده به سوی این سیاره می رود و به تجهیزاتی مجهز می باشد که می تواند حیات را در خاک این سیاره کشف کند. آنتن های بزرگ رادیویی با بررسی ستاره های دور دست، سعی می کنند تا انواع سیگنال های حیات هوشمندی را که از فضای میان ستاره ای عبور می کنند، بشنوند.

منبع:
www.kabulsky.com

سفر به خارج از منظومه شمسي محققان ناسا در تلاش هستند به منظور دستيابي به يافته‌هاي جـديـدي دربـاره سـتـارگـان خـارج از مـنـظـومـه شـمسي از فناوري‌هاي نوين براي تحقق آرزوي ديرينه جستجو در اعماق فضا بهره گيرند. شايد بتوان گفت با انجام اين ماموريت فضايي، فصل جديدي در آغاز ماجراجويي‌هاي انسان براي شناخت دنياي خارج از منظومه شمسي گشوده خواهد شد و بدون ترديد دستيابي به اين هدف يكي از بزرگ‌ترين اقدامات جسورانه انسان در شناخت دنياي پيرامون زندگي اوست.
اين كاوشگر، فاصله بين ستارگان را در محدوده‌اي كه در فاصله 23 ميليارد مايلي از مرز منظومه شمسي قرار گرفته است، طي خواهد كرد (فاصله زمين تا خورشيد حدود 93 ميليون مايل است)‌ براي مثال اگر فاصله زمين تا خورشيد را معادل يك واحد اندازه‌گيري در نظر بگيريم، فاصله زمين تا مريخ معادل نيم واحد، تا ستاره پلوتو 38 واحد و تا مرز منظومه شمسي برابر با 250 واحد نجومي خواهد بود. بر اين اساس برآورد مي‌شود كه فاصله زمين تا نزديك‌ترين منظومه نجومي به منظومه شمسي كه آلفا ــ قنطورس نام دارد، حدود 269280 واحد باشد.
اين كاوشگر فضايي كه قرار است سال 2010 فضايي قدم به فراتر از مرزهاي منظومه شمسي گذارد، يكي از سريع‌ترين كاوشگرهايي است كه تاكنون راهي فضا شده است. اين كاوشگر كه با سرعت 58 مايل بر ثانيه حركت خواهد كرد، فاصله بين نيويورك تا لس‌آنجلس را در مدت زمان كمتر از 5 دقيقه طي خواهد كرد. اين سرعت بيش از 10 برابر سرعت شاتل‌هاي فضايي است كه با سرعت 5 مايل بر ثانيه حركت مي‌كنند. كاوشگر فضايي جديد ناسا با سرعتي 5 برابر كاوشگر فضايي ويه‌جر كه در سال 1977 قرار بود كاوش در آن سوي مرزهاي منظومه شمسي را تجربه كند، در سال 2010 ميلادي عازم فضا خواهد شد و پيش‌بيني مي‌شود سرعت حركت كـاوشـگر فضايي ديگري كه قرار است ماموريت فضايي مشابهي را در سال 2018 انجام دهد، به سرعتي 8 برابر كاوشگر فضايي ويه‌جر كه 41 سال ماموريت انجام كاوش‌هاي فضايي خارج از محدوده مرزهاي منظومه شمسي را به نام خود به ثبت رسانده بوده است، دست يابد. يكي از مهم‌ترين چالش‌هاي ماموريت‌هاي فضايي به خارج از منظومه شمسي طول مسافت و سرعت حركت سفينه فضايي است. با توجه به اين كه براي اين كار بايد از موشك‌هاي بزرگي براي پرتاب كاوشگرها استفاده شده باشد كه بتوانند سوخت مورد نياز را تامين كنند بنابراين وزن بسيار زياد اين موشك‌ها حركت آنها در فضاي بين منظومه‌هاي مختلف را با مشكل مواجه خواهد ساخت. به نظر مي‌رسد كه بهترين راه براي مقابله با اين محدوديت استفاده از بادبان‌هاي بسيار نازك و بازتابي است كه براي به حركت درآوردن آنها از امواج نور آفتاب، امواج الكترومغناطيسي يا اشعه ليزر استفاده خواهد شد. كاوشگرهاي بادباني يكي از بزرگ‌ترين كاوشگرهايي هستند كه تاكنون ساخته شده‌اند.

