المپیاد نجوم


شهاب‌سنگ مصنوعی,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضا
درباره : نجومی

دانشمندان احتمال وجود دریاچه‌های زیرزمینی را در سطح سیاره‌ی ستاره‌ی برنارد بالا می‌دانند و از این‌رو این سیاره می‌تواند گزینه‌ای مناسبی برای میزبانی از حیات فرازمینی باشد.

یکی از نزدیک‌ترین سیاره‌های خارجی به زمین، سیاره‌ای است که دور ستاره‌ی برنارد می‌چرخد و باوجود دمای کم، احتمال میزبانی آن برای حیات بالا است. بر اساس جدیدترین یافته‌ها، فرآیندهای زمین‌گرمایی می‌توانند آب زیر سطح این سیاره موسوم به سیاره‌ی b را گرم کنند و شرایط را برای رشد حیات هموار کنند. در آینده‌ای نزدیک، تصاویر ثبت‌شده توسط تلسکوپ جیمز وب می‌توانند به درک این مسئله و شرایط این سیاره برای حیات کمک کنند. همچنین ابزارهایی که بعدا در آینده از راه می‌رسند، می‌توانند نشانه‌های حیات را در سطح این سیاره کشف کنند.

به گفته‌ی ادوارد گوینان، پژوهشگر دانشگاه ویلانوای پنسیلوانیا این سیاره می‌تواند شرایط خوبی برای حیات داشته باشد. بر اساس نتایجی که گوینان و همکار او اسکات اینگل از داده‌های ۱۵ ساله به دست آوردند، اگرچه سطح این سیاره برای جریان آب مایع و رشد حیات بسیار سرد است؛ اما اقیانوس‌هایی زیرزمینی را در دل خود دارد.

چنین اقیانوس‌هایی تنها در سیاره‌های سنگی شکل می‌گیرند؛ بنابراین اگر این سیاره یک غول گازی باشد، نمی‌توان به رشد حیات در آن امیدوار بود. اینگل نیز دراین‌باره می‌گوید اگر این سیاره یک ابرزمین باشد، تمام شرایط برای حیات فراهم می‌شود.این دو پژوهشگر، نتایج اکتشافات خود را در ۲۲۳امین نشست سالیانه‌ی انجمن ستاره‌شناسی آمریکا منتشر کردند.

سیاره b

تصویرسازی هنرمندانه از سطح منجمد سیاره‌ی b برنارد

غول گازی یا ابَرزمین؟

ستاره‌ی برنارد با فاصله‌ی ۶ سال نوری از زمین، نزدیک‌ترین تک‌ستاره به خورشید محسوب می‌شود و تنها ستاره‌های سه‌تایی منظومه‌ی آلفا قنطورس از برنارد به زمین نزدیک‌تر هستند. نزدیکی ستاره‌ی برنارد بسیاری از پژوهشگرها را تشویق کرده است که ابزارها و تلسکوپ‌های خود را به سمت آن قرار دهند. در دهه‌ی ۱۹۷۰، ستاره‌شناس‌ها به علائم وجود یک سیاره در اطراف این ستاره‌ی کم‌نور پی بردند. تا اینکه در نوامبر ۲۰۱۸ از کشف یک سیاره‌‌ی بزرگ در اطراف این ستاره خبر دادند.

مقاله‌های مرتبط:

سیاره‌ی b به‌عنوان یک سیاره‌ی سنگی، بسیار بزرگ و حداقل ۳.۲ برابر زمین است. اگرچه مدار آن دقیقا مانند عطارد است اما این سیاره به دلیل نور کم ستاره‌اش، یک دنیای منجمد است (اگر ستاره‌ی برنارد جایگزین خورشید در منظومه‌ی شمسی شود، درخشش آن تنها ۱۰۰ برابر بیشتر از ماه کامل خواهد بود و زمین به‌سرعت به یک دنیای منجمد تبدیل می‌شود).

بااین‌حال، این اطلاعات از انگیزه‌ی گوینان و اینگل برای کشف این سیاره کم نکرد. این سیاره با حداقل دمای منفی ۱۷۰ درجه‌ی سانتی‌گراد، مشابه قمر اروپای سیاره‌ی مشتری است. قمر اروپا با وجود اقیانوس‌های زیرزمینی یکی از محتمل‌ترین قمرها برای رشد حیات در منظومه‌ی شمسی است.

بااینکه تشعشعات مشتری منجر به ذوب یخ‌های اروپا می‌شود اما به عقیده‌ی دو پژوهشگر، در سیاره‌ی b ستاره‌ی برنارد، یک انرژی متفاوت، عامل به وجود آمدن دریاچه‌ها و دریاهای زیرزمینی است؛ بنابراین تمرکز خود را روی این سیاره گذاشتند.

چرخش سیاره bیک تصویر هنری از ابرزمینی که به دور ستاره‌ی برنارد در حال چرخش است

گوینان می‌گوید:

ابرزمین‌ها قابلیت تولید انرژی زمین‌گرمایی بیشتر را دارند و می‌توانند یخ بعضی مناطق را ذوب کنند برای مشاهده‌ی دریاچه‌های مشابه لزوما نباید به مشتری سفر کرد. یک نمونه‌ی بارز صفحات یخی قطب جنوب است که روی صدها دریاچه را پوشانده‌اند و احتمالا این دریاچه‌ها بر اثر گرمای هسته‌ی زمین به وجود آمده‌اند.

بزرگ‌ترین صفحه‌ی یخی، دریاچه‌ی Vostok است که تصور می‌شود حاوی یک مجموعه‌ی گسترده از موجودات زنده‌‌ی متمایز از میلیون‌ها سال قبل باشد. گوینان و اینگل احتمال می‌دهند محیط‌های مشابه این دریاچه، روی سیاره‌ی سنگی b وجود داشته باشند.

سنگی، یک اصطلاح کلیدی است و پژوهشگرها هنوز از اندازه‌ی دقیق سیاره‌ی برنارد مطمئن نیستند (فقط می‌دانند جرم آن ۲.۳ برابر جرم زمین است). به همین دلیل احتمالا این سیاره یک ابرزمین سنگی است؛ اما اگر جرم آن هفت الی هشت برابر زمین باشد، می‌توان گفت مدل کوچک‌شده‌ی نپتون محسوب می‌شود و درست مانند دنیای آبی منظومه‌ی شمسی (نپتون) این نوع غول گازی نیز فاقد سطح مناسب برای رشد و تکامل حیات است. در چنین شرایطی جستجوی حیات روی این سیاره به پایان می‌رسد.

دریاچه Vostok

تصویر رادارنمایی از Lake Vostok را نمایش می‌دهد که در اعماق یخ‌های قطبی پنهان شده است.

تلسکوپ جیمز وب می‌تواند با عکس‌برداری مستقیم از این سیاره، به ماهیت رازآلود آن پی ببرد. برای این نوع عکس‌برداری، سیاره باید به اندازه‌ی کافی از ستاره‌ی میزبان خود دور باشد تا نور آن مسدود شود؛ در غیر این صورت درخشش بالای سیاره مانع از رصد موفق آن می‌شود.

اما این بار نور کم ستاره‌ی برنارد به کمک خواهد آمد. به گفته‌ی گوینان اگر این سیاره یک مینی‌نپتون باشد، تلسکوپ وب به‌راحتی می‌تواند آن را تشخیص دهد؛ اما اگر یک دنیای سنگی باشد تشخیص آن کمی دشوار خواهد بود. با این حال، آن‌ها امیدوارند با استفاده از فناوری‌های جدید تلسکوپ بتوانند آن را رصد کنند.

اگر درخشندگی سیاره‌ی b زیاد باشد، احتمالا یک مینی‌نپتون خواهد بود

از طرفی ستاره‌ی برنارد محبوبیت زیادی دارد. مجاورت آن با منظومه‌ی شمسی ما باعث شده است سال‌ها هدف شکار ستاره‌‌شناسان قرار بگیرد و به گفته‌ی اینگل این سیاره یکی از اولویت‌های تلسکوپ‌ وب است. اگر تلسکوپ وب، این سیاره را یک دنیای تاریک تشخیص دهد، پس احتمال سنگی بودن آن بالا خواهد رفت. بااین‌حال اگر درخشندگی سیاره زیاد باشد احتمالا یک مینی‌نپتون خواهد بود.

در صورت وجود حیات زیر سطح یخی سیاره‌ی b، تلسکوپ‌های نسل آینده می‌توانند علائم آن را پیدا کنند. اگر سیاره مانند قمر اروپا دارای آبفشان باشد، پژوهشگرها می‌توانند در فواره‌های آن به جستجوی موجودات زنده بپردازند؛ اما برای این کار به تلسکوپ‌هایی نیاز است که احتمالا در دهه‌های آینده ساخته خواهند شد.

