منظومه‌ شمسی؛ شکل‌گیری، سیاره‌ها، عجایب و هر آنچه باید بدانید

منظومه شمسی یکی از میلیاردها منظومه‌ی ستاره‌ای کهکشان راه شیری است که هشت سیاره و مجموعه‌ی عظیمی از دنباله‌دارها و سیارک‌ها را دربرمی‌گیرد.

Read Time:25 Minute, 59 Second
منظومه شمسی یکی از میلیاردها منظومه‌ی ستاره‌ای کهکشان راه شیری است که هشت سیاره و مجموعه‌ی عظیمی از دنباله‌دارها و سیارک‌ها را دربرمی‌گیرد.

منظومه‌ی شمسی یکی از میلیاردها منظومه‌ی ستاره‌ای در کهکشان راه شیری محسوب می‌شود که از ستاره‌ی مرکزی متوسط خورشید تشکیل شده است. ترتیب قرارگیری سیاره‌ها در این منظومه از نزدیک‌ترین جرم به خورشید عبارت‌اند از: عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس، نپتون و احتمالاً سیاره نهم.

منظومه‌ی شمسی از خورشید آغاز شده و تا کمربند کویپر ادامه پیدا می‌کند و در نهایت به مرز هلیوپاس می‌رسد. بر اساس تخمین دانشمندان، لبه‌ی منظومه‌ی شمسی تقریباً ۱۵ میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد. در آن سوی هلیوپاس هم ابری بیضی شکل و عظیم موسوم به ابر اورت قرار دارد که منظومه‌ی شمسی ما را احاطه کرده است.

منظومه شمسی چیست؟

منظومه‌ی شمسی به مجموعه‌ای از سیاره‌ها، قمرها، سیارک‌ها، دنباله‌دارها و گاز و غباری گفته می‌شود که حول محور ستاره‌ی خورشید می‌چرخند. این منظومه از سیاره‌های سنگی شامل عطارد، زهره، زمین و مریخ، غول‌های گازی شامل مشتری و زحل و غول‌های یخی شامل اورانوس و نپتون تشکیل شده است.

بین مریخ و مشتری مجموعه‌ای از سیارک‌ها موسوم به کمربند سیارکی قرار دارند و در آن سوی نپتون هم مجموعه‌ای از اجرام یخی کوچک موسوم به کمربند کویپر به دور خورشید می‌چرخند. اجرامی مثل سیاره کوتوله پلوتو نیز جزو کمربند کویپر محسوب می‌شوند.

منظومه شمسی و سیاره‌هایش

نحوه پیدایش منظومه شمسی

نزدیک به ۴٫۶ میلیارد سال پیش، ابری تاریک از گاز و غبار دچار فروریزش گرانشی شد. این ابر فشرده و به دیسکی چرخان موسوم به سحابی خورشیدی تبدیل شد. گرما و فشار در نهایت به قدری زیاد بود که اتم‌های هیدروژن با یکدیگر ترکیب شدند و هلیوم را تشکیل دادند. برهم‌کنش‌های هسته‌ای مقادیر زیادی انرژی آزاد کردند و خورشید شکل گرفت.

خورشید تقریبا ۹۹ درصد از مواد موجود در سحابی خورشید را جمع کرد و باقی‌مانده‌ی مواد توده‌های مشابهی را داخل دیسک چرخان شکل دادند. برخی از این مواد به جرم کافی و گرانش رسیدند و به توده‌های کروی یا سیاره‌ها، سیاره‌های کوتوله و قمرها تبدیل شدند. دیگر قطعات باقی‌مانده شهاب‌سنگ‌ها، دنباله‌دارها و دیگر قمرهای تشکیل‌دهنده‌ی منظومه‌ی شمسی را شکل دادند.

شهاب‌سنگ‌ها یا سنگ‌های آسمانی که روی زمین سقوط کردند به دانشمندان در تخمین سن منظومه‌ی شمسی کمک کردند. برخی از این قطعات کوچک از قمرها یا سیاره‌هایی سرچشمه گرفتند که می‌توانند اطلاعات علمی جذابی را درباره‌ی ویژگی‌های شیمیایی و تاریخچه‌ی جرم والد خود بدهند. برخی دیگر هم از همان ابتدا و پیش از شکل‌گیری سیاره‌ها در منظومه‌‌ی شمسی گردش می‌کردند. شهاب‌سنگ آلنده که در سال ۱۹۶۹ روی زمین سقوط کرد شناخته‌شده‌ترین شهاب‌سنگ با قدمت ۴٫۵۵ میلیارد سال است.

به عقیده‌ی دانشمندان، منظومه‌ی شمسی در زمان انفجار ستاره‌ی مجاور یا فرایند ابرنواختر به وجود آمد. بر اساس این نظریه انفجار باعث ارسال موج‌های ضربه‌ای به داخل فضا شد و این موج‌ها سحابی خورشیدی را به یکدیگر فشرده کردند و در نهایت به فروریزش آن انجامیدند. ابرنواختر احتمالاً مواد را به داخل سحابی هدایت کرد.

مراحل پیدایش منظومه شمسی

مراحل پیدایش منظومه شمسی

اندازه و فاصله در منظومه شمسی

منظومه‌ی شمسی به قدری بزرگ است که تصور اندازه‌ی آن با استفاده از واحدهایی مثل کیلومتر تقریبا غیرممکن است. فاصله‌ی زمین تا خورشید تقریبا ۱۵۰ میلیون کیلومتر است اما فاصله‌ی خورشید تا دورترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی یعنی نپتون به ۴٫۵ میلیارد کیلومتر می‌رسد. حالا این فاصله را با متوسط مسافتی که یک انسان سالم می‌تواند بدون وقفه در یک روز بپیماید (۳۲ کیلومتر) یا فاصله‌ تا ایستگاه فضایی بین‌المللی (۴۰۰ کیلومتر) مقایسه کنید.

بهترین روش برای تخمین اندازه‌ی منظومه‌ی شمسی ایجاد مدلی مقیاس‌دار است که فاصله‌ی سیاره‌ها از خورشید را نشان دهد. ستاره‌شناس‌ها از فاصله‌ی بین زمین و خورشید (۱۵۰ میلیون کیلومتر) به عنوان واحدی اندازه‌گیری موسوم به واحد نجومی استفاده می‌کنند. بنابراین ۱۵۰ میلیون کیلومتر برابر است با یک واحد نجومی یا به اختصار AU.

به این ترتیب فاصله‌ی عطارد تا خورشید (۰٫۴۳ AU)، زهره، ۰٫۷ واحد نجومی، زمین یک واحد نجومی و مریخ ۱٫۵ واحد نجومی است. سپس به کمربند سیارکی می‌رسیم که ۲٫۸ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد. غول‌های گازی مشتری و زحل به ترتیب در فاصله‌های ۵٫۲ و ۹٫۵ واحد نجومی از خورشید قرار دارند و فاصله‌ی غول‌های یخی اورانوس و نپتون به ترتیب برابر است با ۱۹٫۸ و ۳۰ واحد نجومی.

کمربند کویپر، ۵۰ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد و در نهایت مرز منظومه‌ی شمسی یا هلیوپاس ۱۲۳ واحد نجومی از خورشید دور است.

خورشید

کاوشگر پارکر
تصویرسازی هنری از کاوشگر پارکر در حال بررسی خورشید

خورشید در مرکز منظومه‌‌ی شمسی قرار دارد و تقریباً ۹۹٫۸ درصد از جرم منظومه‌ی خود را تشکیل می‌دهد. خورشید انرژی لازم برای حیات کره‌ی زمین را فراهم می‌کند. این ستاره‌ی کوتوله‌ی زرد ترکیبی شامل ۹۱ درصد هیدروژن و ۸٫۹ درصد هلیوم است. خورشید در مقایسه با دیگر ستاره‌ها نسبتاً کوچک است و یکی از صدها میلیارد ستاره در کهکشان راه شیری به شمار می‌رود.

سیاره‌های منظومه شمسی

چهار سیاره‌ی درونی منظومه‌ی شمسی یعنی عطارد، زهره، زمین و مریخ، به‌دلیل داشتن سطح سنگی در گروه سیاره‌های زمین‌سان یا جهان‌های سنگی دسته‌بندی می‌شوند.

چهار دنیای بیرونی منظومه‌ی شمسی یعنی مشتری، زحل، اورانوس و نپتون به دلیل اندازه‌ی بزرگ‌تر نسبت به سیاره‌های سنگی، سیاره‌های مشتری‌سان نامیده می‌شوند. بخش زیادی از این سیاره‌ها را گازهایی مثل هیدروژن و هلیوم تشکیل می‌دهند، گرچه به عقیده‌ی برخی سیاره‌شناس‌ها برخی از این سیاره‌ها هسته‌هایی جامد دارند.

سیاره‌های مشتری و زحل غول گازی نامیده می‌شوند، در حالی که اورانوس و نپتون، دو دنیای دورتر منظومه‌‌ی شمسی در گروه غول‌های یخی دسته‌بندی می‌شوند، زیرا از عناصری سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم، مانند اکسیژن، کربن، نیتروژن و گوگرد تشکیل شده‌اند و گوشته‌ای ضخیم از متان، آمونیاک و آب یخ‌زده دارند.

سیاره چیست؟

اما پیش از آنکه به معرفی سیاره‌های منظومه‌ی شمسی بپردازیم لازم است با تعریف سیاره آشنا شویم. بر اساس تعریف استاندارد، سیاره‌ جرمی با ابعاد کافی است که به دور خورشید و خود می‌چرخد. اما آنقدر بزرگ نیست که مانند ستاره عمل همجوشی هسته‌ای را انجام دهد. همچنین مجاورت خود را از تعداد زیادی از اجرام دیگر پاکسازی کرده است.

تعریف دقیق یادشده نشان می‌دهد چه چیزی را باید در دسته‌ی سیاره‌ها و چه چیزی را نباید در این گروه قرار دهیم. اما مشکل وقتی به وجود آمد که ستاره‌شناس‌ها تعداد زیادی جرم سیاره‌مانند در منظومه‌ی شمسی کشف کردند. برای مثال پلوتو یکی از اجرامی بود که نتوانست تمامی شرایط فوق را احراز کند و به این ترتیب در گروه سیاره‌های کوتوله دسته‌بندی شد.

سیاره‌های سنگی و گازی
بخش زیادی از سیاره‌های گازی از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده و احتمالاً هسته‌ای جامد دارند؛ در حالی که هسته‌ی سیاره‌های سنگی اغلب مذاب است.

مشکل پلوتو ابعاد کوچک و مدار عجیبش است که نمی‌تواند اجرام مجاور را پاکسازی کند. همچنین فضای مشترک زیادی با کمربند کویپر دارد. بر اساس تعریف IAU، این سیاره و دیگر دنیاهای کوچک کروی از جمله اریس، هائومیا و ماکی‌ماکی، دیگر اجرام کمربند کویپر در گروه سیاره‌های کوتوله دسته‌بندی می‌شوند.

