زمین: تفاوت بین نسخه‌ها

از ویکی نجوم
پرش به: ناوبری، جستجو
سطر ۵۸: سطر ۵۸:
 
== مقدمه ==
 
== مقدمه ==
  
زمین در جمع هشت سیاره ای که بر گرد خورشید می گردند از سیارات کوچک به شمار می رود از حیث قطر و جرم ، پنجمین سیاره و از لحاظ فاصله از [[%D8%AE%D9%88%D8%B1%D8%B4%DB%8C%D8%AF|خورشید]] [[%D8%B3%DB%8C%D8%A7%D8%B1%D9%87|سیاره]] سوم است . از این ها گذشته سیاره ای شبیه چند [[%D8%B3%DB%8C%D8%A7%D8%B1%D9%87|سیاره]] دیگر .تا آنجا که مشاهده شده تنها جایی در جهان است که در آن حیات وجود دارد .
+
زمین در جمع هشت سیاره ای که بر گرد [[خورشید]] می گردند از سیارات کوچک به شمار می رود از حیث قطر و جرم ، پنجمین سیاره و از لحاظ فاصله از [[%D8%AE%D9%88%D8%B1%D8%B4%DB%8C%D8%AF|خورشید]] [[%D8%B3%DB%8C%D8%A7%D8%B1%D9%87|سیاره]] سوم است . از این ها گذشته سیاره ای شبیه چند [[%D8%B3%DB%8C%D8%A7%D8%B1%D9%87|سیاره]] دیگر .تا آنجا که مشاهده شده تنها جایی در جهان است که در آن حیات وجود دارد .
  
 
زمین به هیچ وجه پایگاه مناسبی برای رصد های نجومی نیست .مشکل اصلی ساکن نبودن آن است .همه رصد های را باید به خاطر حرکت زمین تصحیح کرد . به علاوه حرکت زمین حرکتی ساده نیست ؛ بلکه ترکیب بسیار پیچیده ای از دست کم شش حرکت اساسی دارد.
 
زمین به هیچ وجه پایگاه مناسبی برای رصد های نجومی نیست .مشکل اصلی ساکن نبودن آن است .همه رصد های را باید به خاطر حرکت زمین تصحیح کرد . به علاوه حرکت زمین حرکتی ساده نیست ؛ بلکه ترکیب بسیار پیچیده ای از دست کم شش حرکت اساسی دارد.
سطر ۶۵: سطر ۶۵:
 
*محور زمین [[%D8%AD%D8%B1%DA%A9%D8%AA%20%D8%AA%D9%82%D8%AF%DB%8C%D9%85%DB%8C|حرکت تقدیمی]] دارد.
 
*محور زمین [[%D8%AD%D8%B1%DA%A9%D8%AA%20%D8%AA%D9%82%D8%AF%DB%8C%D9%85%DB%8C|حرکت تقدیمی]] دارد.
 
*محور زمین حرکتی ترقصی دارد.([[%D8%B1%D9%82%D8%B5%20%D9%85%D8%AD%D9%88%D8%B1%DB%8C|رقص محوری]])<br/>
 
*محور زمین حرکتی ترقصی دارد.([[%D8%B1%D9%82%D8%B5%20%D9%85%D8%AD%D9%88%D8%B1%DB%8C|رقص محوری]])<br/>
*خورشید به همراه زمین و 7 سیاره دیگر در جمع خوشه محلی ستارگان با سرعت 20 کیلومتر در ثانیه یه سمت ستاره[[%D9%86%D8%B3%D8%B1%20%D9%88%D8%A7%D9%82%D8%B9|نسر واقع]] در حرکت است.
+
*خورشید به همراه زمین و 7 سیاره دیگر در جمع خوشه محلی ستارگان با سرعت 20 کیلومتر در ثانیه یه سمت ستاره [[%D9%86%D8%B3%D8%B1%20%D9%88%D8%A7%D9%82%D8%B9|نسر واقع]] در حرکت است.
 
*خوشه محلی ستارگان یا سرعتی در حدود چند صد کیلومتر در ثانیه بر گرد مرکز [[%DA%A9%D9%87%DA%A9%D8%B4%D8%A7%D9%86|کهکشان]] ما می گردد.
 
*خوشه محلی ستارگان یا سرعتی در حدود چند صد کیلومتر در ثانیه بر گرد مرکز [[%DA%A9%D9%87%DA%A9%D8%B4%D8%A7%D9%86|کهکشان]] ما می گردد.
  
