Showing posts with label فراسوی منظومه شمسی. Show all posts
Showing posts with label فراسوی منظومه شمسی. Show all posts

Wednesday, 10 December 2008

وُویجر

وُویجر نام دو کاوشگر فضایی است که در دهه ۱۹۷۰ میلادی توسط ناسا برای مطالعه سیاره‌های منظومه ی شمسی به فضا پرتاب شد.
«کاوشگر» به دسته‌ای از فضاپیماهای بدون سرنشین اطلاق می‌شود که برای کاوش و تحقیق در سیارات، ستارگان و به طور کلی اجرام فضایی ساخته و به فضا پرتاب می‌شوند.


نمایی از کاوشگر فضایی ویجر۱


دو کاوشگر ویجر ۱و ویجر ۲ پیشگام اکتشاف سیارات دوردست منظومه ی خورشیدی و اولین ابزار ساخت بشرهستند که از محدوده منظومه شمسی خارج شده و به فضای ژرف ورای آن سفر کرده‌اند. داده‌های بسیار ارزشمندی که این دو کاوشگر در طول ماموریتهای موفق‌شان در اختیار دانشمندان قرار دادند، باعث گسترش زیاد دانش و اطلاعات بشر از ساختار سیارات بزرگ گازی منظومه خورشیدی شده‌است.
کاوشگر ویجر ۱:
کاوشگر «وویجر ۱» در ۵ دسامبر سال ۱۹۷۷ میلادی توسط ایالات متحده برای کاوش و بررسی دقیق سیارات گازی مشتری زحل و فضای ژرف فراتر از آنها به فضا پرتاب شد.
این کاوشگر در تاریخ ۵ مارس ۱۹۷۹ به نزدیک‌ترین فاصله خود نسبت به سیاره مشتری رسید و پس از بررسی و ارسال داده‌هایی بسیار ارزشمند و بنیادین از این سیاره به زمین، به سوی سیاره زحل پیش رفت و پس از گذر از این سیاره در ۱۲ نوامبر ۱۹۸۰ به ورای منظومه شمسی و فضای بیکران بین ستاره‌ای پیش رفت تا سفر بی پایان خود را ادامه دهد


تصویر سی جی تهیه شده توسط ناسا از «وویجر ۱» در حال ورود به مدار اورانوس

کاوشگر وویجر ۲
کاوشگر «وویجر ۲» در تاریخ ۲۵ اوت ۱۹۷۷ میلادی برای کاوش و بررسی دقیق‌تر تمامی سیارات گازی منظومه شمسی از جمله مشتری ،زحل،اورانوس،نپتون، به فضا پرتاب شد. پس از گذر از مشتری و زحل به ترتیب در تاریخ ۹ ژوئیه ۱۹۷۹ و ۲۵ اوت ۱۹۸۱، در روز ۲۴ ژانویه ۱۹۸۶ خود را به اورانوس رساند و پس از عبور از نپتون در ۱۵ اوت سال ۱۹۸۹ همانند وویجر ۱ سفر خود را به سوی ژرفای فضا در پیش گرفت.
:اجزا
آنتن فراگیر
آشکارساز پرتوهای کیهانی
آشکارساز پلاسما
دستگاه عکسبرداری (با دوربین زاویه بسته)
دستگاه عکسبرداری (با دوربین زاویه باز)
طیف سنج فرا بنفش
پرتوسنج و طیف سنج فروسرخ
فتوپلاریمتر
آشکارساز ذرات باردار کم انرژی
آنتهای موج پلاسما و رادیو آسترونومی سیارات
ژنراتور‌های ترمو الکتریکی رادیوایزتوپ
مغناطیس‌سنج
خدمات ویجرها به ستاره شناسي
کاوشگرهای «وویجر» به بررسی دقیق سیارات گازی، ماه (قمر)‌های آنها، میدان مغناطیسی و جاذبه آن ، محاسبه دقیق گرانش و همچنین حلقه‌های زحل و اورانوس پرداختند.
از دیگر ویژگی‌های این ماموریت ، کشف ۲۴ ماه برای سیارات گازی بود.
علاوه بر این دانشمندان به یاری داده‌های ارسالی این دو کاوشگر، به شواهدی دال بر وجود فعالیت‌های آتشفشانی (شبیه ساختارهای زمینی) در یکی از ماه‌های مشتری به نام «آیو» و همچنین آب فشان‌های یخی در بزرگترین ماه نپتون یعنی تریتون پی‌بردند.
کشف تعداد زیادی از حفره‌های بزرگ که حاصل برخورد بسیار شدید دنباله دارها و شهاب سنگ ها بر روی ماه‌های سیارات است، از دیگر اکتشافات این کاوشگرها بود.



تصویر سی جی تهیه شده توسط ناسا از وویجر ۲
هنگام ترک زحل دانشمندان با در نظر گرفتن داده‌های ارسالی توسط وویجرها توانستند جرم و چگالی بیش از ۱۷ ماه (قمر) را محاسبه نمایند و همچنین ساختارهای بنیادی اجزای تشکیل دهنده جوّ رقیق و اسرارآمیز یکی از ماه‌های زحل به نام س تیتان را تعیین نمایند. این داده‌ها سه دهه بعد در ماموریت فضایی کاسینی هویگنس تکمیل شد.
این دو کاوشگر همراه خود ابزارهای بسیار دقیق پژوهشی حمل می‌کردند. از جمله این ابزار آلات می‌توان به ابزاری برای اندازه گیری دقیق میدان الکتریکی (توان یا قدرت،شکل و جهت آن در سیاره)، امواج فرابنفش،امواج مریی،فروسرخ و امواج رادیویی (در طول موج‌های مختلف) که توسط سیارات و ماه‌ها و حلقه‌هایشان تولید می‌شود اشاره کرد.
از شگفت‌انگیزترین پدیده‌های که در طی این سفر اکتشافی اتفاق افتاد، ایجاد اختلال در ارتباط بین کاوشگرها و زمین در هنگام عبور این دو فضاپیما از پشت سیاره‌ها است، به عبارت دیگر جوّ سیارات و برخی از حلقه‌ها مانع از ارسال امواج رادیویی توسط کاوشگرها به زمین بودند
صدا،تصویر و نوع بشر برای موجودات فضایی
علاوه بر ابزارهای پژوهشی و اندازه‌گیری، هر دو کاوشگر با خود لوحی از جنس طلا حمل می‌کنند. در این صفحات مدور فلزی دیجیتالی، مطالب زیر ثبت شده‌است:
فراز‌هایی از تمدن انسان به زبان ریاضی
تصویری از دو انسان (زن و مرد) با با دستان افراشته به نشانه دوستی
نشانی جایگاه زمین در منظومه شمسی و کهکشان راه شیری
ایده ی قرار دادن صفحات:
اندیشه قرار دادن پیام‌هایی برای موجودات هوشمند فرازمینی نخستین بار توسط «اریک بورگس» مطرح شد. سپس کارل ساگان، ستاره‌شناس و اخترشیمیدان مشهور آمریکایی و از پیشگامان روش‌های برقراری ارتباط با موجودات هوشمند فرازمینی‌، از این ایده به شدت استقبال کرد.
سرانجام ناسا با این طرح موافقت کرد و سه هفته به وی فرصت داد تا پلاکی را طراحی کند. ساگان با همکاری فرانک دریک پلاک را طراحی کردند؛ البته طراحی هنری این پلاک را همسر کارل سیگان - لیندا سالزمن- انجام داد.

تصویری از دیسک کاوشگر وویجر ۱


!!!محتوای صفحات،اشعار سعدی شیرازی در فضا
در صفحه‌ای ۱۲ اینچی مسی با روکش طلا چکیده‌ای از فرهنگ و آثاری از زندگی گونه‌های مختلف در زمین قرار داده شده‌است:
۱۱۵ قطعه عکس آنالوگ
اصواتی از زمین
صدای رعد و برق
صدای گریه یک شیرخوار
صدای یک نهنگ وال
صدای برخورد امواج به ساحل
صدای قلب و گام برداشتن انسان
و چند صدای دیگر
موسیقی‌های منتخب از فرهنگ‌ها و نواحی مختلف (۹۰ دقیقه): قطعات مختلفی از باخ و بتهوون تا لوپی آرمسترانگ و چاک بری در دیسک گنجانده شده‌اند. موسیقی‌ها متعلق به فرهنگ‌ها و کشورهای مختلف هستند: چین،ژاپن،آذربایجان،اندونزی، مکزیک،پرو،بلغارستان،سنگال
سلام و خوشامدگویی به ۵۵ زبان: این خوشامدگویی‌ها با زبان آکادی که در سومر ۶ هزار سال پیش صحبت می‌شد آغاز می‌شود و با یکی از زبان‌های محلی چینی به نام پایان می‌یاید
همچنین سلام به زبان فارسی که با شعر «بنی آدم اعضای یکدیگرند» سعدی دنبال می‌شود. پیام فارسی به خاطر شعر سعدی یکی از طولانی‌ترین پیام‌های وویجر است.
دانشمندان امیدوارند وویجرها در طول سفر طولانیشان در فضای بیکران، با یک تمدن فرازمینی هوشمند برخورد داشته باشند. در این صورت، لوح مذبور شاید راهنمایی باشد برای همسایگان دوردست ما تا راه خانه ما «زمین» را پیدا کرده به ملاقاتمان بیایند.
پیامهایی از سیاره ای که دیگر نیست!!!
البته به نظر می‌رسد این کار بیشتر یک اقدام سمبولیک باشد، چرا که با توجه به اندازه کوچک کاوشگرها در مقایسه با فضای بین ستاره‌ای، بسیار بعید است حتی در صورت وجود حیات فرازمینی، این دیسک‌ها پیدا شوند. حتی در صورتی که موجودات فرازمینی این دیسک‌ها را پیدا کنند، با توجه به گذشت زمان زیاد، آنها جنبه تاریخی خواهند داشت و به علاوه ممکن است آنها زمانی پیدا شوندکه دیگر نشانی از حیات در زمین نباشد

!خداحافظ وویجر مهربان
فرستنده و گیرنده‌های رادیویی و همچنین سایر ابزار آلات پژوهشی دو کاوشگر «وویجر» تا سال دو هزار میلادی به خوبی فعال بود.
اما به مراتب با زیاد شدن فاصله آن‌ها با سیاره زمین، این امواج باید برای رسیدن به زمین مدت زمان بسیاری را طی کنند. به همین دلیل در طی این فاصله دچار افت کیفیت می‌شوند و به صورت پالس‌های بسیار ضعیف در زمین دریافت می‌شوند.
پیش بینی می‌شود که کاوشگر وویجر ۱ تا سال ۲۰۱۵ از منطقه تحت جاذبه خورشید (هلیو پوز) خارج شده و سفر خود را در فضای بین ستاره‌ای ادامه دهد. وویجر ۲ نیز در طی سال‌های آتی همین مسیر را در پیش خواهد گرفت. دانشمندان تخمین می‌زنند که نزدیک ترین فاصله مرز خورشیدی هیلوپوز تا خورشید فضای تحت تاثیر خورشید و فضای بین ستاره‌ای در حدود ۱۵ میلیارد کیلومتر باشد.
دانشمندان امیدوارند پیش از اینکه موتور‌های پیشران این دو کاوشگر ارزشمند برای همیشه در فضای بیکران خاموش گردند، وویجرها به جایگاهی خاص رسیده باشند



زمین از فاصله ۶٫۵ میلیون کیلومتری و از دید وویجر ۱

Sunday, 6 April 2008

سیارات فراخورشیدی


خلاصه مقاله: هرچند تنها کمتر از دو دهه از شروع مطالعه علمی بر سیارات فراخورشیدی می‌گذرد، مطالعه چنین مکان‌های احتمالی شکل‌گیری حیات و بررسی امکان پیدایش و دوام در آنها نه تنها دریایی از اطلاعات جدید را در اختیار کاوشگران حیات قرار داده است، بلکه موجب بروز تغییرات بنیادین در بسیاری از نظریه‌های مربوط به شرایط شكل‌گیری حیات بر روی یک کره خاکی شده و دایره جستجو به دنبال حیات را گسترده‌تر کرده است.

