علوم و فنون جدید

 نظرسنجي شماره 1
در مورد كدام‌يك از موضوعات مطرح شده مايل به كسب اطلاعات بيشتر هستيد؟






ارائه نظر 
 علوم سیاره‌ای
علوم سیاره‌ای
علوم نوین، اقتصاد فضایی، ژئوفیزیک سیاره‌ای، ژئوشیمی سیاره‌ای
مطلب قبلی: لباس نامرئی - قسمت دوم   مطلب بعدی: مبدل‌هاي پلاسمايي - قسمت اول


 

 
 
 
 

این علم را سیاره شناسی هم می گویند. بررسی علمی سیارات از جمله زمین، قمرها، و منظومه هایی چون سیستم سیاره ای خودمان و نحوه شکلگیری آنها جزئی از این علم به حساب می آیند. اجرامی که در این علم کاربردی مورد بررسی قرار می گیرند، از میکروشهابسنگ ها گرفته تا غول های گازی هستند. ترکیبات، دینامیک، ساختار، رابطه بین این اجرام و تاریخچه زندگی آنها. این حوزه از علم کاملاً بین رشته ایست و اساساً از نجوم و علوم زمین ریشه گرفته، ولی موضوعات متعددی در این مطالعات دخیل هستند از جمله اینها: نجوم سیاره (Planetary Astronomy)، زمین شناسی سیاره  ای (Planetary geology) که اخیراً به دو رشته جدید تقسیم شده اند که نامی قدیمی را به یدک میکشند (ژئوشیمی و ژئوفیزیک)، علوم جو، اقیانوس شناسی، هیدرولوژی، علوم سیاره ای نظری،  و سیارات فراخورشیدی. فیزیک فضا هم زمانی به کار می آید که اثرات خورشید بر اعضای منظومه شمسی را بخواهیم بررسی کنیم، این شاخه از علم را اخترزیست می نامیم (Astrobiology).

علوم فضا شامل بخشهای نظری و تجربی می شود. بخش تجربی و رصدی ترکیبی است از مأموریت های فضایی، با استفاده از روباتها که از زمین کنترل می شوند و آزمایشهای زمینی. بخش نظری شامل شبیه سازی ریاضیاتی و رایانه ای می شود. دانشمندان سیاره ای عموماً در بخش نجوم و فیزیک و علوم زمین در دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی مشغول به کار هستند. همایشها و کنفرانسهای متعددی هم در طول سال و یا سالیانه در کشورهای مختلف برگزار می شود.

 

تاریخچه

شاید تاریخ اولین مطالعات سیاره ای به دوران یونان باستان برگردد که دموکریتوس دراین باره میگوید:

"جهان های منظم مرزی ندارند و اندازه های متفاوتی دارند، و در برخی نه ماه هست نه خورشید ولی در برخی دیگر هردو هستند مثل زمین. در آن دیگران اندازه ها بسی بزرگتر هستند. و فواصل بین این جهان ها باهم برابر نیست و اینجا و آنجا کمتر و بیشتر دارد. تعدادی در حال واپاشی و دیگرانی در حال رشد و اینجا سبب بودنشان است و  جای دیگر گرفت دارند. اما در برخورد باهم نابود می شوند."

بسیار میگذرد و علوم سیاره ای از بررسی سیارات ناشناخته در نجوم شکل می گیرد. دراین زمان نجوم سیاره ای دقیقا با این نام از گالیله شروع می شود که چهار قمر مشتری و کوه های ماه و حلقه های را کشف می کند. مطالعات گالیله بر روی کوهستان های ماه در 1609 شروع آغاز مطالعات سیارات فرازمینی هم بود. "ماه یقیناً سطح صاف و سیقلی ندارد...درست مانند زمین."

پیشرفت هایی که در زمینه تلسکوپ سازی شده، میزان تفکیک و دقت در جزییات  را بالا برده. تشخیص جزییات سطحی و جوی سیارات برایمان ممکن شده. ماه اولین بار و اولین جسم فرازمینی بوده که موشکافانه مورد بررسی قرار گرفته و همچنان این مطالعات ادامه دارد. پیشرفتهایی که در زمینه فناوری اتفاق افتاده به دانش زمین شناسی ماه (Lunar Geology) کمک کرده است.

منظومه شمسی اکنون نسبتا خوب و با جزییات مورد بررسی قرار گرفته و تاحدودی میدانیم و میتوانیم بفهمیم چگونه شکل گرفته و متحول شده است. بااین حال پرسش های بی پاسخ زیادی همدراین زمینه داریم. تعداد کشف ها در این زمینه بسیار زیاد است که بخش اصلی آن را مدیون فضاپیماهای تحقیقاتی هستیم.