سرس جرم کروی دیگری در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری است که در گروه سیاره‌های کوتوله قرار می‌گیرد. وقتی سرس برای اولین بار در سال ۱۸۰۱ کشف شد در دسته‌ی سیاره‌ها قرار گرفت اما بعدها به عنوان یک سیارک شناخته شد. بااین‌حال این تعریف هم کافی نبود زیرا بسیار بزرگ‌تر و کروی‌تر از سیارک‌ها بود. بنابراین ستاره‌شناس‌ها این جرم را در سال ۲۰۰۶ در دسته‌بندی سیاره‌ی کوتوله قرار دادند.

سیاره عطارد

سیاره عطارد
سیاره‌ عطارد نزدیک‌ترین سیاره به خورشید از نگاه کاوشگر مسنجر ناسا.
  • کشف: برای یونانیان باستان شناخته شده بود و با چشم غیرمسلح در آسمان دیده می‌شود.
  • نام‌گذاری: مرکوری، برگرفته از نام خدای پیام‌رسان در اساطیر رومی
  • قطر: ۴۸۷۸ کیلومتر
  • سال: ۸۸ روز زمینی
  • روز: ۵۸٫۶ روز زمینی
  • تعداد قمرها: صفر

سیاره عطارد نزدیک‌ترین جهان به خورشید و کوچک‌ترین سیاره در منظومه شمسی است. این سیاره فقط اندکی از ماه زمین بزرگ‌تر است و درطول ۸۸ روز مدار خود به دور خورشید را کامل می‌کند.

اختلاف دمای روز و شب عطارد چشمگیر است. دمای عطارد در طول روز به ۴۵۰ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد که برای ذوب سرب کفایت می‌کند. در طول شب دما تا منفی ۱۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. جو عطارد بسیار نازک است و عناصری مثل اکسیژن، سدیم، هیدروژن، هلیوم و پتاسیم را دربردارد. از آنجا که این جو ضعیف نمی‌تواند از برخورد شهاب‌سنگ‌ها جلوگیری کند، سطح عطارد هم مانند ماه زمین مملؤ از دهانه‌های برخوردی است.

کاوشگر مسنجر ناسا در جریان مأموریتی پنج ساله، یافته‌های جالبی را درباره‌ی عطارد به دست آورد که انتظارات ستاره‌شناسان را به چالش کشید. یکی از این یافته‌ها کشف یخ‌آب و ترکیب‌های زیستی منجمد در قطب شمال عطارد و همچنین نقش چشمگیر فعالیت‌های آتشفشانی در شکل‌گیری سطح این سیاره بود.

سیاره زهره

سیاره زهره
این تصویر از زهره در سال ۲۰۲۰ به‌وسیله کاوشگر مارینر ۱۰ ناسا ثبت شده است.
  • کشف: برای یونانیان باستان شناخته شده بود و با چشم غیرمسلح دیده می‌شود.
  • نام‌گذاری: ونوس، برگرفته از نام خدای عشق و زیبایی در اساطیر رومی
  • قطر: ۱۲٬۱۰۴ کیلومتر
  • سال: ۲۲۵ روز زمینی
  • روز: ۲۴۱ روز زمینی
  • تعداد قمرها: صفر

سیاره ناهید یا زهره، دومین جهان از نظر فاصله با خورشید و داغ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است. جو ضخیم زهره از ترکیب‌هایی مثل ابرهای سولفوریک اسید تشکیل شده است. زهره را می‌توان یکی از نمونه‌های بارز پیامد اثر گلخانه‌ای در نظر گرفت.

دمای میانگین سطح زهره به ۴۶۵ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد و فشار سطحی آن ۹۲ بار (۹۲۰۰ کیلوپاسکال) است که می‌تواند انسان را متلاشی کند. عجیب‌تر از هر چیز، زهره گردش کندی به دور خود دارد و خلاف جهت سیاره‌های دیگر یعنی از شرق به غرب به دور خود می‌چرخد.

گاهی اوقات زهره را دوقلوی زمین می‌نامند زیرا این سیاره از نظر اندازه به زمین نزدیک است و بر اساس تصاویر راداری، کوهستان‌ها و آتشفشان‌های متعددی دارد. اما در حقیقت زمین و زهره تفاوت‌های بسیار زیادی با یکدیگر دارند.

از آنجا که زهره پس از ماه درخشان‌ترین جرم در آسمان شب است،‌ یونانیان تصور می‌کردند دو جرم متفاوت است؛ هسپروس به عنوان ستاره‌ای که در شب مشاهده می‌شود و ائوسفروس به عنوان ستاره‌ای صبحگاهی. همین درخشش بسیار زیاد، باعث می‌شود که ناهید گاهی اوقات با یوفو اشتباه گرفته شود.

سیاره زمین

سیاره زمین
یکی از دقیق‌ترین تصاویر زمین. این تصویر ترکیبی حاصل تصاویری است که با رادیو سنج پردازش تصویر فروسرخ/مرئی (VIIRS) ماهواره‌ی سوئومی NPP ثبت شده است.
  • نام: Earth برگرفته از کلمه‌ی آلمانی «Die Erde» به معنی زمین.
  • قطر: ۱۲٬۷۶۰ کیلومتر
  • سال: ۳۶۵٫۲۴ روز
  • روز: ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه
  • تعداد قمرها: ۱

زمین، خانه‌ی ما سومین سیاره از نظر فاصله تا خورشید است. زمین دنیایی آبی است به طوری که دو سوم از آن با آب پوشیده شده است. جو زمین غنی از نیتروژن و اکسیژن است و از این رو تنها جهان مناسب حیاتی است که می‌شناسیم.

