کتاب بهرام

آیا برف در داخل ابر شکل می‌گیرد یا بعد از باریدن به برف تبدیل می‌شود؟

راز دانه‌های برف؛ از ابر تا زمین

بارها برف را دیده‌ایم که آرام‌آرام از آسمان فرو می‌ریزد، اما کمتر کسی از خود می‌پرسد که این دانه‌های زیبا کجا و چگونه شکل می‌گیرند. آیا برف در همان لحظه‌ای که به زمین می‌رسد تشکیل می‌شود؟ یا در دل ابرها از مدت‌ها قبل آماده است؟ پاسخ کوتاه این است: برف در داخل ابر شکل می‌گیرد، نه پس از باریدن. اما داستان آن جذاب‌تر از این چند کلمه است.

ابرهای سرد؛ زادگاه برف

ابرها مجموعه‌ای از قطرات ریز آب و بلورهای یخ هستند. در ابرهایی که دمای آنها به زیر صفر می‌رسد، قطرات آب می‌توانند بدون یخ زدن به حالت «آب فوق‌سرد» باقی بمانند. وقتی یک ذره گرد و غبار یا بلور یخ اولیه در این ابر وجود داشته باشد، قطرات فوق‌سرد به آن می‌چسبند و یخ می‌زنند. این همان لحظه‌ای است که دانه برف متولد می‌شود.

رشد دانه برف در دل ابر

چاه آرتزین (Artesian Well)

چاه آرتزین یا چاه آرتزیان، نوعی چاه آب است که در آن آب به طور طبیعی و بدون نیاز به پمپ به سطح زمین می‌رسد. این پدیده به دلیل فشار طبیعی موجود در لایه‌های زیرزمینی ایجاد می‌شود. در ادامه، به بررسی جزئیات مختلف این نوع چاه می‌پردازیم.

۱. تعریف و ویژگی‌ها

چاه آرتزین به چاهی گفته می‌شود که آب آن به دلیل فشار آب در لایه‌های زیرزمینی، به صورت طبیعی و بدون نیاز به پمپ به سطح زمین می‌آید. این چاه‌ها معمولاً در مناطقی که آبخوان‌های تحت فشار وجود دارند، حفر می‌شوند.

۲. فرآیند تشکیل

چاه‌های آرتزین در شرایط خاصی تشکیل می‌شوند:

آبخوان‌های تحت فشار: آب در لایه‌های زیرزمینی جمع می‌شود و به دلیل وجود لایه‌های غیرقابل نفوذ (مثل خاک رس یا سنگ) محبوس می‌ماند.
فشار طبیعی: هنگامی که چاهی در این ناحیه حفر می‌شود، فشار آب در آبخوان باعث می‌شود که آب به سطح زمین برسد.
۳. مزایا

شفق قطبی (Aurora Borealis) یک پدیده‌ی طبیعی و شگفت‌انگیز است که در نواحی نزدیک به قطب‌های شمال و جنوب کره زمین مشاهده می‌شود. این پدیده به صورت نورهای رنگارنگ و متحرک در آسمان ظاهر می‌شود و به دلیل زیبایی خاصی که دارد، بسیاری از علاقه‌مندان به علم نجوم و طبیعت به تماشای آن می‌پردازند.

1. علت به وجود آمدن شفق قطبی

شفق قطبی نتیجه‌ی برخورد ذرات باردار خورشیدی (عمدتاً الکترون‌ها و پروتون‌ها) با مولکول‌های جو زمین است. این ذرات از خورشید به سمت زمین حرکت می‌کنند و در اثر برخورد با ذرات موجود در جو زمین، انرژی آزاد می‌شود. این انرژی باعث تحریک مولکول‌های گازها مانند اکسیژن و نیتروژن در جو می‌شود، و در نهایت این مولکول‌ها هنگامی که به حالت اولیه خود باز می‌گردند، نور تولید می‌کنند. این نور همان چیزی است که ما به عنوان شفق قطبی می‌بینیم.

2. چرایی رنگ‌های مختلف شفق قطبی

جزر و مد چیست؟ جزر و مد پدیده‌ای طبیعی است که به تغییرات دورانی و منظم سطح آب دریاها و اقیانوس‌ها اطلاق می‌شود. این تغییرات ناشی از تأثیر گرانش خورشید و ماه بر روی آب دریاهاست. گرانش خورشید و ماه باعث ایجاد نیروهای گرانشی در آب دریاها می‌شوند که منجر به جابجایی آب و تغییر ارتفاع سطح آن می‌شود.

چرا کوه ها به وحود آمدند؟

علت به  وجود آمدن کوه ها به دلیل فعالیت های زمین شناسی و جنبش صفحات قاره ای است. طی میلیون ها سال، قاره ها در حال جابجایی و تداخل با یکدیگر بوده اند. این تداخل ها منجر به ایجاد فشار و نیروهای زیادی در صفحات قاره ای می شود که سبب جابجایی و تغییر شکل زمین می شوند. این فشارها و نیروها منجر به جابجایی صفحات قاره ای و پیوسته شدن آن ها با یکدیگر می شود که در نتیجه به وجود کوه ها و کوهستان ها می انجامد. عوامل دیگری مانند فعالیت آتشفشانی و فرآیندهای آبی نیز می توانند به شکل گوناگونی در تشکیل کوه ها نقش داشته باشند.