 

نجوم سیاره ای

این شاخه از علم هم نظری است هم تجربی. محققین تجربی و رصدی اجرام کوچک منظومه شمسی را مورد بررسی قرار می دهند: هم با تلسکوپ، رادیویی و نورمرئی. بطوریکه مشخصه های این اجرام از جمله شکل، چرخش، مواد سطحی و شرایط اقلیمی و تاریخ تشکیل و تحول سیاره مورد بررسی قرار می گیرد.

در بخش نظری دینامیک مورد بررسی قرار می گیرد: کاربرد اصول مکانیک سماوی در منظومه شمسی و منظومه های سیاره ای.

زمین شناسی سیاره ای

یکی از شناخته شده ترین موضوعات زمین شناسی سیاره ایست که بیشتر بر روی ماه و سیاراتی چون ناهید و مریخ انجام شده است. بین اینها ماه اولین بار درست مانند زمین شناسی معمولی مورد بررسی قرار گرفت.

 

ژئومورفولوژی

 

ژئومورفولوژی بررسی مشخصه های سطح سیارات و بازسازی تاریخ تشکیل آنها، فرایندهای فیزیکی که روی سطح اتفاق می افتد. ژئومورفولوژی سیاره ای شامل این زمینه مطالعات می شود:

 

 

·         مشخصه های برخوردی (حفره ها، حلقه های دهانه برخوردی)

·         مشخصه های آتشفشانی و تکتونیک (شار مواد مذاب، گسل ها، کانالهای جریان سیالات(اگر روزی بودند و یا جریان مواد مذاب و ترکیبات دیگر در سیارات سرد))

·         شرایط جوی ارتفاعات- اثرات فرسایشی که در فضا (مدار سیاره تا نزدیک سطح) بوجود می آورد (بمباران دائمی میکروشهابسنگ ها، باران ذرات انرژی بالا، برخورد شهابهای بزرگ). برای مثال، لایه کم ضخامتی سطح سنگی قمر را می پوشاند که نتیجه ی بمباران میکروشهابهاست.

·         مشخصه های هیدرولوژیک: مایع از آب گرفته تا هدیروکربن و آمونیاک بسته به مکان سیاره یاقمر در منظومه شمسی.

 

تاریخ تحولات سطحی سیاره را با نقشه برداری مشخصه ها از قله تا دامنه بنابه دوره رسوبی شان که اول بار در استاراتای زمین توسط نیکلاس استنو اندازه گیری شد. مثلاً نقضه برداری استاراتیگرافیک از فضاپیمای آپولو برای زمین شناسان تهیه شد. لایه هایی که با هم همپوشانی داشتند از برنامه تحقیقاتی مدارگرد ماه گرفته شدند (Lunar Orbiter program). فضانوردان از ابزار زمین شناسی استفاده کردند و استوانه ای را از سطح وارد لایه های سطحی کردند تا استوانه ای از نمونه لایه ها و خاک ماه داشته باشند.

 

شیمی کیهانی، ژئوشیمی و سنگ شناسی

یکی از اصلی ترین مشکلات زمانی آشکار می شود که بخواهیم نظریه ای را تبیین کنیم که بنای آن ساختار و تحول اجرام در منظومه شمسی بدون نمونه برداری و تحلیل در آزمایشگاه باشد. وقتی یک بسته ابزاری گسترده در اختیار داریم، کُل دانش ما از زمین شناسی بطور خاص زمین نشأت میگیرد. خوشبختانه نمونه های مستقیم از ماه، سیارک ها و مریخ روی داریم، که از مبداشان گرفته شده اند و یا شهابها آنها را به زمین آورده اند. تعدادی از اینها در اثر اکسایش جو زمین و نفوذ لایه زیستی جو (Bioshphere) تغییر کرده اند ولی شهابهایی که در چند دهه اخیر از قطب شمال که همگی هم تقریباً تازه بودند، گردآوری شده اند.

 

انواع مختلف شهابسنگ که از کمربند سیارکی آمده اند تقریباً ساختاری ترکیبی دارند: ترکیب ژئوشیمیایی و نجوم رصدی ابزار ما در ردگیری ترکیب سنگی شهابسنگهای HED بودند که عموماً از سیارک وستا-4 گرفته شدند.

شهابسنگهای معروف به مریخی از جبه مریخ نشأت گرفته اند، اگرچه اطلاعات ناقص کنونی درباره ی منشأ آنها هنوز نظریه ی تحول سنگ کره (لایه سنگی سطحی) مریخ را مشخص نمی کند. بیش از 50 شهابسنگ مریخی تاکنون شناسایی شده اند.