زمین با سرعت ۴۶۷ متر بر ثانیه به دور خود می‌چرخد. اما این سرعت در استوا اندکی بیشتر است. سرعت چرخش زمین به دور خورشید به ۲۹ کیلومتر بر ثانیه می‌رسد. زمین همچنین بزرگ‌ترین سیاره‌ی سنگی منظومه‌ی شمسی است و یک قمر دارد. به عقیده‌ی دانشمندان، جرمی در اوایل شکل‌گیری زمین به آن برخورد کرده و قطعه‌ای از آن به داخل آسمان پرتاب شد و به این ترتیب ماه تشکیل شد.

سیاره مریخ

سیاره مریخ
تصویر موزاییکی از نیم‌کره‌ی والس مارینریس مریخ. این تصویر حاصل ترکیب ۱۰۲ تصویر مدارپیمای وایکینگ است.
  • کشف: برای یونانیان باستان شناخته شده بود و با چشم غیرمسلح دیده می‌شود.
  • نام‌گذاری: مارس، برگرفته از نام خدای جنگ در اساطیر رومی
  • قطر: ۶۷۸۷ کیلومتر
  • سال: ۶۸۷ روز زمینی
  • روز: ۲۴ ساعت و ۳۷ دقیقه
  • تعداد قمرها: ۲

سیاره مریخ چهارمین سیاره از نظر فاصله با خورشید است. این سیاره‌ی بیابان‌مانند و سرد با غبار آهن اکسید پوشیده شده و به همین دلیل به رنگ قرمز دیده می‌شود. مریخ شباهت‌هایی با زمین دارد. در درجه‌ی اول مانند زمین سنگی است، کوهستان‌ها و دره‌هایی دارد و همچنین سیستم طوفانی آن مانند زمین شامل تنوره‌دیو‌های کوچک گردباد مانند تا طوفان‌های گردوغبار است که کل سیاره را می‌پوشانند.

شواهد علمی نشان می‌دهند مریخ در حدود میلیاردها سال پیش دنیایی گرم‌تر و مرطوب‌تر بوده و احتمالاً رودخانه‌ها و شاید اقیانوس‌هایی در آن جریان داشتند. گرچه جو مریخ برای جریان‌داشتن آب مایع سطحی به شدت رقیق است، بقایای مریخ مرطوب‌تر امروزه وجود دارند. صفحات یخی مریخی هم‌اندازه با ایالت کالیفرنیا زیر سطح مریخ قرار دارند و از طرفی هر دو قطب مریخ دارای پوشش‌های یخی آب هستند.

به باور دانشمندان مریخ باستانی از شرایط لازم برای پشتیبانی از حیات مثل باکتری‌ها و دیگر میکروب‌ها برخوردار بوده است. آن‌ها امیدوارند علائم این حیات گذشته و احتمالاً شکل‌های حیات کنونی را پیدا کنند. این فرضیه زمینه‌ساز پرتاب مأموریت‌های متعددی به مریخ شد؛ به‌طوری‌که امروزه سیاره سرخ یکی از آشناترین و پراکتشاف‌ترین اجرام منظومه‌ی شمسی است.

سیاره مشتری

سیاره مشتری
تصویر خارق‌العاده از سیاره مشتری که توسط تلسکوپ فضایی هابل در ۲۵ آگوست ۲۰۲۰ ثبت شد.
  • کشف: برای یونانیان باستان شناخته شده بود و با چشم غیرمسلح دیده می‌شود.
  • نام‌گذاری: ژوپیتر، برگرفته از نام خدای خدایان در اساطیر رومی
  • قطر: ۱۳۹٬۸۲۲ کیلومتر
  • سال: ۱۱٫۹ سال زمینی
  • روز: ۹٫۸ ساعت زمینی
  • تعداد قمرها: ۹۵

سیاره مشتری پنجمین سیاره از نظر فاصله تا خورشید و بزرگ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است. این غول گازی جرمی دو برابر کل سیاره‌های دیگر منظومه‌ی شمسی دارد.

ابرهای چرخان مشتری به خاطر ترکیب انواع مواد مثل آمونیاک یخی، کریستال‌های آمونیوم هیدروسولفید و یخ‌آب و بخار، رنگارنگ هستند. یکی از شاخصه‌های معروف مشتری در ابرهای چرخان آن، لکه‌ی سرخ بزرگ است که بیش از ۱۶ هزار کیلومتر قطر دارد و آن‌قدر بزرگ است که می‌تواند تقریباً سه زمین را ببلعد.

سیاره‌ی مشتری همچنین دارای قوی‌ترین میدان مغناطیسی و ۹۵ قمر است که از معروف‌ترین آن‌ها می‌توان به گانیمید، آیو، کالیستو و اروپا اشاره کرد که با عنوان قمرهای گالیله هم شناخته می‌شوند.

سیاره زحل

سیاره زحل
تلسکوپ فضایی هابل این تصویر از زحل را در فصل تابستان نیم‌کره‌ی شمالی در تاریخ ۴ جولای ۲۰۲۰ ثبت کرد.
  • کشف: برای یونانیان باستان شناخته شده بود و با چشم غیرمسلح در آسمان شب دیده می‌شود.
  • نام‌گذاری: ساترن، برگرفته از نام خدای کشاورزی در اساطیر رومی
  • قطر: ۱۲۰٬۵۰۰ کیلومتر
  • سال: ۲۹٫۵ سال زمینی
  • روز: تقریبا ۱۰٫۵ ساعت زمینی
  • تعداد قمرها: ۱۴۵ قمر

سیاره زحل ششمین سیاره از نظر فاصله با خورشید به خاطر سیستم حلقه‌ی عظیم و درخشانش معروف است. گرچه زحل تنها سیاره‌ی حلقه‌دار منظومه‌ی شمسی نیست. وقتی گالیله برای اولین بار در اوایل سده‌ی ۱۶۰۰ میلادی به بررسی زحل پرداخت، تصور می‌کرد این سیاره جرمی با سه بخش است: یک سیاره و دو قمر بزرگ در دو سمت. او نمی‌دانست در حال دیدن سیاره‌ای حلقه‌دار است. بیش از ۴۰ سال بعد کریستین هویگنس وجود حلقه‌های زحل را ثابت کرد.