مريم وكيلي
//www.jamejamonline.ir

مه گرفتگی تلسکوپ مشکلی که همیشه برای رصدگران ساکن مناطق مرطوب یا کوهستانی و سردسیر پیش می آید، مه گرفتگی اپتیک است. برای تازه کارها عجیب است که در شبی صاف وقتی انتظار دارند همه چیز خشک بماند، لایه نازکی از قطرات آب روی ابزارهایشان می نشیند. متأسفانه وقتی که آسمان در پایدارترین حالت برای رصد تلسکوپی است، شرایط آب و هوایی پدید می آید که انتظار می رود مه به زودی شکل بگیرد. از پشت چشمی، ابتدا متوجه می شوید که رصد ستاره های کم نور و کهکشان ها سخت تر شده و سپس هاله ای دور ستاره های پرنورتر را فرامی گیرد. هم اکنون اگر با چراغ قوه، عدسی یا آینه تلسکوپ را نگاه کنید، رطوبت را بر آن تشخیص می دهید. پاک کردن آن هیچ کمکی نمی کند. به محض اینکه این عمل را متوقف کنید، رطوبت بیشتری جمع می شود. حتی ممکن است تمام تلسکوپ خیس شده باشد. با وجود این می توانید عدسی ها و آینه های خود را حتی در شرایط مه غلیظ، تمیز نگه دارید. فقط باید راه مبارزه با آن را بشناسید. در این مقاله سعی دارم شما را با روش های مبارزه با مه گرفتگی اپتیک آشنا کنم.
۱) نخستین قدم در مبارزه با مه، دهانه تلسکوپ است. مه پوش(Dew Cap) های تجاری که دور شیئی را می گیرند، اغلب به خوبی از پس این کار برمی آیند. مه پوش های بلندتر بهتر کار می کنند. شما خودتان نیز می توانید برای تلسکوپ سرپوشی بسازید که بر سر لوله تلسکوپ به صورت قطعه لوله اضافه ای نصب شود. اگر از تلسکوپ های نیوتنی استفاده می کنید، خود لوله تلسکوپ در نقش مه پوش عمل می کند. اغلب توصیه می شود که لوله تلسکوپ، بلندتر از محل قرارگیری آینه ثانویه باشد تا آینه ثانویه مه نگیرد. بدترین مشکل با مه در محیط های بسته ای پیش می آید که ظرفیت گرمایی کمی دارند و به سرعت گرمای خود را تابش می کنند. یک مه گیر، نخستین ابزار جانبی است که هر کاربر تلسکوپ های اشمیت- کاسگرین در محیط مرطوب باید داشته باشد.
به آسانی آن را می توانید خودتان بسازید. شاید بهترین و ارزان ترین وسیله، فوم هایی است از جنس همان که ته کیف ها استفاده می شود. به این ترتیب مه گیر شما سبک هم خواهد بود. نگران اینکه مه گیر جلوی میدان دید تلسکوپ را می گیرد، نباشید. طول مه گیر شما باید حداقل ۱.۵ برابر قطر دهانه تلسکوپ باشد. این لوله علاوه بر این، نوری را که از محیط به دهانه تلسکوپ می رسد، کاهش می دهد و زمینه آسمان در تصویر تلسکوپ تان تاریک تر می شود.
۲) چشمی ها را هم باید از مه محافظت کنید. تابش گرم صورت شما موقع رصد، سرعت مه گرفتگی چشمی را کاهش می دهد، ولی رطوبت چشم و تنفس شما تجمع بخار آب روی را روی چشمی سریع تر می کند. فنجانی چشمی (پلاستیک دورچشمی که محل قرار گرفتن چشم است: EyeCup) نه تنها جلو نورهای نقطه ای محیط را می گیرد، بلکه در نقش یه مه پوش کوچک عمل می کند. این را به ویژه در رصد با دوربین های دوچشمی به خاطر بسپارید.
۳) گاه پیش می آید که هیچ کدام از این روش ها کارایی ندارند. شما هیچ چاره ای ندارید جز اینکه تلسکوپ خود را با گرم کن های برقی، گرم نگه دارید. یک سشوار ۱۲۰ ولت که باد گرم آن از فاصله ای مناسب و نه خیلی زیاد و به صورت مایل به آینه می رسد، می تواند مه اپتیک را برای حداکثر ۵ دقیقه ناپدید کند. پس از آن باید دوباره آینه را گرم کنید. دیگر گرم کن های الکتریکی شیشه هم چندان به کار نمی آیند.
۴) یک راه بهتر آن است که از مه گیرهایی با گرم کن داخلی ۱۲ ولت استفاده کنید یا خودتان بسازید. مثلا سیمی دارای جریان الکتریکی که دورتادور لوله پیچیده شده و گرمای حاصل از جریان به سیم و بدنه تلسکوپ منتقل می شود. اپتیک های گرم مزایای غیرمنتظره دیگری هم دارند. مه گرفتگی قبل از اینکه شما متوجه شوید بر اپتیک تلسکوپ شما تأثیر می گذارد. گاهی با گرم کردن اپتیک می توان ستاره هایی تا یک قدر کم نورتر را آشکار کرد. حتی در شبهایی که رطوبت هوا قابل توجه نیست، بهتر است با این روش نگذاریم دمای تلسکوپ از دمای هوای اطرافش کمتر شود و در نتیجه انحنای آینه در بهترین حالت حفظ می شود.
۵) بدترین مه گرفتگی زمانی پیش می آید که تلسکوپ در محفظه اش باشد. هیچ گاه نباید تلسکوپ را قبل از آنکه کاملا خشک شود، جمع کنید. بخار آب وقتی راهی برای خروج نداشته باشد و در یک محیط بسته مدام تبخیر و مایع شود، می تواند به پوشش (کوتینگ) اپتیک و در نهایت به خود آینه صدمه بزند. در مورد تلسکوپ های اشمیت یا ماکستوف- کاسگرین که تیغه ای شیشه ای در جلو دهانه است ممکن است سوال کنید، چگونه آب به یک محیط بسته که هوا به داخل یا خارج آن نفوذ نمی کند، راه می یابد.
سوال دیگر زمانی است که در هنگام بستن جعبه تلسکوپ، اپتیک کاملا خشک باشد، اما باز هم بعد از آن می بینید که تلسکوپ خیس شده است. پاسخ این است که آب از ابتدا آنجا بوده است. همیشه در مولکول های هوا مقداری آب وجود دارد و اگر تلسکوپ شما سردتر از نقطه میعان شود، روی تلسکوپ را لایه ای از شبنم می پوشاند. به همین دلیل بسیاری از رصدگران قبل از شروع کار با تلسکوپ احساس می کنند داخل لوله آن یا روی عدسی شیئی اش رطوبت گرفته است.
چند راه برای حل این مشکل وجود دارد. هیچ گاه تلسکوپ را از محفظه گرم، بی درنگ به محفظه سرد انتقال ندهید. در حقیقت بستن جعبه تلسکوپ به طوری که با محیط بیرون هیچ تبادل هوایی نداشته باشد، درست نیست. بهترین پوشش تلسکوپ لباس پارچه ای است که " نفس می کشد ". پوشش پارچه ای جلوی نفوذ غبار را می گیرد، در حالی که به بخار آب اجازه خروج می دهد. همین طور بهتر است جای چشمی را فقط با پارچه بپوشانید.
۶) بدترین مشکل، زمانی به وجود می آید که نسیمی گرم در هوای سرد شروع به وزیدن کند. بیشتر اوایل بهار با این مسئله مواجه می شویم. هر چیز سردی مرطوب می شود. اینجا هم یک پوشش پارچه ای می تواند بهترین حفاظ باشد. این کار به خوبی مقدار رطوبت هوا را هنگامی که از روی اجسام سرد می گذرد، کم می کند. یک پیشنهاد معمول این است که مدتی پیش از آغاز رصد، تلسکوپ را در هوای بیرون رها کنید تا به تدریج با محیط هم دما شود. اما این قانون قدیمی کمی احتیاج به تصحیح دارد. اگر تلسکوپ، کمی گرم تر از محیط باشد، احتمال تشکیل شبنم بر آن کمتر می شود. یک محیط بسته می تواند دمای بیشتری را که احتیاج دارید، تأمین کند.
۷) هیچ گاه تلسکوپ را در یک محیط نمناک، پارکینگ یا هر مکان دیگری که اشیا زنگ می زنند، نگهداری نکنید. باز هم می توانید تلسکوپ را در محفظه اش گرم نگه دارید.
۸) یک لامپ ۴ تا ۷ وات که نزدیک پوشش آینه تلسکوپ یا هر مکانی که می خواهید گرم باشد، باقی بماند، گرمای لازم را تأمین می کند. شاید بخواهید آن را فقط در محیط های مرطوب روشن کنید یا به یک کلید حساس به رطوبت وصل کنید.
۹) یک پیشنهاد خوب استفاده از پودرهای جاذب رطوبت است. می توانید آنها را از فروشگاه های لوازم آزمایشگاهی یا حتی عکاسی ها تهیه کنید. در بسته برخی از لوازمی که می خرید نیز بسته پودرهای رطوبت وجود دارد. هر یک یا دو ماه بسته های پودرها را گرم کنید تا رطوبت جذب شده بخار شود. مه گرفتگی تلسکوپ گاه مشکلات بسیاری ایجاد می کند، اما با کمی آگاهی می توان با آن مقابله کرد.

