عکس نجومی

پروفسور استفن هاوکینگ، فیزیکدان انگلیسی که عمر کاری خود را صرف رمزگشایی جهان کرده، خواستار ادامه کاوش فضا به خاطر ادامه حیات انسان شد.

این دانشمند 71 ساله اظهار کرد که فکر نمی‌کند انسانها بتوانند 1000 سال آینده را بدون فرار به خارج از مرزهای سیاره شکننده زمین دوام بیاورند.

پروفسور هاوکینگ این سخنان را در مرکز پزشکی سدارس سینای در لس‌آنجلس اظهار کرد که در آن به بازدید از یک آزمایشگاه سلولهای بنیادی با تمرکز بر کاهش پیشرفت بیماری لو گرینگ پرداخته بود.

هاوکینگ زمانی که دانشجوی دانشگاه کمبریج بود، به این بیماری مبتلا شد.

وی در این بازدید به صحبت در مورد این که چگونه در آن زمان افسرده شده و امیدی به تکمیل دکترای خود نداشت پرداخت.

این فیزیکدان که برای کار بر روی سیاه‌چاله‌ها و منشأ کیهان شناخته شده است، شهرت خود را برای آوردن مفاهیم مرموز فیزیک به جرم‌ها از طریق کتاب‌های پرفروش خود مانند «تاریخچه کوتاه زمان» بدست آورده است.

هاوکینگ اظهار کرد: اگر بدانید که جهان چگونه عمل می‌کند، می‌توانید آن را به شکلی کنترل کنید.

وی توانسته بیش از مبتلایان دیگر به این بیماری که همچنین اسکلروزیس آمیوتروفیک جانبی نام داشته، دوام بیاورد. این بیماری به سلولهای عصبی در مغز و نخاع که کنترل عضلات را بر عهده دارند، حمله می‌کند.

مبتلایان به تدریج با ضعیف شدن و از بین رفتن عضلات، با مشکلات بیشتری در تنفس و حرکت مواجه می‌شوند.

تاکنون درمانی برای این شرایط شناخته نشده و راهی برای معکوس کردن پیشرفت آن وجود ندارد. مبتلایان کمی توانسته‌اند بیشتر از یک دهه با این بیماری زنده بمانند.

هاوکینگ از مراقبت 24 ساعته برخوردار بوده و تنها از طریق انقباض‌های پراکنده اطراف گونه خود قادر به صحبت کردن از یک رایانه متصل به صندلی چرخدار جهت انتقال تفکراتش با صدای رباتیک است.

این استاد فیزیک علیرغم بیماری خود همچنان فعالانه در حوزه فیزیک فعالیت می‌کند.

وی در سال 2007 مانند یک فضانورد توانست احساس بی‌وزنی را در فضاپیمایی که این حس را با شیرجه‌های سهموی ایجاد می‌کرد، تجربه کند.

هاوکینگ اظهار کرد: هرچقدر زندگی بنظر سخت بیاید، همیشه کاری هست که در آن بتوانید موفق باشید.

این اظهار نظرهای هاوکینگ در پی کاهش بودجه علوم سیاره‌ای ناسا که امسال تا 300 میلیون دلار از سال گذشته کمتر بود، اظهار شده که برای شناسایی جهانهای جایگزین زمین بسیار حیاتی است.

این سؤالی است که در طول زمان ذهن بسیاری از انسان ها را درگیر خود کرده است.در حال حاضر جواب های زیادی به این پرسش داده شده است.یکی از معتبر ترین جواب ها که مادر نظریه ای به نام مهبانگ یا انفجار بزرگ می باشد٬بیان کننده ی آن است که تمامی کیهان در زمانی دور در یک نقطه بصورت توده ای چگال و پر جرم انباشته شده بود که این توده در اثر حادثه ای در خود ریزش می کند و انفجاری رخ می دهد که این انفجار را انفجار بزرگ و نقطه ی آغاز کیهان می دانیم.

در اینجا به کلیات حوادث رخ داده پس از وقوع این انفجار می پردازیم.

