ستاره دنباله دار هالی، یک ستاره دنباله دار بسیار درخشان است. ستاره دنباله دار جسمی یخی است که در یک مسیر بیضی شکل به دور خورشید حرکت می کند. ستاره دنباله دار هالی نامش را از ستاره شناسی به نام ادموند هالی ستاره شناس انگلیسی گرفته.
هالی را حدود هر 76 سال یک بارمی توان از زمین دید. این زمان موقعی است که هالی از همیشه به خورشید نزدیک تر است.
سفینه فضایی گیوتو Giotto در 14 مارس 1986 از نزدیک ستاره دنباله دار هالی عبور کرد.
ستاره های دنباله دار همیشه در یک فاصله ایمن از خورشید حرکت می کنند. ستاره دنباله دار هالی هم از 89 میلیون کیلومتر به خورشید نزدیک تر نمی شود. در این فاصله، هالی بیشتر به خورشید نزدیک است تا به زمین. ستاره شناسان چینی اولین کسانی بودند که ستاره دنباله دار هالی را دربیش از 2000 سال قبل دیدند.
نه فوریه 1986 آخرین باری بود که ستاره دنباله دار هالی از زمین دیده شد. دانشمندان با مطالعه هالی که در این سال به زمین نزدیک تر بود مطالب زیادی درباره ستاره های دنباله دار آموختند. پنج فضاپیما و چندین سفینه، اطلاعاتی درباره ظاهر و ترکیب شیمیایی هالی جمع کردند. به این ترتیب مشخص شد که هسته این ستاره دنباله دار شکل سیب زمینی دارد و حدود نه مایل یا 15 کیلومتر درازا دارد. همچنین هسته آن از مقادیر مساوی یخ و گرد و غبار تشکیل شده. حدود 80 درصد یخ هسته از آب درست شده و مونوکسید کربن منجمد شده 15 درصد دیگر را تشکیل می دهد. بقیه مواد هسته شامل دی اکسید کربن منجمد شده، متان و آمونیاک است. دانشمندان معتقدند که ستاره های دنباله دار دیگر از نظر شیمیایی شبیه به ستاره دنباله دار هالی هستند.
دانشمندان انتظار نداشتند که ببینند هسته ستاره دنباله دار هالی این قدر تیره باشد. آنها حالا فکر می کنند که سطح این ستاره دنباله دار و شاید اکثر ستارگان دنباله دار دیگر با پوسته تیره ای از گرد وغبار و سنگ پوشیده شده که بیشتر یخ را می پوشاند. این ستاره های دنباله دار فقط موقعی واقعاً شکل یک ستاره دنباله دار را پیدا می کند که سوراخ های داخل این پوسته به طرف خورشید می گردد و یخ داخلی را در معرض گرمای نور خورشید قرار می دهد.
دانشمندان باور دارند که ما ستاره دنباله دار هالی را در سال 2061 دوباره خواهیم دید.
سیارک هایی که مدارهایشان آنها را به داخل فضای 195 میلیون کیلومتری از خورشید می کشانند، سیارک های نزدیک به زمین نامیده می شوند.
اروس (eros) یک سیارک نزدیک به زمین است که اندازه آن 8x8x21 مایل (13x13x33 کیلومتر) است. تراکم اروس 2.4 گرم بر سانتی متر مکعب است که تقریباً همان تراکم پوسته زمین است
این سیارک ها شاید از کمربند سیارک های اصلی باشند که به خاطر برخوردها یا واکنش با دیگر حوزه های جاذبه ای (در درجه اول مشتری) به آنها تکان و ضربه ای وارد آمده است.
تاکنون حدود 250 سیارک نزدیک به زمین پیدا شده است. اما تعداد خیلی بیشتری از آنها وجود دارد. بزرگ ترین سیارک شناخته شده نزدیک به زمین گانیمد 1036 است که قطری معادل 25.5 مایل (41 کیلومتر) دارد. طبق نظر ستاره شناسان دست کم 1000 سیارک نزدیک به زمین که قطرشان بیشتر از 0.6 مایل (1 کیلومتر) است وجود دارد که برخوردشان با زمین می تواند ویرانگر باشد.
حتی سیارک های کوچک تر نزدیک به زمین در صورت برخورد با زمین می توانند باعث ویرانی اساسی شوند. سه نوع سیارک نزدیک به زمین وجود دارد:
آمورها ( Amors) (بر اساس نام سیارک آمور): سیارک هایی هستند که بین مدارهای زمین و مریخ می گردند. اروس Eros یک آمور است.
آپولوها (Apollos) (بر اساس نام سیارک آپولو): سیارک هایی هستند که مدار زمین را قطع می کنند و دوره گردش طولانی تر از یک سال دارند.
آتن ها (Atens) (براساس نام سیارک آتن): آتن ها سیارک هایی هستند که همیشه از زمین به خورشید نزدیک ترند. آنها دوره گردش مداری کوتاه تر از یک سال دارند (محور نیمه اصلی آنها کوچک تر از زمین است).
کروتن (Cruithne) سیارکی است که حدود سه مایل (پنج کیلومتر) قطر دارد و با زمین هم مدار است. یعنی این که تقریباً همان مدار زمین را با زمین شریک است. به این ترتیب کروتن هم یک سیارک نزدیک به زمین است. از زمین به نظر می رسد که این سیارک مداری به شکل نعل اسب دارد. این سیارک به زمین نزدیک می شود و سپس دوباره از آن دور می شود. مدار آن به سمت مدار زمین شیب زیادی دارد. کروتن در نزدیک ترین فاصله اش با زمین (که هر 100000 سال اتفاق می افتد) به داخل 100 میلیون مایلی (15 میلیون کیلومتری) فضای اطراف زمین می آید (40 برابر فاصله زمین تا ماه). کروتن در 10 اکتبر 1986 به وسیله دی. والدرون در استرالیا کشف شد.