علی پزشکی
آسمان پارس ( www.parssky.com )

راز لكه‌هاي خورشيدي خورشيد همواره مملو از رازهاي سر به مهر و هيجان‌انگيز بوده است. اين ستاره درخشان همزمان با شكل‌گيري نخستين جرقه‌هاي دانش نوين بشري در زمينه اخترشناسي به طرز بي‌سابقه‌اي مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. آن زمان كه دانشمندان در قرون گذشته پي به اين حقيقت بردند كه زمين مركز عالم نيست، اين خورشيد بود كه به عنوان يكي از نقاط مورد توجه دانشمندان در زمينه كشف رموز پيدايش اوليه عالم خودنمايي مي‌كرد. اين ستاره غول‌پيكر هر از چند گاهي بيش از ساير دوران‌ها مورد توجه قرار مي‌گيرد. اخترشناسان از مدت‌ها پيش لكه‌هاي موجود در سطح اين ستاره را مورد نظر داشته‌اند و تلاش‌هاي زيادي براي پرده برداشتن از راز وجود آنها به خرج داده‌اند. اكنون گروهي از دانشمندان بين‌المللي به سرپرستي دكتر ماتياس رمپل از رصدخانه مركز ملي تحقيقات اتمسفريك آمريكا نخستين مدل رايانه‌اي دقيق و قابل درك از لكه‌هاي خورشيدي را ارائه كرده‌اند كه بي‌شك مي‌تواند بخشي از ناگفته‌هاي خورشيد را براي دانشمندان روشن كند. وي در گفتگوي اختصاصي با سيب به تشريح بيشتر اين پروژه و دستاوردهاي آن پرداخته است.