زحل هم مانند سیاره‌ی مشتری، غولی گازی و کم‌چگالی‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است. این سیاره همچنین دارای تعداد زیادی قمر است که بر اساس آخرین آمار تعداد آن‌ها به ۱۴۵ عدد می‌رسد. با این تعداد قمر، زحل پادشاه قمرهای منظومه شمسی محسوب می‌شود. انسلادوس، یکی از قمرهای زحل پوشیده از اقیانوسی یخی است که به گفته‌ی ستاره‌شناسان می‌تواند هدف امیدبخشی برای حیات فرازمینی باشد.

حلقه‌های زحل عمدتاً از یخ و سنگ تشکیل شده‌اند و دانشمندان هنوز درباره‌ی چگونگی شکل‌گیری آن‌ها اطمینان ندارند.

سیاره اورانوس

سیاره اورانوس
تصویر ثبت‌شده از اورانس به‌وسیله‌ی رصدخانه‌ی پرتوی ایکس چاندرای ناسا.
  • کشف: سال ۱۷۸۱ توسط ویلیام هرشل‌ (قبل از این تاریخ مردم تصور می‌کردند اورانوس یک ستاره است).
  • نام‌گذاری: مظهر بهشت و نام یکی از خدایان در اساطیر یونانی
  • قطر: ۵۱٬۱۲۰ کیلومتر
  • سال: ۸۴ سال زمینی
  • روز: ۱۸ ساعت زمینی
  • تعداد قمرها: ۲۷

سیاره اورانوس، هفتمین سیاره از نظر فاصله با خورشید است که ویژگی‌های عجیب و منحصر‌به فردی دارد. ابرهای اورانوس از هیدروژن سولفید تشکیل شده‌اند که همان ماده‌ی شیمیایی عامل فاسد شدن تخم مرغ و بوی بد آن است. در درجه‌ی دوم اورانوس مانند زهره از شرق به غرب به دور خود می‌چرخد اما برخلاف زهره یا هر سیاره‌ی دیگری استوای آن عمود بر مدارش است و می‌توان گفت به پهلو می‌چرخد.

به عقیده‌ی ستاره‌شناس‌ها، جرمی دو برابر زمین در حدود ۴ میلیارد سال پیش با اورانوس برخورد کرده و انحراف محوری شدید اورانوس را به وجود آورده است. این انحراف به فصل‌هایی کرانی با طول مدت حداقل ۲۰ سال می‌انجامد، به طوری که نور خورشید به مدت ۸۴ سال به یک قطب اورانوس می‌تابد.

به نظر می‌رسد برخورد یادشده مقداری از سنگ و یخ اورانوس را به مدارش منتقل کرده و این سنگ و یخ‌ها بعدها قمرهای اورانوس را تشکیل دادند. متان موجود در جو اورانوس عامل اصلی رنگ سبزآبی آن است. اورانوس ۱۳ مجموعه حلقه دارد.

سیاره‌ی اورانوس همچنین رکورد سردترین دمای ثبت شده در منظومه‌ی شمسی یعنی منفی ۲۲۴٫۲ درجه‌ی سانتی‌گراد را از آن خود کرده است. دمای میانگین اورانوس به منفی ۱۹۵ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد.

سیاره نپتون

سیاره نپتون
نپتون سیاره‌ای با سریع‌ترین بادها در منظومه‌ی شمسی است.
  • کشف: ۱۸۴۶
  • نام‌گذاری: نپتون، برگرفته از نام خدای آب و دریا در اساطیر رومی
  • قطر: ۴۹٬۵۳۰ کیلومتر
  • سال: ۱۶۵ سال زمینی
  • روز: ۱۹ ساعت زمینی
  • تعداد قمرها: ۱۴

سیاره نپتون هشتمین و دورترین سیاره از خورشید است. دمای میانگین نپتون در قسمت ابرهای فوقانی به منفی ۲۱۰ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد. این سیاره‌ تقریبا هم‌اندازه با اورانوس است و به خاطر بادهای قوی مافوق‌صوت شهرت دارد.

نپتون اولین سیاره‌ای بود که با استفاده از ریاضیات کشف شد. یوهان گاله، ستاره‌شناس آلمانی از محاسبات ریاضی برای یافتن نپتون با تلسکوپ استفاده کرد.

نپتون تقریبا ۱۷ برابر سنگین‌تر از زمین است و هسته‌ای سنگی دارد. ترکیب اصلی نپتون، آب، متان و آمونیاک است که این هسته‌ی سنگی را احاطه کرده‌اند. سرعت بادهای نپتون به ۲۰۰۰ کیلومتر بر ساعت می‌رسد. این سیاره همچنین ۱۴ قمر دارد.

کمربند سیارکی

کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری قرار دارد. بر اساس تخمین‌های ناسا، بین ۱٫۱ تا ۱٫۹ میلیون سیارک در کمربند اصلی سیارکی با قطر بیش از یک کیلومتر قرار دارند. سیاره‌ی کوتوله‌ی سرس با قطر تقریبی ۹۵۰ کیلومتر در این بخش از منظومه‌ی شمسی قرار دارد. تعدادی از سیارک‌ها دارای مدارهایی هستند که گاهی با زمین و دیگر سیاره‌های داخلی برخورد می‌کنند.