مقدمه
مبحث سیارات فراخورشیدی نخستین بار در سال 1990 و با کشف اولین سیاره‌ خارج از منظومه شمسی مطرح شد. گرچه آن سیاره به دور ستاره‌‌ای در حال زوال پیدا شد، اما به شدت کنجکاوی منجمان را برای کشف سیارات فراخورشیدی برانگیخت. از سوی دیگر، از آنجا که در آن زمان امیدها برای کشف حیات در منظومه شمسی به خصوص سیاره مریخ روز به روز کمتر می‌شد و مطالعات بر اقمار مشتری و زحل هنوز در حد گسترده‌ای شروع نشده بود، امکان کشف سیاره‌ای با شرایط شكل‌گیری حیات خارج از منظومه شمسی، ایده‌ای بس مهیج می‌نمود. جستجو برای یافتن سیارات فراخورشیدی آغاز شد و دیری نپایید تا نخستین سیاره فراخورشیدی که به دور ستاره‌ای مانند خورشید در حال گردش بود در سال 1995 کشف شد. کشف این سیاره سرآغازی بود برای جستجوی گسترده‌تر به دنبال پاسخی برای یکی از قدیمی‌ترین، بنیادی‌‌ترین و مهم‌ترین سوالات ذهن بشر: آیا ما در جهان تنها هستیم؟ نخستین گام برای پاسخ به این سوال و یافتن حیات هوشمند در سایر سیارات، پیدا کردن گونه‌های ساده‌تر حیات مانند باکتری‌ها و موجودات تک سلولی است. بدین منظور، یافتن سیاراتی که شرایط تكوین حیات را دارا باشند مهم‌ترین ماموریت دانشمندانی است که در این زمینه تحقیق می‌کنند. علاوه بر این، دریافتن این مساله که آیا منظومه ما منظومه‌ای منحصر به فرد است یا خیر نیز می‌تواند کمک شایانی به حل بزرگ‌ترین معمای بشر کند. از زمان کشف نخستین سیارات فراخورشیدی تا کنون بیش از 230 سیاره خارج از منظومه شمسی کشف شده‌اند که عموما دارای شرایطی بسیار متفاوت از یکدیگرند. برخی سیارات غول‌پیکر و گازی و شبیه مشتری و برخی دیگر سیارات خاکی مانند سیارات داخلی منظومه شمسی هستند. برخی آنقدر به ستاره خود نزدیکند که همواره یک سمت خود را رو به ستاره می‌بینند و برخی آنقدر دور که امکان بروز و رشد حیات در آنها به حداقل می‌رسد. برخی از این سیارات به دور ستارگانی در حال گردشند که زندگی بر روی آنها را تقریبا ناممکن می‌سازد - مانند تپ اخترها ( فوت‌نوت:پالسار ) که ستارگان نوترونی در حال چرخش با میدان‌های مغناطیسی قوی و سرعت‌های بالا هستند. فوران اشعه‌های گاما از سطح تپ اخترها به سیاراتی که در اطراف آنها در گردشند اجازه بروز و تکامل حیات را نمی‌دهد. تعداد سیارات فراخورشیدی روز به روز در حال افزایش است. در این جهان فراخ، گرچه کشف سیارات جدید دریایی از اطلاعات را در اختیار سیاره‌شناسان قرار می‌دهد، اما دانشمندان بیشتر به دنبال سیاراتی هستند که شرایط ایجاد حیات را دارا باشند.

شرایط پیدایش حیات
برای اینکه حیات بتواند در سیاره‌ای به وجود آمده و تکامل یابد، آن سیاره باید در کمربند حیات منظومه خود قرار گرفته باشد. به علاوه، چنانچه ستاره میزبان دارای شرایط زیر باشد، احتمال تشكیل و دوام حیات در آن بیشتر است:
• سن ستاره باید بیشتر از 3 میلیارد سال باشد: سه میلیارد سال حداقل زمانی است که حیات می‌تواند در طی آن به وجود آمده و تکامل یابد.
• جرم آن باید حداکثر 5/1 برابر جرم خورشید باشد: ستارگانی با جرم بالاتر گرچه هیدروژن و هلیوم بیشتری دارند اما ذخیره سوخت خود را با سرعت بیشتری به پایان می‌برند و بنابراین عمر کوتاه‌تری دارند و به همین خاطر، فرصت لازم برای پیدایش و تکامل حیات را فراهم نمی‌کنند - حتی اگر سیاره یا سیاراتی در فاصله مناسبی از چنین ستارگانی قرار گرفته و شرایط خوبی برای ایجاد حیات داشته باشد.
• عناصر سنگین موجود در ستاره باید حداقل 40 درصد عناصر موجود در خورشید باشند: سیارات خاکی اطراف ستارگانی که دارای میزان پایینی عناصر سنگین هستند تشکیل نمی‌شوند و تنها سیارات گازی که بر روی آنها امکان حیات وجود ندارد در چنین منظومه‌هایی یافت می‌شوند.
البته در سال‌های اخیر منظومه‌های خورشیدی متعددی کشف شده‌اند که یک یا چند شرط بالا را دارا نبودند، اما سیاراتی كه در چنین منظومه‌هایی كشف شده‌اند باز هم از نظر دانشمندان شرایط ایجاد حیات را داشته‌اند زیرا در کمربند حیات منظومه خود قرار داشته‌اند. دلیل این امر آن است که بسته به قطر، جرم و نوع ستاره‌ای که در یک منظومه وجود دارد، کمربند حیات آن منظومه گسترده‌تر یا کوچک‌تر می‌شود.

کمربند حیات
کمربند حیات یک منظومه به ناحیه‌ای در اطراف آن اطلاق می‌شود که در آنجا انرژی دریافتی از ستاره نه خیلی زیاد و نه خیلی کم است و بنابراین درجه حرارت سیاره‌ای که در این مکان قرار می‌گیرد برای شکل‌گیری آب مایع در سطح آن مناسب است. بر اساس نظریه سنتی، وجود آب مایع برای شکل‌گیری و دوام حیات ضروری است. اما امروزه دانشمندان به دلایلی که بعدا به آنها می‌پردازیم کمی محتاطانه‌تر در این رابطه اظهار نظر می‌کنند. اکنون می‌دانیم هر کجا آب مایع پیدا شود، حیات از نوعی که ما در سیاره خود می‌بینیم می‌تواند به وجود آید. بیشتر سیاره شناسان در این زمینه معتقدند پیدا کردن آب مایع نمی‌تواند به طور قطع وجود حیات در سیاره‌ای را به اثبات برساند چرا که هیچ کس هنوز به طور قطع نمی‌داند حیات بر روی زمین چگونه به وجود آمده و آیا اصلا منشا آن خود کره زمین بوده یا خیر؟ اما با این وجود، این دانشمندان معتقدند سیارات خاکی که بر سطح آنها آب مایع وجود دارد و به دور ستارگان رشته اصلی (ستارگانی که در مرکز آنها همجوشی هسته‌ای رخ می‌دهد) می‌گردند، بهترین مکان برای جستجو به دنبال فعالیت‌های زیستی هستند، هر چند این مساله بدان معنا نیست که امکان وجود حیات در سیستم‌های خورشیدی با شرایط متفاوت مورد بررسی قرار نگیرد. اوایل نیمه دوم قرن بیستم بود که مطالعات بیشتر بر نحوه شکل‌گیری، دوام و تکامل حیات موجب شد تا دانشمندان در دیدگاه سنتی خود تجدید نظر کنند و به جای محدود ساختن جستجو به دنبال حیات تنها در سیاراتی که به دور ستارگان رشته اصلی وجود دارند، امکان پیدایش حیات به دور سایر ستارگان و حتی اقمار سیارات را نیز بررسی کنند. ایده این امر زمانی مطرح شد که متخصصان علوم زیستی در دهه 1960 در مکان‌هایی از کره زمین مانند اعماق اقیانوس‌ها، محیط‌هایی با دماهای بسیار پایین، فشار هوای به شدت بالا و یا حتی مکان‌‌های بسیار خشک و بدون آب که شرایط حیات بسیار مشکل می‌نمود موفق به کشف هزاران گونه موجود زنده که بیشتر آن‌ها از نوع تک‌سلولی یا باکتری‌ها بودند، شدند. برخی از این موجودات حتی قادر به دوام در مقابل میزان بسیار بالایی تشعشعات گوناگون بودند و برخی دیگر برای دوام نیازی به اکسیژن و نور خورشید نداشتند. این امر موجب طرح ایده‌ای نوین در جامعه نجومی شد که بر اساس آن كاوشگران حیات دریافتند اگر حیات در شرایطی بسیار دشوار در همین کره خاکی می‌تواند به وجود آمده و دوام یابد، در جستجو به دنبال حیات به سادگی نمی‌توان از کنار سیارات دیگری که شرایط آن‌ها با شرایط معمول زمین بسیار متفاوت به نظر می‌رسد گذشت. حدود یک دهه بعد، فضاپیماهای وویجر ناسا بار دیگر کاوشگران حیات فرازمینی را که تصور می‌کردند تمامی احتمالات موجود جهان‌هایی که دارای شرایط حیات هستند را بررسی کرده‌اند به شدت متحیر ساختند. تصاویری که این دو فضاپیما از قمر مشتری، اروپا، در سال 1979 به زمین مخابره کردند نشان داد این قمر با وجود آنکه در کمربند حیات منظومه شمسی قرار ندارد، دارای مقادیر زیادی یخ بر سطح خود است. اما نکته جالب دیگری که در این تصاویر وجود داشت، سطح نسبتا هموار این قمر بود. بر خلاف ماه که بر سطح خود زخم‌هایی کهنه از برخوردهای سماوی دارد که همچنان به دلیل میزان بسیار ناچیز فعالیت‌های زمین‌شناسی و فرسایش خاک تقریبا از هنگام برخورد بدون تغییر باقی مانده است، در تصاویر قمر مشتری اثرات زیادی از برخوردهای سماوی دیده نمی‌شد. به طور کلی هنگامی که یک جسم سماوی مانند سیاره، قمر، یا سیارک بر روی سطح خود نشانه‌های زیادی از برخوردهای سماوی ندارد، می‌توان گفت یک یا چند مورد زیر در مورد آن صادق است: • مدت زمان زیادی از عمر آن جسم سماوی نمی‌گذرد و پوسته آن جوان است. به همین دلیل هنوز توسط اجرام مهاجم سماوی بمباران نشده است و یا چون پوسته هنوز در حال شکل‌گیری است، اثرات به جا مانده از برخوردهای اجرام سماوی دستخوش تغییر شده‌اند. • آن جسم سماوی دارای فعالیت‌های زمین‌شناسی مانند فعالیت‌های آتشفشانی و حرکات زمین‌ساختی است که موجب تغییر شکل پوسته در طی سال‌ها می‌گردد. • آن جسم سماوی دارای جو است و به دلیل بارش‌های جوی و جابجایی هوا در آن، خاک دچار فرسایش ‌می‌شود. • در مرکز جسم سماوی، منبع تولید انرژی وجود دارد که موجب گرم شدن لایه‌های مختلف آن و تغییر شکل پوسته می‌گردد. سیاره شناسان می‌دانستند که قمر اروپا تقریبا به طور همزمان با سایر اجرام منظومه شمسی یا حداقل با اختلاف چند ده میلیون سال از آن به وجود آمده است؛ بنابراین اروپا یک قمر جوان محسوب نمی‌شود. به علاوه، از آنجا که پوسته اروپا برخلاف پوسته زمین که از مواد سنگی ساخته شده، پوشیده از یخ است، فعالیت‌های زمین‌شناسی به نحوی که بر روی زمین شاهد آن هستیم نیز در سطح این قمر مشاهده نمی‌شد. از سوی دیگر، اروپا فاقد جو است، بنابراین نه فرسایش خاک در آن رخ می‌دهد و نه اجرام مهاجم پیش از برخورد با سطح قمر در لایه‌های جو سوخته و تبخیر می‌شوند. از طرفی، با توجه به فاصله نزدیک این قمر به سیاره خود یعنی مشتری که تنها 671 هزار کیلومتر است، انتظار می‌رفت اروپا به دلیل گرانش قوی مشتری که سیارک‌ها و شهابسنگ‌ها را به سوی خود جذب می‌کند، آماج حملات این تکه سنگ‌های مهاجم باشد. تمامی این عوامل موجب شد سیاره شناسان اعلام کنند که اروپا احتمالا در لایه‌های درونی خود دارای یک منبع تولید انرژی و حرارت است که موجب جریان آب مایع جایی حدود 15 کیلومتر پایین‌تر از خارجی‌ترین لایه یعنی پوسته آن می‌شود. این جریان متداوم مایعات در زیر پوسته موجب بروز تغییرات در سطح آن و تغییر شکل دادن و پر شدن دهانه‌های برخوردی ناشی از تصادم شهابسنگ‌ها می‌گردد. سیاره‌شناسان با محاسبه تعداد دهانه‌های برخوردی که امروزه بر سطح اروپا دیده می‌شوند دریافتند که از عمر پوسته این قمر به طور متوسط 10 میلیون سال بیشتر نمی‌گذرد. بسیاری معتقدند گرمای قمر اروپا ناشی از پدیده‌ای است که به آن گرمایش جذر و مد گرانشی گفته می‌شود. پوسته تمامی اقمار منظومه شمسی از جمله قمر زمین تحت تاثیر نیروی گرانش سیارات خود مدام در حال تغییراند. این تغییرات اما در اغلب اقمار بسیار جزیی و در طی زمان‌های کوتاه بسیار نامحسوس است. سطح اقمار در نتیجه این فرآیند منبسط و منقبظ می‌شود که این امر موجب بروز اصطکاک، تولید حرارت و گرم شدن آنها می‌گردد. طبیعی است که هرچه قمر به سیاره مادر خود نزدیک‌تر و هر چه آن سیاره دارای نیروی گرانش قوی‌تری باشد، گرمای ناشی از جذر و مد گرانشی بیشتر است. البته اقمار منظومه شمسی نیز بر روی سیارات خود چنین تاثیر متقابلی می‌گذارند، اما به دلیل جرم کم‌تر و متعاقبا نیروی گرانش ضعیف‌تری که نسبت به سیارات خود دارند، چنین تاثیراتی عموما قابل چشم پوشی است. پیش از اعزام فضاپیماهای وویجر به ماموریت خود، دانشمندان تصور می‌کردند تمامی اقمار منظومه شمسی مانند قمر زمین جهان‌هایی مرده هستند که امکان بروز و دوام حیات بر روی آنها به هیچ وجه حتی قابل بررسی هم نیست. تصاویر جدیدی که وویجرها از اروپا در سال 1979 ارائه دادند ثابت کرد چنین دیدگاهی نادرست است و از آن پس اقمار سیارات نیز مورد توجه کاوشگران حیات قرار گرفتند. از آنجا که قمر اروپا خارج از کمربند حیات منظومه شمسی قرار داشت، دستاورد مهم دیگری که اطلاعات ارسالی وویجرها برای کاوشگران حیات دربرداشت این بود که آنان دریافتند جهان‌هایی که خارج از این محدوده و در فواصل زیادی از منبع اصلی تولید انرژی یک منظومه که ستاره آن است، قرار دارند نیز چنانچه دارای منابع حرارتی درونی باشد و در اثر فرایندهایی همچون گرمایش گرانشی یا زوال رادیواکتیو که در نیمکره جنوبی تیتان، قمر زحل، رخ می‌دهد، بتوانند انرژی مورد نیاز خود را تامین کنند باید در زمره مکان‌هایی با احتمال ایجاد شرایط حیات و حتی وجود آب مایع محسوب شوند. از آن زمان بود که در جستجو به دنبال حیات، اقمار سیارات گازی منظومه شمسی دیگر حتی از سیاره مریخ نیز بیشتر مورد توجه قرار گرفتند و مطالعات بیشتری در این زمینه بر روی این قمرها آغاز گردید. با گسترش دامنه این مطالعات به سیارات فراخورشیدی و اقمار آنها، بار دیگر تعداد جهان‌های ناشناخته‌ای که هر یک می‌توانند شرایط بروز و تکامل حیات را ایجاد کنند رو به فزونی گذارد. تنها در کهکشان راه شیری بیش از 300 میلیارد ستاره وجود دارند. اگر 10 درصد آنها ستارگانی مانند خورشید باشند و نحوه شکل‌گیری منظومه‌های آنها شبیه به چگونگی شکل‌گیری منظومه شمسی باشد، در کهکشان ما باید 30 میلیارد سیاره گازی و به همین تعداد سیاره خاکی وجود داشته باشد. با در نظر گرفتن تنها مدل منظومه‌ای شناخته شده یعنی منظومه شمسی، اگر فرض کنیم هر سیاره گازی دست کم 4 قمر و سیارات خاکی به طور متوسط هر یک تنها یک قمر داشته باشند، انتظار می‌رود حدود 150 میلیارد قمر در کهکشان ما وجود داشته باشد! همزمان سوال دیگری ذهن کاوشگران حیات را به خود مشغول ساخت: آیا تنها سیاراتی که به دور ستاره‌های رشته اصلی در گردشند سیارات قابل سکونت محسوب می‌شوند یا سایر گونه‌های ستاره‌ای مانند کوتوله‌های قرمز یا حتی غول‌های قرمز نیز می‌توانند چنین شرایطی را برای سیارات خود به وجود بیاورند؟ ستاره‌های کوتوله قرمز که به وفور در جهان یافت می‌شوند حدود 50 برابر کم فروغ‌تر از خورشیدند و جرم آنها تقریبا یک پنجاهم جرم خورشید است. نگاهی اجمالی به دسته بندی ستارگانی که تا کنون در جهان کشف شده‌اند نشان می‌دهد حدود 85 درصد کل ستارگان جهان را کوتوله‌های قرمز تشکیل می‌دهند. این ستارگان به دلیل جرم و درخشندگی پایین خود اصلا در زمره میزبانان احتمالی سیاراتی با امکان پیدایش حیات به حساب نمی‌آمدند. یکی از مهم‌ترین دلایل این امر آن است که کمربند حیات در چنین منظومه‌هایی باید بسیار نزدیک به ستاره مادر باشد تا سیاره‌ای که در این ناحیه قرار می‌گیرد بتواند میزان مناسب حرارت و انرژی را برای حفظ حیات بر روی خود دریافت کند. از سوی دیگر، یک سیاره در صورتی که در چنین فاصله نزدیکی از ستاره خود قرار گیرد، در تله گرانشی ستاره خود می‌افتد و همواره یک روی آن به سمت ستاره است در حالی که روی دیگر هیچ‌گاه حرارت مستقیم ستاره را دریافت نمی‌کند. این پدیده که قفل مداری نام دارد هنگامی رخ می‌دهد که به دلیل فاصله کم دو کره سماوی با جرم‌های متفاوت از یکدیگر و گرانش کره بزرگ‌تر، طول حرکت وضعی جسم کوچک‌تر با مدت حرکت انتقالی آن به دور جسم دیگر برابر می‌شود. درست مانند قمر زمین که به دلیل قرار گرفتن در تله گرانشی سیاره مادر، همیشه یک روی خود را به زمین می‌نمایاند و ما هرگز قادر به دیدن نیمه دیگر ماه نیستیم. در چنین شرایطی، دما در نیمی از سیاره‌ که همواره رو به ستاره مادر است به شدت زیاد و در نیمه دیگر آن به شدت کم خواهد بود به گونه‌ای که حتی اگر این سیاره دارای آب هم باشد، حرارت ستاره در نیمی از آن موجب تبخیر آب و در نیم دیگر سبب انجماد آن می‌گردد. اما در سال‌های اخیر مدل‌های کامپیوتری نشان دادند که چنانچه چنین سیاره‌ای دارای جوی با ضخامت مناسبی باشد، حرارت دریافتی از ستاره کوتوله قرمز می‌تواند از سمتی که رو به ستاره دارد به سمت دیگر منتقل و موجب متعادل شدن حرارت کل سیاره شود. این یافته نیز بار دیگر بر تعداد اجرام و منظومه‌هایی که می‌توانند از لحاظ ایجاد و پیدایش حیات مورد بررسی قرار گیرند افزود و این بار ستارگان کوتوله قرمز که همانطور که پیشتر اشاره شد بخش عمده‌ای از ستارگان جهان را به خود اختصاص داده‌اند مورد توجه جستجوگران حیات قرار گرفتند. از آن پس، هر روز بر تعداد اخترشناسانی که معتقد بودند جستجو به دنبال حیات فرامنظومه‌ای نباید به ستارگان رشته اصلی محدود شود رو به افزایش گذاشت تا اینکه سیاراتی که به دور غول‌های قرمز می‌گردند نیز مورد توجه قرار گرفتند. غول قرمز ستاره‌ای است با قطری معادل 10 تا 100 برابر قطر خورشید که پیشتر خود در زمره ستارگان رشته اصلی قرار داشته، بدان معنا که در مرکز آن همجوشی هسته‌ای به وقوع می‌پیوسته است. سرانجام با اتمام ذخیره هیدروژن در مرکز چنین ستارگانی و فشرده‌تر شدن آن‌ها، همجوشی هسته‌ای اتم‌های هیدروژن در لایه‌ای اطراف هسته آغاز شده، در اثر برهم خوردن تعادل میان لایه‌های گازی، ستاره شروع به انبساط می‌کند که در آن هنگام غول قرمز نامیده می‌شود. گرچه مرکز چنین ستارگانی بسیار فشرده و دارای دمای بالایی است، اما لایه‌های خارجی آنها در اثر انبساط دچار کاهش نسبی دما می‌شوند. چنین سرنوشتی حدود 5 میلیارد سال آینده در انتظار خورشید ما نیز هست. تک ستاره ما در آن هنگام به قدری بزرگ می‌شود که سیارات داخلی منظومه شمسی یعنی عطارد و زهره را می‌بلعد و تا نزدیکی زمین پیشروی می‌کند. در حال حاضر، یکی از موضوعاتی که ذهن اخترشناسان را به خود مشغول داشته، امکان وجود حیات بر سیاراتی است که به دور غول‌های قرمز می‌گردند. بر اساس مطالعات اولیه، به نظر می‌رسد چنین مساله‌ای زیاد هم دور از واقعیت نیست، هر چند کمربند حیات یک منظومه با افزایش قطر ستاره و تغییر درخشش و دمای سطحی آن به نقطه‌ای دورتر نقل مکان می‌کند. به عنوان نمونه، 2 میلیارد سال دیگر، زمین به دلیل تغییراتی که در دما و درخشندگی خورشید ایجاد خواهد شد، از کمربند حیات کنونی منظومه شمسی خارج می‌شود. کمربند حیات ستارگان غول قرمز در فاصله 1000 تا 3000 میلیون کیلومتری آنها قرار دارد، در حالی که کمربند حیات ستاره‌ای مانند خورشید که یک ستاره معمولی از دسته ستارگان رشته اصلی محسوب می‌شود، به ناحیه‌ای در فاصله 140 تا 240 میلیون کیلومتری آن که تنها دربرگیرنده مدار زمین و مریخ است، اطلاق می‌شود. کشف سیارات فراخورشیدی در اطراف ستارگان رشته اصلی بسیار ساده‌تر از ردیابی سیاره‌ای در اطراف یک غول قرمز است، چراکه گرچه کمربند حیات ستارگان رشته اصلی در فاصله نزدیک‌تری از ستاره خود قرار دارد، اما با توجه به اینکه درخشندگی سطحی غول‌های قرمز عموما هزاران برابر بیشتر از ستارگان رشته اصلی است، سیاراتی که به دور آنها می‌‌گردند غالبا در نور ستاره مادر به سادگی قابل رصد نیستند. به عنوان نمونه، هنگامی که خورشید تبدیل به یک غول قرمز شود، قطر آن حدودا 100 برابر، اما درخشندگی سطحی ستاره ما به بیش از 1000 برابر درخشندگی فعلی خود خواهد رسید. بررسی امکان وجود و دوام حیات در اطراف چنین ستارگانی باز هم دایره جستجو به دنبال حیات را گسترده‌تر کرد. از سوی دیگر، از زمان کشف نخستین سیاره فراخورشیدی در سال 1990 تا کنون، سیارات متعددی خارج از منظومه شمسی کشف شده‌اند که از نظر ساختار و همچنین منظومه‌ای که در آن قرار گرفته‌اند با یکدیگر بسیار متفاوتند. با وجود تنوع زیادی که در سیارات فراخورشیدی تا کنون مشاهده شده، دانشمندان بیشتر به دنبال سیاراتی هستند که از نظر ساختار، دما و سایر مشخصات تا حدی شبیه زمین باشند. برای این امر پاسخ به این سوال که آیا منظومه شمسی، منظومه‌ای منحصر به فرد است یا خیر مساله‌ای است که مدت‌هاست ذهن منجمان را به خود مشغول کرده است.