چرا تحقيقاتي از اين دست يعني بررسي لكه‌هاي خورشيدي تا اين حد از اهميت برخوردار است؟

زمين در معرض خورشيد و پرتوهاي مختلف آن قرار دارد. اگر دقت كنيد همواره خبرهايي درباره فوران‌هاي خورشيدي و تشديد و افت اين فرآيند مي‌شنويد و مي‌بينيد. از سوي ديگر پرتوهاي مملو از انرژي خورشيد در راه انتشار در منظومه شمسي از زمين مي‌گذرند. اينها همگي نشان‌دهنده اين است كه سياره ما به جهت فاصله نسبتا كمي كه با خورشيد دارد (البته در مقايسه با ساير سيارات و اجرام آسماني منظومه شمسي) همواره تحت تأثير اين فرآيندها قرار داشته و خواهد داشت. از مدت‌ها پيش به اين فكر بوديم كه چگونه مي‌توان الگوي رايانه‌اي مناسبي براي پيش‌بيني شكل‌گيري اين فرآيندها به دست آورد. اكنون حرف‌هاي تازه‌اي براي گفتن داريم. ما در سال‌هاي گذشته به اين نتيجه رسيده بوديم كه ايجاد هرگونه تغييري در سيستم‌هاي اتمسفريك زمين، با طيف گسترده‌اي از فعل و انفعالات درون فضايي ارتباط دارد كه خورشيد از جمله آنهاست و اكنون از اين بابت مطمئن شده‌ايم كه لكه‌هاي خورشيدي يكي از مهم‌ترين فاكتورهاي تأثيرگذار در اين سيستم است.

كمي درباره لكه‌هاي خورشيدي و ارتباط آنها با خورشيد و زمين صحبت كنيد.

براي شناخت بهتر لكه‌هاي خورشيدي بايد ابتدا ريشه پيدايش آنها را بررسي كرد. اين لكه‌ها ارتباط كاملا مستقيمي با فوران‌هاي عظيم ذرات پلاسماي باردار دارند. نكته مهمي كه نبايد آن را ناديده گرفت اين است كه اين ذرات مي‌توانند توفان‌هاي ژئوماژنتيكي را موجب شوند كه رايج‌ترين تأثيرگذاري آن بر زمين، ايجاد اختلال در فعاليت روزمره ماهواره‌ها و ساير سيستم‌هاي ارتباطاتي است. از آن گذشته تحقيقاتي كه در دانشگاه‌هاي مختلف نظير واشنگتن و هاروارد انجام شده است نشان مي‌دهند كه اين لكه‌ها با ميزان خروجي انرژي خورشيدي نيز ارتباط مستقيمي دارند. از اين رو مي‌توان تصوير روشني از تأثيرگذاري اين لكه‌ها بر زندگي روزمره زميني در ذهن داشت. گذشته از تمامي اين موارد، در سال‌هاي اخير و همزمان با تشديد توليد گازهاي گلخانه‌اي با فرآيندي تحت عنوان گرمايش زمين و برهم خوردن تعادل طبيعي زمين روبرو هستيم. نكته مهم اين است كه اين لكه‌ها و فرآيند ايجاد آنها نيز تأثير زيادي بر تعادل آب و هوايي زمين دارند. پس به دست آوردن الگويي از فعاليت آنها براي بسياري از امور مرتبط با زمين براي دانشمندان از اهميت خاصي برخوردار است.

نتايج اين پروژه تا چه حد براي شما راضي‌كننده بوده است؟

خب هيچگاه نمي‌توان كاملا از نتايج يك تلاش تحقيقاتي راضي بود چون همواره موانع و تغيير مسيرهاي ناگهاني در طول مسير روي مي‌دهد كه دانشمندان را از رسيدن به نتايج مورد دلخواهشان نااميد مي‌كند. اما مدل‌هايي كه با استفاده از رايانه به دست آورديم كه البته در نوع خود در دنيا بي‌سابقه هستند جزئيات بسيار دقيقي از خورشيد و لكه‌هاي آن در اختيار دانشمندان قرار مي‌دهد. ما در گذشته با موضوع مبهمي تحت عنوان نواحي متصل شده در سطح خورشيد روبرو بوده‌ايم كه مي‌توان آنها را به نوعي به وصله تشبيه كرد. اين وصله‌هاي و اين‌كه چطور در سطح خورشيد شكل گرفته‌اند از هر حيث جالب توجه بوده‌اند. فكر مي‌كنيم با استفاده از نتايج اين پروژه بخشي از راز تشكيل آنها را نيز برملا كنيم.
چرا در گذشته، يعني در يك دهه پيش چنين دستاوردهايي ارائه نشده بود؟ به نظر مي‌رسد دانش بشري در عرصه‌هاي مختلف از جمله اخترشناسي پيشرفت خوبي داشته است.
در اينجا بايد به دو نكته مهم توجه كرد. اهميت و اولويت موضوع و ابزارهاي لازم براي توسعه يافته‌هاي علمي دو نكته مهم در دستيابي به مرزهاي تازه‌اي از دانش نوين هستند. خورشيد همواره براي دانشمندان و اخترشناسان به عنوان يك اولويت علمي و تحقيقاتي مطرح بوده است و اين نكته را مي‌توان با توجه به بودجه‌هاي كلاني كه در ناسا و آسا براي پروژه‌هاي مرتبط با خورشيد اختصاص مي‌يابد متوجه شد. اما مسأله اين است كه تاكنون ابزارهاي لازم براي اين منظور ارائه نشده بودند. مهم‌ترين آنها ابررايانه‌هايي است كه بتوان با استفاده از آنها سريع‌ترين و پيچيده‌ترين شبيه‌سازي‌ها و محاسبات رياضي را انجام داد تا بتوان الگوها و مدل‌هاي مورد نظر را به دست آورد. از آن گذشته در سال‌هاي گذشته ارائه‌هاي خورشيدي مطمئن و قابل قبولي براي اين منظور نداشتيم اما اكنون اين دو ابزار ارائه شده‌اند و با استفاده از آنها اين پروژه تاكنون نتيجه‌بخش بوده است. ابررايانه‌اي كه در اين پروژه مورد استفاده قرار گرفته است از سوي محققان و همكاران ما در دانشگاه شيكاگو ساخته شده است كه در هر ثانيه بيش از 75 تريليون محاسبه رياضي را با ضريب دقت خيره‌كننده‌اي انجام مي‌دهد.

