آموزش نجوم و اخترفیزیک مقدماتی: سیارات منظومه شمسی (۳)

بیگ بنگ: در نگاه نخست به نظر می‌رسد که فاصله‌ی سیارات از خورشید تابع الگوی خاصی نیست. مگر آن‌که بگوییم چهار سیاره اول در فاصله‌ای نسبتاً نزدیک و بقیه‌ی آنها در فاصله‌ای بسیار دور قرار دارند.

در این تصویر فاصله سیارات منظومه شمسی تا خورشید را بر حسب واحد نجومی (AU) می بینید.

در این تصویر فاصله سیارات منظومه شمسی تا خورشید را بر حسب واحد نجومی (AU) می بینید.

قسمت سوم: فاصله‌ی سیارات

در سال ۱۷۶۶، یوهان دانیل تیتیوس اهل ویتنبرگ آلمان رابطه‌ی ریاضی بسیار جالبی در مورد فاصله سیارات منظومه شمسی ارائه کرد. این رابطه را «یوهان الرت بده» منتشر کرد که غالبا به نام قانون بُده، نامیده می‌شود. در این تصویر میانگین فاصله‌ی سیارات را مشاهده می‌کنید که بر حسب واحد نجومی (AU) اندازه‌گیری شده است.(به تصویر بالا توجه کنید.) این ارقام با فرایندی که در تصویر نشان داده شده، فاصله سیارات تا خورشید را در واحد نجومی به دقت نشان داده است.

اگرچه اورانوس، نپتون و پلوتو بعداً کشف شده‌اند، اما رابطه‌ی بده-تیتیوس از لحاظ مقایسه ادامه یافته ، بدیهی است که این رابطه با فاصله‌ی تا نپتون و پلوتو که از طریق رصد به دست‌ آمده‌اند، همخوانی ندارد. به طوری که از کمبود این تصویر آشکار است، تک سیاره‌ای با فاصله‌ی تقریبی ۲٫۸AU که متناظر با عدد ۲٫۸ در سلسله اعداد بده-تیتیوس باشد، وجود ندارد. در نتیجه، چنین پنداشته می‌شد که سیاره‌ی ناشناخته‌ای باید در حوالی این فاصله وجود داشته باشد. اخترشناسان با استفاده از قانون کپلر، دوره‌ی گردش چنین سیاره‌ای را محاسبه کردند و در صدد جستجوی آن برآمدند.

در سال ۱۸۰۱ جرمی با دوره‌ی گردش تقریباً صحیح یافت شد. نخست پنداشتند که این همان سیاره‌ی گمشده است. اما طی چند سال اجرام دیگری با مدارهای مشابه یافتند. ناظران به تدریج پی بردند که آنچه را یافتند، تک سیاره نیست. بلکه نخستین مجموعه از اجرام کوچکی است که آنها را سیارک نامیدند. نظر برخی دانشمندان این بود که چون اعداد بده-تیتیوس تقریب دقیقی با فواصل رصد شده سیارات (جز نپتون و پلوتو) دارد، ممکن است نیرویی در ایجاد این فاصله‌ها مؤثر باشد. سایر ناظران بر این باور بودند که این فاصله‌بندی‌ها امری تصادفی است.

رابطه‌ی بده-تیتیوس ارزش بیشتری می‌داشت اگر می‌توانست دانشمندان را به توضیحی در این باره برساند که چرا سیارات در چنین فواصل خاصی به گرد خورشید تشکیل شده‌اند. در واقع نظریه‌های متعددی مطرح شده است که پیش‌ بینی های کاملا متفاوتی درباره‌ی فاصله‌گذاری سیارات می‌کند. توجه شود که رابطه‌ی بده-تیتیوس راه جالبی برای به‌ خاطر سپردن فواصل هفت سیاره و کمربند اصلی سیارکی ارائه کرد. اما 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.

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

image_pdfimage_print
(6 نفر , میانگین : 4٫33 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=18045
اسماعیل جوکار

اسماعیل جوکار

نویسنده این مطلب: اسماعیل جوکار، دانشجوی مقطع کارشناسی فیزیک، علاقمند به فیزیک، نجوم و کیهان شناسی می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۲ پاسخ‌ها

  1. بامداد گفت:

    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.

    • اسماعیل جوکار اسماعیل جوکار گفت:

      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.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *