سیاره چیست و حقایقی جالب در رابطه با سیارات!

سیاره به طور کلی هر جسم طبیعی نسبتاً بزرگی است که در مدار منظومه شمسی به دور خورشید یا به دور ستاره دیگری بچرخد و از طریق واکنش های همجوشی هسته ای داخلی انرژی تابشی تولید نکند.

برخی از دانشمندان محدودیت های اضافی را در خصوص سیارات در نظر می گیرند که شامل ویژگی هایی مانند اندازه ، تراکم یا جرم است و این امر باعث شده است برخی از سیارات از لیست سیاره های منظومه شمسی خارج شوند.

بر این اساس بر حسب افزایش فاصله از خورشید سیارات موجود در منظومه شمسی شامل عطارد ، زهره ، زمین ، مریخ ، مشتری ، زحل ، اورانوس و نپتون هستند. پلوتو نیز تا سال ۲۰۰۶ در فهرست سیاره ها قرار داشت که از لیست خارج شد.

تا اواخر قرن بیستم  تنها سیاره هایی که اجزای منظومه شمسی زمین بودند، شناخته شده بودند. در آن زمان ستاره شناسان تأیید کردند که سایر ستارگان اجرامی دارند که به نظر می رسد سیاره هایی هستند که در مدار اطراف آنها می چرخند. برای کسب اطلاعات بیشتر در این رابطه با ما در نشریه جهان شیمی فیزیک همراه باشید.

تاریخچه کشف سیاره های منظومه شمسی

ایده آنچه که دقیقاً یک سیاره منظومه شمسی از چه تشکیل شده است به طور سنتی محصول اجماع تاریخی و فرهنگی بوده است. ناظران آسمان باستان اصطلاح سیاره را برای هفت جرم آسمانی که مشاهده می شود به طرز چشمگیری در پس زمینه ستاره های به ظاهر ثابت حرکت می کنند ، به کار بردند.

اینها شامل خورشید ، ماه  و زمین و همچنین پنج سیاره به مفهوم مدرن – عطارد ، زهره ، مریخ ، مشتری و زحل – بودند که قبل از اختراع تلسکوپ به راحتی به عنوان اجرام آسمانی قابل مشاهده بودند. بعد از اینکه ایده کیهان زمین محور از بین رفت و تمایزات بیشتری در مورد ماهیت و حرکت اجسام در آسمان ایجاد شد ، اصطلاح سیاره فقط برای اجسام بزرگ تری که به دور خورشید می چرخند اختصاص داده شد.

هنگامی که اجسام غول پیکر اورانوس و نپتون به ترتیب در سال ۱۷۸۱ و ۱۸۴۶ کشف شدند ، خویشاوندی آشکار آنها با سایر سیارات شناخته شده ابهام کمی در مورد اضافه شدن آنها به صفوف سیاره ای ایجاد کرد.

بنابراین ، در ابتدا ، به نظر می رسید که برای پلوتو نیز چنین است وقتی که هنگام جستجوی هماهنگ برای یافتن یک سیاره نهم ، در سال ۱۹۳۰ به عنوان یک جسم به ظاهر تنها ، فراتر از مدار نپتون مشاهده شد. با این حال ، در دهه های بعد ، وضعیت سیاره ای پلوتو به طور فزاینده ای توسط ستاره شناسان مورد تردید قرار گرفت و آنها اظهار داشتند که اندازه کوچک ، ویژگی های مداری غیرمعمول و ترکیب یخ و سنگ آن را در بین سایر سیارات شناخته شده متمایز می کند.

جالب است بدانید:

پس از پیدا شدن بسیاری از اجرام یخی کوچک و بزرگتر به اندازه پلوتو که از اوایل دهه ۱۹۹۰  که به دور نپتون در حال چرخش بودند ، ستاره شناسان تشخیص دادند که پلوتو بدون شک یکی از بزرگترین و نزدیکترین قطعات باقی مانده ای است که در مجموع کمربند کویپر شناخته می شود و از باقی مانده های شکل گیری سیارات می باشد.