سیستم آلفا سنتوری، سیستم ستاره ای است که نزدیک ترین سیستم به زمین است. نزدیک ترین ستاره به ما پروکسیما سنتوری است که به نام آلفا سنتوری C هم معروف است (چون تاریک ترین ستاره در سیستم آلفا سنتوری است). پروکسیما سنتوری (Proxima Centauri) حدود 4.2 سال نوری از خورشید فاصله دارد. درخشش مطلق آن 15.5 و درخشش ظاهری 11.05+ (متغیر است) دارد. نوع طیفش M5.5Vc است.
ستارگان آلفاسنتوری A و آلفا سنتوری B ستارگان دوتایی نزدیک ما هستند.
سیریوس (SIRIUS)
سیریوس که به ستاره سگ هم شناخته می شود، روشن ترین ستاره در آسمان است (به استثنای خورشید). این ستاره در صورت فلکی Canis Major (سگ بزرگ) قرار دارد. سیریوس یک ستاره رشته اصلی است که حدود 70 برابر بیشتر از خورشید درخشش دارد. این ستاره حدود 8.6 سال نوری از زمین فاصله دارد. درخشش ظاهری آن 1.46- و درخشش مطلقش 1.4+ است. سیریوس یک ستاره شریک (به نام Pup) دارد که کوتوله سفید است. برای کسب اطلاع در زمینه انواع ستارگان و طبقه بندی آنها اینجا را کلیک کنید.
بزرگی ستاره بر اساس یک سیستم شماره گذاری که به وسیله ستاره شناس یونانی هیپارکوس در حدود 125 قبل از میلاد ابداع شد تعیین می شود. هیپارکوس گروهی از ستارگان را بر اساس میزان درخشندگیشان آن طور که از زمین به نظر می رسند، شماره گذاری کرد. درخشان ترین ستاره ها را ستارگان بزرگ اول، درخشان ترین ستارگان بعدی را دومین ستارگان بزرگ و الی آخر تا ششمین ستارگان بزرگ که ضعیف ترین ستارگان قابل مشاهده از نظر درخشندگی هستند، نامگذاری کرد.
ستاره شناسان جدید درخشش یک ستاره را که از زمین مشاهده می شود به بزرگی ظاهری اش نسبت می دهند. اما آنها سیستم هیپارکوس را هم برای توصیف درخشش واقعی ستارگان به کار می برند. ستاره شناسان “سیستم شماره های درخشش” هیپارکوس را برای ستارگان روشن تر از درخشش اول و تاریک تر از درخشش ششم هم گسترش داده اند. ستاره ای که روشن تر از درخشش اول است درخشش کمتر از یک دارد. برای مثال درخشش ریگال 0.12 است. ستارگانی که خیلی روشنند، درخشش کمتر از صفر دارند و نحوه توصیفشان دادن شماره های منفی است. روشن ترین ستاره ها در آسمان شب سیریوس است. با روشنی ظاهری 1.46- . ریگال درخشش مطلق 8.1- دارد. مطابق فهم ستاره شناسان کنونی از ستارگان، هیچ ستاره ای نمی تواند درخشش مطلق بیشتر از 8- داشته باشد. در طرف دیگر مقیاس، با تلسکوپ تاریک ترین ستاره ها، درخشش ظاهری بالای 28 دارند. در تئوری هیچ ستاره ای نمی تواند درخشش مطلق ضعیف تر از 16 داشته باشد.
تابش: تابش درخشش کامل یک ستاره یا کهکشان است و میزان انرژی ای است که ستاره از خودش خارج می کند. مقیاس علمی برای میزان خروج انرژی، قدرت است و دانشمندان معمولاً قدرت را با وات اندازه گیری می کنند. برای مثال تابش خورشید 400 تریلیون تریلیون وات است. اما ستاره شناسان معمولاً تابش ستاره را با وات اندازه گیری نمی کنند. به جایش آنها تابش را نسبت به تابش خورشید بیان می کنند. برای مثال می گویند تابش آلفا سنتوری A حدود 1.3 برابر خورشید است و ریگال 150000 برابر خورشید تابش دارد.
به نوعی تابش با درخشش مطلق ارتباط دارد.
درخشش ظاهری: درخشش ظاهری اندازه گیری روشنی شیء آسمانی است هنگامی که از زمین دیده می شود. شماره پایین تر روشن ترین شیء است. شماره های منفی به روشنی بسیار زیاد اشاره دارد. ماه کامل درخشش ظاهری 12.6- را دارد. درخشش ظاهری خورشید 26.8- است. ما می توانیم اشیای تا درخشش شش را بدون تلسکوپ ببینیم.
درخشش مطلق: اندازه گیری روشنی اصلی و واقعی یک شیء آسمانی است. به دلایل تکنیکی این مقیاس به صورت درخشش ظاهری یک ستاره وقتی که از فاصله 32.6 سال نوری دیده شود، توصیف می شود. شماره پایین تر دلالت بر روشن تر بودن شیء دارد. شماره های منفی به روشنی بسیار زیاد اشاره دارد.
انرژی بسیار زیاد ستاره، از فرایندی که همجوشی هسته ای نام دارد تأمین می شود. این فرایند موقعی شروع می شود که دمای هسته ستاره جوان در حال گسترش به حدود یک میلیون کلوین می رسد.
ستارگان، مبدل های هسته ای بسیار بزرگی هستند. در مرکز ستارگان، اتم ها برخوردهای شدیدی با هم می کنند که ساختمان اتم را تغییر می دهد و مقدار زیادی انرژی آزاد می کند. همین فرایند ستارگان را داغ و روشن می کند.
ستاره ابط الجوزا (Betelgeuse)
در بیشتر ستاره ها، واکنش اولیه ناشی از برخورد اتم ها به هم این است که اتم های هیدروژن به هلیوم تبدیل می شوند که این امر با آزاد شدن مقادیر بسیار زیادی انرژی همراه است. این واکنش، همجوشی هسته ای نامیده می شود. چون هسته (واقع در مرکز اتم ها) اتم ها را با هم جوش می دهد و یک هسته جدید تشکیل می دهد.