سطر ۷۴: سطر ۷۴:
 
== سیاره مادر ==
 
== سیاره مادر ==
  
زمین سیاره‌ای که بر روی آن زندگی می کنیم سومین [[%D8%B3%DB%8C%D8%A7%D8%B1%D9%87|سیاره]] [[%D9%85%D9%86%D8%B8%D9%88%D9%85%D9%87%20%D8%B4%D9%85%D8%B3%DB%8C|منظومه شمسی]] است. فاصله ی زمین به طور متوسط تا خورشید برابر با یک واحد نجومی است.هر واحد نجومی برابر با 150 میلیون کیلومتر است. زمین دارای یک قمر می باشد. عطارد و زهره هیچ قمری نداشته و سایر سیارات منظومه شمسی هر کدام دارای دو یا چندین قمر هستند.
+
زمین سیاره‌ای که بر روی آن زندگی می کنیم سومین [[%D8%B3%DB%8C%D8%A7%D8%B1%D9%87|سیاره]] [[%D9%85%D9%86%D8%B8%D9%88%D9%85%D9%87%20%D8%B4%D9%85%D8%B3%DB%8C|منظومه شمسی]] است. فاصله ی زمین به طور متوسط تا خورشید برابر با یک واحد نجومی است.هر واحد نجومی برابر با 150 میلیون کیلومتر است. زمین دارای یک قمر می باشد. [[عطارد]] و [[زهره]] هیچ قمری نداشته و سایر سیارات منظومه شمسی هر کدام دارای دو یا چندین قمر هستند.
  
 
سیاره زمین تنها ذره کوچکی از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه ای برای تنها گونه های یافت شده حیات در کل جهان می باشد. حیوانات، گیاهان و دیگر ارگانیزم های حیات تقریبا در همه جای سطح زمین وجود دارند. آنها می توانند در روی زمین به حیات ادامه دهند چرا که این سیاره در فاصله مناسبی نسبت به خورشید قرار گرفته است(کمربند سبز منظومه شمسی). بیشتر گونه های حیات به گرما و نور خورشید برای ادامه زندگی خود نیاز دارند. اگر زمین اندکی به خورشید نزدیک تر بود گرما و حرارت زیاد آن همه این گونه ها را می سوزاند و اگر قدری از خورشید دورتر بود بر اثر کمبود انرژی خورشید حیات در روی آن از بین می رفت. برای ادامه حیات وجود آب نیز ضروری می باشد که زمین سرشار از آن است. آب بیشتر سطح زمین را پوشانده است.
 
سیاره زمین تنها ذره کوچکی از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه ای برای تنها گونه های یافت شده حیات در کل جهان می باشد. حیوانات، گیاهان و دیگر ارگانیزم های حیات تقریبا در همه جای سطح زمین وجود دارند. آنها می توانند در روی زمین به حیات ادامه دهند چرا که این سیاره در فاصله مناسبی نسبت به خورشید قرار گرفته است(کمربند سبز منظومه شمسی). بیشتر گونه های حیات به گرما و نور خورشید برای ادامه زندگی خود نیاز دارند. اگر زمین اندکی به خورشید نزدیک تر بود گرما و حرارت زیاد آن همه این گونه ها را می سوزاند و اگر قدری از خورشید دورتر بود بر اثر کمبود انرژی خورشید حیات در روی آن از بین می رفت. برای ادامه حیات وجود آب نیز ضروری می باشد که زمین سرشار از آن است. آب بیشتر سطح زمین را پوشانده است.
سطر ۸۰: سطر ۸۰:
 
زمین بزرگترین سیاره ی خاکی است.تنها سیاره ای است که زندگی بر روی آن امکان پذیر و روی آن آب به هر سه شکل جامد(یخ)، مایع و گاز وجود دارد. این سیاره خاکی دارای قطری (استوایی) حدود 12760 کیلومتر، مساحت رویه 500 میلیون کیلومتر مربع و حجمی در حدود یک هزار میلیارد کیلومتر مربع است. دوره تناوب [[%D8%AD%D8%B1%DA%A9%D8%AA%20%D9%88%D8%B6%D8%B9%DB%8C|حرکت وضعی]] زمین به دور محورش 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه است. به عبارتی دیگر مدت زمان یک شبانه روز این مقدار است. فیثاغورث در قرن ششم پیش از میلاد پی برد که زمین کروی است.
 
زمین بزرگترین سیاره ی خاکی است.تنها سیاره ای است که زندگی بر روی آن امکان پذیر و روی آن آب به هر سه شکل جامد(یخ)، مایع و گاز وجود دارد. این سیاره خاکی دارای قطری (استوایی) حدود 12760 کیلومتر، مساحت رویه 500 میلیون کیلومتر مربع و حجمی در حدود یک هزار میلیارد کیلومتر مربع است. دوره تناوب [[%D8%AD%D8%B1%DA%A9%D8%AA%20%D9%88%D8%B6%D8%B9%DB%8C|حرکت وضعی]] زمین به دور محورش 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه است. به عبارتی دیگر مدت زمان یک شبانه روز این مقدار است. فیثاغورث در قرن ششم پیش از میلاد پی برد که زمین کروی است.
  
