کتاب بهرام

سیاره‌سازها (Planetesimals) به اجسام کوچک و جامدی اطلاق می‌شود که در مراحل اولیه تشکیل سیارات (planet formation) در یک قرص پروتوسلولی (protoplanetary disk) شکل می‌گیرند. این اجسام نقش مهمی در شکل‌گیری سیارات و دیگر ساختارهای کیهانی دارند. در ادامه به ویژگی‌ها، فرآیند تشکیل و اهمیت سیاره‌سازها می‌پردازیم.

ویژگی‌های سیاره‌سازها

1. ابعاد:

   • سیاره‌سازها معمولاً اندازه‌ای بین چند کیلومتر تا چند صد کیلومتر دارند. این اجسام می‌توانند به اندازه یک کوه یا حتی بزرگ‌تر باشند.

2. ترکیب:

   • این اجسام عمدتاً از مواد اولیه مانند گاز، گرد و غبار (dust) و یخ (ice) تشکیل شده‌اند. ترکیب آن‌ها بسته به فاصله از ستاره مرکزی (central star) و شرایط محیطی متفاوت است.

3. چگالی:

   • چگالی (density) سیاره‌سازها می‌تواند بسیار متغیر باشد، اما معمولاً آن‌ها به دلیل ترکیب مواد جامد و یخ، چگالی بالاتری دارند.

ابر مولکولی (Molecular Cloud) به مجموعه‌ای از گاز و گرد و غبار در فضا اطلاق می‌شود که به طور عمده از مولکول‌های هیدروژن (hydrogen molecules) تشکیل شده است. این ابرها به عنوان مکان‌هایی برای تشکیل ستاره‌ها (star formation) و دیگر ساختارهای کیهانی شناخته می‌شوند. در ادامه به ویژگی‌ها، ساختار و اهمیت ابرهای مولکولی می‌پردازیم.

ویژگی‌های ابر مولکولی

1. ترکیب:

   • ابرهای مولکولی عمدتاً از هیدروژن (H₂) و مقدار کمی هلیوم (helium)، کربن (carbon)، نیتروژن (nitrogen) و دیگر عناصر تشکیل شده‌اند.
   • این ابرها می‌توانند شامل گرد و غبار (dust) نیز باشند که به جذب نور و ایجاد سایه در فضا کمک می‌کند.

2. چگالی و دما:

   • ابرهای مولکولی دارای چگالی (density) بالاتری نسبت به سایر مناطق فضا هستند، اما هنوز هم نسبت به مواد معمولی در زمین بسیار رقیق هستند.
   • دما (temperature) در ابرهای مولکولی معمولاً پایین است، معمولاً بین ۱۰ تا ۲۰ کلوین (-263 تا -253 درجه سانتی‌گراد).

کهکشان راه شیری (Milky Way Galaxy) یک کهکشان مارپیچی (spiral galaxy) است که منظومه شمسی ما (our solar system) در آن واقع شده است. کهکشان راه شیری یکی از میلیاردها کهکشان موجود در کیهان است و دارای ویژگی‌ها و ساختارهای خاصی است. در ادامه به توضیحات بیشتری درباره کهکشان راه شیری می‌پردازیم.

ویژگی‌های کهکشان راه شیری

1. ساختار:

   • کهکشان راه شیری به شکل یک دیسک (disk) مسطح و پهن با بازوهای مارپیچی (spiral arms) است. این بازوها شامل ستاره‌ها، گاز و گرد و غبار هستند.
   • در مرکز کهکشان، یک هسته (nucleus) متراکم وجود دارد که به احتمال زیاد شامل یک سیاه‌چاله فوق‌العاده بزرگ (supermassive black hole) به نام ساجیتتاریوس A* (Sagittarius A*) است.

2. ابعاد:

ستاره‌ها اجرام آسمانی درخشان و پرانرژی هستند که از گازهای داغ (عمدتاً هیدروژن و هلیوم) تشکیل شده‌اند. آنها قلب تپنده‌ی کهکشان‌ها هستند و نقش اساسی در تشکیل و تکامل جهان ایفا می‌کنند. ستاره‌ها نه تنها منبع نور و گرما هستند، بلکه عناصر ضروری برای حیات را نیز تولید می‌کنند.

تشکیل ستاره‌ها

ستاره‌ها از ابرهای عظیم گاز و غبار به نام سحابی‌ها تشکیل می‌شوند. این ابرها تحت تأثیر گرانش خود شروع به فشرده‌شدن می‌کنند. با افزایش چگالی و دما در مرکز ابر، واکنش‌های هسته‌ای آغاز می‌شوند و یک ستاره متولد می‌شود. این فرآیند می‌تواند میلیون‌ها سال طول بکشد.

ساختار ستاره‌ها

فروپاشی گرانشی (Gravitational Collapse) یک فرآیند کلیدی در نجوم و کیهان‌شناسی است که به تشکیل ستاره‌ها، سیارات و دیگر ساختارهای کیهانی مربوط می‌شود. در اینجا به توضیح این مفهوم و مراحل آن می‌پردازیم.

تعریف فروپاشی گرانشی

فروپاشی گرانشی به فرآیند انقباض (contraction) یک ابر گازی و غباری در فضا به دلیل نیروی گرانش (gravitational force) اطلاق می‌شود. این انقباض باعث می‌شود که ماده در مرکز ابر جمع شده و دما و فشار (pressure) افزایش یابد، که در نهایت می‌تواند منجر به تشکیل ستاره یا دیگر ساختارهای کیهانی شود.