سیارات فراخورشیدی در یك نگاه:
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
نخستین
سیاره 51 پگاسی بی نخستین سیاره‌ای بود که به دور ستاره‌ای مانند خورشید کشف شد. کشف این سیاره گازی که به سال 1995 بازمی‌گردد سرآغازی بود برای جستجو به دنبال سیارات فراخورشیدی که در اطراف ستارگان رشته اصلی در گردشند. علت نامگذاری این سیاره به 51 پگاسی بی، کشف آن در صورت فلکی اسب بالدار یا پگاسوس بوده است.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
نزدیک‌ ترین
نزدیک‌ترین سیاره فراخورشیدی به زمین که تا کنون کشف شده, سیاره اپسیلون اریدانی بی است. این سیاره که به دور ستاره‌ای خورشید مانند و در فاصله تنها 5/10 سال نوری از زمین قرار دارد، آنقدر از ستاره خود فاصله دارد که احتمال وجود آب مایع بر سطح آن تقریبا منتفی است.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
جوان ‌ترین
جوان‌ترین سیاره فراخورشیدی که تا کنون کشف شده است کمتر از یک میلیون سال عمر دارد و به دور ستاره‌ای با نام کاکو تائو 4 در فاصله 420 سال نوری از زمین در حال گردش است. منجمان در هنگام بررسی حلقه‌ای از غبار در اطراف این ستاره، متوجه یک حفره عظیم حلقه مانند به دور آن شدند که قطر آن 10 برابر فاصله زمین تا خورشید بود و احتمالا به دلیل نیروی گرانش سیاره که موجب پراکندگی ذرات غبار در طی مسیر خود شده، به وجود آمده است.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
كهنسال‌‌ ترین
مسن‌‌ترین سیاره‌ای که تا کنون کشف شده، 7/12 میلیارد سال عمر دارد. این سیاره که قدمت آن 8 میلیارد سال از زمین بیشتر است تنها 1 میلیارد سال پس از پیدایش جهان و انفجار مهیبی که به مهبانگ معروف است شکل گرفته است. کشف این سیاره که پی اس آر بی 1620-26سی نامیده شد، از آن جهت حائز اهمیت بود که نشان داد حیات می‌تواند بسیار زودتر از آنچه پیشتر تصور می‌شد در نقطه‌ای از جهان به وجود آمده باشد.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
بزرگ ‌ترین
سیاره تی آر ای اس-4 با قطری معادل 7/1 برابر قطر مشتری (20 برابر قطر زمین)، بزرگ‌ترین سیاره‌ای است که تا کنون کشف شده است. منجمان قطر این سیاره را هنگامی که در حال عبور از جلوی ستاره خود به نام جی اس سی 00648-02620بود محاسبه کردند. چگالی متوسط این سیاره غول آسا به طرز عجیبی پایین و معادل 2/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. مدت حرکت انتقالی این سیاره که در فاصله 1400 سال نوری از زمین قرار دارد، تنها 5/3 روز است. ستاره‌ای که این سیاره به دور آن کشف شده در مرحله گذار از یک ستاره رشته اصلی به غول قرمز و با عمری حدود 5 تا 7 میلیارد سال است. گرچه سن این ستاره تقریبا معادل سن خورشید (5/4 میلیارد سال) است، اما از آنجا که جرم این ستاره بسیار بزرگ‌تر از جرم خورشید بوده، با سرعت دو برابر خورشید سوخت خود را به پایان رسانده و در حال تبدیل شدن به غول قرمز تا یک میلیارد سال آینده است.‌ در آن زمان، سیاره تی آر ای اس-4 به واسطه فاصله کمی که تا ستاره خود دارد به طور کامل توسط ستاره مادر بلعیده خواهد شد.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
کوچک ‌ترین
سیاره اُ جی ال ای-2005-بی ال جی-390 ال بی کوچک‌ترین سیاره فراخورشیدی که تا‌کنون کشف شده، جرمی حدود 5/5 برابر زمین دارد و به دور ستاره کوتوله قرمزی که فاصله آن تا زمین 28000 سال نوری است، می‌گردد. گرچه پیش از این سیاراتی در ابعاد کره زمین خارج از منظومه شمسی کشف شده بودند، اما تمامی آنها به دور ستارگان نوترونی پیدا شدند و بدین سبب شرایط ایجاد حیات را نداشتند. فاصله میان این کوتوله قرمز با سیاره خاکی خود که از نظر ساختار یکی از شبیه‌ترین سیارات فراخورشیدی به زمین محسوب می‌شود، 5/2 برابر فاصله زمین تا خورشید است. این در حالی است که اغلب سیارات فراخورشیدی که تا‌کنون کشف شده‌اند در فاصله‌ای معادل فاصله عطارد تا خورشید از ستاره خود قرار گرفته‌اند. دمای پایین این سیاره که حدود 220- درجه سانتیگراد تخمین زده می‌شود امکان پیدایش و رشد حیات به گونه‌ای که ما در زمین با آن روبه‌رو هستیم را به حداقل می‌رساند.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
سریع ‌ترین
سرعت بالای سویپس-10که در فاصله تقریبی 1،200،000 کیلومتری از ستاره خود کشف شده، این سیاره را ملقب به سریع‌ترین سیاره فراخورشیدی کرده است. یک شبانه روز در این سیاره بادپا تنها 10 ساعت است. به همین دلیل، سویپس-10 در زمره سیاراتی با دوره تناوبی بسیار کوتاه موسوم به USPPs طبقه بندی شده است.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
عجیب‌ ترین
سیارات فراخورشیدی كه تا كنون كشف شده‌اند هر یك دارای ویژگی‌های منحصر به فرد و غالبا عجیبی هستند. اما یكی از عجیب‌ترین اكتشافات سیارات فراخورشیدی، سیاره‌ای است كه در سپتامبر 2004 میلادی به دور یك كوتوله قهوه‌ای كشف شد. كوتوله‌های قهوه‌ای ستارگانی كم فروغ با دمای سطحی كم هستند كه چگالی نسبتاً پایین آنها مانع از همجوشی هسته‌ای در مركز آنها شده است. این سیاره كه 2 ام 1207 بی نام گرفت، در فاصله تقریبی 100 واحد نجومی (هر واحد نجومی فاصله متوسط زمین تا خورشید معادل 150 میلیون كیلومتر) از ستاره خود قرار گرفته است. جرم این سیاره 5 برابر سیاره مشتری - بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی - و تنها 5 برابر كمتر از ستاره میزبان خود بود در حالی كه بیشتر سیاراتی كه تا‌كنون كشف شده‌اند از نظر جرم با ستاره خود در نسبت 1:1000 هستند. دمای این سیاره جوان كه تقریبا 8 میلیون سال از زمان پیدایش آن می‌گذرد، در حال حاضر حدود 1000 درجه سانتیگراد تخمین زده می‌شود. نشانه‌هایی از وجود آب در جو این سیاره و تغییرات درخشندگی آن كه می‌تواند دلیل وجود ابرها باشد، منجمان را به بررسی بیشتر این سیاره مرموز ترغیب ساخته است. از سوی دیگر، فاصله زیاد میان این سیاره با ستاره خود و همچنین نسبت پایین جرم این دو، نظریه سحابی خورشیدی را كه در حال حاضر قوی‌ترین نظریه پیدایش سیارات است با مشكل مواجه كرده است.