همانطور كه مي‌دانيد اين لكه‌ها از فعاليت مغناطيسي قوي نيز برخوردارند. آيا فكر مي‌كنيد اين ويژگي بر ميدان مغناطيسي زمين نيز تأثيرگذار باشد؟

از سال‌ها پيش يعني چيزي نزديك به يك قرن دانشمندان از وجود اين لكه‌ها مطلع شده‌اند و تقريبا از همان زمان نيز بشر از فعاليت مغناطيسي اين لكه‌ها آگاه بوده است اما شايد كمتر كسي فكر مي‌كرد كه ممكن است اين لكه‌ها و فعاليت مغناطيسي‌شان بر طيف گسترده‌اي از ميدان‌هاي مغناطيسي درون منظومه شمسي تأثيرگذار باشد. ما اين فرض را جدي گرفته‌ايم و مطمئن هستيم در بازه‌هاي زماني كه فوران‌هاي خورشيدي از فعاليت بسيار بيشتري برخوردار هستند، ايجاد تغييراتي در ميدان مغناطيسي زمين امكان‌پذير است اما به دليل محدوديت‌هاي فراوان تكنيكي، تاكنون بسيار كند در اين زمينه عمل شده است. با اين حال در آينده حرف‌هاي بيشتري براي ارائه كردن خواهيم داشت.

فكر مي‌كنيد در آينده نه چندان دور اوضاع جوي زمين تا چه حد از خورشيد تأثيرپذير باشد؟

نمي‌توان درخصوص آينده نزديك صحبت زيادي كرد چون فرآيندهايي از اين دست معمولا در بازه‌هاي زماني طولاني‌مدت قابل بررسي هستند. اما حداقل مي‌توان با استفاده از اين الگوها و مدل‌ها و پيش‌بيني زمان آغاز انفجارها و گسترش پرتوهاي خطرناك و مختل‌كننده خورشيدي، برنامه‌ريزي‌هاي دقيق‌تري در زمينه پرتاب ماهواره‌هاي مخابراتي و ارتباطاتي انجام داد تا فعاليت آنها با كمترين آسيب‌پذيري از فعل و انفعالات خورشيدي همراه باشد. ما براي آينده برنامه‌هاي زيادي در زمينه توسعه اين تحقيقات داريم. البته معمولا كارهايي از اين نوع به استفاده از ابررايانه‌هاي جديد و قوي‌تر مربوط مي‌شود، يعني بايد نسل جديدي از ابررايانه‌ها در راه باشند تا بتوان مدل‌هاي پيچيده‌تري از اين فعل و انفعالات ارائه كرد.

دكتر ماتياس رمپل در يك نگاه

دكتر ماتياس رمپل در رصدخانه مركز ملي تحقيقات اتمسفريك آمريكا طي 3 سال گذشته رشته تحقيقات گسترده‌اي را در خصوص خورشيد و چرخه‌هاي 11 ساله تغييرات در اين ستاره ادامه داده است. وي عمده تمركز تحقيقاتي خود را روي فوران‌ها و لكه‌هاي خورشيدي معطوف كرده و با همكاري گروهي از دانشمندان بين‌المللي درصدد كشف نشانه‌هاي تازه‌اي از تأثيرگذاري اين فرآيندها بر اوضاع جوي زمين است.

مهدي پيرگزي
www.jamejamonline.ir

نشانه‌های حیات در سیاره‌ای فراخورشیدی 

 برای دومین بار، پژوهشگران موفق شدند مولکول‌های آلی را در اطراف سیاره‌ای مشتری‌مانند و داغ در خارج از منظومه شمسی کشف کنند. این بدان معنی است که فراوانی مولکول‌های آلی و بنیان‌های اصلی حیات در جهان، بسیار بیشتر است و احتمالا حیات بسیار آسان‌تر شکل‌ می‌گیرد. 