همجوشی هسته ای یک واکنش اتمی است که سوخت ستارگان را تأمین می کند. در همجوشی، بسیاری از هسته ها (مراکز اتم ها) با هم ترکیب می شوند تا یک عنصر بزرگ تر بسازند (که عنصر متفاوتی است). نتیجه این فرآیند آزاد شدن مقدار زیادی انرژی است (هسته هایی که نتیجه این فرایندند از نظر جرم کوچک تر از مجموع دو هسته ای هستند که به هم جوش خورده اند. دلیل تفاوت در جرم دو هسته با هسته به دست آمده این است که مقدار جرم ناپدید شده به انرژی تبدیل شده است 2 E=mc.
قدرت ستارگان به خاطر همجوشی هسته ای در هسته هایشان است که به تبدیل عنصر هیدروژن به هلیوم می انجامد.
تولید عناصر جدید که به دنبال واکنش های هسته ای رخ می دهد، ترکیب هسته ای نامیده می شود.
جرم یک ستاره به این ترتیب تعیین می شود که چه نوع ترکیب هسته ای در هسته اش رخ می دهد.
همه ما هم از اتم هایی ساخته شده ایم که در ستارگان تولید شده اند.
انواع ستارگان
ستارگان کوچک: کوچک ترین ستاره ها فقط هیدروژن را به هلیوم تبدیل می کنند.
ستارگان با اندازه متوسط (مثل خورشید): این ستارگان در دوره زندگیشان دیر، یعنی موقعی که هیدروژنشان ته می کشد، هلیوم را به اکسیژن و کربن تبدیل می کنند.
ستارگان سنگین (بزرگ تر از پنج برابر جرم خورشید): ستارگان با جرم بالا موقعی که هیدروژنشان ته می کشد، اتم های هلیوم را به کربن و اکسیژن تبدیل می کنند. به دنبال آن همجوشی کربن و اکسیژن باعث به وجود آمدن عناصر نئون، سدیم، منیزیوم، سولفور و سیلیکون می شود. بعداً واکنش ها، این عناصر را به کلسیم، آهن، نیکل، کرومیوم، مس و غیره تبدیل می کند. این ستارگان پیر و بزرگ با هسته های رو به نابودی، عناصر سنگینی به وجود می آورند (همه عناصر طبیعی سنگین تر از آهن، عناصر سنگینند) و این عناصر سنگین را به سوی فضا می فرستند.
ستارگان مثل آدم ها چرخه زندگی دارند. آنها متولد می شوند، از چند مرحله زندگی عبور می کنند و سرانجام می میرند.
ستاره ابتدا از ابر بسیار عظیمی که آهسته می چرخد تشکیل می شود. این ابر تقریباً به طور کامل از عناصر هیدروژن و هلیوم تشکیل شده. این ابر همچنین اتم های عناصر دیگر و ذرات میکروسکوپی گرد و غبار را هم در خود دارد.
ابری که ستاره از آن تشکیل می شود، نیروی جاذبه ای دارد که باعث می شود در درون خودش واژگون شود. به این ترتیب کوچک تر می شود. هنگامی که ابر جمع می شود، سریع تر و سریع تر می چرخد. بعد بخش های بیرونی تر ابر شکل یک دیسک چرخان پیدا می کند. بخش های داخلی تر هم فشرده تر می شود و به واژگونی در خود ادامه می دهد.
با ادامه واژگونی، مواد گرم تر می شوند و فشارشان افزایش می یابد. بخش های داخلی توده در حال فشار، شکل یک پروتوستار را پیدا می کند، اما هنوز یک ستاره نیست. (پروتوستار انقباض جرم گاز است که اولین مرحله در تشکیل ستاره است). ستاره جوان بیشتر در خود واژگون می شود تا سرانجام ستاره اصلی را تشکیل می دهد.
ستارگان همین طور که سنشان بالا می رود، گسترش پیدا می کنند. هنگامی که هسته از هیدروژن و هلیوم تهی می شود یا به عبارتی سوخت هسته تمام می شود، لایه های خارجی تر گسترش پیدا می کنند، خنک می شوند و روشنایی شان کمتر می شود و ستاره به یک غول سرخ یا یک غول بسیار بزرگ قرمز تبدیل می شود (بستگی به جرم ستاره دارد). ستاره درنهایت منفجر می شود. سرنوشت ستاره بر اساس جرم اولیه اش تعیین می شود. بر همین مبنا یا تبدیل به یک کوتوله سیاه می شود، یا ستاره نوترونی و یا سیاهچاله.
مثلاً خورشید 4.6 میلیارد سال پیش متولد شد و تا پنج میلیارد سال دیگر نیز باقی می ماند. سپس وقتی سوخت هسته اش تمام شد، گسترش پیدا می کند تا به یک غول قرمز تبدیل می شود. در آخر زندگی، لایه های خارجی ترش به بیرون پرتاب می شوند. هسته باقی مانده که کوتوله سفید نامیده می شود به آهستگی ناپدید می شود تا به کوتوله سیاه تبدیل شود.
ستارگان دیگر زندگی شان به شیوه های مختلف خاتمه پیدا می کند. بعضی به غول های قرمز تبدیل نمی شوند. به جایش سرد می شوند تا به کوتوله های سفید و بعد کوتوله های سیاه تبدیل شوند. درصد کوچکی از ستارگان با انفجارهایی شکوهمند به نام ابرنواختر می میرند.
توضیح
ستارگان خورشید مانند: تا 1.5 برابر جرم خورشید را دارند.
ستارگان بسیار بزرگ: از 1.5 تا سه برابر خورشید جرم دارند.
ستارگان غول آسا: بیش از سه برابر خورشید جرم دارند.
چرخه زندگی ستارگان از سه الگوی عمومی پیروی می کند. هر کدام از این الگوها به جرم ستاره بستگی دارد.
بر این اساس ستارگان به سه دسته تقسیم می شوند.
1- ستارگان با جرم های بالا که بیش از هشت برابر جرم خورشید، جرم دارند.