میلیاردها سال پیش تمامی اجرام جهان از جمله ستارگان و کهکشان ها در نقطه ای انباشته شده بودند.پس از مدتی بدلایل ناشناخته ای ، این توده ی منسجم که حجمی ناچیز و جرمی برابر تمام ستارگان وکهکشان های عالم داشت ، تبدیل به موجی عظیم شد و به فضای سرد و بی جان قدم نهاد.(غلبه بر هیچ)
واقعه ی تبدیل توده ی منسجم به موج عظیم را انفجار بزرگ (BIG BANG) یا مهبانگ می نامند.
مراحل انفجار بزرگ.


ثانیه صفر پس از انفجار بزرگ:


ایجاد ابعاد جهان.(طول – عرض – ارتفاع – زمان- ...) 


ثانیه ۴۳-۱۰ پس از انفجار بزرگ:


پیدایش نیروهای بنیادین.(جاذبه - گرما - مغناطیس - الکتریسیته) 


ثانیه ۳۶-۱۰ پس از انفجار بزرگ:


پیدایش ذرّات بنیادین.(کوارک - لپتون - میون - فوتون - نوترینو - پوزیترون ...) 


ثانیه ۶-۱۰ پس از انفجار بزرگ:


پیدایش ذرّات اصلی.(پروتون - نوترون ...) 


دقیقه سوم:


پیدایش نخستین عنصر.(هیدروژن) 


بعد از ۳۰۰۰۰۰ سال:




کاهش دما به ۳۰۰۰ درجه سانتی گراد. 


توانایی الکترون ها برای ماندن در مدار هسته 


ایجاد دومین عنصر(هلیم) 


بعد از ۴۰۰۰۰۰:


پیدایش سومین عنصر.(لیتیوم) 


بعد از یک میلیون سال:


تا این لحظه بدلیل فزونی الکترون های رها شده ، کیهان مات بوده و فوتون ها نمی توانستند کیهان را بپیمایند.در این لحظه با جذب الکترون ها به کمک پروتون ها و قرار گیری آن ها در مدار هسته ، فوتون ها توانستند مسافت ها را بپیمایند و کیهان را شفّاف سازند. 


بعد از یک میلیارد سال:


ایجاد ابر هایی غول پیکر که ماده ی سازنده ی آن هیدروژن و هلیم و لیتیوم و همچنین ذرّات بنیادی اندکی است که هنوز جذب اتم ها نشده اند. 
چند میلیارد سال بعد 


ابرهای غول آسای هیدروژن و هلیم ، خوشه های کهکشانی را بوجود آوردند. 


مناطق متراکم تر ، کهکشان ها را ساختند. 


پیدایش نسل اوّلیّه ی ستارگان. 


پیدایش عناصر سنگین تر.(بریلیم - بور - کربن - نیتروژن - اکسیژن ...) 


پیدایش دومین نسل از ستارگان.(خورشید ما یکی از این ستارگان است.) 


پیدایش سیّارات.(زمین ما یکی از این سیّارات است.) 


۴۸۰۰۰۰۰۰۰۰سال پیش:


سرد شدن زمین. 


۴۵۰۰۰۰۰۰۰۰سال پیش:


پیدایش خشکی ها و رشته کوهها. 


۳۸۰۰۰۰۰۰۰۰سال پیش:


پیدایش حیات در آب. 


۳۶۰۰۰۰۰۰۰۰سال پیش:


پیدایش جلبک های سبز – آبی.(آغازتخمیر سلولی و ورود اکسیژن به جوّ) 


۲۶۰۰۰۰۰۰۰۰سال پیش:


پیدایش چند سلولی ها.(یوکاریوت ها) 


۷۰۰۰۰۰۰سال پیش:


پیدایش جانداران پیچیده.(اسفنج ها و ...) 


۵۵۰۰۰۰۰۰۰سال پیش:


ورود حیات به خشکی. 


۴۵۰۰۰۰۰۰۰سلل پیش:


پیدایش گیاهان در خشکی. 