کمربند کویپر

ستاره‌شناس‌ها مدت‌ها به وجود نواری از مواد یخی موسوم به کمربند کویپر شک داشتند که در فراسوی مدار نپتون در فاصله‌ی ۳۰ تا ۵۵ برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید قرار دارد. از قرن بیستم تاکنون بیش از هزار جرم در این کمربند کشف شده‌اند. بر اساس تخمین دانشمندان، کمربند کویپر احتمالا میزبان صدها هزار جرم یخی بزرگ‌تر از ۱۰۰ کیلومتر و همچنین تقریبا یک تریلیون دنباله‌دار است.

پلوتو که امروزه در گروه سیاره‌های کوتوله قرار می‌گیرد در کمربند کویپر قرار دارد. البته پلوتو تنها نیست و ماکی‌ماکی، هائومیا، اریس و کواوار از دیگر اجرام شناخته‌شده‌ی فرانپتونی از گروه سیاره‌های کوتوله محسوب می‌شوند. آراکوت (آلتیما تولی) نیز یک سیارک دوتایی واقع در کمربند کویپر است که کاوشگر نیوهورایزنز در سال ۲۰۱۹ با آن بازدید کرد.

پلوتو

سیاره کوتوله پلوتو
نمای سراسری از سیاره‌ی کوتوله‌ی پلوتو
  • کشف: ۱۹۳۰ توسط کلاید تامبا
  • نام‌گذاری: پلوتو یا پلوتون برگرفته از نام خدای جهان زیرین در اساطیر رومی
  • قطر: ۲۳۰۱ کیلومتر
  • سال: ۲۴۸ سال زمینی
  • روز: ۶٫۴ روز زمینی
  • تعداد قمرها: ۵

سیاره کوتوله پلوتو زمانی سیاره نهم درنظر گرفته می‌شد، اما از سال ۲۰۰۶ در گروه سیاره‌های کوتوله دسته‌بندی شد. دلیل این مسئله عدم تطبیق با معیارهای موجود در تعریف سیاره بود. بر اساس تعریف اتحادیه‌ی بین‌المللی نجوم، سیاره به جرمی آسمانی گفته می‌شود که در درجه‌ی اول در مدار خورشید قرار دارد، در درجه‌ی دوم از گرانش کافی برای تبدیل شدن به جرمی کروی یا تقریبا کروی برخوردار است و در درجه‌ی سوم مجاورت مدار خود را پاکسازی کرده باشد. پلوتو با معیار سوم منطق نبود و به همین دلیل از گروه سیاره‌ها خارج شد.

پلوتو مداری به شدت بیضوی دارد، به گونه‌ای که حتی گاهی اوقات مدارش با مدار نپتون تداخل پیدا می‌کند. از سوی دیگر مدار پلوتو در صفحه‌ی یکسان با سیاره‌های دیگر ندارد بلکه در زاویه‌ی ۱۷٫۱ درجه بالاتر یا پائین‌تر از آن‌ها به دور خورشید می‌چرخد.

به‌واسطه‌ی همین مدار عجیب، پلوتو از سال ۱۹۷۹ تا اوایل ۱۹۹۹ از نظر فاصله از خورشید، هشتمین سیاره منظومه‌ی شمسی محسوب می‌شد، اما در ۱۱ فوریه‌ی ۱۹۹۹ با عبور از مسیر نپتون دوباره به دورترین سیاره منظومه‌ی شمسی تبدیل شد تا اینکه در سال ۲۰۰۶ رسما از گروه سیاره‌ها خارج شد.

پلوتو که اندازه‌ای کوچک‌تر از قمر زمین دارد، دنیایی سنگی و سرد با جوی رقیق است. در ۱۴ ژوئیه ۲۰۱۵، کاوشگر نیوهورایزنز چند مانور پرواز از ارتفاع کم را در اطراف پلوتو انجام داد و چشم‌اندازی جدید از این سیاره کوتوله را به دنیای علم معرفی کرد که برخلاف بسیاری از انتظارات بود.

پلوتو در واقع دنیای یخی بسیار فعالی است که با یخچال‌ها، کوهستان‌های یخ‌آب، تپه‌های یخی و حتی احتمالا یخ‌فشان‌هایی پوشیده شده است که یخ‌های ساخته شده از آب، متان یا آمونیاک را به بیرون فوران می‌کنند.

سیاره نهم

سیاره نهم
بر اساس تخمین‌ها، سیاره‌ی فرضی نهم تقریبا ۱۰ برابر زمین جرم دارد.

پژوهشگرها در سال ۲۰۱۶، احتمال وجود سیاره‌ی نهم را مطرح کردند. این جسم که با عنوان سیاره‌ی X هم شناخته می‌شود، بر اساس تخمین‌ها ۱۰ برابر زمین جرم دارد و در فاصله‌ای بین ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر مسافت بین زمین و خورشید، به دور ستاره‌ی منظومه‌مان می‌چرخد. در واقع ممکن است سال این سیاره بین ۱۰ هزار تا ۲۰ هزار سال زمینی به طول بینجامد. دانشمندان تاکنون نتوانسته‌اند سیاره‌ی نهم را رصد کنند و وجود آن را بر اساس آثار گرانشی‌اش بر دیگر اجرام موجود در کمربند کویپر حدس زده‌اند.