در طول مأموریت آپولو، 384 کیلوگرم نمونه از ماه گرفته شد و نمونه هم از روباتهای روسی از سنگهای ماه گرفتند. این نمونه ها تقریباً میتوانند نمونه ای از تمام منظومه شمسی باشند.

 

 

 ژئوفیزیک

مأموریت های فضایی امکان جمع آوری داده ها نه فقط درنورمرئی بلکه در گستره طول موج به ما داده است. سیارات می توانند با میدان های مغناطیسی، گرانشی شان که در ژئوفیزیک و فیزیک فضامورد بررسی قرار می گیرند، فهرست بندی شوند.

اندازه گیری تغییرات شتابی که فضاپیماها تجربه میکنند میدان گرانشی سیارات را مشخص می کند. اگر میدان مغناطیسی سیاره ای آنقدر قوی باشد که کنش با بادخورشیدی حول یک سیاره ای باشد یعنی میدان مغناطیسی دارد. مأموریتهای اولیه شعاع این میدان را مشخص کردند که تا 10 برابر شعاع زمین  فعال است و دنباله ی آن تا بی نهایت ادامه دارد ولی با فاصلخ اثرش کم می شود. درون مغناطیس کره، مناطق چگالی از ذرات پرتاب شده که بخش اصلی بادهای مغناطیسی هستند وجود دارند که بنام کمبرند وان آلن (Van Allen radiation belts) می شناسیم. ژئوفیزیک خود به گرایشهای مختلفی تقسیم می شود اینجا مورد بحث ما نیست. ولی در زمین شناسی سیاره ای درست مانند زمین مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

 

علوم جو

جو که بین محیط جامد سیاره و کمربند یونیزه از ذرات در فضای اطراف سیاره است برای ما بسیار اهمیت دارد. ولی همه سیارات جو ندارند: وجود انها بستگی به جرم سیاره و فاصله شان از خورشید یا ستاره مرکزی دارد. تعدادی خیلی دور هستند و یخ زده و تعدادی غولهای گازی. ولی مریخ، زمین، ناهید و تیتان (یکی از قمرهای زحل)،تریتون قمر نپتون جو دارند. حتی جو رقیقی اطراف عطارد که وجود دارد.

 

 

 

اثر چرخش سیاره جو محورش را می توان در بخار جو و جریان ان دید. وقتی مشخصه هایی را از فضا می بینیم، جریانی از ابرها و شاره ها مشاهده می کنیم که بخصوص در مشتری و زحل دیده می شوند.

علوم سیاره ای روش مقایسه ای برای درک بهتر اجرام فضایی فراهم می کند؛ از جو زمین و قمرهای زحل گرفته تا تحول منظومه های خورشیدی و غیره. 

 

از تمام اینها گذشته هم اکنون کشورهای مختلف برای معدنچیان خود برنامه های فضایی را در فرضیه ها و آینده ی فشانوردی تدارک دیده اند. این فرضیه در داستانهای علمی تخیلی قبلاً آمده بود و شاید معروف ترین آنها مجموعه تورهای بزرگ نوشته بن بووا (Ben Bova) باشد که بازیهای اقتصادی را در منظوئمه شمسی به تصویر میکشد و از نانو ماشینها برای حفاری گرفته تا مبارزات سیاسی اقتصادی زمین و کمربند سیارکی در برمیگرفت و این نویسنده تاکنون بیش از 14 جلد در این مورد داستان علمی تخیلی نوشته. 

 

مطلب قبلی: لباس نامرئی - قسمت دوم   مطلب بعدی: مبدل‌هاي پلاسمايي - قسمت اول


 

1390/11/24لينک مستقيم

فرستنده :
ناشناس HyperLink HyperLink 1397/1/1
مـتـن : خوبه.

فرستنده :
leyla HyperLink HyperLink 1393/4/7
مـتـن : برام واقعا جالب بود من رشتم زمین شناسیه و واقعا به رشتم علاقمندم و قصد دارم که در زمین شناسی سیاره ای(ژئوفیزک یا ژئوشیمی)ادامه تحصیل بدم اما نمیدونم تو ایرانم مثل سایر کشورهای پیشرفته دراین علم از فارغ التحصیلانش استفاده میکنن یا اینکه بیکار میمونن چون خیلی شنیدم که تو ایران این رشته بخصوص برای منی که یک دختر هستم نامناسبه و از همه طرف دارن ناامیدم میکنن که این رشته رو ادامه ندم لطفا راهنماییم کنین...

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

 فعاليت هاي علمي
 تماس با ما
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1855
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1855