درباره : نجومی

قطعات ماهواره پیام در اقیانوس هند سقوط کرد

معتمدی، رئیس دانشگاه امیرکبیر در خصوص سرنوشت ماهواره پیام پس از پرتاب ناموفق با ماهواره‌بر سیمرغ گفت قطعات باقی‌مانده از این ماهواره ایرانی در اقیانوس هند سقوط کرده است.

در روز سه‌شنبه ۲۵ دی‌ماه ۹۷ ماهواره ایرانی پیام با ماهواره‌بر سیمرغ به فضا پرتاب شد، اما متاسفانه با طی ۲ مرحله موفق، در مرحله سوم به سرعت کافی نرسید و نتوانست در مدار قرار بگیرد. احمد معتمدی، رئیس دانشگاه امیرکبیر در خصوص آخرین وضعیت ماهواره ایرانی پیام عنوان کرد عملکرد این ماهواره بومی بسیار مطلوب بود، زیرا توانست حدود ۶ دقیقه از فضا به زمین سیگنال مخابره کند که این موضوع عملکرد صحیح این ماهواره را نشان می‌دهد. وی درباره موقعیت فعلی این ماهواره توضیح داد با توجه به اینکه GPS پیام تا دقایق آخر فعال بود می‌توانیم بگوییم قطعات باقی‌مانده آن در اقیانوس هند سقوط کرده است.

ساخت ماهواره پیام ۲ در دستور کار قرار گرفت

رئیس دانشگاه امیرکبیر در خصوص دلیل قرار نگرفتن پیام در مدار ۵۰۰ کیلومتری زمین عنوان کرد ماهواره‌بر سیمرغ سرعت اولیه‌ای که می‌بایست به پیام بدهد را اشتباه محاسبه کرد و البته احتمال دارد این اشتباه به سوخت پرتاب‌گر نیز مرتبط باشد، هرچند در مسیر پرتاب و پرواز هیچ مشکلی مشاهده نشد. وی در پایان خاطرنشان کرد محمد جواد آذری جهرمی، وزیر ارتباطات دستور داد نمونه جدیدی از این ماهواره را با نام پیام ۲ طراحی کنیم که با توجه به دانش فنی که برای ساخت ماهواره و پرتابگر به دست آوردیم، می‌توانیم آن را کمتر از یک سال دیگر بهره‌برداری کنیم.

درباره : نجومی

لمپیاد نجوم: مدتها پس از همجوشی و خنک شدن کوره‌های خورشیدی، باقیمانده‌های خورشید یک بلور غول‌پیکر را در آسمان ایجاد می‌کنند – یکی از اشیاء بیشمار در کهکشان ما.

interior of white dwarf vبه گزارش لمپیاد نجوم، اخترشناسان شواهدی را کشف کرده‌اند مبنی بر اینکه ستارگان کوتوله‌ سفید به بلورهای فلزی تبدیل می‌شوند. با کنار گذاشتنِ توصیفات شاعرانه، می‌توان نحوه‌ محاسبه سن برخی از قدیمی‌ترین اشیاء در جهان را به چالش کشید. محققان انگلیسی، کانادایی و آمریکایی با استفاده از داده‌های ماهواره‌ گایا موسسۀ فضایی اروپایی یک فرضیه ۵۰ ساله را تأیید کردند؛ این فرضیه مراحلی را توصیف می‌کند که بسیاری از ستارگان قبل از مرگ و زندگی مجدد به بصورت بلور پشت سر می‌گذارند.

پیر-امانوئل ترمبلی فیزیکدان دانشگاه وارویک گفت: «این اولین شواهدی است که نشان می‌دهد ستارگان کوتوله‌ سفید متبلور می‌شوند یا از حالت مایع به جامد تبدیل می‌شوند. پنجاه سال قبل پیش‌بینی شد که به دلیل تبلور شاهد افزایش تعداد کوتوله‌های سفید در رنگ‌ها و درخشندگی‌های خاصی خواهیم بود و اکنون آن را مشاهده کرده‌ایم.»

در حالیکه ستارگان پرجرم خیلی بزرگتر از ستارگان ما هستند، بیشتر ستاره‌ها در جهان دارای جرم نسبتأ متوسطی هستند که با سرعت خیلی بیشتری پیر می‌شوند. وقتی هیدروژن به آهستگی حرکت می‌کند، ستارگانی مثل خورشید شروع به خنک شدن و منقبض شدن می‌کنند. این امر باعث می‌شود موج مختصری از انرژی در جو ایجاد شود و حرارت زیادی را با خود به همراه بیاورد.

در عین حال، هسته‌ آن کوچک می‌شود و هلیوم را به عناصر سنگین‌تری مثل کربن و اکسیژن فشرده می‌کند. نتیجۀ نهایی یک کوتوله‌ی سفید است – یک توپ بسیار فشرده به اندازه‌ زمین که بخش کوچکی از هسته‌ آن (۱cm3) تقریبأ  به اندازۀ ۱۰ تن است. سرنوشت نهایی این قلب‌های وِلرمِ ستارگانِ در حال مرگ چیزی نیست جز یک جسدِ یخ زده به نام کوتوله‌ سفید.

با توجه به مدت زمان تقریبی خنک شدن کوتوله‌های سفید، تعداد کمی از آنها تاکنون به این نقطه رسیده‌اند. پیدا کردن چنین چیزی طرز تفکر ما نسبت به سن جهان را عمیقأ تغییر خواهد داد. اما یک کوتوله‌ سفید چگونه حرارتش را منتشر می‌کند؟ مکانیک درونی تفاوت بزرگی در نحوۀ حرکت حرارت به سمت سطح ایجاد می‌کند و مدتها موضوع بحث بوده است.

در اعماق کوتوله‌ سفید، الکترون‌ها آزادانه حرکت می‌کنند، در میان جمعیتی از هسته‌های کربن و اکسیژن سر می‌خورند و حرارت را به آرامی با خود به سمت یک سطحِ رساناتر حمل می‌کنند. به لحاظ نظری، در حدود ۱۰ میلیون درجه، دیگر انرژی کافی برای تغییر مکان هسته‌های مثبت در مرکز وجود ندارد. آنها در محلشان قفل می‌شوند و یک ساختار بلوری عظیم را ایجاد می‌کنند که مقدار زیادی انرژی آزاد می‎‌کند.

موضوع این است که همه چیز به زمان بستگی دارد. در کوتوله‌های سفید کوچک، تبلور با فرآیندی که هسته را به لایه‌های خارجی متصل می‌کند همراه است که باعث می‌شود انرژی حرارتی به آسانی منتشر شود. وقتی متصل شوند، ستاره به طور موثر خنک می‌شود. ستارگان خیلی سنگین‌تر اسرارآمیزترند. بخاطر اندازۀ کوچک کوتوله‌های سفید و اثر خنک شدگی مبهم گونه‌های پرجرم‌تر، یافتن شواهدی در مورد توالی آنها دشوار بوده‌ است.

image e White Dwarf Crystalsمحققان داده‌هایی را در مورد بیش از ۱۵ هزار شی که می‌توانند کوتوله‌ سفید باشند جمع‌آوری کرده‌اند (همگی در فاصلۀ تقریبی ۳۰۰ سال نوری تا زمین قرار دارند). آنها پس از مقایسه‌ جرم‌ها و سن‌ها دریافتند که ستارگان بیشتری با درخشندگی و رنگ خاص وجود داشتند. این الگو به درستی با پیش‌بینی‌های نظری همسو است؛ این پیش‌بینی‌ها نشان می‌دادند کوتوله‌های سفید با یک جرم خاص چگونه حرارتشان را منتشر می‌کنند، یعنی تبلور خیلی زودتر در کوتوله‌های با جرم‌هایی فراتر از جرم خورشید ما رخ می‌دهد.

ترمبلی گفت: «تمام کوتوله‌های سفید در نقطۀ خاصی از تکاملشان متبلور می‌شوند، گرچه کوتوله‌های سفید پرجرم‌تر سریعتر وارد فرآیند می‌شوند. این امر بدین معنا است که میلیاردها کوتوله‌ی سفید در کهکشان ما قبلأ این فرآیند را کامل کرده‌اند و ضرورتأ کره‌های بلوری در آسمان هستند.» تأیید این مدل دلالت‌های نسبتأ بزرگی برای افزایش سن رایج‌ترین اشیاء در کهکشان راه شیری دارد.