تولد سیارات
نخستین فرضیات در مورد چگونگی پیدایش سیارات ریشه در افسانه‌ها و داستان‌های قومی و قبیله‌ای در سالیان ماقبل تاریخ دارد. به‌علاوه، تقریبا تمامی ادیان و آیین‌های مذهبی نیز اشاراتی به نحوه خلقت آسمان‌ها و زمین داشته‌اند. اما قرن‌ها بعد، ریاضی‌دانان ومنجمانی همچون کوپرنیک، گالیله و کپلر نخستین افرادی بودند که به جستجو در مورد دلایل علمی پدیده‌های طبیعی از جمله حرکت اجرام سماوی پرداختند. نخستین فرضیه علمی در مورد منشا پیدایش زمین توسط فیلسوف و ریاضی‌دان فرانسوی، رنه دکارت (1650-1596 م) ارائه شد. اما از آنجا که در زمان دکارت هنوز نیوتون و نظریه گرانش وی پا به عرصه وجود نگذاشته بودند، وی در ارائه فرضیه خود هیچ جایی برای نیروی گرانش به عنوان یکی از عوامل اصلی پیدایش سیارات نگذاشته بود. دکارت معتقد بود نیرو از طریق تماس اجسام با یکدیگر از جسمی به جسم دیگر منتقل می‌شود و جهان از ذراتی که مانند گردابی در حال چرخش هستند تشکیل شده است. دکارت در فرضیه خود که در سال 1644 میلادی ارائه کرد عنوان داشت خورشید و سیارات در اثر انقباض و تراکم یکی از همین گرداب‌ها که به طور طبیعی در جهان وجود دارند، تشکیل شده‌اند. درست یک قرن بعد و در سال 1745، دانشمند فرانسوی، جرج لوییس د.بوفون (1788-1707) فرضیه دیگری را مطرح کرد که بر اساس آن سیارات به دنبال تصادم ستاره‌ای که از نزدیکی خورشید عبور می‌کرد با آن به وجود آمده‌اند. وی معتقد بود این برخورد سهمگین آسمانی موجب جدا شدن تکه‌های گازی از هر دو ستاره و تشکیل سیارات در منظومه خورشیدی شده که سپس هر یک در مدارهایی به دور خورشید قرار گرفتند. طی دو قرن بعد، این فرضیه هر چند سال یک بار توسط دانشمندان زمان طرح می‌شد و به تناوب مورد تایید قرار می‌گرفت یا به کلی مردود می‌گشت. اما فرضیه بوفون مشکلات فراوانی داشت: اندازه ستارگان در مقایسه با فواصل میان آنها بسیار ناچیز است و بنابراین تصادم آنها با یکدیگر امری بسیار نادر است. بر اساس مطالعات کیهان‌شناسان، از هنگام شکل‌گیری کهکشان ما در بیش از 10 میلیارد سال پیش تا کنون، تعداد ستارگانی که با یکدیگر برخورد کرده‌اند شاید از تعداد انگشتان یک دست نیز کمتر باشد. از سوی دیگر، ذرات گاز و غباری که بر اساس نظریه بوفون در این تصادم از خورشید و ستاره مهاجم جدا شده بودند آنقدر داغ و با حرارت بالا بودند که امکان تراکم آنها و تشکیل سیارات را به حداقل می‌رساند. با همه این اوصاف، اگر هم سیارات می‌توانستند بر اساس این فرضیه تشکیل شوند، هرگز نمی‌توانستند در مدارهای پایداری به دور خورشید قرار گیرند. فرضیاتی که توسط دکارت و بوفون ارائه شدند، دو تفاوت عمده با یکدیگر دارند و آن ماهیت آنهاست. فرضیه دکارت، فرضیه‌ای تکاملی است که در آن خورشید و سیارات به تدریج و در فرایندی تکاملی به وجود آمده‌اند. اگر فرضیه وی صحیح باشد، ستارگانی که در اطراف آنها سیاراتی وجود دارند باید در جهان به وفور یافت شوند. از طرف دیگر، فرضیه ارائه شده توسط بوفون اتفاقی است که بر اساس آن سیارات به طور تصادفی و در اثر یک اتفاق به وجود می‌آیند. بنابر این فرضیه، منظومه‌های خورشیدی باید بسیار نادر باشند. گرچه فرضیه‌های دکارت و بوفون امروزه مردود اعلام شده‌اند، اما زحمات این دو دانشمند در معطوف ساختن افکار سایر دانشمندان به چگونگی پیدایش سیارات را نباید نادیده گرفت. نظریاتی که در حال حاضر در مورد پیدایش سیارات مورد قبول دانشمندان هستند گرچه با دو فرضیه فوق بسیار متفاوتند اما می‌توان گفت تا حدی تلفیقی از این دو فرضیه‌اند چرا که غالبا نظریاتی تکاملی همراه با وقوع وقایعی تصادفی و نادر هستند. ریشه‌های نظریه کنونی پیدایش سیارات که در ادامه به آن می‌پردازیم را باید نتیجه تحقیقات منجم و ریاضی‌دان فرانسوی، پیر سیمون د.لاپلاس دانست. در سال 1796 وی با تلفیق فرضیه دکارت و قوانین گرانش نیوتون موفق به ارائه مدلی شد که بر اساس آن ابری از ماده در حال چرخش که بر روی نیروی گرانش خود در حال تراکم و مسطح شدن به شکل قرصی از گاز بود را به تصویر کشید و به این ترتیب پایه‌های نظریه کنونی را بنا نهاد. در مدلی که لاپلاس از پیدایش سیارات ارائه کرده بود، بنابر اصل پایداری اندازه حرکت زاویه‌ای، هرچه این قرص چرخان گازی کوچک‌تر می‌شود، سرعت چرخش آن بیشتر می‌گردد. وی معتقد بود هنگامی که این قرص چرخان به بیشترین سرعت خود می‌رسد، شروع به برون‌پاشی لایه‌های خارجی خود می‌کند که این لایه‌ها سرانجام تشکیل حلقه‌هایی از ماده می‌دهند. این فرایند آنقدر ادامه می‌یابد که حلقه‌های متعددی در فواصل مختلف تشکیل می‌شوند و در نهایت با متراکم شدن مواد تشکیل دهنده آن حلقه‌ها، سیاراتی تشکیل می‌شوند که همگی به دور خورشیدی که در مرکز این قرص گازی متولد شده است، در حال چرخشند. این فرضیه که به نظریه سحابی مشهور است بعدها با اندک تغییراتی مورد قبول اکثر دانشمندان قرار گرفت. یکی از اشکالات عمده مدل لاپلاس این بود که خورشید به عنوان مرکز ابری که موجب تشکیل آن و سیارات اطرافش شد دارای بیشترین اندازه حرکت زاویه‌ای بود، حال آنکه بعدها و پس از مطالعه اولیه سیارات و خورشید، دانشمندان دریافتند سیارات منظومه شمسی بیشترین اندازه حرکت زاویه‌ای منظومه را دارا هستند. از آنجا که فرضیه سحابی لاپلاس در توجیه مشکل اندازه حرکت زاویه‌ای اجرام منظومه شمسی با شکست رو به رو شد، توجه دانشمندان در طی یک قرن پس از آن مجددا به نظریه بوفون معطوف گردید.

نظریه سحابی خورشیدی
امروزه می‌دانیم عناصر سنگینی که جهان ما از آنها ساخته شده در دل ستاره‌ها به وجود می‌آیند. از سوی دیگر آخرین نظریه علمی که مورد قبول اغلب اخترشناسان نیز هست، پیدایش سیارات را نتیجه فرایندهای گرانشی هنگام تولد ستارگان می‌داند. بر اساس این نظریه، که نظریه سحابی خورشیدی نامیده می‌شود، سیارات از قرصی از گاز و غبار که در اطراف ستاره‌ای در حال تولد به وجود می‌آید، پدید می‌آیند. هنگامی که ذرات گاز و غبار میان‌ستاره‌ای در مکان‌هایی از کهکشان، مانند بازوهای کهکشان‌های مارپیچی از جمله کهکشان راه شیری، در اثر نیروی گرانش متراکم می‌شوند، ستاره‌ای در مرکز این ابر متولد می‌شود. این ستاره در تمام مراحل تکامل خود توسط ابری از غبار احاطه شده که چرخش ذرات موجود در آن سبب می‌شود قرصی چرخان از غبار در اطراف ستاره در حال تولد تشکیل شود. سرانجام فشار لایه‌های مختلف گازی ستاره سبب بالا رفتن دمای مرکز آن و آغاز همجوشی هسته‌ای شده، دمای سطحی ستاره به سرعت بالا می‌رود. این امر سبب می‌شود لایه‌های غبار که در اطراف ستاره قرصی چرخان تشکیل داده بودند توسط جریان فوتون‌های پر انرژی که موفق به فرار از سطح ستاره شده بودند پراکنده شوند. بر اساس نظریه سحابی خورشیدی، سیارات درون همین قرص چرخان در اطراف ستارگان جوان به وجود می‌آیند. مشاهداتی که در طول موج‌های مختلف به خصوص طول موج فروسرخ انجام گرفته نیز نشان می‌دهند ستارگان جوان پس از آغاز همجوشی هسته‌ای در مرکز خود با سرعتی حدود 200 کیلومتر بر ثانیه این قرص‌های چرخان را از خود رانده، به اطراف پراکنده می‌کنند. فناوری جدید حتی به دانشمندان امکان مشاهده و عکس‌برداری از قرص‌های چرخان غبار در اطراف ستارگان در حال تولد را می‌دهد. منظومه شمسی ما نیز به احتمال فراوان در چنین فرایندی به وجود آمده است.‌ هنگامی که خورشید در اثر تراکم غبار میان‌ستاره‌ای به وجود آمد و فرایند همجوشی هسته‌ای خود را حدود 7/4 میلیارد سال پیش آغاز کرد، فوران فوتون‌ها و ذرات باردار از سطح آن توسط بادهای خورشیدی سبب پراکنده شدن قرص غبار اطرافش شد. پس از پراکنده شدن این قرص چرخان، آنچه باقی ماند مجموعه‌ای از کرات خاکی و گازی در مدارهایی به دور خورشید بود که آنها را سیاره می‌نامیم. درست مانند نظریه‌ای که لاپلاس از پیدایش منظومه شمسی ارائه داده بود، نظریه سحابی خورشیدی نیز با اشکال بزرگی رو به رو است که آن پایین بودن سرعت حرکت زاویه‌ای خورشید در مقایسه با سیارات است. برای درک چنین مساله به ظاهر نامتعارفی باید بررسی کنیم چه چیز موجب کند شدن سرعت چرخش خورشید شده است؟ می دانیم خورشید در هر ثانیه حدود 6/4 میلیون تن از جرم خود را به واسطه همجوشی هسته‌ای از دست می‌دهد. این میزان جرم تبدیل به انرژی شده که ما آن را به صورت نور و گرما احساس می‌کنیم. بر اساس قانون پایداری اندازه حرکت زاویه‌ای، کاهش جرم یک جسم به معنای کند شدن سرعت حرکت زاویه‌ای آن است. بعلاوه، میدان مغناطیسی قوی خورشید تاثیر بسزایی در کاهش سرعت چرخش آن دارد. یکی از راه‌هایی که از طریق آن می‌توان نظریه پیدایش سیارات منظومه شمسی در ابرهای گازی اطراف خورشید را تا حد زیادی اثبات کرد، بررسی شباهت‌های سیارات منظومه خورشیدی ما با یکدیگر است چرا که اگر تمامی سیارات از یک ابر غبار در اطراف خورشید به وجود آمده باشند، به طور طبیعی باید دارای ویژگی‌های مشترکی نیز باشند.