۲۵۰۰۰۰۰۰۰سال پیش:


پیدایش جانوران.(دایناسور ها و دیگر جانواران) 


۴۰۰۰۰۰۰۰سال پیش تا کنون:


پیدایش پستانداران از جمله انسان.

ستاره ای از رشته اصلی با رده طیفی G2 .جسم مرکزی منظومه شمسی که تمام سیارات دنباله دارها و سیارکها در مدارهایی دور آن می چرخند.

۹۸درصد جرم منظومه شمسی درون خورشید قرار دارد  و نور وگرمای این ستاره برای تداوم زندگی بسیار ضروری است.منبع انرژی این ستاره فرآیند همجوشی هسته ای است که در آن اتم هیدروژن به هلیم تبدیل می شود.این واکنش در درون هسته انجام  می گردد که خود یک چهارم شعاع خورشید را در بر می گیرد.ذرات نوترینو ناشی از واکنشهای هسته ای درون خورشید در زمین قابل کشف هستند.ساختمان ودینامیک خورشید در علمی به نام خور لرزه نگاری(Helioseismology) مورد بررسی قرار می گیرد.یک منطقه تابشی(radiative)  وبعد از آن یک منطقه همرفتی (convective)هسته را در برگرفته که اندازه آن7/28 درصد از شعاع خورشید می باشد.قرص قابل مشاهده خورشید نورسپهر (photosphere) نام دارد مناطق فعال خورشید در این قرص را می توان به مناطقی مانند  لکه های خورشیدی و مشعل( faculae )تقسیم نمود.این عوارض با میدانی مغناطیسی با قدرت 2000 تا 4000 گاوس همراه هستند.دراین منطقه میتوان شاهد جودانه (granulation) ودر اندازه های بزرگتر ابر جودانه (super granulation) بود که هردو ناشی از فعالیت همرفتی خورشیدی هستند.نورسپهر یافوتوسفر دارای چرخشی تفاضلی ( differential) بوده ودمای آن 5780 درجه کلوین است.

جو درونی خورشید لایه ای به نام فام سپهر یا کروموسفر است که درست بالای نورسپهر قرار گرفته است.بکمک وسایلی مانند خور طیف نگاشت(spectroheliograms) یا طیف سنج میتوان ناظر عوارضی مانند زبانه ( prominences) سیخک (spicules)کمانک (fibrils) پلاژ(plages) ومشعل( flocculi) در فام سپهر بود.

لایه بالاتر جوی خورشید تاج یا کرونا است که دمای آن به چند میلیون درجه می رسد.در این منطقه نیز عوارضی مانند حفره های تاجی یا چرخه تاجی وجود دارند.

تمام فعالیت های خورشید شامل انتقال جرمی تاج یا فورانهای تاج خورشیدی  (coronal mass ejection) شراره  (flares) مناطق فعال ولکه های ناشی از آنها طی یک چرخه 11 ساله کم وزیاد می شوند.مقدار تابش ورودی به زمین با نام ثابت خورشیدی نیز دارای ارتباطی با این چرخه می باشد تغییرات بلند دوره ثابت خورشیدی حتی به تغییرات اقلیمی نیز منجر می شود و دوره کمینه ماوندر(maunder minimum) یکی از نمونه ها می باشد.

تابش اشعه ایکس قوی ناشی از شراره های خورشید ٬لایه یونکره (ionosphere) زمین را تحت تاثیر قرار داده وذرات پرانرژی آزاد شده نیز می توانند خطری برای فضانوردان و ماهواره ها به حساب بیایند.انتقال جرمی تاج (فورانهای تاج خورشیدی یا CME)فضای بین زمین وخورشید را تحت تاثیر قرار داده وموجب طوفانهای مغناطیسی ودر نتیجه شفق های قطبی می شود.

