سیاره ها

سیاره (Planet) یک جسم نجومی بزرگ و گرد است که نه ستاره است و نه باقیمانده آن. بهترین نظریه موجود در مورد تشکیل سیاره، فرضیه سحابی است، که فرض می کند که یک ابر بین ستاره ای از یک سحابی فرو می ریزد تا یک پیش ستاره جوان را ایجاد کند که توسط یک دیسک پیش سیاره ای می چرخد. سیارات در این دیسک با تجمع تدریجی موادی که توسط گرانش هدایت می شود، رشد می کنند، فرآیندی که برافزایش نامیده می شود. منظومه شمسی حداقل هشت سیاره دارد: سیارات سنگی: عطارد، زهره، زمین و مریخ، و سیارات غول پیکر گازی: مشتری، زحل، اورانوس و نپتون. این سیارات هر کدام حول محوری می چرخند که نسبت به قطب مداری خود کج شده است. همه آنها دارای جوی هستند، اگرچه جو عطارد ضعیف است، و برخی از آنها دارای ویژگی هایی مانند کلاهک های یخی، فصول، آتشفشان، طوفان، زمین ساخت و حتی هیدرولوژی هستند. به غیر از زهره و مریخ، سیارات منظومه شمسی میدان های مغناطیسی تولید می کنند و همه به جز زهره و عطارد دارای قمر های طبیعی هستند. سیارات غول پیکر دارای حلقه های غبار هستند که برجسته ترین آنها حلقه های زحل است.

سیاره چیست (و نیست)؟

IAU سیاره واقعی را به عنوان جسمی که دور خورشید می چرخد ​​بدون اینکه ماهواره جسم دیگری باشد تعریف می کند. به اندازه‌ای بزرگ است که توسط گرانش خود گرد شود (اما نه آنقدر بزرگ که شروع به همجوشی هسته‌ای، مانند یک ستاره) کند. و همسایگی خود را از اکثر اجسام در حال گردش دیگر "پاکسازی کرده است". اما این تعریف محدود کننده به جداسازی آنچه باید و نباید سیاره در نظر گرفته شود کمک کرد - مشکلی که با کشف بیشتر و بیشتر اجرام سیاره مانند در منظومه شمسی توسط ستاره شناسان به وجود آمد. پلوتون از جمله اجرامی بود که برش را انجام نداد و دوباره به عنوان یک سیاره کوتوله طبقه بندی شد. مشکل پلوتو، جدای از اندازه کوچک و مدار دور از هم، این است که همسایگی خود را از زباله ها پاک نمی کند - فضای خود را با بسیاری از اجرام دیگر در کمربند کویپر به اشتراک می گذارد. با این حال، تنزل پلوتون همچنان بحث برانگیز است. تعریف سیاره IAU همچنین جهان های کوچک و گرد دیگری را در دسته سیارات کوتوله قرار می دهد، از جمله اجرام کمربند کویپر Eris، Haumea و Makemake. سرس، یک جسم گرد در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری، نیز چکمه را دریافت کرد. سرس زمانی که در سال 1801 کشف شد یک سیاره در نظر گرفته شد، اما بعداً به عنوان یک سیارک شناخته شد. این هنوز کاملاً مناسب نبود زیرا بسیار بزرگتر (و گردتر) از سایر سیارک ها بود. ستاره شناسان در عوض در سال 2006 آن را یک سیاره کوتوله دانستند، اگرچه برخی از ستاره شناسان دوست دارند سرس را سیاره دهم بدانند (با نیبیرو یا سیاره X اشتباه گرفته نشود).

سیارات چگونه تشکیل میشوند؟

به طور قطع مشخص نیست که سیارات چگونه ساخته می شوند. نظریه غالب این است که آنها در هنگام فروپاشی یک سحابی به یک صفحه نازک از گاز و غبار تشکیل می شوند. یک پیش ستاره در هسته تشکیل می شود که توسط یک قرص پیش سیاره ای در حال چرخش احاطه شده است. از طریق برافزایش (فرآیند برخورد چسبنده) ذرات گرد و غبار در دیسک به طور پیوسته جرم را جمع می کنند و اجسام بزرگتر را تشکیل می دهند. غلظت‌های محلی جرم که به عنوان سیاره‌های کوچک شناخته می‌شوند تشکیل می‌شوند، و اینها با جذب مواد اضافی توسط جاذبه گرانشی خود، فرآیند برافزایش را تسریع می‌کنند. این غلظت‌ها تا زمانی که تحت گرانش به سمت داخل فرو می‌روند و پیش سیاره‌ها را تشکیل می‌دهند، چگال‌تر می‌شوند. پس از اینکه یک سیاره به جرمی تا حدودی بزرگتر از جرم مریخ رسید، شروع به انباشته شدن جوی گسترده می‌کند، که سرعت جذب سیاره‌های کوچک را به‌وسیله کشش اتمسفر بسیار افزایش می‌دهد. بسته به تاریخچه تجمع مواد جامد و گاز، ممکن است یک سیاره غول پیکر، یک غول یخی، یا یک سیاره زمینی ایجاد شود. تصور می‌شود که ماهواره‌های منظم مشتری، زحل و اورانوس به روشی مشابه شکل گرفته‌اند؛ با این حال، تریتون احتمالاً توسط نپتون دستگیر شده است، و قمر زمین و شارون پلوتو ممکن است تشکیل شده باشند. در برخوردها. هنگامی که پیش ستاره به گونه ای رشد کرد که مشتعل شده و ستاره ای را تشکیل داد، قرص باقیمانده از داخل به بیرون توسط تبخیر نوری، باد خورشیدی، درگ پوینتینگ-رابرتسون و اثرات دیگر برداشته می شود. پس از آن هنوز ممکن است پیش سیاره های زیادی وجود داشته باشند که به دور ستاره یا یکدیگر می چرخند، اما با گذشت زمان بسیاری از آنها با هم برخورد می کنند، یا یک پیش سیاره بزرگتر و ترکیبی را تشکیل می دهند یا موادی را برای جذب سایر پیش سیاره ها آزاد می کنند. اجسامی که به اندازه کافی حجیم شده اند، بیشتر ماده را در همسایگی مداری خود جذب می کنند تا به سیاره تبدیل شوند. پیش سیاره هایی که از برخورد اجتناب کرده اند ممکن است از طریق فرآیند جذب گرانشی به ماهواره های طبیعی سیارات تبدیل شوند یا در کمربند اجرام دیگر باقی بمانند تا به سیارات کوتوله یا اجسام کوچک تبدیل شوند.

