سفر به مرزهای منظومه ی خورشیدی

بشر خیره به بهشت گشته و برای هزاران سال تلاش کرده است تا کیهان را بشناسد . تمدن های باستان تاکید بسیاری را بر روی رصد دقیق ستاره ها کرده اند . ستاره شناسان اولیه ی یونانی در دسته ی اولین کسانی بودند که نتایج تلاش های خود را برای تشریح کیهان ثبت کرده اند . برای آن ها ، زمین ، خورشید ، ماه ، ستاره ها ، ستاره های دنباله دار و پنج نقطه ی درخشنده ی نورانی که بین ستاره ها حرکت می کردند همه جهان را تشکیل می داد . یونانیان آن پنج نقطه ی نورانی را -  که بدان ها سیارک یا خیره کننده می گویند – با نام خدایانشان نام گذاردند . رومی ها بعد ها این نام ها را به لاتین برگرداندند  - عطارد ( Mercury ) ، زهره (  Venus )، مشتری ( Jupiter  ) و زحل (  Saturn  ) -  و این ها همان نام های هستند که ستاره شناسان امروزی هم استفاده می کنند . اجرام فضایی به وسیله ی " اتحاد بین المللی ستاره شناسی " که در سال 1919 میلادی پایه گذاری شده، نام گذاری می شوند . 

منجمان باستان باور داشتند که خورشید و تمام اجرام فضایی به دور زمین می چرخند،  اما ستاره شناسان به تدریج متوجه شدند که مدل " زمین-مرکز " حرکت سیاره ها را شرح نمی دهد . در 1610 میلادی، اکتشافات گالیلئو گالیله  که با استفاده از آخرین تلسکوپ زمان انجام شد، با قطعیت مدل منظومه ی خورشیدی ای را که در ان زمین و تمام سیاره ها به دور ستاره ی مرکزی – خورشید – می چرخند ثابت کرد .

و سرانجام ماه های سیاره ها، حلقه های زحل، و تعداد بیشتری سیاره کشف شدند: اورانوس ( 1781 میلادی) و نپتون ( 1846 میلادی ). بزرگترین استروئید ( سیارک )، به نام " Ceres "، بین مشتری و مریخ در 1801 میلادی کشف شد. در حقیقت مانند یک سیاره، " Ceres" هم اکنون یه یک سیاره ی کوچک شبیه است ( اما همچنان نام استروئید را بر خود دارد)، مانند پلوتو که در 1930 میلادی کشف شد;  Eris، در 2003 میلادی;  Haumea، در 2004;  و   Makemake نیز در 2005 کشف شد. بیشتر استروئید ها در یک ناجیه بین مریخ و مشتری می گردند، در حالی که محل تراکم ستاره های دنباله دار پس از محل گردش پلوتو، در ابر Oort  واقع شده است .

منظومه ی خورشیدی ما در حدود 4.6 بیلیون سال پیش تشکیل شد. چهار سیاره ی نزدیک به خورشید – عطارد، زهره، زمین، و مریخ -  سیاره های خاکی خوانده می شوند چرا که در آن ها خاک و پوسته های سنگی وجود دارد. دو تا از سیاره هایی که پس از مریخ قرار دارند – مشتری و زحل – با نام " غول های گازی " شناخته می شوند;  در فاصله ی دورتر اورانوس و نپتون با نام غول های یخی مشهورند.

اتمسفر زمین تشکیل شده است از نیتروژن و اکسیژن. عطارد اتمسفر بسیار رقیقی دارد، در حالی که زهره  دارای اتمسفر غلیظ می باشد که  بیشتر از کربن دی اکسید تشکیل شده است. اتمسفر کربن دی اکسیدیِ مریخ بسیار اندک است و مشتری و زحل بیشتر از هیدروژن و هلیم تشکیل شده اند، در حالی که اورانوس و نپتون  در بیشتر بخش های خود شامل آب، آمونیاک و متان با پوشش یخی به دورهسته شان هستند. فضاپیماهای  Voyager 1  و 2 تا به غول های گازی رسیده بودند و Voyager 2  به راهش ادامه داد و از غول یخی عکس گرفت.   Ceres  و دیگر سایرک های بیرونی- پلوتون، Eris، Haumea و Makemake – همین شکل را به خود دارند و با پوشش یخی پوشانده شده اند. فضاپیماهای ناسا در حال حرکت به سوی دو تا از این سیارک ها هستند تا آنها را مطالعه کنند – ماموریت  “ Dawn ” در 2010 به  Ceres  خواهد رفت و “ New Horizons “  در راهی است تا شاید بتواند اجرام کمربند " کوئیپر " را در آینده مشاهده کند .