<br/>[[File:2s20px-dTerrestrial planet size comparisons.jpg|frame|جپ]] {{-}}
+
<br/>[[File:2s20px-dTerrestrial planet size comparisons.jpg|frame|مقایسه اندازه زمین]] {{-}}
  
 
== <br/> ==
 
== <br/> ==
سطر ۱۴۰: سطر ۱۴۰:
 
ساختار داخلی زمین را می توان به چهار بخش تقسیم کرد : الف) پوسته ب) جُبه یا گوشته پ) هسته بیرونی ت) هسته درونی
 
ساختار داخلی زمین را می توان به چهار بخش تقسیم کرد : الف) پوسته ب) جُبه یا گوشته پ) هسته بیرونی ت) هسته درونی
  
<br/>[[File:20110214123203529 3.jpg|frame|جپ]] {{-}}
+
<br/>[[File:20110214123203529 3.jpg|frame|ساختار داخلی زمین]] {{-}}
  
 
== حرکات زمین ==
 
== حرکات زمین ==
سطر ۱۷۰: سطر ۱۷۰:
 
دانشمندان نگران این مشکل هستند که انسان ها و اکوسیستم های طبیعی نتوانند خود را با این تغییرات سریع آب و هوایی وفق دهند.اکوسیستم شامل ارگانیزمهای زنده و محیط فیزیکی در یک محدوده مشخص است.این گرم شدن عمومی می تواند منتج به ضرر های فراوانی شود به همین دلیل کشور هایی در سراسر جهان به منظور کنترل این بحران قرار دادی را با نام پروتوکل کیوتو طرح کرده اند. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>
 
دانشمندان نگران این مشکل هستند که انسان ها و اکوسیستم های طبیعی نتوانند خود را با این تغییرات سریع آب و هوایی وفق دهند.اکوسیستم شامل ارگانیزمهای زنده و محیط فیزیکی در یک محدوده مشخص است.این گرم شدن عمومی می تواند منتج به ضرر های فراوانی شود به همین دلیل کشور هایی در سراسر جهان به منظور کنترل این بحران قرار دادی را با نام پروتوکل کیوتو طرح کرده اند. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>
  
<br/>گازهای اصلی تشکیل دهندۀ اتمسفر [[زمین|زمین]]، یعنی نیتروژن و اکسیژن، گاز گلخانه­ای نیستند. دلیل آن این است که گازهای دو­اتمی مانند این دو، اشعۀ فروسرخ را نه جذب و نه تابش می­کنند. دی­اکسید کربن گاز گلخانه­ای اصلی در اتمسفر است. برای اعصار متمادی درصد آن در جو پایدار مانده است، اما متأسفانه سوختن سوخت­های فسیلی (که دارای کربن ذخیره شده هستند) به سرعت در حال افزایش دی­اکسید کربن است که به­طور قطع بیشترین سهم را در این حقیقت که دمای زمین درحال بالا رفتن است، دارد - پدیده­ای موسوم به گرم­ شدن زمین.
+
<br/>گازهای اصلی تشکیل دهندۀ اتمسفر [[زمین|زمین]]، یعنی نیتروژن و اکسیژن، گاز گلخانه­ای نیستند. دلیل آن این است که گازهای دو­اتمی مانند این دو، اشعۀ فروسرخ را نه جذب و نه تابش می­کنند. دی­ اکسید کربن گاز گلخانه­ای اصلی در اتمسفر است. برای اعصار متمادی درصد آن در جو پایدار مانده است، اما متأسفانه سوختن سوخت­های فسیلی (که دارای کربن ذخیره شده هستند) به سرعت در حال افزایش دی­اکسید کربن است که به­طور قطع بیشترین سهم را در این حقیقت که دمای زمین درحال بالا رفتن است، دارد - پدیده­ای موسوم به گرم­ شدن زمین.
  
 
بخار آب یکی از گازهای گلخانه­ای است که عملاً بیشترین سهم را در اثر گلخانه­ای دارد، یعنی چیزی بین 36% تا 66% . مقدار بخار آب موجود در هوا از جایی به جای دیگر تفاوت چشمگیر دارد، اما در کل، فعالیت انسان بر میزان غلظت آن تأثیر مستقیم ندارد (مگر در جاهایی مثل زمین­های آبیاری شده) و اثرات آن بر آب­ و هوای زمین ثابت مانده است.
 
بخار آب یکی از گازهای گلخانه­ای است که عملاً بیشترین سهم را در اثر گلخانه­ای دارد، یعنی چیزی بین 36% تا 66% . مقدار بخار آب موجود در هوا از جایی به جای دیگر تفاوت چشمگیر دارد، اما در کل، فعالیت انسان بر میزان غلظت آن تأثیر مستقیم ندارد (مگر در جاهایی مثل زمین­های آبیاری شده) و اثرات آن بر آب­ و هوای زمین ثابت مانده است.
  