ارتعاشات خورشیدی

ارتعاشات خورشید مانند زنگیست که دائم در حال نواخته شدن است. خورشید در آن واحد بیشتر از ۱۰ میلیون درجه صوت مختلف ایجاد می کند. ارتعاشات گازهای خورشیدی از نظر مکانیکی شبیه به ارتعاشات هوا، که آنها را با نام امواج صوتی می شناسیم، می باشند. از این رو ستاره شناسان امواج خورشیدی را به رغم اینکه نمی شنویم، مانند امواج صوتی می دانند. سریعترین ارتعاش خورشیدی حدود ۲ دقیقه به طول می انجامد. مدت زمان یک ارتعاش مقدار زمان لازم برای کامل شدن یک حلقه یا سیکل از ارتعاش است. آرام ترین ارتعاشی که گوش انسان قادر به تشخیص آن می باشد مدت زمانی معادل ۲۰/۱ ثانیه دارد.

بیشتر امواج صوتی خورشید از “سلولهای حرارتی” موجود در توده های متراکم گاز در اعماق خورشید سرچشمه می گیرند. (*هوا دارای خاصیت ارتجاعی می‌باشد هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده می‌شود، این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را به جلو می‌راند و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از ۱۶ مرتبه در ثانیه تکرار ‌گردد صدا بوجود می‌آید. هر رفت و برگشت لایه هوا یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد یا فرکانس نامیده می‌شود).این سلولها انرژی را تا سطح خورشید بالا می آورند. بالا آمدن این سلولها مانند بالا آمدن بخار از آب در حال جوشیدن است. واژه سلولهای حرارتی به همین دلیل به آنها اطلاق می گردد. هنگامیکه سلولها بالا می آیند، سرد می شوند. آنگاه به درون خورشید جائیکه بالا آمدن از آنجا آغاز می شود باز می گردند. در هنگام سقوط و پائین رفتن سلولهای حرارتی ارتعاش شدیدی به وجود می آید. این ارتعاش باعث می شود که امواج صوتی از درون سلولها خارج شوند.

از آنجائیکه اتمسفر خورشید غلظت کمی دارد، امواج صوتی نمی توانند در آن به حرکت و جریان درآیند. در نتیجه، وقتی که یک موج به سطح می رسد مجددا به درون خورشید بر میگردد. بنابراین قسمت کوچکی از سطح خورشید حرکت تند و سریعی به بالا و پائین پیدا می کند. وقتی یک موج به درون خورشید سفر می کند، به سمت بالا و سطح آن خم می شود. مقدار انحنای موج بستگی به چگالی گازی که موج درون آن حرکت میکند و مواردی دیگر دارد. در نهایت، موج به سطح می رسد و دوباره به درون بر می گردد. این رفت و آمدها تا آنجا که موج انرژی خود را در گازهای پیرامون از دست بدهد، ادامه خواهد داشت.

امواجی که به عمیق ترین فاصله از سطح خورشید فرو می روند طولانی ترین مدت را دارند. برخی از این امواج تا هسته خورشید فرو می روند و مدتی معادل چندین ساعت دارند.

کهکشانی که ما زمینیان در آن زندگی می کنیم .این کهکشان به شکل نوار درخشانی که آسمان را دور می زند وبا استوای سماوی 63 درجه زاویه می سازد.  در شبهای تاریک بدون ماه با چشم غیر مسلح دیده می شود. .ضخامت این نوارکه درحقیقت مقطع کهکشان از دید خورشید می باشد نامنظم بوده ومقدار پهنای آن بین 3 تا 30 درجه متفاوت است.روشنایی وپهنای  نوار کهکشان در سمت صورت فلکی قوس بیشتر می باشد ودر شبهای تابستان بیشتر خودنمایی می کند دلیل این مسئله این است که مرکز کهکشان راه شیری در این سمت قرار دارد وزمانی که به صورت فلکی قوس نگاه می کنیم در واقع به قسمتهای درونی آن نگاه می کنیم که تعداد ستارگان وسحابیهای آن بیشتر است. کهکشان راه شیری یک کهکشان مارپیچی با چند بازو می باشد.حتی بایک تلسکوپ کوچک می توان میلیونها ستاره آنرا مشاهده کرد که البته این ستارگان همه متعلق به بازوی جبار( یا بازوی محلی) هستند علاوه بر این بازو دو بازوی قوس وبرساووشی نیز وجود دارد.. بی نظمی هایی که در کهکشان مشاهده می کنیم ناشی از وجود ابرهای گازی وغباری تیره کننده(سحابی تاریک) هستند .