چرا آتشفشان ها فوران میکنند؟ 

آتشفشان‌ها به دلیل فعالیت‌های آتشفشانی درون زمین فوران می‌کنند. زمین یک ساختار لایه‌ای دارد و درون آن یک لایه به نام لایه مذاب وجود دارد که شامل سنگ‌های گدازه‌ای و مذاب است. وقتی فشار و حرارت داخل زمین افزایش می‌یابد، سنگ‌های مذاب در لایه مذاب آماده فوران می‌شوند. زمانی که فشار این مذاب به حدی برسد که بتواند از طریق شکاف‌ها و کانال‌ها به سطح زمین برسد، آتشفشان فوران می‌کند. هنگامی که مذاب به سطح زمین می‌رسد، به صورت لاوا به بیرون جریان می‌کند. در بعضی موارد، همراه با لاوا، گازهای آتشفشانی نیز آزاد می‌شوند که می‌توانند مواد مذاب را به همراه خود به فضا پرتاب کنند. این فرآیند فوران آتشفشانی می‌تواند به شدت متفاوتی رخ دهد، از فوران‌های آرام و آرام تا فوران‌های انفجاری و خطرناک. هرچه فشار و حرارت درون زمین بیشتر باشد، فوران آتشفشانی نیز شدیدتر خواهد بود.

یک انسان ۷۰ کیلویی روی سایر سیارات چند کیلو می شود؟ 

وزن یک فرد 70 کیلوگرم بر روی سطح سیارات دیگر با توجه به جاذبهٔ هر سیاره متفاوت است. وزن اشخاص در هر سیاره به ارتفاع نسبت دارد و بسته به جرم و شعاع سیاره، جاذبهٔ آن تغییر می‌کند. برای محاسبهٔ وزن یک فرد در سیارات مختلف، از قانون گرانش نیوتن (قانون یکسانیت) استفاده می‌شود.

مقدار جاذبهٔ یک سیاره معمولاً به صورت عددی به نسبت جاذبهٔ زمین (که به عنوان مبنا در نظر گرفته می‌شود) بیان می‌شود. در ادامه، وزن این فرد 70 کیلوگرم را در سطح سیارات دیگر بر اساس نسبت جاذبه به زمین محاسبه خواهیم کرد:

مریخ: سطح مریخ حدود 0.38 برابر جاذبهٔ زمین است. بنابراین، وزن این فرد بر روی سطح مریخ حدوداً 26.6 کیلوگرم خواهد بود (70 × 0.38).

ماه: گرانش ماه حدوداً 0.17 برابر جاذبهٔ زمین است. بنابراین، وزن این فرد بر روی سطح ماه حدوداً 11.9 کیلوگرم خواهد بود (70 × 0.17).

مشتری (ژوپیتر): گرانش ژوپیتر حدوداً 2.53 برابر جاذبهٔ زمین است. بنابراین، وزن این فرد بر روی سطح ژوپیتر حدوداً 177 کیلوگرم خواهد بود (70 × 2.53).

رنگین کمان به دلیل پدیده انکسار و شکست نور در قطره‌های آب درست می‌شود. وقتی نور خورشید از قطره‌های آب در هوا عبور می‌کند، انکسار می‌شود و در داخل قطره به سمت دیگری انحراف می‌یابد. سپس نور از دیگر طرف قطره خارج می‌شود و مجدداً انکسار می‌شود. در این فرآیند، نور در قطره‌ها چندین بار انکسار و شکست می‌شود. وقتی نور از قطره‌ها خارج می‌شود، به دلیل انکسار و شکست، امواج نور به زوایای مختلف انحراف می‌یابند.

 برخی از سنگ‌هایی که در زمین پیدا می‌شوند ممکن است از مریخ آمده باشند. این سنگ‌ها که به نام "سنگ‌های مریخی" شناخته می‌شوند، کاربرد فراوانی در تحقیقات مربوط به سیارهٔ مریخ و نیز خود سیارهٔ زمین دارند.

در سال ۱۹۹۶، در منطقهٔ آنتارکتیک که یکی از خشک‌ترین و سردترین نقاط زمین است، یک سنگ‌ مشابه با سنگ‌های مریخی پیدا شد. پس از انجام آزمایش‌های مختلف که شامل بررسی رادیواکتیویته و جذب مغناطیسی بود، محققان به این نتیجه رسیدند که این سنگ احتمالاً از سیارهٔ مریخ آمده بوده است.

بله، در فضا قد انسان تغییر می‌کند. وقتی که در فضا هستیم و دور از تأثیر جاذبهٔ زمین قرار داریم، به علت نبود گرانشی که بر روی بدن ما عمل می‌کند، فرآیندی به نام تغییر شکل بدن در فضا رخ می‌دهد.

در حالت خطی، بدون وجود گرانش، بدن انسان تحت تأثیر همین اصول فیزیکی به صورت مستقیم و معکوس تحت تأثیر جاذبهٔ زمین تغییر شکل می‌یابد. در فضا، بدن انسان به صورت کروی تر و بیضی تر شده و باعث کوتاه شدن قد می‌شود. این امر به علت عدم فشار جاذبهٔ زمین و عدم نیاز بدن به مقاومت در برابر آن است. منطقهٔ طولانی‌تر بدن نزدیک به مهره‌ها و فشرده‌تر است و این باعث می‌شود بدن کمی کوچکتر به نظر برسد.