2- ستارگان با جرم متوسط که نیم تا هشت برابر جرم خورشید جرم دارند. خورشید هم در این گروهقرار دارد.
3- ستارگان با جرم پایین، با جرمی کمتر از یک دهم تا نصف جرم خورشید.
ستارگان با جرم متوسط مثل خورشید
ابری که در نهایت به ستاره ای با جرم متوسط منتهی می شود، حدود 100000 سال طول می کشد تا به پروتوستار (اولین مرحله در تکامل یک ستاره) تبدیل شود. به عنوان یک پروتوستار، دمای سطح آن حدود 4000 کلوین است. درخشش ستاره به جرم ستاره اولیه بستگی دارد که ممکن است به چند برابر تا چند هزار برابر درخشش ستاره ای مثل خورشید هم برسد. پروتوستار ابری از گاز و گرد و غبار است که به تدریج در خود فرو می ریزد و ابتدا یک هسته متراکم را تشکیل می دهد و ….
خورشید یک ستاره نوع G2VD، یک ستاره کوتوله زرد و یک ستاره رشته اصلی است
ستارگان با جرم زیاد
این ستارگان به سرعت تشکیل می شوند و طول عمر کوتاه تری دارند. یک ستاره با جرم بالا در طول حدود 10000 تا 100000 سال از یک پروتوستار شکل می گیرد.
ستارگان با جرم بالا موقعی که در رشته اصلی هستند داغ و آبی هستند. آنها 1000 تا یک میلیون برابر خورشید درخشندگی دارند و شعاع آنها ده برابر شعاع خورشید است. آنها به قدری درخشانند که حتی از فاصله ای زیاد قابل مشاهده هستند و بنابراین خیلی شناخته شده اند.
نوعی از طبقه بندی ستارگان
در یک نوع از طبقه بندی، ستارگان بر اساس عناصری که جذب می کنند و نیز دمایشان طبقه بندی می شوند. براین اساس هفت نوع اصلی از ستارگان وجود دارند. این ستارگان به ترتیب کاهش دما عبارتند از: O ، B ، A ، F ، G ، K و M
خورشید نور، گرما، غذای ما و هوایی را که تنفس می کنیم تأمین می کند. خورشید به جو زمین قدرتی می دهد تا به ما باد و باران بدهد. حتی ذغال سنگ و نفتی که از آنها برای تولید الکتریسیته و تولید روشنایی استفاده می کنیم از گیاهان و جانورانی که صدها میلیون سال قبل وجود داشته اند و زندگی شان به خورشید بستگی داشته، به دست آمده. خورشید، زمین، اقیانوس ها و هوا را گرم می کند. آب را از دریاچه ها و اقیانوس ها بخار می کند. موقعی که بخار آب سرد می شود، به صورت باران یا برف می بارد و به ما رطوبتی که برای نوشیدن آب نیاز داریم و گیاهان و جانوران برای رشدشان احتیاج دارند، می دهد. آب، هوا، زندگی و خشکی بر روی زمین وجود دارد. به این ترتیب زمین یک سیستم است.
-آن چه که بین زمین و خورشید است تنها فضای خالی نیست. زمین واقعاً در داخل جو خورشید است و واقعاً در مقابل تشعشع و آب و هوای فضا آسیب پذیر است.
-سیستم زمین ما به خورشید وابسته است. هوا، آب، خشکی و زندگی ما همگی از سوی خورشید تحت تأثیر قرار می گیرند.
کیوان (زحل) از نظر فاصله از خورشید ششمین سیاره منظومه شمسی است. کیوان همچنین دومین سیاره بزرگ منظومه شمسی ما است (مشتری بزرگ ترین سیاره منظومه شمسی است). این سیاره هفت حلقه باریک و صاف و زیبا در اطرافش دارد که بیشتر از ذرات یخی (و مقداری سنگ) که اطراف سیاره حرکت می کنند، تشکیل شده.
حلقه های تابان، کیوان را به یک از زیباترین اشیای منظومه شمسی تبدیل کرده اند. مشتری، نپتون و اورانوس سیارات دیگری هستند که می دانیم حلقه دارند. حلقه های آنها خیلی ضعیف تر از حلقه های دور کیوان است.
کیوان بیشتر از هیدروژن و گاز هلیوم تشکیل شده. زحل یکی از سیاره هایی است که بدون استفاده از تلسکوپ هم قابل دیدن است. اما به تلسکوپ با قدرت پایین نیازمندیم تا حلقه های آن را ببینیم.
اندازه و شکل
قطر کیوان در استوا حدود 74900 مایل یا 120540 کیلومتر یعنی تقریباً ده برابر قطر زمین است. با اندازه ای که کیوان دارد، تقریباً 765 زمین را می توان در یک سیاره کیوان خالی جا داد.
چرخش سریع کیوان باعث می شود تا استوای این سیاره قلمبه و برآمده و قطب هایش صاف باشد.
بلندی روز و سال
همانطور که کیوان به دور خورشید می گردد، به دور محورش (یک خط فرضی که از مرکز کیوان می گذرد) هم می چرخد.
کیوان سریع تراز هر سیاره دیگری در منظومه شمسی به جز مشتری به دور محورش می چرخد. هر چرخش کیوان به دور محورخودش ده ساعت و 39 دقیقه طول می کشد درحالی که که سرعت چرخش زمین به دور محورش 24 ساعت یا یک روز زمینی است.
یک سال روی کیوان هم 29.46 سال زمینی به طول می انجامد. یعنی 29.46 سال زمینی طول می کشد تا کیوان یک بار دور خورشید بگردد.
مدار و فاصله از خورشید
کیوان در یک مدار بیضی شکل دور خورشید می گردد. فاصله آن از خورشید از حدود 1514500000 کیلومتر در دورترین نقطه تا حدود 1352550000 کیلومتر در نزدیک ترین نقطه متفاوت است. کیوان به طور متوسط 9.539 AU (واحد نجومی، معادل فاصله زمین از خورشید) از خورشید فاصله دارد. یعنی کیوان حدود نه و نیم برابر فاصله زمین تا خورشید از خورشید فاصله دارد.