منظومه هماهنگ
تمامی سیارات منظومه شمسی تقریبا در یک صفحه مداری به دور خورشید می‌گردند. به استثنای عطارد که صفحه مداری آن با صفحه مداری زمین یا دایره‌‌البروج زاویه‌ای معادل تقریبی ˚7 می‌سازد، تمایل صفحات مداری سایر سیارات منظومه شمسی نسبت به صفحه مداری زمین، کمتر از ˚4/3 است. این بدان معناست که اگر به منظومه شمسی از پهلو نگاه کنیم ظاهری شبیه به یک صفحه تخت دارد. زوایایی که محور گردش سیارات به دور خود با صفحه مدار زمین می‌سازند نیز اختلاف چندانی با یکدیگر ندارند. انحراف محور سیارات منظومه شمسی به این صفحه کمتر از ˚30 است. انحراف محور خورشید نیز نسبت به صفحه دایره‌‌البروج ˚25/7 است. راستای حرکت وضعی ( گردش سیاره به دور خود که موجب پیدایش شب و روز می‌شود ) و حرکت انتقالی ( گردش سیاره به دور خورشید که سبب پیدایش سال می‌گردد ) سیارات منظومه شمسی نیز می‌تواند گواهی بر نظریه سحابی خورشیدی باشد. اگر از نقطه‌ای در بالای قطب شمال زمین به سیارات بنگریم، تمامی سیارات در جهت خلاف عقربه‌های ساعت به دور خورشید در گردشند و به استثنای زهره و اورانوس، جهت حرکت وضعی سایر سیارات نیز عکس جهت عقربه‌های ساعت است. برخی سیاره‌شناسان معتقدند علت این ناهماهنگی در زهره و اورانوس می‌تواند برخورد سهمگین یک جرم سماوی با این دو سیاره در سال‌های آغازین پیدایش منظومه شمسی باشد، گرچه صحت این فرضیه هنوز به اثبات نرسیده است. سه دلیل فوق، یعنی قرار گرفتن تمامی سیارات در یک صفحه مداری، راستای چرخش آنها به دور خود ( به استثنای زهره و اورانوس )، و جهت گردش آنها به دور خورشید از مهم‌ترین دلایلی هستند که نشان می‌دهند منشا پیدایش تمامی سیارات منظومه شمسی یکسان و به نوعی مرتبط با پیدایش خورشید بوده است. علاوه بر این، دانشمندان به کمک محاسبه نیمه عمر مواد رادیواکتیو موجود در زمین، ماه، مریخ و شهابسنگ‌ها دریافتند اجرام منظومه شمسی بین 3/4 تا 8/4 میلیارد سال عمر دارند که همزمانی تولد آنها را نشان می‌دهد. این شباهت‌ها و هماهنگی میان اجزای منظومه خورشیدی، مهم‌ترین دلیل اثبات نظریه سحابی خورشیدی است. علاوه بر این، فناوری جدید تصاویری از ستاره‌های در حال تولد شکار کرده است که ابری از غبار در حال تراکم را در اطراف آنها نشان می‌دهد که محل تولد سیارات آن منظومه محسوب می‌شود. چنانچه نظریه سحابی خورشیدی صحیح باشد، سیارات در جهان ما باید به وفور یافت شوند چرا که اغلب ستارگان در مرکز قرص‌هایی از غبار که محل تولد سیارات است، تشکیل می‌شوند. کشف سیارات فراخورشیدی گامی مهم در اثبات این نظریه تا‌کنون بوده است.

تصاویر:

شکل 1 – تصویر هنری از یک سیاره فراخورشیدی

شکل 2 - منظومه خورشیدی ما در کمربند حیات کهکشان راه شیری، و سیارات زمین و مریخ در کمربند حیات منظومه شمسی واقع شده‌اند (عکس از Universe Review)

شکل 3 - در این تصویر که وویجرها از اروپا، قمر مشتری، تهیه کردند، سطح پوشیده از یخ قمر به راحتی قابل رویت است (عکس از NASA)

شکل 4 – این تصویر خیالی سیاره‌ای مشتری گون مانند آپسیلون آندرومدا بی (Upsilon Andromeda b) که در قفل مداری ستاره خود قرار گرفته را نشان می‌دهد. اطلاعات دریافتی از این سیاره توسط تلسکوپ فضایی اسپیتزر به دست آمده

شکل 5 – اخترشناسان هنوز به طور قطع نمی‌دانند هنگامی که خورشید تبدیل به غول قرمز شود چه سرنوشتی در انتظار سیاره ماست. این تصویر خیالی، کره زمین در مجاورت خورشیدی که به غول قرمز تبدیل شده را در حال تبخیر نشان می‌دهد، اتفاقی که چندان هم دور از انتظار به دور است

شکل 6 –تصویر خیالی اپسیلون اریدانی بی، سیاره جوانی که تنها 5/10 سال نوری با ما فاصله دارد (عکس از NASA)

شکل 7 – سیاره اُ جی ال ای-2005-بی ال جی-390 ال بی و ستاره کوتوله قرمزی که این سیاره به دور آن کشف شد (عکس از ESO)

شکل 8 - تصاویری که تلسکوپ فضایی هابل از سیاره فراخورشیدی اچ دی 209458 بی (HD 209458b) تهیه کرده، نشانگر لایه‌های ضخیم جو در اطراف آن است. این تصویر خیالی چنین سیاره‌ای است که دمای بالای آن سبب انبساط لایه‌های خارجی جو سیاره شده است (عکس ازASA, ESA, S

شکل 9 - مراحل مختلف تشکیل سیارات: بر اساس نظریه سحابی خورشیدی، سیارات در 5 مرحله به وجود می‌آیند


شکل 10 – سیارات منظومه خورشیدی ما تقریبا همه در یک صفحه مداری قرار گرفته‌اند.

منابع

( به نقل از سايت سازمان فضايي ايران ( ايسا

Sunday, 9 March 2008

سوپر نواها


سوپرنوا ستاره در حال انفجاری است كه قبل از این كه به مرحله ای برسد که به تدریج از دید محو شود، می تواند میلیاردها بار روشن تر از خورشید شود. بالا ترین حد روشنی وقتی ست كه ستاره منفجر شده است و همین ممكن است یك كهكشان كامل را تحت الشعاع قرار دهد. انفجار، یك ابر بزرگ از گرد و غبار و گاز را به داخل فضا پرتاب می كند. جرم مواد پرتاب شده ممكن است ده برابر جرم خورشید باشد.
ستاره شناسان دو نوع سوپرنوا را تشخیص می دهند. نوع یك و نوع دو. سوپرنوای نوع یك شاید در ستارگان دوگانه مشخصی رخ بدهد. ستاره دوگانه یك جفت ستاره نزدیك به هم هستند که در حوالی همدیگر می گردند. سوپرنوای نوع یك ممكن است در دوگانه هایی كه یكی از ستارگانش كوچك و متراكم است و كوتوله سفید نام دارد، رخ دهد. اگر دو ستاره به قدر كافی به یكدیگر نزدیك باشند، كشش جاذبه ای كوتوله سفید، جرم را از شریك بزرگ تر به سمت خود می كشد. موقعی كه كوتوله سفید به جرمی حدود 4/1 برابر خورشید می رسد، واژگون و سپس منفجر می شود.
سوپرنوای نوع دو از مرگ تك ستاره ای كه جرم خیلی بیشتری نسبت به خورشید دارد, ناشی می شود. موقعی كه چنین ستاره ای شروع به سوختن می كند، هسته آن به سرعت در خود واژگون می شود و ناگهان انرژی وحشتناكی در شكل نوترونی (نوعی ذره زیر اتمی) و تابش الكترومغناطیس (انرژی مغناطیسی و الكتریكی) آزاد می شود. این انرژی باعث می شود كه ستاره به صورت یك سوپرنوا فوران كند. بیشتر سوپرنواها چند روز بعد از این که رخ می دهند به حداکثر روشنی می رسند و برای چند هفته به طور متراكم می درخشند. بعضی از سوپرنواها در عرض ماه ها محو می شوند. سوپرنواهای دیگر بعد از یك دوره چند ساله محو می شوند. سوپرنواها همچنین از نظر مقدار و تركیب موادی كه بیرون می دهند، متفاوتند.سوپرنواها همچنین می توانند پشت انواع اشیاء آسمانی گم شود. بعد از چند انفجار سوپرنوایی ممكن است در نهایت یك ستاره متراكم كوچك باقی بماند كه اصولاً از نوترون ها و یا شاید ذرات اولیه ای به نام پولسار تشكیل شده است. چنین ستاره ای ستاره نوترونی نامیده می شود. ستارگان نوترونی ای که به سرعت در حال گردش و به مقدار زیاد مغناطیسی هستند، پولسار نامیده می شوند. بعد از انفجارهای دیگر ممکن است شئی به نام سیاهچاله به وجود بیاید. یك سیاهچاله چنان نیروی جاذبه قدرتمندی دارد كه حتی نور نیز نمی تواند از آن فرار كند. در بعضی از موارد هم، اصلاً هیچ شیئی و هیچ باقیمانده ای از انفجار سوپرنوا نمی ماند.دانشمندان باور دارند كه سوپرنوا همه عناصر سنگین تر مثل آهن، طلا و اورانیوم را كه روی زمین پیدا می شوند و در اشیاء خارج از منظومه شمسی هم وجودشان آشكار شده, به وجود می آورد. همچنین شواهدی وجود دارد كه بعضی از اشعه عظیم و كیهانی با انرژی بالا از سوپرنوا سرچشمه می گیرند.
در سال 1054 ستاره شناسان چینی یك سوپر نوا را ثبت كردند كه به قدری روشن بود كه در طول روز نیز قابل مشاهده بود. در سال 1987 یك سوپرنوای نوع دو در ابر بزرگ ماژلانی، نزدیك ترین كهكشان به كهكشان راه شیری، قابل مشاهده شد. این اولین سوپرنوایی بود كه در تقریباً 400 سال اخیر با چشم غیر مسلح مشاهده شده است.
منبع : http://020.ir/

Tuesday, 1 January 2008

ابر نبولا


نبولا ابري از ذرات گرد و غبار و گازها در فضاست .واژه نبولا کلمه لاتين براي ابر است. ستاره شناسان اوليه اين اصطلاح را براي كهكشان هاي دور, یعنی کهکشان های خارج از كهكشان راه شيري مورد استفاده قرار مي دادند. چنين كهكشان هايي نبولاي برون كهكشاني ناميده مي شدند .این کهکشان ها شبيه به وصله پينه هاي مه آلود نور ميان ستارگان به نظر می رسیدند. اما تلسكوپ هاي جديد نشان داد كه نبولاهاي برون كهكشاني در واقع سيستم هايي از ستارگان شبيه به كهكشان راه شيري هستند.امروزه، بيشتر ستاره شناسان واژه نبولا را فقط براي ابرهاي گرد و غبار و گاز موجود در كهكشان راه شيري و ديگر كهكشان ها مورد استفاده قرار می دهند. آنها اين جرم ها را به دو نوع عمومی طبقه بندي مي كنند : نبولاي پراكنده (diffuse) و نبولاي سياره اي هردو نوع نبولا, نبولاي گازي هم ناميده مي شوند.