در آگوست ۲۰۰۶ ، پس از بحث و جدال درباره مسئله سیاره پلوتو ، اتحادیه بین المللی نجوم (IAU) تعریفی را برای یک سیاره منظومه شمسی تصویب کرد که پلوتو را مستثنی می کند . در همان زمان ، دسته متفاوتی از اشیاء به نام سیارات کوتوله تعریف شد که پلوتو برای آن واجد شرایط بود.  به دنبال اعلامیه های IAU ، بسیاری از دانشمندان نسبت به این تعاریف اعتراض کردند و آنها را ناقص و غیر علمی دانستند و خواستار تجدید نظر در آنها شدند.

در ژوئن ۲۰۰۸ IAU دسته جدیدی به نام پلوتوئیدها را در گروه سیارات کوتوله ایجاد کرد. پلوتوئیدها سیاره های کوتوله ای هستند که نسبت به نپتون از خورشید دورتر بوده و آنها بزرگترین اشیا در کمربند کویپر هستند. دو سیاره کوتوله ، پلوتو و اریس ، پلوتوئید هستند ولی  سرس ، به دلیل قرار گرفتن در کمربند سیارکی  چنین نیست. از میان هشت سیاره شناخته شده منظومه شمسی ، چهار سیاره داخلی ، از عطارد تا مریخ ، سیارات زمینی نامیده می شوند.

از مشتری تا نپتون به سیارات غول پیکر یا سیارات مشتری سان (Jovian) گفته می شود. بین این دو گروه اصلی کمربندی از اجسام کوچک متعدد وجود دارد که سیارک نامیده می شوند. پس از کشف سرس و سایر سیارک های بزرگتر در اوایل قرن نوزدهم ، از اجسام این کلاس سیارات یا سیارات کوچک نیز یاد می شود ، اما اصطلاح سیارک اکنون به طور گسترده ای استفاده می شود.

سیاره های فرا خورشیدی

تصور می شود سیارات و سایر اجرام گرد خورشیدی هنگامی تشکیل شده اند که بخشی از ابر میان ستاره ای که از گاز و گرد و غبار تشکیل شده در اثر جاذبه دچار فروپاشی شده و یک سحابی دیسک شکل را تشکیل داده است. تراکم بیشتر در منطقه مرکزی باعث به وجود آمدن خورشید شده است در حالی که گاز و گرد و غبار باقی مانده در میانه و اطراف دیسک سرانجام با هم ادغام شدند و اجرام بزرگتر و در نهایت سیارات را تشکیل دادند. ستاره شناسان مدتهاست فکر می کردند که آیا این روند تشکیل سیاره می تواند تولد ستارگان دیگری غیر از خورشید را همراه داشته باشد یا خیر!

با این حال آنها تحت تابش خیره کننده ستاره های مادر به راحتی قادر به شناسایی مستقیم این اجسام کوچک و کم نور در تصاویر ثبت شده توسط تلسکوپ از مجاورت زمین نبودند. در عوض ، ستاره شناسان تلاش کردند تا از طریق تأثیرات گرانشی ستاره های مادر به طور غیرمستقیم آنها را مشاهده کنند. پس از دهه ها جستجو برای چنین سیارات فراخورشیدی ، منجمان در اوایل دهه ۱۹۹۰ به طور غیر مستقیم سه سیاره را که در حال چرخش یک تپ اختر (به عنوان مثال یک ستاره نوترونی با سرعت در حال چرخش است) به نام PSR B1257 + 12 شناسایی کردند.