حلقه های زیبای کیوان از زمین تنها با تلسکوپ قابل مشاهده هستند. این حلقه ها اولین بار به وسیله گالیله در قرن 17 کشف شدند.
هفت حلقه روشن کیوان به طور عمده از ذرات یخ تشکیل شده اند. اگرچه عرض این حلقه ها خیلی زیاد است و 300000 کیلومتر قطر دارند ولی خیلی باریکند (حدود 0.6 مایل یا یک کیلومتر ضخامت دارند).
جرم، تراکم، جاذبه
کیوان نسبت به سیارات دیگر تراکم کمتری دارد. تراکم آن فقط یک دهم تراکم زمین و حدود دو سوم تراکم آب است. یعنی این که وزن یک تکه از زحل خیلی کمتر از وزن همان تکه از زمین است. با این تراکم اگر آبی که بتواند کیوان را در خودش جا دهد وجود داشت، کیوان روی آب شناور می ماند!
اگرچه کیوان تراکم کمی دارد، اما جرمش از همه سیارات دیگر به جز مشتری بیشتر است. جرم کیوان حدود 95 برابر جرم زمین است. با این حال نیروی جاذبه کیوان کمی بیشتر از نیروی جاذبه زمین یعنی 1.08 برابر آن است. دلیل این نیروی جاذبه کم با وجود جرم زیاد این است که کیوان سیاره بزرگی است و نیروی جاذبه ای که یک سیاره در سطحش بر یک جسم وارد می کند، با جرمش و معکوس شعاع به توان دو تناسب دارد. به این ترتیب وزن یک شخص 100 پوندی (45 کیلوگرمی) روی کیوان 107 پوند (48.5کیلوگرم) است.
کیوان تنها سیاره ای در منظومه شمسی است که تراکمش کمتر از آب است.
دمای روی کیوان
نوارهای ابر، دور سیاره کیوان چرخ می زنند. نقطه چرخان بزرگ یک تندر است
کجی محور کیوان باعث شده تا خورشید به شکل نامساوی بخش شمالی وجنوبی کیوان را به دو قسمت تقسیم کند. در نتیجه فصل ها و دما تغییر می کند.
دمای کیوان همیشه خیلی سردتر از زمین است. چون کیوان نسبت به زمین از خورشید خیلی دورتر است. دما در بالای ابرهای کیوان به طور متوسط 258- درجه فارنهایت یا 175- درجه سانتی گراد است.
دما در پایین ابرهای کیوان خیلی بیشتر از بالای ابرها است. نکته جالب این است که این سیاره حدود 21.2 برابر گرمایی را که از خورشید دریافت می کند بازمی تاباند! بسیاری ازستاره شناسان باور دارند دلیلش این است که بیشتر گرمای داخل کیوان از انرژی ای به دست می آید که در نتیجه غوطه خوردن آهسته هلیوم از میان هیدروژن مایع در داخل سیاره تولید می شود.
ماه ها
کیوان تعدادی ماه دارد (33 تای آن کشف شده). 18 ماه کیوان امگذاری شده اند. ماه های کیوان شامل تیتان (بزرگ ترین ماه)، آرهه آ، لپتوز، دیونز، تتیس، انکلادوز، میاماس، هیپریون، فوب، جانوس، اپیمتئوس، پاندورا، پرومتئوس، هلن، تلستو، اتلس، کالیپسو و پان (کوچک ترین ماه نامگذاری شده کیوان) می شوند.
پروازها به سوی کیوان
در سال 1973 ایالات متحده آمریکا یک سفینه فضایی را برای مطالعه کیوان و مشتری به فضا فرستاد. این فضاپیما به نام "پیونیر- کیوان" درسال 1979 به درون فضای 20900 کیلومتری کیوان وارد شد. این سفینه داده های علمی و تصاویر از نمای نزدیک کیوان را به زمین ارسال کرد. داده ها و عکس ها به کشف دو حلقه خارجی تر کیوان منجر شد.
پیونیر- کیوان همچنین مشخص کرد که این سیاره حوزه مغناطیسی ای دارد که هزار برابر قوی تر از حوزه مغناطیسی زمین است.
فضاپیمای کاسینی در سال 2004 به دور کیوان گشت. این فضاپیما برای مطالعه کیوان، حلقه ها و ماه هایش طراحی شده بود و سفینه ای را به سوی جو ماه کیوان، تیتان، پرتاب کرد
این حوزه مغناطیسی یک مغناطکره (منطقه ای با نیروهای مغناطیسی قوی) بزرگ تولید می کند. به علاوه داده های جمع آوری شده به وسیله سفینه از وجود کمربندهای تابشی در داخل حوزه مغناطیسی سیاره حکایت داشت. کمربندها شامل الکترون ها و پروتون های با انرژی بالا بودند. در سال 1977 ایالات متحده دو سفینه وویجر1 و وویجر2 را به فضا فرستاد تا درباره کیوان و سایر سیارات مطالعه کنند.
وویجر1 در داخل فضای 126000 کیلومتری کیوان و وویجر2 در داخل فضای 101000 کیلومتری آن پرواز کرد.
وویجر وجود هفتمین حلقه را تأیید کرد. وویجر همچنین این داده ها را به دست آورد که حلقه های سیاره از فرها و جعدها (مانند موی مجعدانسان) تشکیل شده اند. به علاوه سفینه داده ها و عکس هایی را در رابطه با کشف و یا تأیید وجود نه ماه کیوان به زمین فرستاد. این سفینه همچنین نشان داد که جو تیتان (یکی از ماه های کیوان) بیشتر حاوی نیتروژن است. در سال 1997 ایالات متحده فضاپیمای کاسینی را برای مطالعه کیوان، حلقه های آن و ماه هایش فرستاد. فضاپیما در 2004 شروع به گردش به دور کیوان کرد. کاسینی یک فرودگر به نام هوگنز را که از کاسینی جدا شد و بر روی کیوان نشست حمل کرد. هوگنز به وسیله آژانس فضایی اروپا ساخته شده بود.