 
هم­ اکنون مقدار دو گاز گلخانه­ای دیگر هم در حال افزایش است:
 
هم­ اکنون مقدار دو گاز گلخانه­ای دیگر هم در حال افزایش است:
*1)توانایی حفظ حرارت در متان 20 برابر دی­اکسید کربن است. ما هر ساله 500 ملیون تن متان به جو اضافه می­کنیم. این کار از طریق پرورش دام، معادن زغال­سنگ، کندوکاو برای نفت و گاز طبیعی، مزارع برنج و پوسیدگی زباله در محل انباشت آن صورت می­گیرد.
+
*1)توانایی حفظ حرارت در متان 20 برابر دی ­اکسید کربن است. ما هر ساله 500 ملیون تن متان به جو اضافه می­کنیم. این کار از طریق پرورش دام، معادن زغال ­سنگ، کندوکاو برای نفت و گاز طبیعی، مزارع برنج و پوسیدگی زباله در محل انباشت آن صورت می­گیرد.
 
*2)هرساله بین 7 تا 13 ملیون تن اکسید نیتروژن، ناشی از کودهای نیتروژنی، فضولات حیوانی و انسانی و اگزوز خودروها، به جو وارد می‌شود.
 
*2)هرساله بین 7 تا 13 ملیون تن اکسید نیتروژن، ناشی از کودهای نیتروژنی، فضولات حیوانی و انسانی و اگزوز خودروها، به جو وارد می‌شود.
  
سطر ۱۸۲: سطر ۱۸۲:
 
=== دلایل افزایش دمای سطح زمین ===
 
=== دلایل افزایش دمای سطح زمین ===
  
کارشناسان هواشناسی گرم شدن هوا را از سال های 1800 انالیز کردند.اغلب آنها به این نتیجه رسیده اند که فعالیت های انسانی را عامل اصلی این گرم شدن هوا است.فعالیت های انسانی با افزایش خاصیت گلخانه ای زمین در گرم شدن زمین دخالت دارد.اثز گلخانه ای سطح زمین را در فرایند پیچیده ای که با همراهی نور خورشید گاز ها و ذرات موجود در اتمسفر صورت می گیرد گرم می کند.گاز هایی که گرما را در اتمسفر زمین نگه می دارند با اصطلاحا به دام می اندازند گاز های گلخانه ای نامیده می شوند.
+
کارشناسان هواشناسی گرم شدن هوا را از سال های 1800 انالیز کردند.اغلب آنها به این نتیجه رسیده اند که فعالیت های انسانی را عامل اصلی این گرم شدن هوا است.فعالیت های انسانی با افزایش خاصیت گلخانه ای زمین در گرم شدن زمین دخالت دارد.اثز گلخانه ای سطح زمین را در فرایند پیچیده ای که با همراهی نور خورشید گاز ها و ذرات موجود در [[اتمسفر]] صورت می گیرد گرم می کند.گاز هایی که گرما را در اتمسفر زمین نگه می دارند با اصطلاحا به دام می اندازند گاز های گلخانه ای نامیده می شوند.
  
 
اصلی ترین فعالیت انسانی که منجر به گرمای زمین می شود سوزاندن سوختهای فسیلی و از بین بردن جنگل هاست.بیشتر سوخت فسیلی در اتوموبیل ها کارخانه ها و نیروگاه ها به مصرف می رسد.سوزاندن این سوخت ها گاز دی اکسید کربن با علامت اختصاریCO<sub>2</sub>تولید می کند.CO<sub>2</sub>از گاز های گلخانه ای است که روند فرار گرما از جو به فضا را بسیار کند می کند.درختان و دیگر گیاهان در روند فتوسنتز گازCO<sub>2</sub> را از هوا جذب می کنند.با از بین بردن گیاهان میزان گاز CO<sub>2</sub>در هوا افزایش می یابد.تجزیه شدن گیاهان نیز منجر به افزایش این گاز می شود. گروه کمی از دانشمندان معتقدند که افزایش گاز های گلخانه ای عامل اصلی این افزایش دما نیست بلکه افزایش انرژی تابیده شده از خورشید عامل اصلی می باشد.اما بیشتر کارشناسان هواشناسی تاثیر این عامل را در روند افزایش دمای عمومی کره زمین بسیار ناچیز می دانند. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>
 
اصلی ترین فعالیت انسانی که منجر به گرمای زمین می شود سوزاندن سوختهای فسیلی و از بین بردن جنگل هاست.بیشتر سوخت فسیلی در اتوموبیل ها کارخانه ها و نیروگاه ها به مصرف می رسد.سوزاندن این سوخت ها گاز دی اکسید کربن با علامت اختصاریCO<sub>2</sub>تولید می کند.CO<sub>2</sub>از گاز های گلخانه ای است که روند فرار گرما از جو به فضا را بسیار کند می کند.درختان و دیگر گیاهان در روند فتوسنتز گازCO<sub>2</sub> را از هوا جذب می کنند.با از بین بردن گیاهان میزان گاز CO<sub>2</sub>در هوا افزایش می یابد.تجزیه شدن گیاهان نیز منجر به افزایش این گاز می شود. گروه کمی از دانشمندان معتقدند که افزایش گاز های گلخانه ای عامل اصلی این افزایش دما نیست بلکه افزایش انرژی تابیده شده از خورشید عامل اصلی می باشد.اما بیشتر کارشناسان هواشناسی تاثیر این عامل را در روند افزایش دمای عمومی کره زمین بسیار ناچیز می دانند. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>
سطر ۲۰۸: سطر ۲۰۸:
 