دومین سیاره منظومه شمسی بعد از تیر٬ سیاره زهره (عربی)یا ناهید(فارسی) است.بعد از ماه و خورشید پرنورترین جسم آسمانی است وهر از چند گاهی نظر مردم را به خود جلب می کند.ونوس که معادل لاتین زهره است به معنای الهه زیبایی وعشق است.یونانیها آنرا آفرودیت وبابلیها آنرا ایشتار می نامیدند.این سیاره 1600 سال قبل از میلاد هم شناخته شده بوده  وظاهرا" اقوام مایا آنرادر روز هم رصد می کرده اند.

از آنجاییکه بسیاری از کمیت های آن مانند زمین است (قطر آن تنها 650 کیلومتر از زمین کمتر است) آنرا خواهر زمین هم خوانده اند وقبلا" تصور بر این بوده که زیر ابرهای آن مانند زمین تمدنی هوشمند وجود دارد.زهره با دمایی که دارد وهمه جایش چه شب وچه روز تقریبا"470 درجه است بیشتر به جهنم شبیه است تا زمین.برخلاف سیاره تیر که دیدنش بسیار مشکل است سیاره زهره را تقریبا" همه انسانها بدلیل درخشندگی خیره کننده اش حداقل یکبار دیده اند هرچند شاید آنرا نشناخته باشند.

این سیاره مانند تیر و ماه دارای دوره کامل هلالی می باشد وهلال های آن تقریبا" هر 1.5 سال یا ۵۸۶ روز تکرار می شوند (دوره تناوب هلالی)وحتی بعضی افراد ادعا کرده اند که هلال آنرابا چشم غیر مسلح دیده اند. نیمی از این مدت در سمت راست خورشید(از دید زمینیان) بوده وهنگام صبح دیده می شود ونیمی دیگر در سم چپ خورشید بوده وشامگاهان دیده می شود.عامه مردم در حالت اول آنرا ستاره صبحگاهی ودر حالت دوم ستاره شامگاهی می نامند.

یکی از پدیده هایی که در جو زمین بویژه در مناطق عرض های جغرافیایی نزدیک قطبی رخ می دهد شفق قطبی است.شفق به شکل نوارهایی رنگین وزیبا در پهنه آسمان مشاهده می شود والبته از پشت آن نور ستارگان نیز قابل رویت می باشد.

زمانی که ذرّات باد خورشیدی به دام میدان مغناطیسی زمین می افتند با ملکول هاواتمهای بالایی جوّ زمین (در لایه یونسفر در ارتفاع بین 100 تا 80 کیلومتر)واکنش می دهند و موجب می شوند این ملکول ها، نور تابش کنند و پدیده شفق قطبی را به وجود آورند.علت اینکه این نورها در نواحی نزدیک قطبی رخ می دهند این است که در این مناطق تراکم خطوط میدان مغناطیسی ودر واقع توان میدان بیشتر بوده و این میدان ذرات بادخورشیدی رابه این نواحی هدایت می کند.(رجوع شود به مغناطکره)

به شفق های قطبی، نور قطب شمال یا نورهای شمالگان (aurora borealis)هم گفته می‌شود زیرا آنها فقط در نیم کرهٔ شمالی رویت می‌شوند و هر چقدر به قطب شمال نزدیک می شوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری می‌رود که بتوانید آنها را ببینید به طور مثال در شهر های شمالی کانادا که بسیار نزدیک به قطب هستند امکان رویت آنها بسیار زیاد است.

شفق های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است خیلی بالا باشد ولی در افق شمالی به صورت سبز بر افروخته و در صورد طلوع خورشید به صورت قرمز کمرنگ دیده می‌شود. شفق های قطبی معمولا از سپتامبر تا اکتبر و از مارس تا آوریل اتفاق می افتند. بعضی از قبایل کانادایی به این پدیده رقص ارواح می‌گویند.

