المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 عطارد: بخش اول
عطارد: بخش اولزنگ تفريح فيزيك
سیاره‌ بادپا!

 


عطارد‌ يا تير نزديکترين سياره به خورشيد است و در نتيجه با سرعت بالايي به دور خورشيد مي‌گردد. به همين دليل است که روميان باستان نام پيک تيزپاي خدايان (Mercury) را بر اين سياره نهاده‌اند. ما مي‌دانيم که تير دست کم از زمان سومريان،‌ يعني ۵۰۰۰ سال پيش شناخته شده بود. سومريان اين سياره را نابو (Nabu)، خداي نوشتن مي‌ناميدند. عطارد در تمدن‌هاي مختلف به نام ستاره‌ي صبح ‌يا ستاره‌ي شامگاه نيز شناخته مي‌شود، زيرا اين سياره در هنگام طلوع‌ يا غروب خورشيد به روشني در آسمان ديده مي‌شود. البته‌ يونانيان باستان مي‌دانستند که ستاره‌ي صبح و ستاره‌ي شامگاه در حقيقت‌ يک جرم هستند. هراکليتوس، دانشمند‌ يوناني از آن زمان اعتقاد داشت که سياره‌هاي عطارد و زهره به دور زمين نمي‌گردند، بلکه مداري حول خورشيد را مي‌پيمايند. عطارد مانند ماه حالت‌هايي مثل هلال، تربيع و بدر دارد و اين حالت‌ها با تلسکوپ ديده مي شوند. اما با چشم غير مسلح، عطارد مانند ستاره‌ي درخشاني در آسمان ديده مي‌شود.

 

ويژگي‌هاي فيزيکي عطارد:

سطح سياره‌ي تير به دليل نزديکي به خورشيد بسيار داغ است و مي‌تواند به ۴۵۰ درجه‌ي سلسيوس نيز برسد. اما عطارد هيچ گونه اتمسفري ندارد و نمي‌تواند گرما را در اطراف خود حبس کند، به همين دليل دماي سطحي آن در شب‌ها به منفي ۱۷۰ درجه‌ي سانتي‌گراد مي‌رسد. اختلاف دمايي در شب و روز عطارد که به ۶۰۰ درجه‌ي سلسيوس مي‌رسد، در منظومه‌ي شمسي منحصربه فرد است. عطارد کوچکترين سياره‌ي منظومه‌ي شمسي است. اين سياره کمي ‌از ماه، قمر کره‌ي زمين بزرگتر است. اين سياره به دليل نداشتن اتمسفر، نمي‌تواند در مقابل اجرام برخوردي مقاومتي داشته باشد. در نتيجه سطح آن مملو از دهانه‌هاي برخوردي است. حدود چهار ميليارد سال قبل،‌ يک سيارک به قطر ۱۰۰ کيلومتر با سياره‌ي عطارد برخورد کرد و در اثر اين برخورد دهانه‌اي به بزرگي ۱۵۵۰ کيلومتر مربع روي سطح اين سياره ايجاد شده است. در اين دهانه کل مساحت ايالت تگزاس کشور امريکا گنجانده مي‌شود. محققان تخمين زده‌اند که شدت اين برخورد سهمگين معادل انفجار ‌يک تريليون بمب ‌يک مگاتني است. دهانه‌ي برخوردي حاصل از اين برخورد دهانه‌ي کالوريس (Caloris Basin) نام دارد. عطارد در طول عمر خود برخورد شديد ديگري را نيز تجربه کرده است که باعث شده جهت حرکت عطارد به دور خورشید (حرکت انتقالی) برعکس شود.


ضريب بازتاب يا درصد نوري که عطارد از خورشيد دريافت کرده و بازتاب مي‌کند، فقط 13 درصد است. اين يعني عطارد يکي از اجرام تاريک منظومه ي شمسي محسوب مي‌شود.  فضاپيماي مسنجر که در سال ۲۰۱۲ از نزديکي سياره‌ي تير مي‌گذشت، در دهانه‌هايي واقع در نزديکي قطب شمال عطارد‌ يخ آب کشف کرد. ممکن است اين نواحي به گونه‌اي در سايه قرار گرفته باشند که هرگز نور مستقيم خورشيد به آن‌ها نمي‌تابد. ممکن است در قطب جنوب عطارد نيز ‌يخ آب وجود داشته باشد. اما مسير حرکت کاوشگر مسنجر در مدار از پيش تعريف شده‌اش به اخترشناسان اجازه‌ي بررسي قطب جنوب تير را نمي‌دهد. ممکن است اين آب از طريق دنباله‌دارها وارد سياره شده باشد. اين احتمال نيز وجود دارد که بخار آب از بخش‌هاي دروني سياره به سطح مي‌رسد و در مجاورت هواي سرد‌ يخ مي‌بندد.