وقتی تبلور قبل از اینکه کوتوله‌های سفید حرارتشان را منتشر کنند رخ دهد، فرآیند خنک شدن آنها مختل می‌شود و روند پیری آنها تا ۲ میلیارد سال به تأخیر می‌افتد. نه تنها محققان دریافتند که تبلور خیلی زود در کوتوله‌های سفید رخ داده، بلکه انرژی بیشتری نسبت به آنچه که پیش‌بینی شده بود هدر رفت. ترمبلی افزود: «معتقدیم که علت آن تبلور اکسیژن و سپس فرورفتگی آن در هسته است؛ فرآیندی که مشابه با رسوب‌گذاری در بستر رودخانه بر روی زمین است.»

به نظر اخترشناسان، این مشاهدات به ما کمک می‌کنند تأیید کنیم که ستارگانی مثل خورشید، چگونه با گذشت زمان تغییر پیدا می‌کنند و ایدۀ بهتری در مورد تکامل کهکشان ما ارائه می‌دهند. بقیه‌ی ما می‌توانیم به کیهان خیره شویم و قدردان کوره‌های غبار ستاره‌ای باشیم؛ الماس‌های خیلی بیشتری نسبت به آنچه تصور می‌کردیم وجود دارد. این تحقیق در مجله‌ Nature منتشر شده است.

ترجمه: سحر  الله‌وردی/ سایت علمی لمپیاد نجوم

منبع: sciencealert.com

درباره : نجومی

ماه گرفتگی,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضا

کارشناس لمپیاد نجوم گفت: دوشنبه اول بهمن ماه خسوفی رخ می دهد که در قاره آمریکا و غرب اروپا قابل رویت است و تهرانی هم ۹ دقیقه می توانند این پدیده را ببینند.

به گزارش تسنیم، علی آزادگان در گفتگو با مهر در خصوص رویداد لمپیاد نجومی خسوف گفت: سحرگاه دوشنبه اول بهمن ۹۷ ماه گرفتگی کلی رخ خواهد داد اما به جز بخشهای ابتدایی آن، دیگر مراحل از ایران قابل مشاهده نخواهد بود.

 

وی با اشاره به کشورهایی که می توانند به خوبی این خسوف را رصد کنند، افزود: فقط قاره آمریکا و بخشهایی از غرب اروپا همه مراحل این خسوف را می توانند ببینند.

 

کارشناس لمپیاد نجوم خاطر نشان کرد: ماه در ساعت ۰۶:۰۶ صبح وارد نیم سایه زمین می شود؛ این مرحله هنوز برای چشم غیر مسلح قابل تشخیص نیست اما با ورود ماه در ساعت ۰۷:۰۳ به تمام سایه زمین، می توان اثرات سایه را روی سطح ماه به تدریج مشاهده کرد.

 

به گفته آزادگان، در ساعت ۰۸:۱۱ نیز ماه کاملا وارد سایه زمین شده و گرفت کلی آغاز می شود. در ساعت ۰۸:۴۲ ماه به وسط سایه می رسد و به تدریج مراحل خسوف برعکس طی می شود تا ماه کاملا از سایه و نیم سایه زمین خارج شود.

 

وی عنوان کرد: البته فقط یکی دو مرحله ابتدایی خسوف را از ایران می توان دید که آن هم بستگی به محل حضور خواهد داشت.

 

وی با اشاره به نواحی ایران که خسوف اول بهمن از آن قابل رصد است، بیان کرد: افرادی که در غرب کشور هستند می توانند بخش های ابتدایی خسوف را رصد و عکاسی کنند.

 

ازادگان گفت: ماه در تهران ساعت ۷ و ۱۳ دقیقه بامداد غروب می کند و در تهران حدود ۹ دقیقه از آغاز خسوف را می توان دید.

 

وی تاکید کرد: گرفتگی کلی ماه در ساعت ۸ و ۱۱ دقیقه صورت می پذیرد و به دلیل اینکه ماه در این زمان در تمام پهنه ایران غروب کرده است در هیچ نقطه ای از کشور نمی توان این مرحله از گرفتگی را مشاهده کرد.

 

کارشناس لمپیاد نجوم بیان کرد: این خسوف را استان های شرقی ایران که ماه برای آنها زودتر غروب می کند به خوبی قابل رصد نخواهد بود و می توان گفت تقریبا هیچ کدام از مرحله خسوف تمام سایه را نمی بینند.

 

وی ادامه داد: به عنوان مثال ماه در مشهد ساعت ۰۶:۴۰ قبل از رسیدن ماه به تمام سایه غروب می کند. در تهران ماه ساعت ۰۷:۱۳ غروب کرده و برای ارومیه نیز ساعت ۷:۴۴ غروب خواهد کرد و این غروب ماه که تقریبا در مراحل شروع خسوف تمام سایه است شرایط عدم رصد را فراهم می کند.

 

وی گفت: ماه گرفتگی روز دوشنبه اول بهمن ۱۳۹۷ که از ساعت ۷ و ۴ دقیقه بامداد شروع می‌شود در استان‏های آذربایجان شرقی و غربی، اردبیل، گیلان، مازندران، تهران، البرز، قزوین، زنجان، همدان،کردستان، کرمانشاه، مرکزی، قم، لرستان، ایلام، خوزستان، چهارمحال و بختیاری و در بخش‏های غربی استان‏های گلستان، سمنان، اصفهان، کهگیلویه و بویراحمد به صورت جزئی دیده می‏ شود.

 

 

درباره : نجومی

حل معمای عجیب پدیده جوی تیتان؛ بارش باران تابستانی رویت شد

بالاخره پس از مدت‌‌ها انتظار، اولین نشانه‌‌ها از وقوع باران تابستانی در نیم‌‌کره‌‌ی شمالی مرموزترین قمر زحل رویت شد.

درباره : نجومی

در تاریخ ۲۹ آذر تا ۱ دی ماه ۱۳۹۷ نخستین نمایشگاه بین المللی صنایع خلاق به همت گروه اقتصادی شرکت سامان گستر اصفهان در محل دائمی نمایشگاه‌های بین المللی استان اصفهان واقع در پل شهرستان با استقبال خوب علاقه مندان برگزار شد.

خانه لمپیاد نجوم در سالن شیخ بهائی غرفه ۰۹ A میزبان علاقه مندان به دنیای لمپیاد نجوم بود. حضور علاقه مندان با سن و سال‌های مختلف باعث دلگرمی ما شده بود. برای بیشتر مراجعین جای تعجب بود که شرکتی در زمینه لمپیاد نجوم آماتوری به کارآفرینی پرداخته باشد.

علاقه مندان دنیای لمپیاد نجوم علاوه بر بازدید از غرفه خانه لمپیاد نجوم و خرید محصولات با تخفیف ۳۰ تا ۵۰ درصد، سؤالات مختلف لمپیاد نجومی خود را نیز مطرح می‌کردند.

کاربرد و هدف صنایع خلاق

صنایع خلاق، صنایعی هستند که اساس آن‌ها ایجاد و انتشار دانش و اطلاعات است و خود را به ویژگی خلاقیت آراسته‌اند که عملاً در زمره صنایع فرهنگی قرار دارند و مواد اولیه آن‌ها خلاقیت فردی یا جمعی انسان است، همچنین این صنایع نیازمند خلاقیت، مهارت و استعداد هستند و پتانسیل بالایی برای تولید ثروت و شغل از طریق بهره برداری از مالکیت معنوی دارند. صنایع خلاق، نشانه‌ای از تحول صنعت فرهنگی است که دنبالگر تغییرات ساختاری ناشی از تأیید فناوری‌های نوین و محصولات جدید می‌باشد.

ویژگی‌های صنایع خلاق

  • گسترش دانش و اطلاعات
  • بهره وری در خلاقیت و نوآوری
  • به اشتراک گذاشتن تفکر، مهارت‌ها و استعدادهای فردی
  • بروز جذابیت‌های فرهنگی، فناوری و میراث معنویی
  • تسریع در انتقال دانش و اطلاعات

درباره : نجومی

لمپیاد نجوم: آیا «اختاپوس» یکی از هوشمندترین گونه‌های کرۀ زمین موجودی بیگانه است؟ یعنی بنیادش حاصل کد ژنتیکی میان ستاره‌ای است و در سیارۀ ما پرورش یافته؟ به گفته دانشمندان ممکن است سرنخ‌هایی در RNA پیشینیان باستانی حیات، در این زمینه وجود داشته باشد.

shutterstockبه گزارش لمپیاد نجوم، در آوریل ۲۰۱۸، یک مقالۀ علمی قابل توجه تحت عنوان «علت انفجار کامبرین- زمینی یا کیهانی؟» منتشر شد. این مقاله، با ۳۳ نویسنده از طیف گسترده‌ای از دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی معتبر، ادعای باورنکردنی‌ای ارائه نمود، که اگر درست باشد، عمیق‌ترین پیامدها را برای درک ما از کیهان خواهد داشت، این مقاله استدلال می‌کند که منشأ حیات روی سیارۀ زمین نبوده است.

