آموزش نجوم و اخترفیزیک مقدماتی: سیارات منظومه شمسی (3)
- 4 شهریور 1393
- 2 دیدگاه
بیگ بنگ: در نگاه نخست به نظر ميرسد كه فاصلهي سيارات از خورشيد تابع الگوي خاصي نيست. مگر آنكه بگوييم چهار سياره اول در فاصلهاي نسبتاً نزديك و بقيهي آنها در فاصلهاي بسيار دور قرار دارند.
قسمت سوم: فاصلهي سيارات
در سال 1766، يوهان دانيل تيتيوس اهل ويتنبرگ آلمان رابطهي رياضي بسيار جالبي در مورد فاصله سیارات منظومه شمسی ارائه كرد. اين رابطه را «یوهان الرت بده» منتشر كرد كه غالبا به نام قانون بُده، ناميده ميشود. در این تصویر ميانگين فاصلهي سيارات را مشاهده ميكنيد كه بر حسب واحد نجومي (AU) اندازهگيري شده است.(به تصویر بالا توجه كنيد.) اين ارقام با فرايندي كه در تصویر نشان داده شده، فاصله سیارات تا خورشید را در واحد نجومی به دقت نشان داده است.
اگرچه اورانوس، نپتون و پلوتو بعداً كشف شدهاند، اما رابطهي بده-تيتيوس از لحاظ مقايسه ادامه يافته ، بديهي است كه اين رابطه با فاصلهي تا نپتون و پلوتو كه از طريق رصد به دست آمدهاند، همخوانی ندارد. به طوري كه از كمبود اين تصویر آشكار است، تك سيارهاي با فاصلهي تقريبي 2.8AU كه متناظر با عدد 2.8 در سلسله اعداد بده-تيتيوس باشد، وجود ندارد. در نتيجه، چنين پنداشته ميشد كه سيارهي ناشناختهاي بايد در حوالي اين فاصله وجود داشته باشد. اخترشناسان با استفاده از قانون كپلر، دورهي گردش چنين سيارهاي را محاسبه كردند و در صدد جستجوي آن برآمدند.
در سال 1801 جرمي با دورهي گردش تقريباً صحيح يافت شد. نخست پنداشتند كه اين همان سيارهي گمشده است. اما طي چند سال اجرام ديگري با مدارهاي مشابه يافتند. ناظران به تدريج پي بردند كه آنچه را يافتند، تك سياره نيست. بلكه نخستين مجموعه از اجرام كوچكي است كه آنها را سيارك ناميدند. نظر برخي دانشمندان اين بود كه چون اعداد بده-تيتيوس تقريب دقيقي با فواصل رصد شده سيارات (جز نپتون و پلوتو) دارد، ممكن است نيرويي در ايجاد اين فاصلهها مؤثر باشد. ساير ناظران بر اين باور بودند كه اين فاصلهبنديها امري تصادفي است.
رابطهي بده-تيتيوس ارزش بيشتري ميداشت اگر ميتوانست دانشمندان را به توضيحي در اين باره برساند كه چرا سيارات در چنين فواصل خاصي به گرد خورشيد تشكيل شدهاند. در واقع نظريههاي متعددي مطرح شده است كه پيش بینی های کاملا متفاوتي دربارهي فاصلهگذاري سيارات ميكند. توجه شود كه رابطهي بده-تيتيوس راه جالبي براي به خاطر سپردن فواصل هفت سياره و كمربند اصلي سياركي ارائه کرد. اما بعدها مشخص شد قانون بُده اعتباری ندارد و صرفا نميبايد آن را يك قانون فيزيكي دانست، با این حال راه حل بُده به کشف تعدادی سیارک انجامید. دانشمندان بعدتر دلیل فاصله زیاد سیارات نپتون و اورانوس را نظریه واهلش دینامیکی دلیل این نقص را تاءثیر گرانش سیارات همسایه میداند.
ادامه دارد …
نویسنده: اسماعیل جوکار- عضو پیوسته بیگ بنگ
منبع: کتاب نجوم دینامیکی، نوشته رابرت تی دیکسون، ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی، مرکز نشر دانشگاهی
(7 نفر , میانگین : 4,43 از 5)
ممنونم از مطالبتون.
من یه چیزی رو متوجه نشدم، آیا منظور اینه که فاصله یه سیاره از سیاره بعدی و سیاره قبلی خودش تابع یه قانون یا یه نسبت خاصیه؟ ممنون میشم اگه یه توضیح مختصری بدید.
بعدها مشخص شد قانون بُده اعتباری ندارد و صرفا نمیباید آن را یک قانون فیزیکی دانست، با این حال راه حل بُده به کشف تعدادی سیارک انجامید. دانشمندان بعدتر دلیل فاصله زیاد سیارات نپتون و اورانوس را نظریه واهلش دینامیکی دلیل این نقص را تاءثیر گرانش سیارات همسایه میداند.