روزنامه عصر مردم

چرا عطارد و ماه جو ندارند؟

سرعت فرار از سطح يک سياره، سرعت اوليه اي است که يک جسم، چه موشک باشد چه ملکولهاي گازي نياز دارند تا بر گرانش آن سياره غلبه کرده و به اعماق فضا بگريزد. براي زمين سرعت فرار حدود 11 کيلومتر بر ثانيه يا حدود 40200 کيلومتر بر ساعت است. به علت شباهتهاي زياد جرم و اندازه زهره به زمين، سرعت فرار اين سياره نيز، بسيار به اين رقم نزديک است. اجسامي که با اين سرعت از زمين پرتاب نشده باشند، به زمين باز خواهند گشت اگرچه ممکن است قبل از سقوط ارتفاع زيادي هم پيدا کرده باشند. کمتر بودن جرم ماه به اين معني است که سرعت فرار کمتري هم دارد که حدود 8000 کيلومتر بر ساعت مي باشد. براي مريخ و عطارد، سرعت فرار دو برابر ماه است ولي باز هم از زمين کمتر است. در يک توده گاز مثل جو زمين، اتمها و ملکولها به طور دائمي به تمام جهات و با سرعت هاي کاملاً متفاوت در حرکتند. سرعت متوسط ملکولها و اتمها بوسيله دما تعيين مي شود و با بالا رفتن دما افزايش مي يابد. در يک دماي خاص همين ملکولهاي سبکتر، سريعتر حرکت مي کنند. بنابراين بطور متوسط ملکولهاي هيدروژن، سريعتر از ايزوتوپ سنگين و همچنين بسيار سريعتر از ملکولهاي سنگين اکسيژن حرکت مي کنند. طبق آنچه گفته شد مي توان تصور کرد که هيدروژن خيلي راحت تر
 مي تواند به سرعت فرار برسد و از جو سياره بگريزد. البته ملکولهاي گاز در جو زمين، طيف وسيعي از سرعتها را دارا مي باشند. بعضي ها
خيلي بالاتر از ميانگين هستند و اينها تنها ملکولهايي هستند که از جو مي گريزند. در يک روز گرم، سرعت متوسط ملکولهاي اکسيژن در هوا در حدود 3 کيلومتر بر ثانيه است. در حاليکه سرعت ملکولهاي سبکتر هيدروژن 13 کيلومتر بر ثانيه مي باشد. در نتيجه فرار از جو براي هيدروژن بسيار راحت است و آهنگ کاهش آن نيز قابل اندازه گيري است. در مقابل اکسيژن به اين راحتيها قادر به فرار نيست. آنچه واقعاً اهميت دارد، دماي لايه فوقاني جو مي باشد زيرا تنها منطقه اي است که گاز مي تواند از آنجا بگريزد. اين منطقه «اگزوسفر » ناميده مي شود و در ارتفاع 480 کيلومتري سطح زمين قرار دارد.
به علت جرم کم ماه، گرانش در سطح آن يک ششم زمين است. اين نيرو آنقدر ضعيف است که نمي تواند عناصر فرار تبخير شده را به دام بيندازد. بنابراين، اين عناصر در عوض ساختن اقيانوسها و جو براي ماه، به اعماق فضا گريخته اند. همچنين در مورد عطارد، سرعت فرار در سطح اين سياره دو برابر ماه است ولي آنقدر نيست که بتواند گازي را در اطراف خود نگه دارد. در مقابل براي مريخ، با وجود جرم کم، آنقدر از خورشيد فاصله دارد که بسيار سرد شده و هنوز جو رقيقي را براي خود نگهداشته است؛ که در واقع بقاياي جوي غليظ تر است که در گذشته داشته است. به دليل نزديکتر بودن زهره به خورشيد اين سياره تقريباً دو برابر زمين از خورشيد انرژي دريافت مي کند. دماي سطح آن - حتي آن زمان که خورشيد جوان درخشندگي کمتري داشت - آنقدر زياد بود که در سطحش آب نمي توانست بصورت مايع وجود داشته باشد. بخار آب در جو زهره بوسيله تابش فرابنفش خورشيد به اتمهاي سازنده اش يعني هيدروژن و اکسيژن تجزيه شده و بيشتر اتمهاي سبک هيدروژن به راحتي به فضا گريخته اند. اکسيژن هم با ساير اتمها ترکيب شده تا اکسيدهاي متفاوتي تشکيل دهد. همچنين با گوگرد و مقداري از هيدروژن باقيمانده واکنش داده تا اسيد سولفوريکي را توليد کند که ما امروزه در ابرهاي جو زهره يافته ايم. در زمين فرآيندهاي ژئوشيميايي، دي اکسيد کربن موجود در جو را از بين مي برد. اما اين فرآيند به وجود آب مايع وابسته است، بنابراين هرگز نمي تواند در زهره رخ دهد. طبق آنچه گفته شد زمين و زهره حتماً آغازي مشابه داشته اند ولي هر کدام به طرزي کاملاً متفاوت شکل گرفته اند. بطوريکه امروزه در بهترين حالت مي توان سطح زهره را به جهنمي سوزان تشبيه کرد!