برای دومین بار، پژوهشگران موفق شدند مولکول‌های آلی را در اطراف سیاره‌ای مشتری‌مانند و داغ در خارج از منظومه شمسی کشف کنند. این بدان معنی است که فراوانی مولکول‌های آلی و بنیان‌های اصلی حیات در جهان، بسیار بیشتر است و احتمالا حیات بسیار آسان‌تر شکل‌ می‌گیرد.

پژوهشگران ناسا توانستند در جایی بسیار دور از منظومه شمسی، مولکول‌های پایه حیات را در یک سیاره گازی داغ بیابند. این کشف، گامی رو به جلو برای منجمانی است که درتلاشند سیاراتی را که می‌توانند میزبان حیات باشند، مشخص کنند این سیاره تازه‌کشف شده قابل سکونت نیست، ولی مواد شیمیایی مشابهی دارد که، اگر در آینده در اطراف یک سیاره سنگی کشف شود، می‌تواند نشانه‌ای از وجود حیات باشد.

مارک سواین از پژوهشگران آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا، جی.پی.ال در پاسادنای کالیفرنیا می‌گوید: «این دومین سیاره خارج از منظومه شمسی است که در آن آب، متان و دی‌اکسید کربن یافت شده، موادی که وجود آنها برای فرایندهای زیستی در سیارات قابل سکونت لازم است. کشف ترکیبات آلی در دو سیاره بیرون از منظومه شمسی، این احتمال را افزایش می‌دهد که سیاراتی که در آنها مولکول‌های لازم برای حیات وجود دارند، به تعداد بیشتر و حتی معمول‌تر در فضا وجود دارند».

سواین و پژوهشگران همکارش از اطلاعات دو رصدخانه مداری بزرگ ناسا یعنی تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی اسپیتزر برای بررسی سیارهHD ۲۰۹۴۵۸b استفاده کردند. این سیاره گازی داغ و عظیم‌الجثه از مشتری بزرگ‌تر است و به دور ستاره‌ای خورشید مانند در فاصله ۱۵۰ سال نوری از زمین در صورت فلکی اسب بالدار (پگاسوس) می‌چرخد. یافته‌های جدید آنها، دومین کشف این گروه بعد از کشف دی‌اکسید کربن در اطراف یک سیاره گازی داغ و مشتری‌مانند است به نام HD ۱۸۹۷۳۳b است. مشاهدات پیشین هابل و اسپیتزر از آن سیاره، آب و بخار متان را نیز آشکار کرد.

این کشفیات با طیف‌سنجی انجام شد. در این روش، پرتوهای نور مریی از درون ابزاری منشورمانند عبور می‌کنند و به مولفه‌های تشکیل دهنده تجزیه می‌شوند. هر ماده شیمیایی بر طول‌موج‌های بخصوص و یکتایی از طیف نور مریی و فروسرخ تاثیر می‌گذارد و بدین‌سان، می‌توان با بررسی دقیق طیف، مواد مختلف شیمیایی تشکیل دهنده آن را آشکار کرد. اطلاعات دوربین فروسرخ نزدیک هابل و طیف‌سنج چند جسمی آن، وجود مولکول‌ها را نشان می‌دهد و اطلاعات نورسنج و طیف‌سنج فروسرخ اسپیتزر نیز مقدار آنها را معین می‌کند.

«این نشان می‌دهد که ما می‌توانیم مولکول‌های لازم برای فرایند‌های حیاتی را کشف کنیم». اکنون منجمان می‌توانند با مقایسه جو دو سیاره، به شباهت‌ها و تفاوت‌های این دو سیاره هم‌دسته پی ببرند. برای مثال، مقادیر نسبی آب و دی‌اکسید کربن در دو سیاره مشابه است، ولی HD ۲۰۹۴۵۸b مقادیر بیشتری از متان به نسبت HD ۱۸۹۷۳۳b دارد. سواین می‌گوید: «مقدار زیاد متان چیزی را به ما نشان می‌دهد. این می‌تواند به این معنی باشد که چیز خاصی در ترکیبات تشکیل دهنده این سیاره وجود داشته است».

دیگر سیارات بزرگ داغ و مشتری مانند را نیز می‌توان با استفاده از امکانات موجود بررسی و با هم مقایسه نمود. این کار پایه و اساس نوعی تحلیل است که اخترشناسان باید انجام دهند تا در نهایت بتوانند فهرستی از سیارات سنگی زمین مانند تهیه کنند که در آنها، نشانه‌هایی از مواد آلی نشان‌گر حیات احتمالی وجود دارد.

انتظار می‌رود که ماموریت کپلر ناسا بتواند تعدادی از این دنیاهای جامد را کشف کند. این فضاپیما در سال جاری پرتاب شد، ولی به اعتقاد اخترشناسان ما دست‌کم یک دهه تا کشف حیات احتمالی روی چنین سیاراتی زمان لازم داریم.