== دوران های یخبندان زمین ==
 
== دوران های یخبندان زمین ==
  
یکی از مباحث علمی مطرح در زمان ما،بحث درباره ی علل بروز دورانهای یخبندانهای گذشته و پیشگویی امکان وقوع عصر یخبندان جدیدی در آینده است.تنها در 18000 سال پیش،بخش شمالی ایالات متحده و سرزمین های دیگری در همین عرضهای جغرافیایی پوشیده از یخ بوده است.شواهد اثباتی این واقعه را هنوز می توان در قسمت هایی از ایالت مینه سوتا دید.به نظر برخی ناظران،سرمای شدید این دورانها ناشی از وقوع رخدادهای فاجعه بار،از قبیل برخورد یک سیارک،شهابسنگ یا ستاره دنباله داری غول پیکر با زمین،و در نتیجه برخاستن غباری عظیم بوده،که مانع رسیدن گرمای خورشید به زمین شده است.برخی دیگر بر این عقیده اند که منشا دورانهای یخبندان اثری آمیخته از چند تغییر در حرکت زمین بوده است.در اینجا می خواهیم یک سناریوی ممکن را در این باره ارائه دهیم.در بحث مربوط به حرکت تقدیمی زمین به این نتیجه رسیدیم که کجی محور زمین همیشه 23.5 درجه است.این نتیجه گیری درست نیست،زیرا در هر دوره بسیار طولانی 41000 ساله،کجی محور زمین به اندازه 4 درجه تغییر می کند.هرگاه این کجی بیشتر از 23.5 درجه شود،تغییرات فصلی شدیدتر می شوند،یعنی سیر ظاهری خورشید،در تابستان ما،در شمال دورتر و در زمستان ما در جنوب دورتر می شود.چنین تغییر مشخصی در کجی محور زمین به پایین تر رفتن دما می انجامد و لایه ضخیمتری از یخ در نواحی قطبی را تشکیل می دهد.این روند افزایش بیش از حد لایه های یخی معمولا با افزایش آب شدن یخ در تابستان جبران می شود،اما عامل دیگری است که گاه گاه با بیشتر کج شدن محور زمین مصادف می شود.
+
یکی از مباحث علمی مطرح در زمان ما،بحث درباره ی علل بروز دورانهای یخبندانهای گذشته و پیشگویی امکان وقوع عصر یخبندان جدیدی در آینده است.تنها در 18000 سال پیش،بخش شمالی ایالات متحده و سرزمین های دیگری در همین عرضهای جغرافیایی پوشیده از یخ بوده است.شواهد اثباتی این واقعه را هنوز می توان در قسمت هایی از ایالت مینه سوتا دید.به نظر برخی ناظران،سرمای شدید این دورانها ناشی از وقوع رخدادهای فاجعه بار،از قبیل برخورد یک [[سیارک]]،[[شهابسنگ]] یا [[دنباله دار|دنباله داری]] غول پیکر با زمین،و در نتیجه برخاستن غباری عظیم بوده،که مانع رسیدن گرمای خورشید به زمین شده است.برخی دیگر بر این عقیده اند که منشا دورانهای یخبندان اثری آمیخته از چند تغییر در حرکت زمین بوده است.در اینجا می خواهیم یک سناریوی ممکن را در این باره ارائه دهیم.در بحث مربوط به حرکت تقدیمی زمین به این نتیجه رسیدیم که کجی محور زمین همیشه 23.5 درجه است.این نتیجه گیری درست نیست،زیرا در هر دوره بسیار طولانی 41000 ساله،کجی محور زمین به اندازه 4 درجه تغییر می کند.هرگاه این کجی بیشتر از 23.5 درجه شود،تغییرات فصلی شدیدتر می شوند،یعنی سیر ظاهری خورشید،در تابستان ما،در شمال دورتر و در زمستان ما در جنوب دورتر می شود.چنین تغییر مشخصی در کجی محور زمین به پایین تر رفتن دما می انجامد و لایه ضخیمتری از یخ در نواحی قطبی را تشکیل می دهد.این روند افزایش بیش از حد لایه های یخی معمولا با افزایش آب شدن یخ در تابستان جبران می شود،اما عامل دیگری است که گاه گاه با بیشتر کج شدن محور زمین مصادف می شود.
  