پدیده شفق در قطب جنوب نیز با نام aurora australis اتفاق می افتد ولی فقط در جنوبی ترین عرض جغرافیایی قابل رویت است و گاهی اوقات در آمریکای جنوبی و استرالیا ( استرالیا در زبان لاتین به معنی جنوب است).در قطب جنوب این پدیده با نام نورجنوبگان نیز معرفی می شود.

Benjamin Franklin اولین کسی بود که به شفق های قطبی توجه نشان داد. در تئوری او علت وقوع شفق های قطبی این انتقال نور در مرکز بار الکتریکی در سرزمینهای قطبی توسط برف و رطوبت شدت می‌گیرد، بود.

بعضی وقت‌ها شبیه به پرده‌ی آویزان، یا نورهای متحرک و یا پرتوهای نور است. رنگ آن نیز تغییر می‌کند ولی بیشتر مواقع دارای سایه‌ی سبز یا صورتی است. شفق‌ها مانند پرده‌هایی عظیم به طول صدها کیلومتر از نورهای رنگی هستند در موارد نادر شفق قطبی ممکن است سراسر آسمان مرئی، از افق تا سمت الراس را بپوشاند.

شفق های قطبی معمولا باید فقط در قطب ها اتفاق بیافتند. ولی به ندرت در عرض های جغرافیایی میانی نیز دیده می‌شوند.این حالت زمانی رخ می دهد که خورشید در اوج فعالیتهای خود در چرخه 11 ساله باشد.بطور کلی با افزایش فعالیتهای خورشیدی بروز این پدیده نیز افزایش می یابد.برای اندازه گیری ارتفاع این پرتوها از دو یا چند نقطه در سطح زمین که دارای فاصله زیادی هستند به طور همزمان از آنها عکسبرداری می شود وسپس بکمک روابط مثلثاتی ارتفاع آنها می شود.

در مشتری و زحل قطب های مغناطیسی قوی تری وجود دارد و هر دو آنها کمربند تشعشع radiation belt بزرگی دارند. و شفق های قطبی به وضوح توسط تلسکوپ هابل در آنها دیده شده است. در اورانوس و نپتون نیز شفق قطبی وجود دارد.

شفق های قطبی در مکانی مانند زمین توسط باد های خورشیدی ایجاد می‌شود ولی در مشتری اقمار آن به خصوص قمر آیو علت وجود این پدیده هستند.

این پدیده همچنین در مریخ و زهره نیز دیده می‌شود زیرا زهره دارای مغناطیس درونی نیست. شفق قطبی در زهره گاهی اوقات تمام سیاره را نیز می پوشاند. این پدیده در زهره توسط باد های خورشیدی تولید می‌شود. همچنین در 14 آگوست 2004 در مریخ نیز  به ثبت رسیده است.

حرکت انتقالی زمین به دور خورشید

از دور همه چیز شبیه عقاب به نظر می‌آید. اگر‌چه نگاه نزدیک‌تر به سحابی عقاب نشان می‌دهد که این ناحیه‌ی روشن در واقع پنجره‌ای به  مرکز  کالبد تیره‌ی بزرگ‌تری از گردوغبار است. درون این پنجره نور درخشان‌تری نمایان است؛ کارگاهی که خوشه‌‌‌های باز ستاره‌ها در آن شکل می‌گیرند. در این حفره ستون‌های بلند و کُره‌های گِرد از غبار تیره و گاز ملوکولی سرد در هر جایی که هنوز ستاره‌ها شکل می‌گیرند، باقی می‌مانند. ستاره‌های آبی درخشان هم دیده می‌شوند که در واقع نور و بادهای آن‌هالایه‌های باقی‌مانده‌ی را دور می‌کند و به عقب پس می‌زند. سحابی نشری عقاب  که M16 هم نامیده می‌شود، در فاصله‌ی 6500 سال نوری دورتر  و با گستردگی 20 سال نوری آرمیده است و با نشانه رفتن دوربین دوچشمی به سمت صورت‌فلکی مار دیده می‌شود. این تصویر از سه رنگ نشری خاص ترکیب شده و با تلسکوپ0.9متری در قله‌ی کیت آریزونای آمریکا گرفته شده است.