اگر زمانی چنین سیارات زمین مانندی در آینده کشف شوند، «کشف ترکیبات آلی الزاما به این معنی نخواهد بود که روی یک سیاره حیات وجود دارد، چرا که راه‌های دیگری نیز برای تولید چنین مولکول‌هایی وجود دارد. اگر ما مواد شیمیایی آلی را روی یک سیاره سنگی زمین مانند کشف کنیم، پس از آن خواهیم خواست تا به اندازه کافی در مورد آن سیاره بدانیم تا فرایندهای غیر زیستی را که ممکن است به حضور این مواد روی آن سیاره ختم شده باشند، حذف کنیم».

«این موارد آنقدر از ما دور هستند که نمی‌شود به آنجا کاوشگر فرستاد، در نتیجه تنها راهی که ما بتوانبم چیزی در مورد آنها بدانیم این است که تلسکوپ‌ها را روی آنها تنظیم کنیم. طیف‌سنجی، ابزاری بسیار قوی برای تعیین مواد شیمیایی و دینامیک آنها است».

این خصیصه تعاملی که در جی.پی.ال توسعه یافته، داستان کشف سیارات جدید بیرون منظومه شمسی را وارد مرحله تازه‌ای می‌کند، داستانی که با تفکرات فلاسفه باستانی آغاز شد و در نهایت به وضعیت کنونی مشاهدات و رصدهای فضایی توسط ماموریت‌های اسپیتزر و کپلر ناسا رسید. در طول زمان نقاط برجسته‌ای در فرهنگ، فناوری و علم وجود داشته‌اند که از جمله آنها، یک شمارنده سیارات خواهد بود که آهنگ کشف سیارات بیرونی را در طول زمان تعقیب می‌کند.

تلسکوپ فضایی هابل یک پروژه همکاری بین‌المللی بین ناسا و آژانس فضایی اروپا است و هدایت آن در مرکز فضایی گودارد در گرینبالت مریلند است، انستیتوی علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور مریلند عملیات علمی هابل را هدایت می‌کند. اتحادیه دانشگاه‌ها برای پژوهش‌های اخترشناسی، آئورا مستقر در واشینگتن، این انستیتو را برای ناسا مدیریت می‌کند.

جی.پی.ال ماموریت تلسکوپ فضایی اسپیتزر را برای ناسا مدیریت می‌کند. ماموریت‌های علمی در مرکز علمی اسپیتزر در کالتک (انستیتو فناوری کالیفرنیا در پاسادنا) هدایت می‌شود. کلتک هم‌چنین جی.پی.ال را برای ناسا اداره می‌کند.

اسرار و رموز جهان زیر پوسته زمین 

در حالیکه اطلاعات اندکی تاکنون در باره مرکز کره زمین در اختیار بوده است، هم اکنون داده های مربوط به زمین لرزه ها ثابت می کند که مرکزی ترین و درونی ترین لایه کره زمین واقعا سخت است. 

در حالیکه اطلاعات اندکی تاکنون در باره مرکز کره زمین در اختیار بوده است، هم اکنون داده های مربوط به زمین لرزه ها ثابت می کند که مرکزی ترین و درونی ترین لایه کره زمین واقعا سخت است.

هر چند که زلزله ۵/۷ ریشتری در موزامبیک در قاره آفریقا در فوریه سال ۲۰۰۶ میلادی خسارات مالی بزرگی به جای گذاشت و دو نفر نیز جان سپردند اما دانشمندان ژاپنی توانستند از این زلزله به نفع تحقیقات خود استفاده کنند. شبکه ای از دتکتورهای بسیار حساس در ژاپن امواج زمین لرزه موزامبیک را ثبت کردند و زمین شناسان بر اساس این داده ها که به تازه گی در نشریه علمی "طبیعت" منتشر کرده اند، کیفیت داخلی ترین و مرکزی ترین لایه و بخش زمین را کشف کردند که یکی از رموز و اسرار بزرگ زمین است. از آنجا که یک سوند کاوشگر و تحقیقی در مسیر ۶۴۰۰ کیلومتری تا مرکز زمین تحت تاثیر گرمای شدید ذوب و تحت فشار عظیم نرم و له می شود، پژوهشگران نمی توانند چنین سوندی را به سادگی به مرکز زمین بفرستند. چنین کاوشگری باید ابتدا از ۳ هزار کیلومتر لایه سنگی و سخت زمین و سپس یک قشر آهنین مایع ۲ هزار کیلومتری و آتشین عبور کرده تا به مرکزی ترین و دورنی ترین لایه و سپس به هسته زمین برسد. این در حالیست که هسته زمین با ۶۷۰۰ درجه سانتیگراد حتی داغ تر و گرم تر از سطح خورشید است و باید یک مایع آتشین باشد، اما فشار توده زمین هسته آن را به یک گلوله آهنین سخت و محکم تبدیل کرده است. این تئوری، یک دیدگاه و نظر علمی است و هنوز ثابت نشده است که مرکز و هسته زمین، واقعا سخت و محکم است و صرفا بطور غیرمستقیم و از طریق تجزیه و آنالیز امواج زمین می توان چنین امری را ثابت کرد. از آنجا که امواج از مرکز یک زلزله به سمت وسط زمین پیش می روند، خصوصیات خود را در مرز بین هسته آهنین سخت و مایع تغییر می دهند.