مریخ از نظر فاصله از خورشید چهارمین سیاره منظومه شمسی است. مریخ یکی از همسایه های دیوار به دیوار زمین در فضا است! مریخ هم مثل بقیه اجزای منظومه شمسی، 4.6 میلیارد سال پیش متولد شده است. اندازه مریخ نصف اندازه زمین است.
سطح مریخ
سطح مریخ خشک و سنگی و پوشیده از خاک غنی از آهن است. سطح مریخ دارای اشکال مختلفی است که در روی زمین هم وجود آنها عادی است. این اشکال شامل دشت ها، دره ها، آتشفشان ها، یخ های قطبی، آبراه ها و دره های تنگ می شود. اما حفره هایی که در روی سطح مریخ دیده می شود، در روی زمین نادر است.
دانشمندان شواهد محکمی پیدا کرده اند که نشان می دهد زمانی آب روی سطح مریخ جاری بوده است.
اندازه
مریخ حدود 4222 مایل (6790 کیلومتر) قطر دارد. این رقم 53 درصد یا کمی بیش از نصف قطر زمین است.
ترکیب سیاره ای
دانشمندان هنوز مطلب زیادی درباره مریخ نمی دانند. یک روش خوب برای مطالعه مریخ، کار گذاشتن شبکه ای از گیرنده های حرکتی به نام سیسمومتر روی سطح مریخ است. این ابزار، حرکات کوچک روی سطح را اندازه گیری می کند. دانشمندان این ابزار را به کار می گیرند تا درباره لایه های زیرین هم اطلاعاتی به دست آورند. محققان از این تکنیک معمولاً برای مطالعه داخل زمین استفاده می کنند.
دانشمندان چهار منبع کسب اطلاعات درباره داخل مریخ دارند. 1- محاسبه تراکم، جرم، نیروی جاذبه و مواد در حال گردش سیاره. 2- دانش به دست آمده درباره سیاره های دیگر. 3- تجزیه و تحلیل شهاب سنگ هایی که روی زمین می افتند 4- داده هایی که به وسیله سفینه های فضایی در حال گردش جمع آوری می شود. به این ترتیب دانشمندان فکر می کنند که مریخ شاید مثل زمین سه لایه اصلی داشته باشد.
جرم و تراکم و نیروی جاذبه
جرم مریخ 6.42X1020 کیلوگرم است. این رقم یک نهم جرم زمین است. تراکم مریخ حدود 3.933 گرم بر سانتی متر مکعب است. این رقم 70 درصد تراکم زمین است. چون تراکم مریخ خیلی کمتر از تراکم زمین است، نیروی جاذبه در سطح مریخ فقط 38 درصد تراکم زمین است. یعنی وزن یک شخص 100 پوندی (45 کیلوگرمی) روی مریخ 38 پوند (17 کیلوگرم) می شود. اگر شخصی در مریخ سنگی را از ارتفاع به پایین بیندازد و همین سنگ را از ارتفاع روی زمین بیندازد، این سنگ کندتر از مریخ، روی زمین رها می شود.
مدار مریخ
مثل همه سیاراتمنظومه شمسی، مریخ هم در مداری بیضی شکل دور خورشید می گردد. ولی مدار آن بیشتر از بقیه سیاره ها (پلوتون استثنا است البته اگر واقعاً سیاره باشد) حالت بیضی شکل دارد. وقتی فاصله مریخ تا خورشید به کمترین میزان می رسد، اندازه آن 206620000 کیلومتر می شود و وقتی فاصله اش به بیشترین حد می رسد، میزان آن 249230000 کیلومتر می شود.
فاصله بین زمین و مریخ هم به موقعیت دو سیاره در مدارشان بستگی دارد. موقعی که این فاصله کم است میزان آن به 54500000 کیلومتر می رسد و وقتی فاصله زیاد است به 401300000 کیلومتر بالغ می شود.
کجی محور مریخ، مثل زمین، باعث می شود مقدار نور خورشیدی که روی بخش های مشخصی از سیاره می افتد در طول سال خیلی متفاوت باشد. در نتیجه مریخ هم مثل زمین فصل دارد.
طول روز و سال در مریخ
مثل زمین، مریخ هم از غرب به شرق حول محورش می چرخد. روز خورشیدی روی مریخ 24 ساعت و 39 دقیقه و 35 ثانیه است. این مدت، مدت زمانی است که در آن مریخ یک بار دور خودش می چرخد. یک روز زمینی 24 ساعت طول می کشد. یعنی هر روز روی مریخ 1.03 روز زمینی طول می کشد.
یک سال روی مریخ 687 روز زمینی به طول می انجامد. این زمان مدتی است که مریخ یک بار دور خورشید می گردد.
دما
متوسط دمای سطح مریخ 81- درجه فارنهایت (63- درجه سانتی گراد) است. تنوع دما از 68 درجه فارنهایت (20 درجه سانتی گراد) تا 220- درجه فارنهایت (140- درجه سانتی گراد) متغیر است. مریخ خیلی سردتر از زمین است.
هنگامی که جو گرد و غبار زیادی دارد، دمای جو می تواند گرم تر از حد طبیعی شود. چون گرد و غبار نور خورشید را جذب می کند و سپس بیشتر گرمای به دست آورده را به گازهای جو انتقال می دهد.
صورت ماه
عکسی که به وسیله ناسا گرفته شده به خاطر وجود سنگ ها و سایر اشکال زمین شناسی بر روی سطح مریخ نشان می دهد که مریخ شبیه به صورت یک بشر است.
ماه های مریخ
مریخ دو تا ماه دارد. فوبوس و دیموس. آنها احتمالاً سیارک هایی هستند که به مدار مریخ کشیده شده اند.
لایه های مریخ
پوسته: دانشمندان حدس می زنند که متوسط ضخامت پوسته مریخ 30 مایل (50 کیلومتر) است. احتمالاً ضخامت پوسته در شمال باریک تر از جنوب است.