پیتر گادفری اسمیت، فیلسوف علوم ِ دانشگاه سیدنی، گفت:« مانند بنیاد مغز انسان که برای اولین‌بار در دریا فرگشت یافت، سرپایان– اختاپوس‌ها، ماهی‌های مرکب و ناتیلوس‌ها- هم بخش ویژه‌ای از پیچیدگی ذهنی‌شان در دریا فرگشت یافت. البته این موجودات، مسیر فرگشتی متفاوتی را نسبت به ما طی کرده‌اند. اگر بتوانیم با سرپایان بعنوان موجودات هوشمند ارتباط برقرار کنیم، بخاطر داشتن تاریخی مشترک و همچنین صمیمیت نیست؛ بلکه به این دلیل است که فرگشت، ذهن ِ ما را دو برابر کرده است. این احتمالاً نزدیک‌ترین موجودی است که در دیدار با بیگانگان هوشمند خواهیم داشت.

اختاپوس‌ها خود را تغییر شکل می‌دهند، آنها فوق‌العاده هوشمند هستند و قدرت شگفت‌انگیزی در ویرایش ِ بدن خود دارند. در آوریل سال گذشته، محققان دریافتند که اختاپوس- و برخی از خویشاوندان ماهی‌های مرکب و کیسه‌ماهی‌- RNA خود را به طور مرتب ویرایش می‌کنند؛ که به ادعای آن محققان، این توانایی بیولوژیکی پیشرفته‌ای است که از فضای بیرونی آمده است.

شاید بحث‌برانگیزترین جنبه این مقالۀ جدید مربوط به منشأ اختاپوس باشد. بحث با شواهدی قابل قبول آغاز می‌شود، که در مقاله هم اغلب وجود دارد. سرپایان (گروهی متشکل از ماهی مرکب، کیسه‌ماهی، ناتیلوس و اختاپوس) درخت فرگشتی نسبتاً گیج‌کننده‌ای دارند، که برای نخستین‌بار در اواخر دورۀ کامبرین پدیدار شدند و ظاهراً از نوادگان یک ناتیلوئید اولیه میباشند.

از میان این‌ها، اختاپوس جالب‌ترین است و دارای ویژگی‌هایی نظیر: سیستم عصبی پیچیده، چشم‌های پیشرفته و قابلیت استتار، میباشد که در فرگشت ِ آن کاملاً ناگهانی به نظر می‌رسد. به گفتۀ محققان ژن‌های لازم برای این تحول در اجداد آن وجود ندارد. بنابراین دانشمندان معتقدند: «قابل قبول است که بگوییم اختاپوس‌ها از «آینده‌ای» بسیار دور از لحاظ فرگشت ِ زمینی، یا به طور واقع‌گرایانه‌تر، از کیهانِ بزرگ، قرض گرفته شده‌اند.»

Octopusجالب اینجاست که اختاپوس نسبت به ناتیلوس، که احتمالاً نزدیک‌ترین خویشاوند زندۀ جد قبلی‌ آن است، برخی تفاوت‌های بیوشیمیایی و نافذ دارد. به ویژه، شواهدی از تغییرات گستردۀ RNA در پروتئین‌ها وجود دارد که در ساختارهای عصبی ِ سرپایان کشف شده است. این تغییرات حفظ شده‌اند و در هیچ جای دیگری از طبیعت، حتی در ناتلیوس‌ها، تا این حد یافت نشده‌اند. این امر نشان می‌دهد که تحول فرگشتی سرپایان که به لحاظ رفتاری پیچیده است، در زمانی نسبتاً جدید و به طور ناگهانی رخ داده است. مقیاس کلیِ این تغییرات موجب شده که نویسندگان نتیجه بگیرند که نمی‌توان این امر را با فرگشت طبیعی داروین توضیح داد.

محققان استدلال می‌کنند: «یک توضیح قابل قبول در دیدگاه ما این است که ژن‌های جدید احتمالاً واردات فرازمینیِ به سیارۀ ما هستند- بیشتر از همه بعنوان گروه منسجمی از ژن‌هایی که درون تخم‌های بارورشده و محافظت‌شده و نگهداری‌شدۀ اختاپوس عمل می‌کنند، قابل قبول هستند. این می‌تواند یک توضیح کیهانی مختصری برای ظهور ناگهانی اختاپوس، در حدود ۲۷۰ میلیون سال قبل، در زمین باشد.»

“انفجار کامبرین” دوره‌ای بود که طی آن حیات روی زمین به طور چشمگیری و به سرعت در حال تغییر بود؛ این دوره، مدت کوتاهی پس از ظهور رتروویروس‌ها در محیط ما رخ داد. این اتفاق به ویژه برای نوعی از نرم‌تنان به نام سرپایان، چشمگیر بود. شاخک آنها از پوسته‌اشان خارج شد و خود را در لابلای انوع بیشماری از موجودات قرار دادند که در نهایت به اختاپوس، کیسه‌ماهی و ماهی مرکب تبدیل شدند.

دانشمندان نوشتند: «مرزهای فرگشتی اصلیُ گوناگونی انقراض همزمان با رویدادهای بمباران دنباله‌دارها و سنگ‌های آسمانیِ حاوی ویروس، بوده است.» طق این ایده، رتروویروس‌های فضایی، قبل از اینکه خودشان به موجوادت زنده بچسبند، در نهایت وارد سطح زمین شده‌اند. پس از آن، آنها فرگشت موجودات را مجددا برنامه‌ریزی و تغییر دادند.

s. S grطبق این مطالعه: «دومین تمرکز، فرگشت قابل توجه پیچیدگی هوش(سرپایان) است که در ظهور اختاپوس انباشته شده است. سومین تمرکز مربوط به شواهد فسیلی میکروارگانیسم‌هایی که در شهاب‌سنگ‌ها دارای آن هستند و همچنین شناسایی اتمسفر بالایی ذراتی که ظاهراً از بالا و از فضا می‌آیند و دارای حیات هستند، می‌باشد.»

این مقاله استدلال می‌کند که انتقال حیات از فضا، احتمالاً در مقیاسی بزرگتر از صرفاً رتروویروس‌ها بوده است. مجموعه‌هایی از مواد ژنتیکیِ یخ‌زده، قبل از رسیدن به سیاره زمین، در قالب بادهای ستاره‌ای بوده‌اند. «بنابراین این احتمال که تخم‌های نگهداری‌شدۀ ماهی مرکب و یا اختاپوس در قالب اجسام یخی در چندصد میلیون سال قبل به زمین رسیده‌اند، نباید بی‌ارزش انگاشته شود. RNA هم مانند DNA کدهای ژنتیکی را ثبت می‌کند. اما در حالی که DNA یک مولکول دو رشته‌ای است، RNA فقط از یک رشته تشکیل شده است و به عنوان ذخیره‌گاه دائمیِ کدهای ژنتیکی در میان اولین موجودات زمین عمل می‌کرده است.

پژوهشگران دریافته‌اند که در سرپایانی مانند ماهی مرکب معمولی، حداکثر ۶۰٪ از RNA در سیستم عصبی آن بعد از اینکه توسط DNA کدگذاری شده، ویرایش شده است. این تغییرات، مغز آنها را با دمای در حال تغییر در زیستگاه اقیانوسیِ آنها سازگار کرده است. اختاپوس، ماهی مرکب و کیسه‌ماهی به خاطر مشارکت در رفتارهای پیچیده، از باز کردن مخزن آکواریوم گرفته تا فرار کردن با استتار لحظه‌ایِ پوست به منظور پنهان شدن از چشم شکارچی، معروف هستند. این مطالعه نشان می‌دهد که مسیر فرگشتی آنها در پیشرفت عصبی، شامل مکانیزم جدیدی است: ویرایش نتیجه‌بخشِ RNA به نفعِ فرگشت در DNA ژنتیکی آنها.

پان‌اسپرمیا: فرضیه ای است که معتقد است حیات در جایی بوجود نمی‌آید بلکه همواره در جهان وجود داشته، بذرهای آن در جای جای جهان هستی، پراکنده شده و پیوسته از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال می یابد.

کارشناسان با این یافته‌ها متقاعد نمی‌شوند. آوی لئوب، فرانک بی. بیرد، استاد علوم دانشگاه هاروارد، به Newsweek گفتند: این مقاله جالب است، اما جنجالی ایجاد کرده و هیچ اثبات بی‌قید و شرطی مبنی بر اینکه انفجار کامبرین نتیجۀ پان اسپرمیا بوده، ارائه نداده است.» “فرانکس وستال” اخترزیست‌شناس، که در مأموریت مارس اکسپرسِ آژانس فضایی اروپایی شرکت داشته، نسبت به این مقاله شک و تردید دارد. وی گفت: به عنوان مثال، برخی سلول‌های میکروبی در دوره‌های زمانی معینی در فضا زنده می‌مانند. اما در سناریویی که در این مقاله مطرح شده، به این امر نیاز است که آن سلول‌ها به مدت هزاران سال در فضای میان‌ستاره‌ای زنده مانده باشند.»