در انتهای دیگر زمین و در نقطه ای که امواج در نهایت می رسند، می توان نشانه های زمین لرزه را با خصوصیات خاصی ثبت کرد و اصطلاحا انگشت نگاری زلزله ای یک هسته سخت و محکم را ثبت کرد. بر پایه گزارش"جیمز وکای" کارشناس زلزله از دانشگاه بریستول انگلیس و همکارانش در نشریه طبیعت، این پژوهشگران که چندین سال در جستجوی اینگونه علامت ها و نشانه های زمین هستند، داده ها و علامت های ثبت شده در شبکه سنسور ژاپن موسوم به "اچ.آی.- نت" را نیز بررسی کردند. از آنجا که چنین علامت هایی پس از عبور از چند هزار کیلومتر از مرکز زمین تا سطح آن، صرفا اندکی از انرژی خود را دارا می باشند، اندازه گیری چنین علامت هایی در حالت عادی بسیار سخت است. پژوهشگران برای دسترسی به این اطلاعات که آیا هسته داخلی زمین سخت و محکم است، باید از درون داده های ثبت شده، راه امواج را مجزا و فیلتر کنند. شبکه سنسور در ژاپن حتی تمام امواج زمین لرزه ای را ردیابی و ثبت کرده است که از راههای دیگر از لایه های زمین عبور کرده اند و می توان آنها را با صدای مهیب قطارها بر روی ریل، صدای تکان دادن درختان توسط باد به سادگی اشتباه گرفت که دائم زمین را تکان می دهند. اما "یوآخیم ریتر" متخصص فیزیک زمین در دانشگاه فنی کارلسروهه معتقد است که "وکای" توانسته است خوشبختانه امواج واقعی زمین لرزه و تکان های دیگر داخل زمین را از یکدیگر تفکیک کند. ریتر نتایج تحقیقات وکای را دارای قابلیت علمی خواند و تاکید کرد، بیش از ۷۰۰ سنسور شبکه اندازه گیری ژاپن که در عمق زمین قرار داشته اند بندرت تکان ها و مزاحمت های سطح زمین را احساس و ردیابی و ثبت کرده اند. این ژئوفیزیکدان آلمانی در عین حال می گوید، مساله سخت و محکم بودن هسته داخلی زمین اصلا یک موضوع مهیج و داغی نیست و در حقیقت بحثی در این رابطه وجود ندارد که هسته زمین سخت است. ریتر افزود، موضوع کیفیت ترکیب مرکز زمین مهمتر از مطالعاتی می باشد که یک ماهیت سخت برای مرکز زمین قائل است.

این ژئو فیزیکدان دانشگاه کارلسروهه می گوید، بشر هنوز کیفیت ترکیب مرکز زمین را نمی داند و در این مورد همچنان در ناآگاهی به سر می برد. بطوریکه پژوهشگران معتقدند که لایه آهنین در مرکز زمین سریع تر از بقیه زمین می چرخد اما علت این امر برای دانشمندان نامشخص می باشد و احتمالا این است که فلز در همه نقاط از کیفیت و خصوصیت مساوی برخوردار نیست. "کنت کره آگر" زمین شناس دانشگاه واشنگتن در سیاتل می گوید، هسته درونی و داخلی زمین یک جهان برای خود است و احتمالا ساختار کریستالی میکروسکپی که لایه آهنین و سخت در آن قرار دارد، در همه جا مساوی و مشابه نیست. "کره آگر" افزود، ما به عنوان نمونه احتمال می دهیم که نیمه گلوله غربی و شرقی زمین نیز با یکدیگر تفاوت دارند. "کره آگر" نیز داده های "وکای" را به ویژه از این جهت جالب می داند که امواج زمین لرزه موزامبیک در آن دو بار ثبت شده اند. اولین نشان و علامت این امواج زلزله پس از یک سفر ۵/۲۹ دقیقه ای به ژاپن می رسد و صرفا ۷ ثانیه بعد، دومین نشان این امواج ظاهرا پس از عبور از هسته درونی زمین به ژاپن می رسد. از آنجا که دومین بخش امواج از یک لایه دیگر گلوله فلزی عبور کرده است که خصوصیت دیگری دارد، سرعت آن کمتر بوده است.

از دیدگاه پژوهشگران، کیفیت ترکیب مرکز آهنین زمین ما، برای این کره اهمیت دارد. در حالیکه هسته سخت و محکم زمین دائما رشد می کند، لایه و قشر و جداره خارجی هسته را گرم و داغ می کند که از آهن مایع است. فلز در اثر این انرژی، در لایه های زمین جریان یافته و در نهایت حوزه مغناطیسی زمین را ایجاد می کند. پژوهشگران برای درک این به اصطلاح "دینامو"، تمایل دارند داده ها و اطلاعات بیشتری در باره ساختار و ساختمان هسته سخت زمین کسب کنند. ریتر امید دارد که داده های و اندازه گیری های وکای، از طریق مشاهدات زیادی در دیگر نقاط زمین تکمیل شود. اما برای دسترسی به چنین مشاهداتی باید متاسفانه هنوز در چند نقطه دیگر زمین، زلزله های خطرناکی اتفاق بیافتد و ابتدا از این طریق می توان یک تصویر از هسته زمین به دست آورد.

 آفتاب