بیشتر پوسته شاید از یک سنگ آتشفشانی به نام بازالت تشکیل شده باشد که غنی از آهن است. وجود بازالت در پوسته زمین و ماه هم عادی است. بعضی از سنگ های پوسته ای مریخ، به ویژه در نیمکره شمالی ممکن است شکلی از "آندزیت" (andesite) باشد که نوعی دیگر از سنگ آتشفشانی است که باز هم در روی زمین یافت می شود.
تفاوت آندزیت با بازالت در این است که آندزیت سیلیکات دارد ولی بازالت ندارد. سیلیکات از سیلیکون و اکسیژن تشکیل شده.
گوشته (mantle): ترکیبات تشکیل دهنده مریخ مشابه گوشته زمین است و عمدتاً از سیلیکون، اکسیژن، آهن و منیزیوم تشکیل شده. منبع گرمای داخل مریخ شاید مشابه منبع گرمای داخل زمین باشد. این گرما از شکستن هسته اتم های عناصری مثل اورانیوم، پتاسیم و توریوم ناشی می شود. به خاطر گرمای رادیو اکتیویته، متوسط دمای گوشته مریخ ممکن است 2700 درجه فارنهایت (1500 درجه سانتی گراد) باشد.
هسته: احتمالاً هسته مریخ از آهن، نیکل و سولفور تشکیل شده. تراکم مریخ اشاراتی به اندازه هسته آن می کند. تراکم مریخ کمتر از تراکم زمین است. بنابراین شعاع هسته مریخ باید کوچک تر از شعاع هسته زمین باشد. شعاع هسته مریخ شاید بین 900 و 1200 مایل (1500 و 2000 کیلومتر) باشد. برخلاف زمین که بخشی از هسته اش مذاب است، ممکن است که هسته مریخ جامد باشد.
دانشمندان حدس می زنند که هسته مریخ جامد باشد چون که مریخ حوزه مغناطیسی قابل توجهی ندارد. حوزه مغناطیسی اثری است که یک شیء مغناطیسی در نواحی اطرافش به جا می گذارد. وجود حرکت در داخل هسته مذاب سیاره، هسته را شیئی مغناطیسی می کند. این حرکت در هسته مذاب هم با چرخش سیاره ایجاد می شود.
بعضی از داده ها از وجود سنگ های مغناطیسی قوی تر در میان سنگ های قدیمی مریخ حکایت دارد. بنابراین شاید در گذشته های دور داخل مریخ داغ تر بوده و این سیاره هسته مذاب داشته است.
جو
مریخ جو خیلی باریکی دارد. این جو از 95.3 درصد دی اکسید کربن، 2.7 درصد نیتروژن و 1.6 درصد آرگون، 0.07 درصد مونوکسید کربن و 0.03 درصد بخار آب تشکیل شده. جو مریخ نسبت به جو زمین که 21 درصد اکسیژن دارد، اکسیژن خیلی کمتری دارد. میزان اکسیژن در مریخ فقط 0.13 درصد است.
در سطح مریخ فشار جوی 0.7 درصد فشار جو در سطح زمین است. وقتی روی مریخ فصل ها تغییر می کنند، فشار جوی در سطح آن 20 تا 30 درصد تغییر می کند. این به بیضی بودن زیاد مدار مریخ برمی گردد. مریخ در طول زمستان نسبت به تابستان حدود 20 درصد به خورشید نزدیک تر است. به خاطر همین در یک سال مریخی، کلاه قطبی شمالی نسبت به کلاه قطبی جنوبی دی اکسید کربن بیشتری جذب می کند.
ذخایر زیادی از دی اکسید کربن یخ زده در قطب های شمال و جنوب مریخ وجود دارد. در طول فصل گرما بخشی از کلاه قطبی ذوب می شود و دی اکسید کربن آزاد می شود. در طول فصل سرما بخشی از کلاه قطبی یخ می زند و دی اکسید کربن جو کم می شود.
مقدار زیادی ذرات گرد و غبار معلق در جو مریخ وجود دارد. این ذرات که حاوی مقدار زیادی اکسید کربن است، نور آبی را جذب می کند. بنابراین آسمان آبی کمی دارد و رنگش به صورتی-زرد می زند.
ابرهای مریخ
در جو مریخ ابرهای باریکی که از ذرات دی اکسید کربن یخ زده تشکیل شده اند می توانند در عرض های جغرافیایی بالا شکل بگیرند. علاوه بر ابرها وجود مه رقیق و ذرات یخ آب هم در مریخ معمول است. مه و بخار مخصوصاً در اول صبح معمول است. در این زمان دما به کمترین میزان خود می رسد و بخار آب بیشتر به هم فشرده می شود.
باد و توفان های گرد و غبار
در مریخ فشردگی یا تبخیر دی اکسید کربن در قطب ها، گردش هوا را تحت تأثیر قرار می دهد. موقعی که زمستان شروع می شود، دی اکسید کربن جو در قطب ها به هم فشرده می شود و بیشتر دی اکسید کربن به قطب ها می رود تا در آنجا مستقر شود. موقعی که بهار از راه می رسد، برفک دی اکسید کربن تبخیر می شود و در نتیجه گاز از قطب ها به جاهای دیگرجریان پیدا می کند.
بیشتر بادهای روی سطح مریخ آرامند و سرعت هایی در حدود شش مایل در ساعت (10 کیلومتر در ساعت) دارند. بادهای تندی با سرعت 55 مایل در ساعت (90 کیلومتر در ساعت) هم مشاهده شده اما به هر صورت این تندبادها هم نسبت به بادهایی با همان سرعت در زمین نیروی خیلی کمتری دارند و این به خاطر تراکم کمتر جو مریخ است.