ستارگان دنباله دار، کریستالهای سیلیکاتی تولید می کنند
ستاره شناسان آلمانی و مجارستانی دریافتند که کریستالهای سیلکاتی که در دمای بسیار بالا تشکیل می شوند می توانند در بسیاری از ستاره های دنباله دار نیز تشکیل شوند.
حضور سیلیکاتهای کریستال در ستاره های دنباله دار برای ستاره شناسان همیشه به عنوان یک مسئله حل نشده باقی مانده بود. در حقیقت این کریستالها تنها می توانند در دمای بسیار بالا تشکیل شوند این درحالی است که ستاره های دنباله دار از حومه منجمد منظومه شمسی عبور می کنند. اکنون محققان رصدخانه کونکولی در بوداپست در تحقیقاتی که در مجله "نیچر" منتشر کرده اند راه حل این مسئله را یافتند.
این محققان با بررسی ستاره "اکس ذئب" (EX Lupi) به این نتایج دست یافتند.
"اکس ذئب" ستاره جوانی است و شباهت بسیاری به خورشید در 5/4 میلیارد سال قبل دارد. اطراف این ستاره حلقه ای سنگین از گرد و غبار و گاز در چرخش است. در مناطق خارجی این ستاره دما بسیار پایین است. هر چهار تا پنج یکبار نور این ستاره به طور ناگهانی افزایش می یابد و به مدت ماهها درخشش آن پنج تا 10 برابر مواقع عادی می شود و هر 50 سال یکبار این پدیده شدت
می یابد. به گفته این ستاره شناسان، حتی خورشید نیز در زمان کودکی خود احتمالا فازهای فعالیت از این نوع را پشت سر گذاشته است.
این دانشمندان در این خصوص اظهار داشتند: "واضح است که این کریستالها در مدت این دوره های
 تولید حداکثر نور ستاره تشکیل شده اند.
 چون در دوره روشنایی بالا دمای این ستاره افزایش بسیاری می یابد و ذرات سیلیکات موجود در سطح داخلی حلقه گاز و گرد و غبار به طرف ستاره کشیده شده در اثر این گرمای بالا تشکیل کریستال می دهند. ما توانستیم برای اولین بار شواهدی در تائید فرایند کریستال سازی این ذرات به دست آوریم."
در سال 2005 تلسکوپ فضایی اسپایتزر، طیف فراسرخی از ستاره "اکس ذئب" را درحالی که دوره آرام خود را پشت سر می گذاشت ثبت کرد. در این طیف هیچ ردی از حضور کریستالهای سیلیکات دیده نشد اما در طیف دیگری که در سال 2008 و کمی بعد از مشاهده حداکثر روشنایی این ستاره به ثبت رسید، به وضوح حضور کریستالهای سیلیکات را نشان داد. در آن زمان، روشنایی ستاره "اکس ذئب" 30 برابر بیشتر از روشنایی آن در حالت آرام بود.