نبولاي پراكنده بزرگ تر از نبولاي ديگر است. بعضي از نبولاهاي پراكنده به قدري گرد و غبار و گاز دارند كه مي توانند 100000 ستاره به اندازه خورشید را تشکیل دهد. يك نبولاي پراکنده ممكن است نزديك يك ستاره روشن با گرماي بسيار زياد به وجود آيد. نور ماوراي بنفش متراكمی كه از ستاره خارج مي شود، اتم هاي گاز نبولا را انرژي دار مي كند و به جرم آن اين توانايي را مي دهد تا نور ساطع كند. يك نبولاي پراکنده از اين نوع, نبولاي برون فرست يا ارسال كننده ناميده مي شود. ستاره شناسان باور دارند كه بعضي از نبولاهاي برون فرست مكان هايي هستند كه ستارگان جديد در آنها شكل مي گيرند .جاذبه باعث مي شود بخشي از گازها و گرد و غبار نبولا منقبض شود و در داخل يك جرم خيلي كوچك تر و متراكم تر به هم فشرده شود . در داخل این جرم تشکیل شده از گرد و غبار و گاز, فشار و دما ايجاد مي شود. این انقباض براي ميليون ها سال ادامه مي يابد. در طول زمان این جرم به قدر كافي داغ مي شود تا بدرخشد و ستاره جديدي را تشكيل دهد. يك نبولاي پراکنده همچنين نزديك يك ستاره سرد به وجود می آید. در اين نمونه نور ماوراي بنفش که از مبدأ ستاره خارج می شود, خيلي ضعيف است و نمي تواند موجب شود تا اتم هاي گاز نبولا نور ساصع کنند. اما ذرات گرد و غبار موجود در نبولاي پراکنده نور ستاره را بازتاب مي دهند. ستاره شناسان اين نوع نبولاي پراکنده را نبولاي بازتاب دهنده می نامند.اگر يك نبولاي پراکنده در ناحيه ای كه هيچ ستاره اي در نزديكي آن نيست رخ دهد، نه نور كافي خارج مي كند و نه نوري بازتاب مي دهد تا قابل مشاهده شود. چون که در حقيقت، ذرات گرد و غبار نبولا نور را از ستارگاني كه آنها را احاطه کرده مي مكد و جذب مي كند. ستاره شناسان اين نوع نبولاي پراکنده را که نمی تواند نوری ساطع کند یا نوری بازتاب دهد را نبولاي تاريك مي نامند.


نبولاي سياره اي ابرهایي شبيه به توپ از گرد و غبار و گاز است كه ستارگان مشخصي را احاطه كرده است. نبولای سیاره ای موقعي شكل مي گيرد كه يك ستاره شروع به واژگوني به داخل خود و بيرون انداختن و دور ريختن لايه هاي خارجي تر از جوش می کند. موقعي كه با تلسكوپ كوچك به نبولاي سياره اي نگاه مي كنيم به نظر مي رسد كه اين نوع از نبولا مکان بلندی ست كه سطح گردي مثل يك سياره دارد.





منبع : http://020.ir/
نبولای سیاره ای

Monday, 29 October 2007

روش جدیدی برای شناخت خصوصیات ستاره های نوترونی



ستاره‌های نوترونی محتوی چگال‌ترین ماده‌ی قابل مشاهده در عالم هستند. این ستارگان جرمی بیس از جرم موجود در خورشید را در کره‌ای به اندازه‌ی یک شهر جای می‌دهند٬ بدین معنا که چند فنجان از ماده‌ی آن‌ها از کوه اورست پرجرم‌تر است. برای مطالعه‌ی این که ماده را تا چه حد می‌توان در طبیعت فشرد، اختر شناسان از این ستارگان به عنوان آزمایشگاه‌های طبیعی استفاده می‌کنند.
«سودیپ باتاچاریا»(Sudip Bhattacharyya) از مرکز فضایی گودارد ناسا و دانشگاه مریلند می‌گوید:" می‌توان ذراتی نظیر کوارک را در مرکز ستارگان نوترونی یافت ولی ایجاد آن ها در آزمایشگاه غیر ممکن است. بنا بر این تنها راه موجود برای شناخت آن‌ها ٬شناخت بهتر ستاره‌های نوترونی است."
دانشمندان در برخورد با این معما باید قطر و جرم ستاره‌های نوترونی را به دقت اندازه گیری کنند. اختر شناسان در دو مطالعه‌ی همزمان، یکی با همکاری آژانس فضایی اروپا، رصدخانه ی پرتو ایکس «اکس ام ام-نیوتن»( XMM-Newton) و دیگری رصدخانه‌ی پرتو ایکس ژاپن و ناسا، «سوزاکو»( Suzaku)، در این راه، قدم بزرگی به جلو برداشته‌اند.
تصویری هنرمندانه از ديسك داغ در حال چرخش حول ستاره‌اي نوتروني. گاز بخش درونی دیسک با سرعتي معادل چهل درصد سرعت نور در اطراف ستاره‌ي نوتروني مي‌چرخد. دانشمندان با بررسی حرکت این گاز قطر ستاره‌ی نوترونی را اندازه گیری می‌کنند.
باتاچاریا و همکارش «تاد استرومایر» (Tod Strohmayer)، با استفاده از XMM-Newton سیستم دوتایی 1X- مار ( 1Serpens X-) را رصد کردند. این سیستم شامل یک ستاره‌ی نوترونی و یک ستاره‌ی همدم است. آنها خط طیفی اتم‌های آهن داغ را مشاهده کردند که در اطراف ستاره‌ي نوتروني با سرعتی معادل ۴۰ درصد سرعت نور در حال چرخش هستند. رصد خانه‌هاي پرتو ايكس پيشين، خطوط طيفي آهن را در اطراف ستاره‌هاي نوتروني نمايان ساخته اما فاقد حساسيت لازم براي اندازه‌گيري جزييات شكل خطوط بودند.
به كمك آينه‌هاي بزرگ XMM-Newton ، باتاچاريا و استروماير دريافتند كه سرعت بسيار زياد گاز باعث پهن شدگي نامتقارن خطوط طيفي آهن شده است كه به علت اثر دوپلر و اثرات پرتو افكني پيش بيني شده در نظريه‌ي نسبيت خاص انيشتين باعث اعوجاج این خط طیفی مي‌شود. خمیدگی فضا-زمان به وسیله‌ی گرانش قوي ستاره‌ي نوتروني٬ بر طبق نظريه‌ي نسبيت عام انيشتين٬ خط طيفي آهن ستاره‌ي نوتروني را به طول موج‌هاي بزرگ‌تر انتقال مي‌دهد.
به گفته‌ی استرومایر: "ما این خطوط نامتقارن را در اطراف بسیاری از سیاه چاله‌ها مشاهده کرده‌ایم ولی این اولین مورد برای ستاره‌های نوترونی محسوب می‌شود و نشان می‌دهد که چگونگی شتاب گرفتن مواد در اطراف ستاره‌های نوترونی تفاوت بسیاری با یک سیاه چاله ندارد و این خود ابزاری جدید برای بررسی نظریه‌ي اینشتین است."
گروهی به رهبری «ادوارد ککت»(Edward Cackett) و «جان میلر»(Jon Miller) از دانشگاه میشیگان، به همراه باتاچاریا و استرومایر، از قابلیت‌های طیف سنجی بالای تلسکوپ سوزاکو برای بررسی سه ستاره‌ی نوترونی که هر یک عضوی از یک مجموعه ی دوتایی هستند٬ استفاده کردند. یکی از این سه دوتایی همان 1X- مار بود و نتایج بررسی خطوط طیفی آهن مشابهت زیادی با نتایج رصد XMM-Newton داشت. در اطراف دو سیستم دیگر نیز خطوط آهنی مشابه با 1X- مار وجود داشت.
ککت می‌گوید:" ما فقط گاز در حال چرخش بیرون سطح ستاره‌ی نوترونی را مشاهده می‌کنیم و از آنجا که بخش درونی دیسک تنها تا سطح ستاره‌ی نوترونی ادامه پیدا می‌کند، این اندازه گیری‌ها اندازه‌ی قطر ستاره ی نوترونی را به ما می‌دهد. طبق بررسی ما٬ قطر یک ستاره‌ی نوترونی نمی‌تواند بیشتر از ۲۹ تا ۳۱ کیلومتر باشد و این با روش‌های دیگر اندازه گیری مطابقت دارد." میلر می‌افزاید:" اکنون ما با مشاهده‌ی خط طیفي آهن نسبیتی در اطراف سه ستاره‌ی نوترونی، شیوه‌ی جدیدی را براي اندازه گیری قطر آن‌ها پيدا کرده‌ایم. اندازه گیری جرم و قطر ستاره‌ی نوترونی بسیار مشکل است بنابراین ما به روش‌های متعددی برای دست یابی به این هدف نیازمندیم." فیزیک‌دانان با دانستن جرم و اندازه‌ی یک ستاره ی نوترونی می‌توانند فشردگی یا معادله‌ی حالت ماده‌ی فشرده شده را درون این اشیای بیش از حد چگال توضیح دهند. اختر شناسان در استفاده‌ای دیگر از خطوط طیفی آهن صرف نظر از آزمودن نظریه نسبیت عام اینشتین، می‌توانند شرایط بخش درونی قرص برافزایشی اطراف ستاره‌ی نوترونی را بررسی کنند.
منبع: www.astronomy.com

اولین رادیو تلسکوپ ها برای جستجوی موجودات هوشمند فرا زمینی



اولین مرحله از «آرایه تلسکوپی آلن»(Allen Telescope Array) با تعداد ۴۲ عدد آنتن رادیویی کار خود را در نزدیکی رودخانه «هت»(het) واقع در ایالت کالیفرنیا آمریکا شروع کرده است. زمانی که پروژه ساخت آرایه تلسکوپی ATA به پایان برسد، دارای ۳۵۰ دیش با قطر حدود ۶ متر خواهد بود. در حال حاضر، پروژه SETI با اتکاء به ابزارهایی همانند رادیو تلسکوپ«آرسیبو»(Arecibo) واقع در پورتو ریکو به کار خود ادامه می‌دهد و هیچ تلسکوپ مستقلی برای این پروژه وجود ندارد.
نام آرایه تلسکوپ آلن از نام موسس شرکت مایکروسافت، «پال آلن»(Paul Allen)، شخصی که کمک مالی زیادی به این پروژه کرده، گرفته شده است.این آرایه این اجازه را به ستاره‌شناسان می‌دهد که آسمان را در تمام مدت شبانه روز زیر نظر داشته باشند تا نشانه‌ای از حیات فرازمینی پیدا کنند. «جیل تارتر»(Jill Tarter) مدیر پروژه SETI در کالیفرنیا می‌گوید:"این برای اولین بار است که ما تلسکوپی را با ویژگی‌های مورد نظرمان دارا هستیم." آرایه تلسکوپی ATA قرار است که آسمان را در طول موج ۱- ۱۰ گیگا هرتز زیر نظر داشته باشد. این ناحیه راديویی اساسا خالی از هر گونه نویز منابع دیگر رادیویی است. تنها موج‌هاي رادیویی که احتمال تداخل با این طول موج را دارند میکرو موج‌های پس زمینه ی کیهانی هستند. اما ATA به جز آشکار کردن پیام‌های موجودات فرازمینی کاربرد‌هایی دیگری هم دارد. این تلسکوپ میدان دید بسیار بازی دارد و این امکان را به ستاره‌شناسان می‌دهد تا بتوانند با میدان دید زیادی آسمان را مورد مطالعه قرار دهند. اين تلسکوپ قادر است از کل آسمان در طول موج هيدروژن خنثي در طول ۵ ماه عکس برداري کند.
آرایه تلسکوپی که در این پروژه بکار برده شده است همانند آرایه تلسکوپی «سولان»(Solan Digital Survey) واقع در ایالت نیو مکزیکو، متشکل از دیشهای ۲.۵ متری، است. آرایه تلسکوپی سولان آسمان را در نوارهای وسیعی مورد بررسی قرار می‌دهد و توانسته است عکاسهای سه بعدی بسیاری را از میلیون‌ها کهکشان تهیه کند. تارتر می گوید:"کار ATA برای ستاره‌شناسی رادیویی همانند کار آرایه تلسکوپی سولان در نور مرئی است." این آرایه قادر است همزمان با کار نقشه برداری از آسمان، پروژه ی SETI را نیز انجام دهد. «ویلیام ویلچ»(William Welch) یکی از اساتید بازنشسته دانشگاه برکلی، شخصی که دریافت کننده‌های الکترونیکی ATA را طراحی کرده است، می‌گوید: "تلسکوپ برای اجرای دو پروژه به صورت همزمان ساخته شده است."
موسسه SETI و UC Berkeley برای به پایان رساندن پروژه هنوز سرمایه جذب می‌کنند. ویلچ می‌گوید:"شما می توانید با خرید یکی از آنتن‌های رادیویی به ارزش ۱۰۰۰۰۰ دلار و ثبت اسم آن به نام خود به این پروژه کمک کنید."