بهتر است بدانید:

اولین کشف سیاره ای که بسیار شبیه به خورشید به دور یک ستاره می چرخد در سال ۱۹۹۵ و با اعلام خبر وجود یک سیاره عظیم در حال چرخش دور ستاره ۵۱ پگاسی بود. در ۱۵ سال اول پس از این اکتشافات اولیه ، حدود ۲۰۰ سیاره در اطراف سایر ستارگان شناخته شدند و در سال ۲۰۰۵ ستاره شناسان اولین تصاویر مادون قرمز مستقیم را از آنچه به عنوان سیارات خارج از منظومه شمسی تعبیر می شود ، به دست آوردند.

در اندازه این اجسام از کسری از جرم مشتری تا بیش از دوازده برابر جرم آن متغیر است. ستاره شناسان هنوز نتوانسته اند تعریف دقیق و عمومی پذیرفته شده ای در رابطه با این سیارات ایجاد کنند که با موفقیت در سیارات فراخورشیدی جای بگیرد و آنها را از اجسامی متمایز کند که بیشتر دارای شخصیت ستاره ای هستند (به عنوان مثال کوتوله های قهوه ای).

تفاوت بین سیاره و ستاره چیست؟

دانستن تفاوت های اصلی بین ستارگان و سیارات ضروری است زیرا آنها هر دو اجرام آسمانی هستند و در فضای خارجی قرار دارند. بر این اساس ستاره جسمی است که دارای نور است و می تواند آنرا از سطح خود منعکس کند. از سوی دیگر سیاره یک جرم آسمانی است که ثابت است و مدار مخصوص به خود را دارد و بر روی محور خود می چرخد ​​، اما نور را از یک منبع خارجی منعکس می کند. از آنجا که سیارات منبع نور درونی ندارند ، فقط نور را از منابع خارجی و در درجه اول خورشید دریافت می کنند.

برای مقایسه کامل بین سیارات و ستاره ها لازم است بدانید که ستاره ها بسیار گرم هستند و جلوه ای چشمک زن در آسمان  دارند. سیارات بر خلاف ستارگان جلوه چشمک زنی از خود نشان نمی دهند. ستاره ها موقعیت خود را دائم تغییر می دهند اما این مسئله به دلیل فاصله بسیار زیاد فقط پس از مدت ها قابل مشاهده است ولی سیارات در مدارهای خود بطور ثابت حرکت می کنند.

ستاره ها از موادی مانند هیدروژن ، هلیم و سایر عناصر نوری تشکیل شده اند ولی سیارات حاوی جامدات ، مایعات ، گازها یا ترکیبی از آنها هستند.

سیاره های منظومه شمسی

سیاره های زمینی

سیاره عطارد

عطارد یا تیر که نزدیکترین سیاره به خورشید و کوچکترین سیاره منظومه شمسی است ، اغلب در اوایل شب یا اوایل صبح به صورت یک ستاره درخشان در آسمان ما ظاهر می شود. سطح دارای فرورفتگی و برآمدگی و همچنین  جو رقیق آن شکل ظاهری این سیاره را  به طرز باورنکردنی به ماه کره زمین شبیه کرده است. ولی یک هسته آهنی ذوب شده در مرکز این سیاره قرار دارد که حدود ۴۰٪ از حجم کل آن را تشکیل می دهد.

سیاره زهره

زهره یا ونوس اتمسفر ضخیمی دارد که تابش فرا بنفش خورشید را به دام می اندازد و باعث ایجاد یک اثر شدید گاز گلخانه ای شده و آن را با دمای ۴۶۲ درجه سانتی گراد (۸۶۴ درجه فارنهایت) داغ ترین سیاره در منظومه شمسی می کند. ناهید با سرعت باورنکردنی آهسته و تقریباً ایستاده روی محور خود می چرخد و طولانی ترین چرخش سیارات را دارد و تقریباً هیچ اثر فصلی را تجربه نمی کند. این بدان معناست که یک روز در ناهید برابر است با ۲۴۳ روز در روی زمین است!