محاسبه‌ها نشان مي‌دهند که عطارد از هنگام تولدش تا امروز، به‌اندازه‌ي ۷ کيلومتر کوچک‌تر شده است. دليل اين کاهش قطر سرد شدن اين سياره در طي چند ميليارد سال است. اين پديده باعث ايجاد شکاف‌ها، دره‌ها و صخره‌هاي پرتگاه مانندي در سطح آن شده است که ارتفاع لبه‌ي برخي از آن‌ها به دو کيلومتر نيز مي‌رسد. البته تغيير شکل ظاهري اين سياره در طول زمان ناشي از فعاليت‌هاي آتشفشاني نيز بوده است.  عطارد پس از زمين چگالترين سياره‌ي منظومه‌ي شمسي است. چگالي اين سياره ۵.۴۴ گرم بر سانتي‌متر مکعب است. درون اين سياره ‌يک هسته‌ي فلزي بزرگ قرار دارد که حدود ۳۶۰۰ تا ۳۸۰۰ کيلومتر قطر دارد و ۷۵ درصد از شعاع کل سياره را شامل مي‌شود. پوسته‌ي بيروني عطارد فقط ۵۰۰ تا ۶۰۰ کيلومتر است که در مقايسه با هسته، نازک تلقي مي‌شود. چرايي وجود اين هسته‌ي بزرگ و فراواني عناصر مختلف در عطارد، معمايي است که مدت‌هاست ذهن اخترشناسان را مشغول کرده است.

 

 


يک کشف غير منتظره که توسط کاوشگر مارينر۱۰ (Mariner10) انجام شد، نشان مي‌داد که عطارد ميدان مغناطيسي دارد. از ديدگاه تئوري، سياره‌ها هنگامي ‌ميدان مغناطيسي ايجاد مي‌کنند که هسته‌اي مذاب داشته باشند و با سرعت قابل قبولي به دور خود بچرخند. اما عطارد هر ۵۹ روز‌ يک بار به دور خود مي‌چرخد. از طرفي بسيار کوچک است، بنابراين هسته‌اش مدت‌ها پيش سرد شده است. البته داده‌هايي که در سال ۲۰۰۷ توسط رصدهاي راداري از روي زمين به دست آمده بودند، نشان دادند که هسته‌ي عطارد مي‌تواند هنوز داغ و مذاب باشد. اين پديده، در کنار وجود بادهاي خورشيدي که حاوي ذرات باردار هستند مي‌توانند دليل پايداري ميدان مغناطيسي عطارد را توضيح دهند.

 

 


اگرچه ميدان مغناطيسي عطارد فقط ‌يک صدم ميدان مغناطيسي زمين شدت دارد، اما بسيار فعال است. ميدان مغناطيسي بادهاي خورشيدي که ناشي از حرکت سريع و ضربه‌اي ذره‌هاي باردار خورشيد است، گهگاه پلاسماي داغي را همراه با خود به روي سطح سياره مي‌کشانند که موجب شکل گيري گردبادهاي مغناطيسي مي‌شود. تير به جاي اتمسفر، لايه‌اي خارجي و اتمسفرمانند دارد که ذره‌هاي باردار خورشيدي و ‌يا ذره‌هاي ريز کيهاني را به بيرون مي‌راند و همين موضوع باعث ايجاد ‌يک دم از ذره‌هاي باردار در انتهاي عطارد شده است.

 

ادامه...

 


منبع:

 

 Space.com


منابع مفید:

 

عطارد: بخش اول (پروژه مسنجر)


عطارد: بخش دوم (پروژه مسنجر)


علوم سیاره‌ای


اقیانوس‌های سیاره‌ای- دانشنامه


ترکیب سیارات-دانشنامه


سیاره عطارد-دانشنامه


عطارد- دانشنامه


NASA: MESSENGER Mission


Mariner 10


POPSCI.COM


NASA: media


UBC news


Messenger: Mercury


Surface of Mercury


Space Facts: Mercury

 

 

1394/8/13لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  2419
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  2419