وستال می‌گوید اگرچه عناصر اصلی شیمیایی حیات احتمالا کیهانی باشد، اما به تحقیقات ِ بیشتری برای بررسی منشأ حیات در زمین نیاز است. وی افزود: «متأسفانه کار بسیار آسانی است که اطلاعات را از ادبیات بیرون آوریم تا از فرضیه‌ای حمایت کنیم. طبیعت باورنکردنی است، و من فکر نمی‌کنم لازم باشد برای توضیح آن از فرازمینی‌ها کمک بگیریم.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجلۀ Progress in Biophysics and Molecular Biology منتشر شده است.

ترجمه: زهرا جهانبانی/ سایت علمی لمپیاد نجوم

منبع: dailygalaxy.com

درباره : نجومی

اطلاعات چین در مورد نیمه تاریک ماه به ناسا,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضا
درباره : نجومی

نپتون هشتمین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی و دورترین سیاره از خورشید است. از نظر بزرگی، نپتون چهارمین سیاره‌ی بزرگ منظومه‌ی شمسی و متراکم‌ترین غول یخی است. جرم نپتون ۱۷ برابر جرم زمین و کمی از دوقلوی خود یعنی اورانوس سنگین‌تر است (جرم اورانوس ۱۵ برابر جرم زمین است). نپتون هر ۱۶۴.۸ سال در فاصله‌ی ۳۰.۱ واحد لمپیاد نجومی (۴.۵ میلیارد کیلومتری) به دور خورشید می‌چرخد. نام نپتون براساس خدای رومی دریا انتخاب شده است.

نپتون را نمی‌توان با چشم غیرمسلح رصد کرد و تنها سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است که براساس پیشگویی‌های ریاضی کشف شد نه مشاهدات تجربی. نپتون درنهایت در سال ۱۸۴۶ با تلسکوپ رصد شد.

جو نپتون هم مانند مشتری و زحل ترکیبی از هیدروژن و هلیوم و همین‌طور ردپاهایی از کربن و احتمالا نیتروژن است، اما درصد بالایی از جو نپتون را یخ‌هایی مانند یخ آب، یخ آمونیاک و یخ متان تشکیل می‌دهد. فضای داخلی نپتون مانند اورانوس ترکیبی از یخ و سنگ است به همین دلیل اورانوس و نپتون در دسته‌ی غول‌های یخی قرار می‌گیرند. دلیل رنگ آبی نپتون، وجود متان در بخش فوقانی جو این سیاره است.

زمین و نپتون

مقایسه‌ی زمین با نپتون

در مقایسه با جو نسبتا یکنواخت اورانوس، جو نپتون فعال و دارای الگوهای آب‌وهوایی است. برای مثال هنگام پرواز وویجر ۲ در سال ۱۹۸۹  از فراز نپتون، یک لکه‌ی سیاه تیره در نیم‌کره‌جنوبی این سیاره مشاهده شد که با لکه‌ی سرخ بزرگ مشتری قابل مقایسه است. رکورد سرعت باد در نپتون به ۲۱۰۰ کیلومتر بر ساعت هم می‌رسد.

مقاله‌های مرتبط:

به‌دلیل فاصله‌ی زیاد این سیاره از خورشید، جو فوقانی آن یکی از سردترین نقاط در منظومه‌ی شمسی است. دمای ابرهای فوقانی در جو این سیاره به منفی ۲۱۸ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد. دما در مرکز این سیاره تقریبا برابر با ۵۱۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است. نپتون دارای یک سیستم حلقوی کمرنگ و گسسته است که در سال ۱۹۸۴ کشف شد و سپس توسط وویجر ۲ تأیید شد.

شکل‌گیری

دانشمندان هنوز در مورد نحوه‌ی شکل‌گیری سیاره‌ها مطمئن نیستند. هم‌اکنون دو نظریه بیشتر به شواهد نزدیک هستند. اولین و قابل‌قبول‌ترین نظریه، نظریه‌ی تجمع هسته است که برای سیاره‌های سنگی به درستی پیش می‌رود اما برای غول‌های گازی و یخی مانند نپتون با مشکل روبه‌رو می‌شود. دومین نظریه‌، نظریه‌ی ناپایداری دیسک است که می‌توان برای غول‌های گازی و یخی روی آن حساب کرد.

نظریه‌ی تجمع هسته

تقریبا ۴.۶ میلیارد سال پیش، منظومه‌ی شمسی ابری از گاز و غبار موسوم به سحابی خورشیدی بود. جاذبه، منجر به فروپاشی مواد و چرخش آن‌ها شد، خورشید در مرکز این چرخش شکل گرفت.

با ظهور خورشید، باقی مواد به شکل توده‌های متراکم درآمدند. ذرات کوچک با نیروی جاذبه به یکدیگر پیوستند و ذرات بزرگ‌تر را تشکیل دادند. بادهای خورشیدی عناصر سبک‌تر مانند هیدروژن و هلیوم را از نواحی نزدیک به خورشید دور کردند و مواد سنگی و سنگین باقی‌مانده، دنیاهای سنگی را تشکیل دادند؛ اما ازآنجاکه بادهای خورشیدی تأثیر کمتری بر عناصر سبک‌تر داشتند، این عناصر متراکم شدند و غول‌هایی مثل نپتون را تشکیل دادند. سیارک‌ها، دنباله‌دارها، سیاره‌ها و قمرها هم به همین ترتیب شکل گرفتند.

تجمع هسته

بعضی مشاهدات مربوط‌به سیاره‌های خارجی می‌توانند نظریه‌ی تجمع هسته را به‌عنوان فرضیه‌ی غالب شکل‌گیری سیاره‌ها ثابت کنند. تعداد غول‌های گازی در اطراف ستاره‌ها با هسته‌ی فلزی‌تر (اصطلاحی که ستاره‌شناسان برای عناصری غیر از هیدروژن و هلیوم به کار می‌برند) بیشتر است. به نقل از ناسا نظریه‌ی تجمع هسته نشان می‌دهد دنیاهای سنگی و کوچک متداول‌تر از انواع غول‌های گازی هستند.

مدل ناپایداری دیسک

برای غول‌های گازی حجیمی مثل مشتری، نظریه‌ی تجمع هسته نیاز به زمان زیادی دارد. این در حالی است که ابر حول خورشید زمان کوتاهی دوام آورده و سپس به‌طور کامل تبخیر شده است. به‌گفته‌یکوین والش یکی از پژوهشگرهای مؤسسه‌ی جنوب غربی بولدر کلورادو:

سیاره‌های غول‌آسا به سرعت و تنها در طی چند میلیون سال تشکیل شدند. محدودیت زمانی دیسک گازی حول خورشید تنها ۴ تا ۵ میلیون سال بود.

براساس یک نظریه‌ی نسبتا جدید به نام ناپایداری دیسک، توده‌های گاز و غبار در اوایل حیات منظومه‌ی شمسی به یکدیگر پیوستند. به‌مرورزمان این توده‌ها فشرده شدند و سیاره‌های غول‌آسا را تشکیل دادند. این سیاره‌ها می‌توانند سریع‌تر از رقبای خود در نظریه‌ی تجمع هسته تشکیل شوند (حتی در چندهزار سال).

نظریه‌ی تجمع سنگریزه

بزرگ‌ترین چالش مدل تجمع هسته، زمان است. پژوهش‌های اخیر در مورد نحوه‌ی ترکیب اجرام کوچک و سنگریزه‌ها نشان می‌‌دهند سیاره‌های غول‌آسا ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از فرضیه‌های قبلی تشکیل شده‌اند.

در سال ۲۰۱۲، مایکل لمبرکتز و آندرس یوهانسون، پژوهشگرهای دانشگاه لاند سوئد، نشان دادند ذرات کوچک می‌توانند رمز شکل‌گیری سریع سیاره‌های غول‌آسا را در خود داشته باشند. لویسان در این مورد می‌گوید:

ذرات باقی‌مانده از فرایند شکل‌گیری (که قبلا تصور می‌شد اهمیتی ندارند) می‌توانند کلید اصلی حل مسئله‌ی شکل‌گیری سیاره‌ها را در خود داشته باشند

خصوصیات فیزیکی و ترکیب

نپتون از همان ابتدای کشف در اواسط قرن نوزدهم همواره یک سیاره‌ی رازآلود بوده است. نپتون به‌عنوان دورترین سیاره از خورشید، تنها یک بار هدف مأموریت فضایی قرار گرفته است. هنوز سؤالات بی‌پاسخی در مورد فضای داخلی آن وجود دارد. بااین‌حال در چند دهه‌ی اخیر اطلاعات زیادی در مورد این سیاره به دست آمده است.