سیاره مریخ

مریخ تقریباً نصف زمین است و سیاره ای سرد ، سنگلاخی ، غبارآلود  با جو نازک و درجه حرارت بالای ۲۰ درجه سانتی گراد (۶۸ درجه فارنهایت) است. رومی ها آنرا به دلیل رنگ قرمزی که دارد سیاره سرخ یا خدای جنگ می نامند زیرا رنگ قرمز آن یادآور خون است. به لطف همجواری با زمین ، مریخ یکی از سیارات کشف شده در منظومه شمسی است. شرایط سطح آن و وجود آب گذشته باعث می شود که مسلماً مهمان نوازترین سیاره بعد از سیاره ما باشد. آیا مریخ می تواند خانه جدید ما در آینده باشد؟

سیاره های مشتری سان یا غول های گازی

سیاره مشتری

مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی (بیش از ۲.۵ برابر جرم سایر سیارات است) و پنجمین سیاره خورشیدی ما است.  نوارهای سطح آن در عین زیبایی ، ابرهای سرد و بادی از آمونیاک و آب هستند که در جو هیدروژن و هلیوم شناورند. برای صدها سال ، لکه قرمز بزرگی روی مشتری مشاهده می شود (طوفانی غول پیکر بزرگتر از زمین) و ما هنوز کشف نکرده ایم که آیا این طوفان خشمگین ریشه عمیق در فضای داخلی مشتری دارد یا خیر.

سیاره زحل

زحل دورترین سیاره از زمین است که توسط چشم غیرمستقیم انسان کشف شده است و از دوران باستان شناخته شده است و به عنوان خدای کشاورزی و ثروت رومی نامگذاری شده است. زحل دارای حلقه های زیبایی از تکه های یخ است و هیچ سطحی ندارد که بتوان در مورد آن حرف زد.  بلکه بیشتر گازها و مایعات  در حال چرخش هستند که برای زندگی بشر و سفینه های فضایی که می خواهند به درون سیاره پرواز کنند میزبان خوبی نیستند. با این وجود زحل ماه های زیادی دارد که داستان آنها می تواند متفاوت باشد. آیا زندگی در تیتان ( یکی از ماه های زحل)  که بسیار شبیه زمین است ، می تواند وجود داشته باشد؟

سیاره اورانوس

اورانوس یکی از دو سیاره هم راستا با زهره است که در جهت مخالف بیشتر سیارات ، از شرق به غرب می چرخد. برخی از شدیدترین فصول منظومه شمسی در اورانوس رخ می دهد. برای تقریباً یک چهارم هر سال اورانوس خورشید مستقیماً بر روی هر قطب می تابد و نیمه دیگر  را در زمستانی تاریک و ۲۱ ساله فرو می برد.

سیاره نپتون

مشاهده نپتون با چشم غیرمسلح غیرممکن است. این سیاره بیش از ۳۰ برابر زمین از خورشید دورتر است ، مدار آن ۱۶۵ سال طول می کشد و همزمان فصلی ۴۰ ساله را تجربه می کند. ۸۰-۹۰٪ نپتون از یک مایع داغ متشکل از “یخ” تشکیل شده است و این باعث شده یکی از دو غول یخی در منظومه شمسی در کنار اورانوس باشد. گرچه نپتون به اندازه اورانوس قابل توجه نیست ، اما صاحب افتخار سیستم حلقه سیاره ای خود است که از ذرات یخ پوشانده شده با سیلیکات ها یا مواد پایه کربن تشکیل شده است.

سیارات کوتوله

در سال ۲۰۰۶ وقتی پلوتو موقعیت خود را به عنوان نهمین سیاره منظومه شمسی از دست داد ، خشم و سردرگمی زیادی ایجاد کرد. اما ما فقط یک سیاره را از دست ندادیم بلکه پنج سیاره کوتوله به دست آوردیم! اصطلاح “سیاره کوتوله” توسط اتحادیه نجوم بین المللی (IAU) چنین تعریف شده است: “جسمی آسمانی که در مدار خورشید قرار دارد و  جرم کافی برای گرانش خود را دارد تا بر نیروهای صلب غلبه کند به طوری که یک حالت تعادل هیدرواستاتیک (تقریباً گرد) را به خود می گیرد. صدها شی در منظومه شمسی وجود دارد که توانایی طبقه بندی در میان سیارات کوتوله را دارند اما تاکنون فقط پنج مورد رسمی از آنها شناخته شده هستند که در ادامه ذکر شده است.