بر اساس برخی فرضیه‌ها، سیاره فرضی نهم می‌تواند سیاهچاله‌ای آغازین باشد که در فاصله‌ی کوتاهی پس از بیگ‌بنگ شکل گرفته و منظومه‌ی شمسی آن را در دام خود گرفتار کرده است. برخلاف سیاه‌چاله‌هایی که حاصل فروپاشی ستاره‌های کلان جرم هستند، سیاه‌چاله‌های آغازین براثر آشفتگی‌های گرانشی در کمتر از یک ثانیه پس از بیگ‌بنگ تشکیل شدند و ممکن است بسیار کوچک باشند (با قطر پنج سانتی‌متر) و همین مسئله کشف آن‌ها را دشوار می‌سازد.

ستاره‌شناس‌ها هنوز به نتیجه‌ی شفافی در رابطه با سیاره‌ی نهم نرسیده‌اند. بر اساس بررسی تلسکوپ ACT در شیلی در سال ۲۰۲۲، هزاران منبع کاندیدا برای این سیاره وجود دارد، اما هیچ کدام هنوز تأیید نشده‌اند.

لبه منظومه شمسی

هلیوپاس، لبه منظومه شمسی
هلیوسفر مانند حبابی منظومه‌ی شمسی را احاطه کرده و به مرز آن هلیوپاس می‌گویند.

با عبور از کمربند کویپر به لبه‌ی منظومه‌ی شمسی یا هلیوپاس می‌رسیم. هلیوسفر منطقه‌ای وسیع و اشک‌مانندی از فضا با مقدار زیادی ذرات باردار دریافتی از خورشید است. به عقیده‌ی بسیاری از ستاره‌شناس‌ها، مرز هلیوسفر که هلیوپاس نامیده می‌شود تقریباً ۱۵ میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد.

ابر اورت پس از کمربند کویپر در فاصله‌ی ۲۰۰۰ تا ۲۵۰۰ واحد نجومی از خورشید قرار دارد و فاصله‌ی لبه‌ی خارجی آن از خورشید بین ۱۰٬۰۰۰ تا ۱۰۰٬۰۰۰ واحد نجومی تخمین زده می‌شود. همان‌طور که در بخش‌های قبل گفته شد یک واحد نجومی تقریباً برابر است با ۱۵۰ میلیون کیلومتر. ابر اوورت خانه‌ی میلیاردها یا شاید تریلیون‌ها جرم است.

بزرگ‌ترین سیاره‌های منظومه شمسی

سیاره مشتری و سیاره‌های دیگر
سیاره مشتری در مقایسه با سیاره‌های دیگر

سیاره مشتری با اختلاف بزرگ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است، به گونه‌ای که اگر جرم کل سیاره‌های منظومه‌ی شمسی را با یکدیگر جمع کنید، مشتری باز هم دو و نیم برابر آن‌ها خواهد بود. از نظر مقایسه با زمین، مشتری ۳۱۸ برابر زمین است. شعاع این سیاره به ۶۹٬۹۱۱ کیلومتر یا یک دهم خورشید می‌رسد. زحل در رتبه‌ی دوم بزرگ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی قرار می‌گیرد. زحل ۹۵ برابر زمین جرم دارد؛ بااین‌حال کم‌چگالی‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است، به گونه‌ای که می‌تواند روی آب شناور شود.

اکتشافات و سفرهای منظومه شمسی

به نقل از ناسا تاکنون بیش از ۲۵۴ کاوشگر از مدار زمین خارج شده‌اند. بخش زیادی از این فضاپیماها و کاوشگرها به اکتشافات منظومه‌ی شمسی اختصاص یافتند.

کاوشگر پارکر تنها فضاپیمایی است که موفق شده به نزدیک‌ترین فاصله از خورشید برسد و در سال‌های آینده این رکورد را خواهد شکست. این کاوشگر اطلاعاتی را درباره‌ی پرتوها، سطح، تاج و بادهای خورشیدی منتشر می‌کند.

کاوشگرهای معروفی مثل مسنجر ناسا، مارینر ۱۰ و بپی کلمبو از عطارد بازدید کردند و اطلاعات ارزشمندی مثل کشف یخ‌آب و جو رقیق عطارد را آشکار کردند.

به طور کلی تاکنون ۴۶ کاوشگر از زهره بازدید کردند که از موفق‌ترین آن‌ها می‌توان به مأموریت‌های ونوس اکسپرس، مارینر ۱۰ و ماژلان اشاره کرد. این کاوشگرها اطلاعاتی از جو زهره و فعالیت‌های آتشفشانی احتمالی آن منتشر کردند.

ماهواره‌های زیادی در مدار زمین قرار دارند که وظیفه‌ی آن‌ها بررسی شرایط آب و هوایی و جوی است. همچنین ایستگاه فضایی بین‌المللی بزرگ‌ترین سازه‌ی ساخت دست بشر است که در فضا قرار دارد و فضانوردان در آن به کارهای تحقیقاتی مشغول هستند.

در شصت سال گذشته شش ماه‌نشین روی سطح ماه فرود آمدند که آغازگر آن‌ها، مأموریت آپولو ۱۱ بود. همچنین در سال‌های اخیر، مدارگردهایی در مدار ماه قرار گرفتند که مهم‌ترین دستاوردشان، پیدا‌کردن یخ‌آب در اطراف قطب‌های ماه بود. هدف سازمان‌های فضایی فرود مجدد روی سطح ماه در سال‌های آینده و استفاده از قمر زمین به عنوان پایگاه تحقیقاتی است.

فضانوردها روی سطح ماه
آپولو ۱۱، اولین فرود انسان روی دنیایی دیگر.