ماه ها، حلقه ها، و میدان های مغناطیسی سیاره ها را توصیف می کنند. در حال حاضر 146 ماه، و دست کم 21 جرم آسمانی در حال ماه شدن وجود دارند. بسیاری از این ها با فضاپیماها کشف شده اند. همچنین سه سیارک هم ماه دارند: پلوتون سه عدد ماه دارد، Eris  یک عدد ماه، و  Haumea  2 عدد ماه دارد. ماه های سیاره های شبیه هم نیستند: Titan  یکی از ماه های زحل اتمسفر غلیظی دارد و Io  یکی از ماه های مشتری کوه های آتشفشانی فعال . ممکن است یک اقیانوس در زیر پوسته ی یخ بسته ی Europa  یکی از ماه های مشتری وجود داشته باشد، در حالی که عکس های گرفته شده از  Ganymede یکی از ماه های مشتری نشان از فعالیت هایی تاریخی از پوسته ی یخ بسته آن دارد.

حلقه های اجرام سیاره ای فریب دهنده ای هستند. از 1659 میلادی تا 1979 میلادی، تصور می شد که زحل تنها سیاره ایست که به دور خود حلقه دارد. ماموریت Voyager  ناسا به فضای بیرونی نشان داد که مشتری، اورانوس و نپتون نیز دارای مجموعه حلقه هایی می باشند، اما همچنان حلقه های موجود به دور زحل بزرگترینِ حلقه ها باقی مانده اند .

بیشتر سیاره ها دارای میدان های مغناطیسی هستند که به دور سیاره و در فضا گشترش یافته و مغناطیس – سپهر را می سازند. مغناطیس – سپهر همراه سیاره می چرخد، واجرام درونش را با خود می کشد.

منظومه ی خورشیدی ما چقدر بزرگ است ؟ برای آنکه به مسافت های بزرگ فکر کنیم، از یکاهای اندازه گیری کیهای که برپایه ی یکاهای ستاره شناسی بنا شده اند استفاده می کنیم (  AU). یک AU مسافت بین زمین و خورشید است، که تقریبا برابر با 150 میلیون کیلومتر یا 93 مایل می شود. حدود تاثیر گذاری خورشید فراتر از سیاره های منظومه ی شمسی، حبابی عظیم را به نام  heliosphere  تشکیل می دهد. حباب بزرگ heliosphere  به وسیله طوفان های خورشیدی تشکیل شده است، طوفان هایی که از طریق وزش گاز ها به بیرون خورشید تشکیل می شوند. همینطور که خورشید به دور مرکز کهکشان راه شیری می گردد، حباب  heliosphere  هم با آن به گردشش ادامه می دهد، و یک لایه ی محافظتی سازد – که مانند دماغه ی یک کشتی در آب –هنگام برخورد با طوفان و گاز ستاره های دیگر عمل می کند. ناجیه ای را که طوفان های خورشیدی به وسیله گاز بین ستاره ها به سرعت آرام شده کاهش پیدا می کنند را ناحیه " فسخ ضربتی " می نامند.

زمانی که یک فضاپیما به ناجیه ی " فسخ ضربتی " برسد می تواند مقدار تاثیرات آهسته شدن را اندازه بگیرد، و این دقیقا همان چیزی بود که برای Voyager 1  زمانی که در اوخر سال 2003 میلادی شروع به فرستادن سیگنال های نا معمول به زمین کرد اتفاق افتاد. در دسامبر سال 2004 میلادی، دانشمندان قبول کردند که Voyager 1 از ناحیه ی " فسخ ضربتی " خارج شده یعنی معادل 94 AU، برابر با 13 بیلیون کیلومتر ( 8.7 بیلیون مایل ) از خورشید فاصله گرفته و با جسارت وارد فضایی بی کران، و پهناور گشته که در آن جا تاثیرات خورشید بسیار کاهش یافته است. Voyager 2   نیز16 بیلیون کیلومتر ( 10 بیلیون مایل ) از Voyager 1 ، در آگوست سال 2007 میلادی از ناحیه ی  “  فسخ ضربتی “  گذشت.

شاید Voyager 1 در بین سال های 2014 تا 2017 به یکی از فاصله ی میان ستارگان دست پیدا کند; فضاپیما باید انرژی  الکتریکی کافی را برای ارسال اطلاعات به زمین دست کم تا سال 2020 داشته باشد. به هر حال هزاران سال طول خواهد کشید تا دو Voyager  از ابر عظیم  Oort  خارج شوند، ناحیه بی کران و کروی که با پوششی  یخی دور منظومه ی خورشیدی را پوشانده است.

همانطور که در حال تشریح جهان هستیم ، برای ما این پرسش ها باقی مانده است که : آیا سیاره ی دیگری وجود دارد که احتمالا در آنجا حیات یافت شود؟ آیا ما تنهاییم؟ این ها پرسش های بزرگی هستند که علم بر روی آن ها به کنکاش می پردازد. و تنها اخیرا" ستاره شناسان به ابزار های دست پیدا کرده اند که بتوانند سیاره های بزرگ را به دور دیگر منظومه های خورشیدی با استفاده از تلسکوپ هایی از روی زمین و فضا تشخیص دهند.

منظومه ی خورشیدی ما چگونه این نام را دریافت کرد ؟

یک منظومه ی خورشیدی به معنای یک گروه از اجرام فضایی است که به دور یک خورشید می گردند. منظومه ی خورشیدی ما یکی از بسیار منظومه های خورشیدی کهکشان مان است.