مراحل فروپاشی گرانشی

1. تشکیل ابر مولکولی:

   • ابرهای مولکولی (molecular clouds) بزرگ و سرد از گاز و گرد و غبار در کهکشان‌ها وجود دارند. این ابرها می‌توانند به دلیل عوامل مختلفی مانند انفجار یک ابرنواختری یا برخورد ابرهای دیگر شروع به فروپاشی کنند.

خورشید (Sun) یک ستاره (Star) در مرکز منظومه شمسی (Solar System) است. که منبع اصلی انرژی و گرما برای زمین و سایر سیارات این منظومه به شمار می‌رود. این ستاره عظیم در حدود ۴۶۰ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد و حدود ۹۹.۸ درصد از جرم منظومه شمسی را تشکیل می‌دهد. در اینجا به توضیحات جامع‌تری درباره خورشید می‌پردازیم.

ویژگی‌های فیزیکی خورشید

1. ترکیب خورشید: خورشید عمدتاً از دو عنصر هیدروژن (حدود ۷۳ درصد) و هلیوم (حدود ۲۵ درصد) تشکیل شده است. دیگر عناصر مانند اکسیژن، کربن، نیتروژن، نئون و آهن تنها درصد کمی از ترکیب آن را تشکیل می‌دهند.

2. اندازه و حجم: قطر خورشید تقریباً ۱٫۴ میلیون کیلومتر است که حدود ۱۰۹ برابر قطر زمین است. حجم خورشید به اندازه‌ای است که حدود ۱٫۳ میلیون کره زمین می‌توانند در آن جای بگیرند.

منظومه شمسی (Solar System) یکی از بزرگ‌ترین و شگفت‌انگیزترین سامانه‌های ستاره‌ای در کیهان است که شامل خورشید، سیارات، قمرها، سیارک‌ها، دنباله‌دارها و سایر اجرام آسمانی می‌شود. این مجموعه عظیم و پیچیده که در آن زندگی انسان‌ها و سایر موجودات در زمین شکل گرفته است، همواره مورد توجه دانشمندان و علاقه‌مندان به علوم نجوم بوده است. در این مقاله، به بررسی اجزای مختلف این منظومه و ویژگی‌های منحصر به فرد آن خواهیم پرداخت و نگاهی به برخی از حقایق شگفت‌انگیز آن خواهیم داشت.

خورشید: قلب منظومه شمسی

در مرکز منظومه شمسی، ستاره‌ای به نام خورشید قرار دارد که نقش حیاتی در تامین انرژی برای تمامی اجرام آسمانی این سیستم ایفا می‌کند. خورشید یک ستاره زرد‌کوتوله از نوع G2V است و حدود ۹۹.۸۶٪ از جرم کل منظومه شمسی را به خود اختصاص داده است. این بدان معناست که تمامی سیارات، ماه‌ها، سیارک‌ها و سایر اجرام به دور آن می‌چرخند و تأثیرات عظیمی از آن دریافت می‌کنند.

ویژگی‌های کلیدی خورشید:

سیاره‌ها یکی از جالب‌ترین و مهم‌ترین اجزای منظومه‌های ستاره‌ای هستند و به عنوان اجرام آسمانی بزرگ، نقش کلیدی در درک ما از کیهان ایفا می‌کنند. در ادامه، مفاهیم مختلف مرتبط با سیاره‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد.

تعریف سیاره

سیاره به جسمی آسمانی اطلاق می‌شود که:

• به دور یک ستاره (مانند خورشید) می‌چرخد.
• به اندازه کافی بزرگ است تا تحت تأثیر نیروی گرانش خود، شکل کروی به خود بگیرد.
• به اندازه کافی بزرگ است که مدار خود را تقریباً به طور کامل از اجرام دیگر پاک کرده باشد (این ویژگی اخیراً به عنوان یکی از معیارهای تعریف سیاره‌ها مطرح شده است).

انواع سیاره‌ها

غروب آفتاب قرمز رنگ به دلیل پدیده‌ای به نام پراکنش رنگی است. زمانی که آفتاب در حال غروب است، نور آفتاب از طریق جریانی طولانیتر از هوا می‌گذرد تا به ما برسد. در این مسیر، نور آفتاب به ذرات موجود در جوی زمین می‌خورد. ذرات موجود در جو، به خصوص ذرات گرد و غبار و ذرات آبی، نور آفتاب را پراکنده کرده و اجزای مختلف طیف رنگی را به ما نشان می‌دهند.

اما طول موج‌های قرمز رنگ بیشترین قدرت پراکنش را دارند و

قوانین سه‌گانه کپلر که به نام یوهانس کپلر (Johannes Kepler) نامگذاری شده‌اند، نحوه حرکت سیارات در اطراف خورشید را توضیح می‌دهند. این قوانین در اوایل قرن هفدهم میلادی توسعه یافتند و نقش مهمی در شکل‌گیری علم ستاره‌شناسی مدرن ایفا کردند. به طور خلاصه، این قوانین به شرح زیر هستند:

1. قانون اول کپلر (قانون بیضی):
   هر سیاره در مدار خود به دور خورشید به شکل یک بیضی حرکت می‌کند، به طوری که خورشید در یکی از کانون‌های آن قرار دارد. این قانون نشان می‌دهد که مدارهای سیارات دایره‌ای نیستند، بلکه بیضی‌شکل هستند و فاصله سیاره از خورشید در طول مسیر حرکتش تغییر می‌کند.