سیاره‌ی مریخ پراکتشاف‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است که تاکنون بیش از ۵۰ مأموریت اکتشافی به آن اختصاص یافته است. از معروف‌ترین مأموریت‌های مریخ می‌توان به مریخ‌نوردهای کیوریاسیتی، پرسویرنس و مدارگرد MRO اشاره کرد. هر کدام از مریخ‌نوردها و کاوشگرها به بررسی منطقه‌ی مشخصی مشغول هستند و تاکنون داده‌های مهم و ارزشمندی مثل کشف یخ‌آب، پوشش یخی قطبی و متان در مریخ را منتشر کرده‌اند. در آینده‌ای نه‌چندان دور کاوش‌های انسانی به این مجموعه اضافه خواهند شد.

از میان سیاره‌های بیرونی منظومه‌ی شمسی، مشتری و زحل دو نمونه از پراکتشاف‌ترین‌ها هستند. تاکنون هشت فضاپیما به صورت اختصاصی برای بازدید از مشتری ارسال شده‌اند و دو کاوشگر دیگر مانور پرواز در ارتفاع کم را برای این سیاره انجام دادند. کاوشگر جونو هنوز در مدار مشتری قرار دارد و اطلاعات ارزشمندی را از جو مشتری و قمرهای مهم آن ارائه کرده است.

وویجر ۲
وویجر ۲، اولین و تاکنون تنها کاوشگری که از سیاره‌های اورانوس و نپتون بازدید کرد.

کاسینی معروف‌ترین کاوشگری است که از زحل بازدید کرد و علاوه بر ثبت تصاویر زیبا از زحل و ارسال اطلاعاتی از شرایط جوی و حلقه‌های آن، به بررسی دو قمر مهم زحل یعنی تایتان و انسلادوس پرداخت. دو یافته‌ی مهم کاسینی در بازدید از این قمرها، کشف دریاچه‌های متان در تایتان و یخ‌فشان و اقیانوس یخ در انسلادوس بودند.

دو کاوشگر معروف وویجر ۱ و ۲، با موفقیت از سیاره‌های بیرونی منظومه‌ی شمسی خارجی شامل مشتری، زحل، اورانوس و نپتون دیدن کردند. وویجر ۲ تنها کاوشگری است که از نزدیک از دو سیاره‌ی اورانوس و نپتون بازدید کرد.

نیوهورایزنز تنها کاوشگری است که از سیاره کوتوله پلوتو بازدید کرد و اطلاعات مهمی را درباره‌ی شرایط سطح، قمرها و همچنین دیگر اجرام کمربند کویپر به زمین فرستاد.

علاوه بر کاوشگرهایی که از سیاره‌های منظومه‌ی شمسی بازدید کردند، مجموعه‌ای از مأموریت‌ها به بررسی اجرام کمربند سیارکی اختصاص یافتند. همچنین تلسکوپ‌های هابل و جیمز وب تصاویر و داده‌های مهمی را از منظومه‌ی شمسی ارسال کرده‌اند.

عکس‌های منظومه شمسی

کاوشگرهای رباتیک منظومه‌ی شمسی تصاویر زیبایی را از سیاره‌ها و اجرام ارسال کرده‌اند که در ادامه به چند نمونه از آن‌ها اشاره می‌کنیم. این تصاویر شگفت‌انگیز، به ما در درک جایگاهمان در منظومه‌ی شمسی کمک کرده‌اند.

این تصویر از جریان تاج خورشیدی توسط کاوشگر پارکر در نوامبر ۲۰۱۸ ثبت شد.

این تصویر از جریان تاج خورشیدی توسط کاوشگر پارکر در نوامبر ۲۰۱۸ ثبت شد.

 سیاره زمین از زحل (فلش سفید) از نگاه کاوشگر کاسینی

سیاره زمین از زحل (فلش سفید) از نگاه کاوشگر کاسینی.

دهانه برخوردی جیزرو، محل فرود مریخ‌نورد مارس ۲۰۲۰

دهانه برخوردی یزرو، محل فرود مریخ‌نورد پرسویرنس ناسا.

ابرهای مشتری از نگاه کاوشگر جونو

ابرهای مشتری از نگاه کاوشگر جونو.

زیبایی حیرت‌انگیز اورانوس از نگاه جیمز وب

زیبایی حیرت‌انگیز اورانوس از نگاه جیمز وب.

شکوه حلقه‌های نپتون از چشم‌های تلسکوپ جیمز وب

شکوه حلقه‌های نپتون از نگاه تلسکوپ جیمز وب.

عکس معروف «نقطه آبی کمرنگ» از سیاره زمین که توسط وویجر ۱ ثبت شد.

عکس معروف «نقطه آبی کمرنگ» از سیاره زمین که از فاصله‌ی ۶ میلیارد کیلومتری، توسط وویجر ۱ ثبت شد.

جمع‌بندی

منظومه‌ی شمسی مجموعه‌ای از سیاره‌ها، قمرها، سیارک‌ها و دنباله‌دارها حول محور خورشید است. سیاره‌های منظومه‌ی شمسی به دو گروه سیاره‌های سنگی و گازی تقسیم می‌شوند. زمین سیاره‌ای سنگی و تنها سیاره‌ی میزبان حیاتی است که در کل جهان می‌شناسیم. تاکنون کاوشگرهای زیادی به سیاره‌های مختلف منظومه‌ی شمسی ارسال شده‌اند. دراین‌میان، مریخ پراکتشاف‌ترین و آشناترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی محسوب می‌شود که بشر بیشترین تلاش را برای بررسی آن انجام داده است. امروزه انسان در حال پیشبرد مأموریت‌ها و ساخت کاوشگرهای جدید برای بررسی پتانسیل حیات در سیاره‌ها و قمرهای منظومه‌ی شمسی است و در این مسیر از تلسکوپ‌های زمینی و فضایی نیز کمک خواهد گرفت.

همچنین ببینید
بستن
دکمه بازگشت به بالا