برای مثال به‌لطف کاوشگر وویجر ۲ و بررسی‌های متعدد تجهیزات مستقر در زمین، دانشمندان به درک خوبی از ساختار و ترکیب این سیاره رسیدند. نپتون را هم مانند دیگر سیاره‌های غول‌آسای منظومه‌ی شمسی، می‌توان به چند لایه‌ی متعدد تقسیم کرد. ترکیب نپتون بسته به این لایه‌ها تغییر می‌کند. خارجی‌ترین لایه‌ی نپتون جو آن است که ۵ الی ۱۰ درصد از جرم سیاره را تشکیل می‌دهد.

لایه‌های نپتون

ساختار داخلی نپتون: (۱) ابرهای بالای جو (۲) جو: ترکیبی از هیدروژن، هلیوم و متان (۳) گوشته: شامل یخ‌های آب، آمونیاک و متان (۴) هسته‌ی سنگی: سیلیکات و آهن، نیکل

زیر جو این سیاره، گوشته‌ی بزرگ آن قرار گرفته است. گوشته یک بخش مایع بسیار داغ است که دمای آن به ۱۷۲۷ الی ۴۷۲۷ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد. جرم گوشته‌ی نپتون ۱۰ الی ۱۵ برابر جرم گوشته‌ی زمین است و منبعی غنی از آب، آمونیاک و متان است.

تراکم متان، آمونیاک و آب در نواحی پائین‌تر جو این سیاره افزایش می‌یابد. برخلاف اورانوس، بخش اقیانوسی نپتون بزرگ‌تر است، درحالی‌که اورانوس یک گوشته‌ی کوچک دارد. تصور می‌شود نپتون هم مانند دیگر غول‌های گازی،یخی یک هسته‌ی جامد داشته باشد که ترکیب آن کاملا مشخص نیست. بااین‌حال براساس فرضیه‌ها این هسته سنگی و سرشار از فلز با نظریه‌های فعلی شکل‌گیری سیاره‌ها سازگار است.

در عمق ۷۰۰۰ کیلومتری نپتون، متان به کریستال‌های الماس تبدیل می‌شود

براساس این نظریه‌ها، هسته‌ی نپتون ترکیبی از آهن، نیکل و سیلیکات است و جرم آن ۱.۲ برابر جرم زمین است. فشار تخمین‌زده‌شده در مرکز این سیاره ۷۰۰ گیگاپاسکال است که تقریبا دو برابر فشار در مرکز زمین و دمای مرکز نپتون هم به ۵۴۲۶ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد. در عمق ۷۰۰۰ کیلومتری، شرایط به‌گونه‌ای است که متان به کریستال‌های الماس تبدیل می‌شود و بارش الماس به اندازه‌ی دانه‌های تگرگ دیده می‌شود.

شرایط جوی و ابرها

جو نپتون تقریبا ۵ الی ۱۰ درصد از جرم آن را تشکیل می‌دهد و تا عمق ۱۰ الی ۲۰ درصدی توسعه می‌یابد در این عمق فشار به ۱۰ گیگاپاسکال می‌رسد (۱۰۰ هزار برابر فشار جوی زمین). در ارتفاع‌های بالا، جو نپتون ترکیبی از ۸۰ درصد هیدروژن، ۱۹ درصد هلیم و مقداری متان است. یکی از دلایل رنگ آبی نپتون مانند اورانوس، جذب نور قرمز توسط متان موجود در جو است با این تفاوت که رنگ آبی نپتون تیره‌تر و شفاف‌تر است.

جو نپتون به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود: جو پائینی (که دمای آن همراه‌با ارتفاع کاهش می‌یابد) و استراتوسفر (که دمای آن با ارتفاع افزایش می‌یابد). مرز بین این دو، تروپوپاوس نامیده می‌شود که در فشار ۱۰ کیلوپاسکال قرار گرفته است.

طیف‌های نپتون نشان می‌دهند استراتوسفر پائینی آن به‌دلیل تراکم فرآورده‌های حاصل از واکنش تشعشعات فرابنفش و متان رنگ ماتی دارد و ترکیب‌هایی مانند اتان و اتین در این بخش تولید می‌شود. استراتوسفر منبع کربن مونواکسید و هیدروژن سیانید است که عامل دمای بیشتر آن نسبت به اورانوس است.

لایه های ابری

تغییر رنگ و ویرایش تصویر برای تأکید بر ویژگی‌های جوی نپتون. لکه‌ی سیاه نپتون به‌عنوان شاخص‌ترین ویژگی در سمت چپ مشخص شده است.

به دلایل نامعلوم، دمای ترموسفر نپتون بسیار بالا و تقریبا برابر با ۴۷۶.۸۵ درجه‌ی سانتی‌گراد است. این دما برای سیاره‌ای با این فاصله‌ی زیاد از خورشید، عجیب است و به‌معنی وجود یک مکانیزم گرمایشی دیگر در نپتون است. این مکانیزم گرمایشی می‌تواند بر اثر واکنش جو نپتون با یون‌های موجود، میدان مغناطیسی یا امواج گرانشی داخل سیاره به وجود آمده باشد.

این تفاوت در چرخش، یکی از ویژگی‌های شاخص نپتون در میان سیاره‌های منظومه‌ی شمسی است و منجر به طوفان‌ها و بادهای شدیدی در ارتفاع‌های مختلف می‌شود. سه طوفان مهم این سیاره در سال ۱۹۸۹ توسط کاوشگر وویجر ۲ ثبت شدند و سپس براساس ظاهر نام‌گذاری شدند.

اولین طوفان یک طوفان عظیم گردبادی در ابعاد ۱۳٬۰۰۰× ۶۶۰۰ کیلومتر بود که شباهت زیادی به لکه‌ی سرخ مشتری داشت. این طوفان به لکه‌ی سیاه عظیم معروف است اما پنج سال بعد (۱۹۹۴) در رصد تلسکوپ هابل ناپدید شده بود. در عوض یک طوفان جدید با ظاهری مشابه به طوفان سیاه بزرگ در نیم‌کره‌ی شمالی این سیاره دیده شد که نشان می‌دهد این طوفان‌ها نسبت به گردبادهای مشتری عمر کمتری دارند.

برای اولین‌بار تلسکوپ فضایی هابل، تصاویر تایم لپس را از کوچک شدن طوفان سیاه نپتون ثبت کرده است

طوفان دیگر، طوفان اسکوتر یک گروه ابری سفید است که در فاصله‌ی دورتری نسبت به لکه‌ی سیاه بزرگ قرار گرفته است. نام مستعار این طوفان برای اولین‌بار در بازدید وویجر ۲ (سال ۱۹۸۹) انتخاب شد.

لکه‌ی سیاه کوچک هم یک طوفان گردبادی در بخش جنوبی این سیاره و دومین طوفان متراکم در طی بازدید ۱۹۸۹ است. هابل دو طوفان تاریک را در اواسط ۱۹۹۰ کشف کرد که پس از آن ناپدید شدند. آخرین طوفان هم در سال ۲۰۱۵ کشف شد که حالا در حال کوچک شدن است.

این طوفان هم مانند لکه‌ی سرخ بزرگ مشتری به مرور در حال کوچک شدن است. البته برخلاف لکه‌ی سرخ بزرگ مشتری که به مدت ۲۰۰ سال قابل رصد است، لکه‌های سیاه نپتون تنها چند سال دوام می‌آورند. این اولین‌بار است که مرگ لکه‌ی سیاه ثبت می‌شود.

طوفان های نپتون

مجموعه تصاویر تلسکوپ فضایی هابل که در طی دو سال ثبت شده‌اند، ناپدید شدن لکه‌ی سیاه بزرگ نپتون را نمایش می‌دهند. عرض این لکه‌ی بیضی شکل از ۳۱۰۰ مایل به ۲۳۰۰ مایل کاهش پیدا کرده است.

مگنتوسفر

مگنتوسفر نپتون مانند اورانوس است و میدان مغناطیسی آن نسبت به محورچرخش آن دارای انحراف ۴۷ درجه‌ای است. قبل از رسیدن وویجر ۲ به نپتون، تصور می‌شد دلیل انحراف مگنتوسفر اورانوس، انحراف محوری آن باشد. در مقایسه‌ی میدان‌های مغناطیسی دو سیاره، دانشمندان به این نتیجه رسیده‌اند که این انحراف شدید در اثر جریان‌های داخلی سیاره به وجود آمده است. این میدان مغناطیسی ممکن است بر اثر حرکت‌های سیال همرفتی به وجود آمده باشد.