جو سیاره مریخ هم مثل جو زمین ابرهایی دارد و یک رسوب یخ نیز در قطب شمالش وجود دارد
بادهای کوچک و چرخان می توانند گرد و غبار را از سطح مریخ بلند کنند. این بادها توفان های کوچک ولی موذی ای مثل ترنادو درست می کنند. توفان های گرد و غباری بزرگ وقتی به وجود می آید که باد گرد و غبار را به سمت بالای جو می برد. گرد و غبار نور خورشید را جذب می کند و هوای اطراف را گرم می کند. هنگامی که گرمای هوا بیشتر می شود، بادهای بیشتری به وجود می آید و گرد و غبارهای بیشتری را بالا می برد. در نتیجه توفان قوی تر می شود.
توفان های گرد و غبار با مقیاس های بزرگ تر، می توانند منطقه ای به وسعت بیش از 200 مایل (320 کیلومتر) تا چند هزار کیلومتر را در بربگیرند. بزرگ ترین توفان ها ممکن است تمام سطح مریخ را بپوشانند. این توفان ها اندازه غیر معمولی ندارند ولی ممکن است چند ماه به طول انجامند. قوی ترین توفان ها تقریباً تمام سطح مریخ را از نظرها پنهان می کنند. چنین توفان هایی در سال 1971 و 2001 رخ دادند.
هر موقع مریخ بیشتر به خورشید نزدیک می شود، توفان های گرد و غبار معمول تر می شود. دلیل این که در این شرایط توفان های بیشتری رخ می دهند این است که خورشید جو مریخ را بیشتر گرم می کند.
چرا رنگ مریخ سرخ است؟
اگر از زمین نگاه کنیم، رنگ مریخ نارنجی مایل به قرمز براق و روشن است. این رنگ به خاطر این است که خاک مریخ از مواد معدنی غنی از آهن تشکیل شده. این رنگ همچنین شبیه به رنگ زنگ زدگی است که به خاطر ترکیب آهن و اکسیژن است.
برخلاف زمین، در سطح مریخ آب مایع وجود ندارد. رنگ نارنجی مایل به قرمز مریخ از مقدار زیاد آهنی که در خاکش وجود دارد ناشی می شود. عکس از سایت ناسا
نه فوریه 1986 آخرین باری بود که ستاره دنباله دار هالی از زمین دیده شد. دانشمندان با مطالعه هالی که در این سال به زمین نزدیک تر بود مطالب زیادی درباره ستاره های دنباله دار آموختند. پنج فضاپیما و چندین سفینه، اطلاعاتی درباره ظاهر و ترکیب شیمیایی هالی جمع کردند. به این ترتیب مشخص شد که هسته این ستاره دنباله دار شکل سیب زمینی دارد و حدود نه مایل یا 15 کیلومتر درازا دارد. همچنین هسته آن از مقادیر مساوی یخ و گرد و غبار تشکیل شده. حدود 80 درصد یخ هسته از آب درست شده و مونوکسید کربن منجمد شده 15 درصد دیگر را تشکیل می دهد. بقیه مواد هسته شامل دی اکسید کربن منجمد شده، متان و آمونیاک است. دانشمندان معتقدند که ستاره های دنباله دار دیگر از نظر شیمیایی شبیه به ستاره دنباله دار هالی هستند.
سیستم آلفا سنتوری، سیستم ستاره ای است که نزدیک ترین سیستم به زمین است. نزدیک ترین ستاره به ما پروکسیما سنتوری است که به نام آلفا سنتوری C هم معروف است (چون تاریک ترین ستاره در سیستم آلفا سنتوری است). پروکسیما سنتوری (Proxima Centauri) حدود 4.2 سال نوری از خورشید فاصله دارد. درخشش مطلق آن 15.5 و درخشش ظاهری 11.05+ (متغیر است) دارد. نوع طیفش M5.5Vc است.
ستارگان با اندازه متوسط (مثل 
بر این اساس ستارگان به سه دسته تقسیم می شوند.
کیوان (زحل) از نظر فاصله از 
قطر کیوان در استوا حدود 74900 مایل یا 120540 کیلومتر یعنی تقریباً ده برابر قطر زمین است. با اندازه ای که کیوان دارد، تقریباً 765 زمین را می توان در یک سیاره کیوان خالی جا داد.
کیوان در یک مدار بیضی شکل دور خورشید می گردد. فاصله آن از خورشید از حدود 1514500000 کیلومتر در دورترین نقطه تا حدود 1352550000 کیلومتر در نزدیک ترین نقطه متفاوت است. کیوان به طور متوسط 9.539 AU (
حلقه های زیبای کیوان از زمین تنها با تلسکوپ قابل مشاهده هستند. این حلقه ها اولین بار به وسیله گالیله در قرن 17 کشف شدند.
کیوان نسبت به 
سطح مریخ خشک و سنگی و پوشیده از خاک غنی از آهن است. سطح مریخ دارای اشکال مختلفی است که در روی 
مریخ حدود 4222 مایل (6790 کیلومتر) قطر دارد. این رقم 53 درصد یا کمی بیش از نصف قطر زمین است.
جرم مریخ 6.42X1020 کیلوگرم است. این رقم یک نهم جرم زمین است. تراکم مریخ حدود 3.933 گرم بر سانتی متر مکعب است. این رقم 70 درصد تراکم زمین است. چون تراکم مریخ خیلی کمتر از تراکم زمین است، نیروی جاذبه در سطح مریخ فقط 38 درصد تراکم زمین است. یعنی وزن یک شخص 100 پوندی (45 کیلوگرمی) روی مریخ 38 پوند (17 کیلوگرم) می شود. اگر شخصی در مریخ سنگی را از ارتفاع به پایین بیندازد و همین سنگ را از ارتفاع روی زمین بیندازد، این سنگ کندتر از مریخ، روی زمین رها می شود.
مثل همه 
عکسی که به وسیله ناسا گرفته شده به خاطر وجود سنگ ها و سایر اشکال زمین شناسی بر روی سطح مریخ نشان می دهد که مریخ شبیه به صورت یک بشر است.
مریخ جو خیلی باریکی دارد. این جو از 95.3 درصد دی اکسید کربن، 2.7 درصد نیتروژن و 1.6 درصد آرگون، 0.07 درصد مونوکسید کربن و 0.03 درصد بخار آب تشکیل شده. جو مریخ نسبت به 