 
همچنین زمین در یک دوره ی 100000 ساله دستخوش تغییراتی در خروج از مرکزیت مدار خود می شود و این امر به تغییر زیادتری در فاصله ی مابین خورشید و زمین می انجامد.اکنون فرض کنیم که سه حالت در یک زمان صورت گیرد : (1) قطب شمال بر اثر کج شدن،از خورشید دور شود،یعنی در شمال زمستان باشد؛(2) به علت افزایش خروج از مرکز و حرکت تقدیمی زمین ،فاصله آن از خورشید دورتر از فاصله صدها هزار سال پیش شود؛(3)به علت دورتر شدن از خورشید،حرکت زمین در مدار خود کندتر،و بنابراین زمستانش طولانی تر شود.ترکیب همه این عوامل موجب ضخیمتر شدن یخی می شود که پس از ذوب شدن مقداری از آن در تابستان کوتاه بعد باقی می ماند.افزایش کلی در لایه های یخ می تواند عصر یخ بندان جدیدی را به وجود آورد.این نظریه طرفداران بسیاری دارد،اما کسان دیگری هم هستند که در این باره تردید می کنند و مدعی اند که اثر کلی این تغییرات برای ایجاد عصر یخبندان کافی نیست.<ref name="multiple3">کتاب نجوم دینامیکی نوشته رابرت تی. دیکسون/ ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref>
 
همچنین زمین در یک دوره ی 100000 ساله دستخوش تغییراتی در خروج از مرکزیت مدار خود می شود و این امر به تغییر زیادتری در فاصله ی مابین خورشید و زمین می انجامد.اکنون فرض کنیم که سه حالت در یک زمان صورت گیرد : (1) قطب شمال بر اثر کج شدن،از خورشید دور شود،یعنی در شمال زمستان باشد؛(2) به علت افزایش خروج از مرکز و حرکت تقدیمی زمین ،فاصله آن از خورشید دورتر از فاصله صدها هزار سال پیش شود؛(3)به علت دورتر شدن از خورشید،حرکت زمین در مدار خود کندتر،و بنابراین زمستانش طولانی تر شود.ترکیب همه این عوامل موجب ضخیمتر شدن یخی می شود که پس از ذوب شدن مقداری از آن در تابستان کوتاه بعد باقی می ماند.افزایش کلی در لایه های یخ می تواند عصر یخ بندان جدیدی را به وجود آورد.این نظریه طرفداران بسیاری دارد،اما کسان دیگری هم هستند که در این باره تردید می کنند و مدعی اند که اثر کلی این تغییرات برای ایجاد عصر یخبندان کافی نیست.<ref name="multiple3">کتاب نجوم دینامیکی نوشته رابرت تی. دیکسون/ ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref>

نسخهٔ ‏۲۲ مارس ۲۰۱۳، ساعت ۱۶:۱۶

این نوشتار خرد توسط مؤلف آن تکمیل می‌شود . لطفا شکیبا باشید . 


زمین
280x200px

نام زمین (earth)
فاصله ازخورشید به طور میانگین 149650000 km
خروج از مرکز مدار 0.17
دوره تناوب حرکت انتقالی به دورخورشید

نجومی ،256 و 365 روز متوسط

خورشیدی

سرعت مداری 30 km/s
قطر (، حداقل ) 12720 km
قطر(حداکثر) 12760 km
مساحت رویه 500000000 km2
حجم در حدور یک هزار میلیارد کیلومتر مربع
چگالی 5.5 برابر آب
سرعت گریز 11 km/s
دوره تناوب حرکت وضعی به دور خود 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه
زاویه میل استوا با مدار 23.5°
نسبت بازتاب 0.36
شتاب گرانش در سطح دریا 9.8 m/s <ref name="multiple2">کتاب نجوم به زبان ساده/ مایر دگانی/ مترجم: محمد رضا خواچه پور</ref>

مقدمه

زمین در جمع هشت سیاره ای که بر گرد خورشید می گردند از سیارات کوچک به شمار می رود از حیث قطر و جرم ، پنجمین سیاره و از لحاظ فاصله از خورشید سیاره سوم است . از این ها گذشته سیاره ای شبیه چند سیاره دیگر .تا آنجا که مشاهده شده تنها جایی در جهان است که در آن حیات وجود دارد .

زمین به هیچ وجه پایگاه مناسبی برای رصد های نجومی نیست .مشکل اصلی ساکن نبودن آن است .همه رصد های را باید به خاطر حرکت زمین تصحیح کرد . به علاوه حرکت زمین حرکتی ساده نیست ؛ بلکه ترکیب بسیار پیچیده ای از دست کم شش حرکت اساسی دارد.

  • زمین به دور محورش دوران می کند.
  • محور زمین به گرد خورشید می گردد.
  • محور زمین حرکت تقدیمی دارد.
  • محور زمین حرکتی ترقصی دارد.(رقص محوری)
  • خورشید به همراه زمین و 7 سیاره دیگر در جمع خوشه محلی ستارگان با سرعت 20 کیلومتر در ثانیه یه سمت ستاره نسر واقع در حرکت است.
  • خوشه محلی ستارگان یا سرعتی در حدود چند صد کیلومتر در ثانیه بر گرد مرکز کهکشان ما می گردد.