مدار و چرخش

نپتون روی یک مدار بیضی‌شکل در فاصله‌ی میانگین ۴.۵ میلیون کیلومتری از خورشید قرار گرفته است. این فاصله دقیقا ۳۰ برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید است. نپتون هر ۱۶۵ سال زمینی به دور خورشید می‌چرخد و اولین مدار آن از زمان کشف در سال  ۲۰۱۱ کامل شد.

هر ۲۴۸ سال یک بار پلوتو به مدت تقریبا ۲۰ سال در مدار نپتون قرار می‌گیرد در این زمان پلوتو به نزدیک‌ترین فاصله با نپتون می‌رسد. بااین‌حال، از آنجا که پلوتو از رده‌بندی سیاره‌های منظومه‌ی شمسی خارج شده است، نپتون به‌عنوان دورترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی شناخته می‌شود.

انحراف محوری نپتون ۲۸.۳۲ درجه است که از این نظر تقریبا مشابه انحراف محوری زمین (۲۳ درجه) و مریخ (۲۵ درجه) است. در نتیجه نپتون هم مانند زمین تغییرات فصلی را تجربه می‌کند. دوره‌ی طولانی گردش نپتون به دور خورشید به این معنی است که هر فصل در نپتون ۴۰ سال به طول می‌انجامد. دوره‌ی چرخش جانبی (روز) نپتون ۱۶.۱۱ ساعت است.

به این دلیل که نپتون یک جرم یکپارچه و جامد نیست، جو آن هم چرخش‌های متفاوتی دارد. عریض‌ترین بخش یعنی استوای نپتون با دوره‌ی ۱۸ ساعت می‌چرخد که از چرخش‌ ۱۶.۱ ساعتی میدان مغناطیسی آن کمتر است. در مقابل بخش‌های قطبی این سیاره با سرعت ۱۲ ساعت می‌چرخند.

قمرها

تاکنون ۱۴  قمر برای نپتون ثبت شده است. تقریبا نیمی از قمرها، سال‌ها پس از عبور وویجر ۲ از کنار این سیاره کشف شدند و این اکتشافات نشان‌دهنده‌ی پیشرفت‌های فناوری تلسکوپ هستند.

قمرهای این سیاره براساس اساطیر یونان مرتبط با نپتون، پوسیدئون یا اقیانوس و براساس راهبردهای اتحادیه‌ی بین‌المللی ستاره‌شناسی نام‌گذاری شده‌اند. قمرهای نامنتظم با الهام دختران نیریوس و دوریس نام‌گذاری شدند.

آخرین قمر نپتون در سال ۲۰۱۳ کشف شد. دانشمندان پس از تحلیل تصاویر قدیمی تلسکوپ فضایی هابل این قمر را موقتا S/۲۰۰۴ N 1 نام‌گذاری کردند. این قمر یک قمر کوچک و تقریبا ۱۰۰ میلیون برابر کوچک‌تر از آن است که با چشم غیرمسلح در آسمان شب رصد شود.

به‌دلیل فاصله‌ی زیاد نپتون از زمین قبل از عبور وویجر ۲ از کنار این سیاره، تنها دو قمر برای آن کشف شده بود. اولین قمر تریتون درست ۱۵ روز پس از کشف خود سیاره، کشف شد. تریتون تنها قمر بزرگ منظومه‌ی شمسی با مدار عقب رو است که در جهت معکوس نپتون به دور آن می‌چرخد. این قمر توسط ستاره‌شناس بریتانیایی به نام ویلیام لاسل در سال ۱۸۴۶ کشف شد.

تریتون

تریتون، بزرگ‌ترین قمر نپتون

قطر تریتون ۲۷۰۰ کیلومتر است و چند حفره‌ی معدود روی آن وجود دارد. سطح این قمر ترکیبی از صفحات آتش‌فشانی مسطح، برآمدگی‌ها و گودال‌هایی است که بر اثر جریان‌های یخ شکل گرفته‌اند. دانشمندان معتقدند تریتون دارای یک پوسته‌ی نیتروژنی منجمد است که هسته‌ی فلزی سنگی و گوشته‌ی یخی آن را پوشانده است. تریتون همچنین دارای یک جو نیتروژنی با ردپاهایی از متان است. وویجر ۲، آبفشان‌هایی را در سطح تریتون شناسایی کرده است و به‌این‌ترتیب تریتون از معدود قمرهایی است که زمین فعالی دارد.

نرئید، دومین اکتشاف تلسکوپ‌های مستقر در زمین است و قطر آن تنها ۱۷۰ کیلومتر است. این قمر در سال ۱۹۴۹ توسط یک ستاره‌شناس آلمانی، هلندی به نام جرارد کویپر کشف شد اما به اندازه‌ای کوچک بود که وویجر ۲ تنها موفق به ثبت تصویری محو از آن شد. دانشمندان معتقدند نرئید یک سیارک یا یکی از اجرام کمربند کویپر است که به دام مدار نپتون افتاده است. این قمر در فاصله‌ی دورتری نسبت به نپتون قرار داده است و دوره‌ی چرخش آن به دور نپتون ۳۶۰ روز زمینی است.

اکتشافات وویجر ۲

وویجر ۲ در اوت ۱۹۸۹ از نپتون عبور کرد و در طول سفر خود چند قمر برای این سیاره کشف کرد. ستاره‌شناس‌ها قبلا در سال ۱۹۸۱ قمر لاریسا (به قطر ۹۷ کیلومتر) را با یک تلسکوپ زمینی رصد کرده بودند؛ اما این قمر تا سال ۱۹۸۹ و عبور وویجر ۲ از کنار این سیاره تأیید نشد.

پروتئوس یکی از دیگر یافته‌های وویجر ۲ با اندازه‌ای نسبتا بزرگ (۲۱۰ کیلومتر) است. این قمر از نرئید بزرگ‌تر اما تاریک‌تر است و به همین دلیل تلسکوپ‌های مستقر در زمین موفق به کشف آن نشدند. این قمر شکل نامنظمی دارد و پر از حفره و گودال است.

قمر بعدی، نایاد، قمر سیب‌زمینی شکلی است که احتمالا ترکیبی از چند قمر نپتون است. این قمر تا سال ۲۰۱۳ کشف نشده بود و دانشمندان از یک روش متفاوت برای کشف آن استفاده کردند. ترکیب قمر تالاسا هم مشابه نایاد است اما با وجود اندازه‌ی کوچک، شکل دیسک‌ مانندی دارد. فضاپیمای وویجر موفق به کشف قمر گالاتیا و دسپینا هم شد که داخل حلقه‌ها قرار دارد.

اکتشافات پس از وویجر ۲

بااینکه هیچ فضاپیمای دیگری به نپتون نرفته است، اما فناوری تلسکوپ‌های مستقر در زمین پیشرفت قابل‌توجهی داشته است. تلسکوپ‌هایی هم در فضا وجود دارند که بدون نیاز به مبارزه با جو زمین می‌توانند آسمان شب را رصد کنند. چهار قمر جدید در سال ۲۰۰۲ اعلام شدند: لئومدیا، هالیمد، سائو و نسو. این قمرها کوچک و دور از دسترس هستند. مهم‌تر از هرچیز این قمرها بر اثر برخورد سنگ‌ها شکل گرفته‌اند.

وویجر ۲، شش قمر برای نپتون کشف کرد

یک سال بعد قمر سامات با استفاده از بازتا‌ب‌دهنده‌ی ۸.۳ متری سوبارو در رصدخانه‌ی مائونا کیا کشف شد. مدارهای نسو و سامات تا اندازه‌ای شبیه هستند. آخرین قمر در سال ۲۰۱۳ کشف شد و هنوز نام رسمی برای آن انتخاب نشده است به همین دلیل فعلا با نام S/۲۰۰۴ N 1 مشخص می‌شود. این قمر ازطریق تحلیل تصاویر تلسکوپ فضایی هابل کشف شد و قطر آن ۱۹ کیلومتر است

حلقه‌ها

نپتون یکی از چهار سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است که از سیستم حلقه برخوردار است. حلقه‌های نپتون در سال ۱۹۸۹ توسط کاوشگر وویجر ۲ کشف شدند. اگرچه حلقه‌ها تا اواخر قرن بیستم کشف نشدند اما ویلیام لاسل (کاشف تایتان) قبلا به یک حلقه اشاره کرده بود. بااین‌حال، این یافته هرگز تأیید نشد. اولین حلقه در سال ۱۹۶۸ کشف شد اما دانشمندان نتوانستند کامل بودن حلقه را ثابت کنند. شواهد وویجر، مدرک محکمی برای وجود حلقه‌های این سیاره بودند.