چرخش سیارات

سیارات از طریق مرکز خود حول محورهای نامرئی می چرخند. دوره چرخش یک سیاره به عنوان روز ستاره ای شناخته می شود. بیشتر سیارات منظومه شمسی در همان جهتی می‌چرخند که به دور خورشید می‌چرخند، که خلاف جهت عقربه‌های ساعت از بالای قطب شمال خورشید دیده می‌شود، به استثنای زهره و اورانوس که در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخند. گرچه انحراف محوری شدید اورانوس به این معنی است که قراردادهای متفاوتی در مورد اینکه کدام یک از قطب‌های آن «شمال» است و بنابراین در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت وجود دارد. صرف نظر از اینکه چه قراردادی استفاده شده است، اورانوس نسبت به مدارش چرخش رتروگراد دارد.

پاکسازی مداری

مشخصه دینامیکی تعیین کننده یک سیاره، طبق تعریف IAU، این است که همسایگی خود را پاک کرده است. سیاره ای که همسایگی خود را پاک کرده است، جرم کافی برای جمع آوری یا جارو کردن تمام سیاره های کوچک در مدار خود جمع کرده است. در واقع، این ستاره به طور مجزا به دور ستاره خود می چرخد، برخلاف اینکه مدار خود را با تعداد زیادی اجرام هم اندازه تقسیم می کند. همانطور که در بالا توضیح داده شد، این ویژگی به عنوان بخشی از تعریف رسمی IAU از یک سیاره در اوت 2006 الزامی شد. اگرچه تا به امروز این معیار فقط برای منظومه شمسی اعمال می شود، تعدادی از منظومه های جوان فراخورشیدی پیدا شده اند که شواهد نشان می دهد پاکسازی مداری در دیسک های دور ستاره ای آنها انجام می شود.

اندازه و شکل سیارات

گرانش باعث می شود سیارات به شکل تقریباً کروی کشیده شوند، بنابراین اندازه یک سیاره را می توان تقریباً با یک شعاع متوسط ​​(مثلا شعاع زمین یا شعاع مشتری) بیان کرد. با این حال، سیارات کاملاً کروی نیستند. به عنوان مثال، چرخش زمین باعث می‌شود که در قطب‌ها با برآمدگی در اطراف استوا کمی مسطح شود. بنابراین، تقریب بهتری از شکل زمین، یک کروی مایل است که قطر استوایی آن 43 کیلومتر (27 مایل) بزرگتر از قطر قطب به قطب است. به طور کلی، شکل یک سیاره را می توان با دادن شعاع های قطبی و استوایی یک کروی یا مشخص کردن یک بیضی مرجع توصیف کرد. از چنین مشخصاتی می توان مسطح شدن سیاره، مساحت سطح و حجم آن را محاسبه کرد. گرانش طبیعی آن را می توان با دانستن اندازه، شکل، سرعت چرخش و جرم آن محاسبه کرد.

جرم سیارات

مشخصه فیزیکی تعیین کننده یک سیاره این است که به اندازه کافی عظیم است که نیروی گرانش خود بر نیروهای الکترومغناطیسی که ساختار فیزیکی آن را به هم متصل می کنند، تسلط داشته باشد و به حالت تعادل هیدرواستاتیکی منجر شود. این به طور موثر به این معنی است که همه سیارات کروی یا کروی هستند. تا یک جرم خاص، یک جسم می‌تواند شکل نامنظم داشته باشد، اما فراتر از آن نقطه، که بسته به ترکیب شیمیایی جسم متفاوت است، گرانش شروع به کشیدن یک جسم به سمت مرکز جرم خود می‌کند تا زمانی که جسم به یک کره فرو می‌ریزد.

منابع : nasa, wikipedia en, space