حواس آدمی این حرکات را نمی یابد ، همانطور که مسافران قطاری که با حرکت یکنواخت پیش می رد سرعت آن را حس نمی کنند. تنها موقعی که مسافران از پنجره بیرون را نگاه میکنند متوجه سرعت واقعی قطار می شوند. برای ناظر زمینی هم وضع بر همین منوال است .برای پی بردن به حرکات واقعی زمین مرجع باید حرکت جرم های سماوی دیگر باشد . <ref name="multiple2">کتاب نجوم به زبان ساده/ مایر دگانی/ مترجم: محمد رضا خواچه پور</ref>


سیاره مادر

زمین سیاره‌ای که بر روی آن زندگی می کنیم سومین سیاره منظومه شمسی است. فاصله ی زمین به طور متوسط تا خورشید برابر با یک واحد نجومی است.هر واحد نجومی برابر با 150 میلیون کیلومتر است. زمین دارای یک قمر می باشد. عطارد و زهره هیچ قمری نداشته و سایر سیارات منظومه شمسی هر کدام دارای دو یا چندین قمر هستند.

سیاره زمین تنها ذره کوچکی از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه ای برای تنها گونه های یافت شده حیات در کل جهان می باشد. حیوانات، گیاهان و دیگر ارگانیزم های حیات تقریبا در همه جای سطح زمین وجود دارند. آنها می توانند در روی زمین به حیات ادامه دهند چرا که این سیاره در فاصله مناسبی نسبت به خورشید قرار گرفته است(کمربند سبز منظومه شمسی). بیشتر گونه های حیات به گرما و نور خورشید برای ادامه زندگی خود نیاز دارند. اگر زمین اندکی به خورشید نزدیک تر بود گرما و حرارت زیاد آن همه این گونه ها را می سوزاند و اگر قدری از خورشید دورتر بود بر اثر کمبود انرژی خورشید حیات در روی آن از بین می رفت. برای ادامه حیات وجود آب نیز ضروری می باشد که زمین سرشار از آن است. آب بیشتر سطح زمین را پوشانده است.

زمین بزرگترین سیاره ی خاکی است.تنها سیاره ای است که زندگی بر روی آن امکان پذیر و روی آن آب به هر سه شکل جامد(یخ)، مایع و گاز وجود دارد. این سیاره خاکی دارای قطری (استوایی) حدود 12760 کیلومتر، مساحت رویه 500 میلیون کیلومتر مربع و حجمی در حدود یک هزار میلیارد کیلومتر مربع است. دوره تناوب حرکت وضعی زمین به دور محورش 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه است. به عبارتی دیگر مدت زمان یک شبانه روز این مقدار است. فیثاغورث در قرن ششم پیش از میلاد پی برد که زمین کروی است.


مقایسه اندازه زمین




شکل زمین

شکل زمین خیلی نزدیک به کره است .کوه ها و دره ها این شکل کروی را اندکی تغییر داده اند .در واقع اگر زمین را به گوی کروی مقیاس کنیم ، از گوی بیلیارد مقیاس کنیم از گوی بیلیار کامل تر خواهد بود .این کره اندکی در قسب ها پخ است :قطر قطبی زمین 40 کیلومتر کم تر از قطر آن در استوا است .بنابر این شکل زمین یک کره وار پخ است . پخ بودن زمین تا اندازه ای علت تغیر وزن اجسام با عرض جغرافیایی به شمار می رود . چون جسمی که در قطب باشد به مرکز زمین نزدیک تر است ، وزن آن بیشتر است. تفاوت وزن از استوا تا قطب حدود نیم درصد است . <ref name="multiple2">کتاب نجوم به زبان ساده/ مایر دگانی/ مترجم: محمد رضا خواچه پور</ref>


حجم زمین

چون زمین تقریباً کروی است می توان از فرمول تعیین حجم کره استفاده کرد: 4/3 πr3

مقدار شعاع زمین برابر است با: 6375km

درنتیجه حجم زمین حدوداً برابر: V=4/3(3.1416)(63753)Km

V=1.085×1012 کیلومترمکعب . <ref name="multiple3">کتاب نجوم دینامیکی نوشته رابرت تی. دیکسون/ ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref>

جرم زمین

باید به روش غیر مستقیم این جرم زمین را اندازه گرفت چون نمی توان آن را روی ترازو گذاشت.

F=(Gm1*m2)/r2

F=نیروی گرانش

G=ثابت گرانش

m1=جرم جسم 1

m2=جرم جسم2

جواب برابر :گرم

5.98×1027 . <ref name="multiple3">کتاب نجوم دینامیکی نوشته رابرت تی. دیکسون/ ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref>


چگالی زمین

جرم زمین برابر است با: گرم 5.98×1027

حجم زمین هم همانطور که در قسمت "حجم زمین" حل شد برابر است با: سانتی مترمکعب1027×1.08

در نتیجه ی این که چگالی برابر است با جرم بر حجم،چگالی حدوداً می شود: cm3 5.5 .