پلوتو

این جسم در سال ۱۹۳۰ کشف و به عنوان خدای رومی جهان زیرین نامگذاری شد. بزرگترین ماه آن ، شارون ، تقریباً از نظر اندازه برابر با آن است و این دو اغلب یک سیستم دوگانه محسوب می شوند. تلسکوپ ها هنوز نتوانسته اند دید واضحی از این جهان دوردست داشته باشند. پلوتو در فاصله ۵.۹ میلیارد کیلومتری (۳.۷ میلیارد مایل یا ۳۹.۵ واحد نجومی) از خورشید قرار دارد و نور خورشید برای رسیدن به آن ۵ ساعت زمان لازم دارد. آنجا بسیار سرد است و گازهایی مانند مونوکسیدکربن به صورت یخ وجود دارد.

اریس

اریس در سال ۲۰۰۵ کشف شد و از آنجا که اندازه آن نزدیک به پلوتو است ، به طور خلاصه دهمین سیاره منظومه شمسی در نظر گرفته شد. منجمان پس از کشف آن مجبور شدند در تعریف “سیاره” کاملاً تجدید نظر کنند. اریس به نام الهه یونانی نامگذاری شد که با ایجاد درگیری در میان برخی دیگر از الهه ها جنگ تروا را آغاز کرد. یکی از قمرهای شناخته شده آن Dysnomia نامگذاری شده است ، به نام دختر اریس ، الهه قانون گریزی است.

سرس

برخلاف دیگر سیارات کوتوله ، یک سیارک است. در واقع بزرگترین سیارک شناخته شده در کمربند سیارکی و اولین موردی است که در سال ۱۸۰۱ کشف شد. نام سرس از الهه دانه رومی که الهه حامی سیسیل بود ، گرفته شده است و توسط آن سنت نامگذاری سیارک های کمربند اصلی به نام شخصیت های زن از اساطیر یونان و روم آغاز شد.

هائومیا

هائومیا در سال ۲۰۰۳ کشف شد و در سال ۲۰۰۸ به پنجمین سیاره کوتوله ما تبدیل شد. شکل و ترکیب خاص آن را از سایر اجسام موجود در کمربند کویپر متمایز می کند و یکی از سریعترین اجرام بزرگ چرخشی در منظومه شمسی است. هائومیا به شکل کشیده است و از یک فضای سنگی تشکیل شده است که توسط پوسته یخی نازکی پوشانده شده است. نام او برگرفته از الهه هاوایی ، تولد و باروری گرفته شده است.

ماکه ماکه

آخرین سیاره کوتوله ای بود که کشف شد. دانشمندان آن را اندکی پس از عید پاک در سال ۲۰۰۵ پیدا کردند و نام رسمی آن از خدای باروری Rapa Nui گرفته شده است. ماکه ماکه هیچ قمر شناخته شده ای ندارد. تصور می شود سطح آن متان ، اتان و نیتروژن منجمد باشد. گرچه از بسیاری جهات به پلوتو شباهت دارد ، اما به نظر می رسد فضای قابل توجهی ندارد.

سیاره‌های تئوری

این سیارات به طور فیزیکی کشف و مشاهده نشده‌ اند ولی براساس محاسبات علمی وجود آنها مفروض است. بر اساس محاسبات کنونی ممکن است یک سیاره در منظومه شمسی وجود داشته باشد که آن سیاره X  یا سیاره نهم می نامند ولی فعلا هیچ مدرک مستندی از وجود این سیاره در دسترس نیست. اعتقاد بر این است که سیاره نهم احتمالا از نپتون بزرگتر است.