منبع : نیو ساینتیست و مجله نجوم

جستجوی اجرامی شگفت انگیزتر از سیاهچاله ها



می‌دانیم که سیاهچاله‌ها پیش از این در دسته اجرامی بسیار ناشناخته و رازآمیز قرار داشتند. تصوری که از این اجرام وجود دارد، اینگونه است که جسمی بسیار کوچک جرمی معادل جرم چندین خورشید را در نقطه‌ای فشرده کرده است. اما موضوع این خبر٬ کشف جرمی شگفت انگیزتر از سیاهچاله‌ها است. نظریه تکینگی بدون پوشش (naked singularity)، حاکی از آن است که سیاهچاله آنقدر سریع به دور خود می‌گردد که در نهایت با فقدان افق رویداد مواجه می‌شود. سياهچاله‌ها زمانی شکل می‌گیرند که ماده‌ی ستاره‌ای بزرگ بر روی خود فرو بریزد، و در این حین، فشار لازم به طرف خارج برای خنثی کردن نیروی گرانشی که به طرف داخل وارد می‌شود، وجود نداشته باشد. از این رو فشار گرانش به سایر نیروهای داخلی غلبه می‌کند و سیاهچاله تا بینهایت در خود فرو می‌ریزد. در این صورت نیروی گرانشی به قدری زیاد می‌گردد که حتی نور نیز نمی‌تواند از آن بگریزد. در نهایت سیاهچاله در پوششی تاریک از خودش احاطه می‌شود که ما آن را افق رویداد می‌نامیم. اجرام و تابش‌ها هنگام رد شدن از افق رویداد ناگزیر به سمت سیاهچاله کشیده می‌شوند. به همین دلیل ما آن ها را نمی‌بینیم و سیاه می‌نامیم. تمام سیاهچاله‌های کشف شده تا‌کنون ، دارای چرخش به دور خود بوده‌اند. گاهی آنقدر زیاد که به بیش از ۱۰۰۰ دور در ثانیه می‌رسید. اما در این نظریه جدید، اگر شما سیاهچاله‌ای را بیابید که سرعت گردش به دور خودش بسیار زیاد باشد، در آن صورت مقدار حرکت زاویه ای چرخشش، بر نیروی گرانش حاصل از جرمش غلبه می‌کند و می تواند افق رویداد را کاهش دهد و یا از بین ببرد و سیاهچاله را بدون پوشش کند. اما سیاهچاله‌ای با ۱۰ برابر جرم خورشید، به سرعت چرخشی بیش از چند هزار دور بر ثانیه نیاز دارد.
مطابق با نتایج تحقیقات دانشگاه‌های «دوک» (Duke) و «کمبریج» (Cambridge)، جرمی با چنین مشخصاتی را می‌توان در لنزهای گرانشی کشف نمود. لنز گرانشی قسمتی از فضا است که در آن جسمی با جرم زیاد مانند سیاهچاله وجود دارد و با توجه به نیروی گرانشی که دارد مانند یک عدسی طبیعی عمل می‌کند، و نورهای رسیده از فواصل دور را خمیده و در نهایت کانونی می‌کند. اگر نتایج این تحقیقات درست باشد، اخترشناسان می‌توانند چنین اجرامی را که در نظریه جدید پیش بینی شده ثبت و شناسایی کنند.

منابع: Wired Science و Universe Today

سیاره ای با آینده ی مشابه زمین



تیمی بین المللی از اخترشناسان٬ خبر کشف اولین سیاره‌ی فراخورشیدی در حال چرخش به دور ستاره‌ای در حال مرگ را اعلام کردند. این کشف که نتیجه‌ی تحقیقی ۷ ساله است در شماره‌ی سپتامبر مجله‌ی نیچر چاپ خواهد شد.
این سیاره تصویری از سرنوشت زمین را در ۴ تا ۵ میلیارد سال آینده تداعی می‌کند و آن زمانی است که خورشید سوخت هیدروژنی خود را به اتمام می رساند٬ به صورت یک غول قرمز فوق العاده منبسط می‌شود و لایه‌های بیرونی خود را با درخشی هلیومی به بیرون پرتاب می‌کند. سیاره کشف شده‌ی اخیر با نام « V ۳۹۱ Pegassi b»٬ از تمامی تغییرات ستاره‌ی مادر خود جان سالم به در برده است. تیم تحقیقاتی بین المللی به رهبری «رابرتو سیلووتی»(Roberto Silvotti) دریافتند که سیاره‌ی مذکور به دور ستاره‌ای کم نور در صورت فلکی فرس اعظم در حال چرخش است.
«استیو کاوالر»(Steve Kawaler)٬ استاد فیزیک و اخترشناسی دانشگاه ایالتی «آیوا»(Iowa) می‌گوید:"نکته‌ی هیجان انگیز در کشف این سیاره٬ نجات یافتن سیاره از انبساط ستاره و درخش هلیومی آن است. این نکته می‌تواند نشان دهنده‌ی ادامه ی حیات سیاره زمین٬ پس از انبساط خورشید در آینده‌ای دور باشد. قبل از آن که این ستاره لایه‌های بیرونی خود را از دست بدهد٬ سیاره در فاصله‌ای معادل با فاصله کنونی زمین تا خورشید به دور این ستاره می‌چرخید."
کاوالر افزود: "با توجه به این که این سیاره از مشتری بزرگ‌تر است٬ نمی توانیم خیلی خوشحال باشیم. سیاره‌ای کوچکتر همانند زمین می‌تواند آسیب پذیر باشد." کاوالر در سال ۲۰۰۳ با هماهنگ کردن رصدهای این گروه تحقیقاتی ۲۳ نفره که به وسیله‌ی شبکه‌ی تلسکوپ‌های «Whole Earth » انجام می‌شد٬ به آن‌ها کمک کرد. این مجموعه شامل شبکه‌ای از رصدخانه‌ها در سراسر جهان است که به منجمین امکان اندازه گیری‌های مداوم تغییرات روشنایی ستاره‌های متغیر را می‌دهد. کاوالر همچنین با انجام برخی محاسبات به پیشرفت این پروژه کمک کرد. این محاسبات به منظور اطمینان یافتن از این نکته بود که بی نظمی‌های حرکت مداری ستاره به واسطه‌ی سیاره‌ی مذکور است. اخترشناسان دریافتند در حال حاضر شعاع مداری اين سياره ۷/۱ برابر فاصله‌ی متوسط بین خورشید و زمین است. ستاره‌ها با پیر شدن به فاز غول سرخی خود می‌رسند٬ در این هنگام به شدت منبسط شده و به آسانی قادر به بلعیدن سیارات درونی نزدیک به خود هستند.
سیلووتی خاطر نشان ساخت: "اتفاق مشابهی برای خورشید خواهد افتاد. انتظار می‌رود که عطارد و زهره در لایه‌های خورشید ناپدید گردند در حالی که مریخ به احتمال زیاد باقی می‌ماند. سر نوشت زمین مشخص نیست زیرا موقعیت آن مرزی است. به نظر می‌آید که احتمال از بین رفتن زمین در هنگام غول سرخی خورشید زیاد باشد٬ اگر چه با قطعیت نمی‌توان صحبت کرد."
منبع: http://www.spaceflightnow.com

Saturday, 20 October 2007

کشف نزدیکترین ستاره ی نوترونی



ستارگان نوترونی دسته‌ایی از ستارگان هستند که از بقایای یک انفجار ابرنواختری پدید می‌آیند و ستاره شناسان معمولا آن‌ها را در کنار بقایای یک ابرنواختر یا یک ستاره ی همدم می‌یابند. تاکنون تنها ۷ ستاره‌ی نوترونی تک و بدون همدم شناخته شده است. دانشمندان دانشگاه‌های ایالات متحده و کانادا٬ در بررسی یک منبع پرتوی ایکس که ماهواره‌ی « رزت » (ROSAT) آلمان و ‌آمریکا آن را کشف کرده بود، پس از کمک گرفتن از ماهواره‌ی سویفت ناسا و سپس تلسکوپ چاندرا و در نهایت رصدخانه‌ی جمینی شمالی هاوایی به این نتیجه رسیدند که جرم مورد بررسی یک ستاره‌ی نوترونی است که از صفحه‌ی راه شیری خارج شده است. این ستاره‌ی نوترونی که «کالورا» (Calvera ) نام دارد٬ بین ۲۵۰ تا ۱۰۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد.
در این بررسی، بیش از ۱۸۰۰۰ منبع تابش پرتوی ایکس در طول موج‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. این ۱۸۰۰۰ منبع را ماهواره‌ی آلمانی-آمریکایی « رزت » در سال‌های دهه ی ۹۰ کشف کرده بود. پس از بررسی در طول موج‌های مختلف مشخص شد که منبعی با نام ۱RXS J۱۴۱۲۵۶.۰+۷۹۲۲۰۴ در طول موج‌های پرتو ایکس درخشش بسیار بیش‌تری از سایر بخش‌های طیف الکترومغناطیس مانند نور مرئی، فرو سرخ و رادیویی دارد.
سپس با کمک گرفتن از ماهواره‌ی سویفت ناسا، اطلاعات بیش‌تری از این منبع ناشناخته به دست آمد و مشخص شد درخشش آن برابر با همان میزانی است که سال‌ها پیش رزت اندازه گیری کرده بود. آنگاه بزرگ‌ترین تلسکوپ زمین را برای بدست آوردن اطلاعات نوری در خدمت گرفتند. اما تلسکوپ ۱/۸ متری جمینی در هاوایی هیچ اثری از منبع مرموز رصد نکرد. حتی کوچک‌ترین اثری از این منبع در تصاویر یافت نشد و معلوم شد که این منبع هر چه که باشد تنها در طول موج پرتو ایکس می درخشد.
با توجه به اطلاعات به دست آمده، هیچ نظریه‌ای نمی‌توانست به طور کامل وضعیت را شرح دهد. به احتمال زیاد، این جسم نوع پیچیده‌ای از ستارگان نوترونی است همچنین بعید نیست نوع جدیدی از اجرام در فضا باشد. مورد عجیب دیگری هم درباره‌ی کالورا وجود دارد. ستارگان نوترونی به طور معمول در صفحه‌ی راه شیری پدید می‌آیند ولی کالورا در بخش‌های خارجی صفحه‌ی کهکشان واقع شده است. ممکن است کالورا در صفحه‌ی راه شیری تشکیل شده و سپس بر اثر نیرویی به خارج از صفحه رانده شده باشد. با کشف کالورا، دانشمندان می‌گویند ممکن است تعداد زیادی از این گونه اجرام در گیتی وجود داشته باشد که با بررسی‌هاي بيش‌تر در سال های آینده اطلاعات ارزشمندی از چگونگی شگل گیری این اجرام و ساختار آنها بدست خواهند آورد.
منبع: Sky and Telescope و Universe Today

کار همراه با درآمد در اینترنت