لطفا سکوت؛ زمین آواز می خواند!
دانشمندان ناسا پس از سالها تحقیق موفق شدند با کمک دو ماهواره، آوازی را که زمین می خواند ثبت کنند.
جهان زنده است و به همین علت می تواند لرزه ها و اصواتی تولید کند. هرچند این امواج صوتی مستقیما توسط گوش انسان شنیده نمی شوند. این امواج می توانند در حدود یک موج در هر 30 هزار سال نوری در فضا پخش شوند.
فرضیه آواز جهان در سال 2004 ارائه شد که بر پایه آن، زمین و هر جرم آسمانی دیگری توانایی انتشار لرزه هایی را دارد. اکنون دانشمندان ناسا با همکاری دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا و با کمک ماهواره های "تیمیز" این فرضیه را با ثبت آواز زمین تأیید کردند. این آواز زمین در منطقه ای با عنوان "نوار فن آلن" ایجاد شده است. صدای زمین که همانند صدای "وز وز" در فضا منتشر می شود، در فاصله 20 هزار کیلومتری از زمین شکل می گیرد. "نوار فن آلن" منطقه ای است مملو از ذرات با انرژی بسیار بالا که وارد میدان مغناطیسی می شود و در خطوط نیروی مغناطیسی در دو قطب زمین امتداد می یابد. براساس گزارش "اگزمینار" از این آواز می توان حالت سلامت زمین را فهمید. این محققان دو نوع موج الکترومغناطیس را در این آواز شناسایی کرده و سپس این امواج را تبدیل به امواجی کردند که برای گوش انسان قابل شنیدن باشد. اولین بسامدهایی که این ماهواره ها شکار کردند "کر" نامگذاری شده اند درحالی که امواج دوم "سوت پلاسمافریک" نام دارند. به اعتقاد این محققان، هر دوی این دسته از امواج می توانند به دانشمندان در درک حالت واقعی سلامت زمین کمک کنند.

ارائه تصويري تازه از حيات احتمالي در مريخ
دانشمندان علوم سياره  اي تصويري از حيات احتمالي در سياره مريخ ترسيم كردند. اين دانشمندان تصويري را تهيه كرده اند كه چگونگي حيات احتمالي در زمين باستان و احتمالا ساير سيارات منظومه شمسي از جمله مريخ را نشان مي دهد. يك گروه از محققان و دانشمندان بين المللي به سرپرستي دانشگاه فناوري كورتين و دانشگاه وسترن استراليا روي رسوبات شكل گرفته در حفرات ته نشين شده باستاني در سنگ ماسه اي «پيل بارا» متمركز شده اند.
اين فسيلها در سنگهايي هستند كه حدود ٧٥/٢ ميليارد سال قدمت دارند و بيش از يك و نيم ميليارد سال قديمي تر از فسيلهايي هستند كه پيش از اين براي بررسي حيات در زمين مطالعه شده اند. بيرگر راسموسن ــ سرپرست اين گروه تحقيقاتي ــ در اين زمينه گفت: اين تحقيق راه را به سوي مطالعه تاريخچه باستاني زمين هموار مي كند و تصويري از سكونتگاههاي احتمالي در دوران باستان ارائه مي دهد كه
 مي تواند در عين حال نشان دهنده حيات در لايه هاي زيرين سطح مريخ باشد. وي تصريح كرد: اگر ما بتوانيم بقاياي فسيل شده از اين رسوبات ميكروبي را در مريخ بيابيم، نشانه خوبي از وجود حيات در مريخ خواهد بود.