نپتون دارای پنج حلقه است: گاله، لی وریر، لاسل، آراگو و آدامز. حلقه‌های نپتون براساس نام ستاره‌شناسانی انتخاب شدند که در اکتشافات مرتبط با این سیاره نقش داشتند. حلقه‌های نپتون از غبار و سنگ تشکیل شده‌اند. این حلقه‌ها تاریک و از نظر تراکم و اندازه متغیر هستند به همین دلیل رصد آن‌ها دشوار است. به عقیده‌ی ستاره‌شناس‌ها، حلقه‌های نپتون در مقایسه با سن این سیاره جوان هستند و احتمالا پس از نابود شدن یکی از قمرهای نپتون شکل گرفته‌اند.

حلقه های نپتون

حلقه‌های نپتون

حلقه‌ی گاله براساس نام ستاره‌شناسی به نام یوهان گاتفرید گاله نام‌گذاری شده است. او اولین کسی بود که موفق به دیدن این سیاره با تلسکوپ شد. گاله، نزدیک‌ترین حلقه به نپتون است که در فاصله‌ی ۴۱ هزار تا ۴۳ هزار کیلومتری از این سیاره قرار گرفته است. حلقه‌ی لی وریر به تأثیر از کاشف موقعیت نپتون نام‌گذاری شد. عرض این حلقه‌ی بسیار باریک تنها ۱۱۳ کیلومتر است.

حلقه‌ی لاسل عریض‌ترین حلقه‌ی نپتون است که به تأثیر از ویلیام لاسل نام‌گذاری شده است و در فاصله‌ی ۵۳٬۲۰۰ تا ۵۷٬۲۰۰ کیلومتری از این سیاره قرار گرفته است و عرض آن ۴۰۰۰ کیلومتر است. حلقه‌ی آراگو در فاصله‌ی ۵۷٬۲۰۰ کیلومتری از این سیاره قرار دارد و عرض آن کمتر از ۱۰۰ کیلومتر است.

آدامز، خارجی‌ترین حلقه‌ی نپتون با الهام از جان کاچ آدامز یکی از کاشفان نپتون نام‌گذاری شده است. اگرچه این حلقه با عرض ۳۵ کیلومتر یکی از باریک‌ترین حلقه‌های نپتون است اما به‌دلیل قوس‌های خود شهرت پیدا کرده است. قوس‌های آدامز بخش‌هایی از حلقه‌ها هستند که همراه‌با یکدیگر یک توده را تشکیل می‌دهند.

حلقه‌ی آدامز دارای پنج قوس است که سه قوس معروف آن به ترتیب Liberty (آزادی)، Equality (برابری) و Fraternity (اتحاد) نام‌گذاری شده‌اند. قوس‌ها، روشن‌ترین بخش‌ حلقه‌ها هستند. دانشمندان قادر به توصیف ماهیت این قوس‌ها نیستند زیرا براساس قوانین حرکت، مواد باید به‌صورت یکپارچه در حلقه‌ها توزیع شوند.

حلقه‌های نپتون بسیار تیره و از نظر ترکیب مشابه حلقه‌های اورانوس هستند اما با حلقه‌های یخی زحل تفاوت زیادی دارند. به نظر می‌رسد حلقه‌های نپتون بسیار جوان‌تر از منظومه‌ی شمسی و حتی حلقه‌های اورانوس باشند.

رصدها و کاوش‌ها

 نپتون به‌دلیل فاصله‌ی زیاد از خورشید کوچک‌ترین سیاره‌ی قابل رصد در منظومه‌ی شمسی است. اغلب داده‌های تلسکوپی تا زمان تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ‌های بزرگ مستقر در زمین بسیار محدود بودند. نپتون حالا وارد فصل بهار و تابستان شده و دمای آن رو به افزایش است و به‌این‌ترتیب فعالیت جوی و درخشش آن هم افزایش پیدا می‌کند.

اکتشافات قبل از عصر فضا

گالیله در طول رصدهای تلسکوپی خود در سال ۱۶۱۲ و ۱۶۱۳، نپتون را به‌عنوان یک ستاره‌ی ثابت شناسایی کرد. بیش از ۲۰۰ سال بعد، نپتون ازطریق پیشگویی‌های ریاضی به‌عنوان سیاره شناسایی شد. در سال ۱۸۴۳ جان کاچ آدامز با داده‌هایی که در دست داشت روی مدار اورانوس کار کرد. آدامز تا سال ۱۸۴۵ و ۴۶ به تخمین‌های مختلفی از یک سیاره‌ی جدید رسید.

در سال ۱۸۴۵ و ۴۶، اوربین لی وریر، مستقل از آدامز محاسبات خود را توسعه داد و در ژوئن ۱۸۴۶ اولین تخمین او از طول جغرافیایی سیاره و تشابه آن با تخمین آدامز منتشر شد. درنهایت پس از محاسبات بسیار دو ستاره‌شناس تقریبا به‌صورت هم‌زمان موفق به کشف سیاره‌ی جدید شدند. ازآنجاکه رقابت بین این دو دانشمند فرانسوی و بریتانیایی بر سر کسب اعتبار این کشف بالا گرفت، درنهایت توافق بین‌المللی بر آن شد که هر دو به‌صورت مشترک اعتبار این کشف را از آن خود کنند.

اوربین لی وریر

لی وریر، کاشف نپتون

اگرچه از سال ۱۹۶۶، دنیس راولینز اعتبار ادعای آدامز برای کشف مشترک را زیر سؤال برد و این مسئله توسط تاریخ‌شناسان در سال ۱۹۹۸ مورد بازنگری قرار گرفت. پس از بازنگری اسناد این نتیجه به دست آمد که آدامز استحقاق دریافت این کشف را ندارد و اعتبار کشف متعلق به کسی است که در پیش‌بینی موقعیت سیاره و متقاعد ساختن ستاره‌شناسان دیگر برای جستجوی آن موفق بوده است؛ بنابراین لی وریر به‌عنوان تنها کاشف نپتون درنظر گرفته شد.

 

اکتشافات عصر فضا

وویجر۲ تنها فضاپیمایی است که به بازدید از نپتون پرداخته است. نزدیک‌ترین تماس این فضاپیما با نپتون در تاریخ ۲۵ اوت ۱۹۸۹ ثبت شد. به این دلیل که این آخرین سفر وویجر ۲ در منظومه‌ی شمسی بود، صرف‌نظر از پیامدهای این مسیر، تصمیم بر این شد که این فضاپیما از نزدیک به بازدید از نپتون بپردازد.

در طول این بازدید، سیگنال‌های فضاپیما پس از ۲۴۶ دقیقه به زمین می‌رسیدند. ازاین‌رو بیشترین بخش مأموریت وویجر به دستورهای از پیش بارگذاری شده وابسته بود. فضاپیما قبل از نزدیک شدن به جو نپتون به قمر نرئید نزدیک شد سپس به سمت بزرگ‌ترین قمر نپتون، تریتون حرکت کرد.

گالری تصاویر نپتون: تصاویر ثبت شده توسط وویجر و تلسکوپ‌های زمینی و فضایی

وویجر به بررسی میدان مغناطیسی نپتون پرداخت. در نتیجه مشخص شد میدان مغناطیسی این سیاره از مرکز آن سرچشمه می‌گیرد و مشابه میدان مغناطیسی اورانوس، دارای انحراف شدید است. دوره‌ی چرخش نپتون هم با استفاده از اندازه‌گیری‌های امواج رادیویی، مشخص شد و وویجر ۲ ثابت کرد نپتون از یک سیستم آب‌وهوایی فعال برخوردار است. در طی سفر وویجر ۲، شش قمر جدید برای نپتون کشف شد و ثابت شد که این سیاره بیش از یک حلقه دارد.

مأموریت‌های بیشتری برای بررسی نپتون لازم است

پژوهشی تحت حمایت ناسا در مورد مأموریت‌های احتمالی آینده به غول‌های یخی اسرارآمیز یعنی نپتون و اورانوس منتشر شده است. نتیجه‌ی این پژوهش‌ها و بررسی‌های آینده به‌عنوان اولویت‌های سفر‌های میان‌سیاره‌ای ناسا در بازه‌ی ۲۰۲۲ تا ۲۰۳۲ درنظر گرفته می‌شوند. یک مجموعه از طرح‌های بالقوه از جمله مدارپیماها و کاوشگرها در این طرح توصیف شده‌اند که وارد جو اورانوس خواهند شد. یک دوربین هم داده‌های مربوط‌به این غول‌های یخی و قمرهای آن‌ها را به زمین بازمی‌گرداند.

 

 

درباره : نجومی
صفحات سایت