جستجو برای یافتن زمین دوم آغاز شد
تلسکوپ کپلر سازمان ناسا تحقیقات خود را برای یافتن سیاره ای مشابه زمین آغاز کرد. این تلسکوپ که در 6 مارچ 2009 و از پایگاه فضایی کیپ کاناورال در فلوریدا ماموریت خود را آغاز کرده است 5/3 سال آینده را برای رصد 100 هزار ستاره مشابه خورشید صرف خواهد کرد تا بتواند نشانه ای از سیاره ای مشابه زمین را به دست آورد. کپلر این توانایی را دارد که سیاره هایی به کوچکی زمین را در مدار ستاره ای مشابه خورشید و در فاصله ای که حرارت آن برای موجودیت دریاچه ها و اقیانوسهای احتمالی مناسب است رصد کند.دانشمندان و مهندسان طی دو ماه گذشته به نظارت و تنظیم کپلر پرداخته اند
 و فهرستی از ستاره های مورد نظر را تهیه و در حافظه تلسکوپ قرار داده اند.کپلر می تواند ستاره ها را برای سالها تحت نظر داشته باشد تا از این طریق بتواند میزان تغییرات به وجود آمده در نور ستاره ها را به دلیل عبور سیاره ای احتمالی از مقابل آنها اندازه گیری کند. انتظار می رود یافته های اولیه این تلسکوپ سیاره های گازی عظیمی باشند که در نزدیکترین فاصله از ستارگانشان قرار گرفته اند که به گفته دانشمندان باید تا ابتدای سال آینده در انتظار دریافت چنین نتایجی بود. بر اساس گزارش ساینس دیلی، کپلر ماموریت اکتشافی سازمان فضایی ایالات متحده است که به واسطه مرکز تحقیقاتی ایمز ناسا و به منظور یافتن سیاره هایی با خصوصیات مناسب برای حضور نشانه های حیات صورت می گیرد.

کشف یک حوضچه غیرعادی روی عطارد
کاوشگر مسنجر در سطح عطارد یک حوضچه تصادمی غیر عادی را کشف کرد که قطر آن پیش از 700 کیلومتر است. کاوشگر مسنجر در دومین پرواز از نزدیکی که در اکتبر 2008 انجام داد، موفق شد حوضچه تصادمی را کشف کند که دانشمندان اکنون عنوان "رامبراند" را برای آن انتخاب کرده اند. حوضچه های پهناور تصادمی از برخورد شهاب سنگها در طول تاریخ یک سیاره ایجاد می شوند. حوضچه رامبراند در حدود 9/3 میلیارد سال قبل تشکیل شده است. این دوره نزدیک به پایان دوره بمباران سنگین شهاب سنگها در درون منظومه شمسی است. رامبراند نسبت به حوضچه های تصادمی که تاکنون در روی سیاره عطارد شناسایی شده اند، جوانتر است. سیاره شناسان "مرکز زمین و مطالعات سیاره ای موزه ملی هوا فضای اسمیت سونیان" که نتایج یافته های خود را در مجله علمی "ساینس" منتشر کرده اند، در این خصوص اظهار داشتند: "حوضچه های تصادمی قدیمی معمولاً یا طغیان می کنند و یا کاملاً انباشته از مواد آتشفشانی می شوند، اما حوضچه رامبراند تنها حوضچه تصادمی روی عطارد است که هنوز انباشته نشده است."  جنبه دیگر قابل ملاحظه حوضچه رامبراند، الگوی تغییرات تکتونیکی آن می باشد که کاملاً ویژه است به طوری که تاکنون در حوضچه های تصادمی دیگر روی عطارد، ماه و مریخ و یا در حوضچه هایی که روی قمرهای یخی سیارات دیگر تشکیل شده اند، نمونه این الگو هرگز مشاهده نشده بود. این الگوی تغییرات تکتونیکی نشان می دهد که تازه ترین رویداد تکتونیکی که در رامبراند اتفاق افتاده موجب تشکیل یک شکست عمودی شدید به طول بیش از هزار کیلومتر شده است. این طولانی ترین شکافی است که تاکنون روی عطارد کشف شده است.