<ref name="multiple3">کتاب نجوم دینامیکی نوشته رابرت تی. دیکسون/ ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref>

ساختار

ساختار داخلی زمین را می توان به چهار بخش تقسیم کرد : الف) پوسته ب) جُبه یا گوشته پ) هسته بیرونی ت) هسته درونی


ساختار داخلی زمین

حرکات زمین

زمین دارای شش حرکت اساسی است :

الف) حرکت وضعی: چرخش به دور محور قطبین شمال جنوب در مدت زمان یک شبانه رو



ب) حرکت انتقالی: گردش در مدار بیضوی خود به دور خورشید طی مدت یک سال شمسی


ج) حرکت تقدیمی: محور چرخش زمین نسبت به خط عمود بر صفحه مدار ، دارای زاویه انحرافی معادل 5/23 درجه است و زمین هر 23:56 یک بار حول آن می چرخد . اما جهت این محور فرضی در فضا ثابت نیست و به کندی حول خط عمود گردش می‌کند .


د) حرکت ترقصی: (رقص محوری):جا به جایی مرکز جرم زمین و ماه که موجب حرکت زیگزاگی می شود.


ه) حرکت خورشید، زمین و دیگر سیارات در داخل خوشه ستارگان و به سمت ستاره نسر واقع


و) حرکت خوشه ستارگاه به دور مرکز کهکشان راه شیری



گرم شدن زمین

گرم شدن کلی کره زمین به معنای افزایش میانگین دمای سطح زمین است.از اواخر سال های 1800 میانگین دمای کلی 0.4 تا 0.8 درجه سانتی گراد افزایش یافته است.بسیاری از کارشناسان پیش بینی کرده اند که میانگین دمای زمین در سال 2100 ، 1.4 تا 5.8 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت.این مقدار افزایش بیشترین مقداری است که ظرف هزار سال اخیر برای زمین پیش آمده است.

دانشمندان نگران این مشکل هستند که انسان ها و اکوسیستم های طبیعی نتوانند خود را با این تغییرات سریع آب و هوایی وفق دهند.اکوسیستم شامل ارگانیزمهای زنده و محیط فیزیکی در یک محدوده مشخص است.این گرم شدن عمومی می تواند منتج به ضرر های فراوانی شود به همین دلیل کشور هایی در سراسر جهان به منظور کنترل این بحران قرار دادی را با نام پروتوکل کیوتو طرح کرده اند. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>


گازهای اصلی تشکیل دهندۀ اتمسفر زمین، یعنی نیتروژن و اکسیژن، گاز گلخانه­ای نیستند. دلیل آن این است که گازهای دو­اتمی مانند این دو، اشعۀ فروسرخ را نه جذب و نه تابش می­کنند. دی­ اکسید کربن گاز گلخانه­ای اصلی در اتمسفر است. برای اعصار متمادی درصد آن در جو پایدار مانده است، اما متأسفانه سوختن سوخت­های فسیلی (که دارای کربن ذخیره شده هستند) به سرعت در حال افزایش دی­اکسید کربن است که به­طور قطع بیشترین سهم را در این حقیقت که دمای زمین درحال بالا رفتن است، دارد - پدیده­ای موسوم به گرم­ شدن زمین.

بخار آب یکی از گازهای گلخانه­ای است که عملاً بیشترین سهم را در اثر گلخانه­ای دارد، یعنی چیزی بین 36% تا 66% . مقدار بخار آب موجود در هوا از جایی به جای دیگر تفاوت چشمگیر دارد، اما در کل، فعالیت انسان بر میزان غلظت آن تأثیر مستقیم ندارد (مگر در جاهایی مثل زمین­های آبیاری شده) و اثرات آن بر آب­ و هوای زمین ثابت مانده است.

هم­ اکنون مقدار دو گاز گلخانه­ای دیگر هم در حال افزایش است:

  • 1)توانایی حفظ حرارت در متان 20 برابر دی ­اکسید کربن است. ما هر ساله 500 ملیون تن متان به جو اضافه می­کنیم. این کار از طریق پرورش دام، معادن زغال ­سنگ، کندوکاو برای نفت و گاز طبیعی، مزارع برنج و پوسیدگی زباله در محل انباشت آن صورت می­گیرد.
  • 2)هرساله بین 7 تا 13 ملیون تن اکسید نیتروژن، ناشی از کودهای نیتروژنی، فضولات حیوانی و انسانی و اگزوز خودروها، به جو وارد می‌شود.

بیش از دو درجه افزایش در دمای متوسط زمین می­تواند عواقب بسیار زیان­باری برای نسل بشر به بار آورد و به­همین دلیل موضوع با­ جدیت در حال پی­گیری است. <ref name="multiple2">کتاب درآمدی بر نجوم و کیهان‌شناسی/ ایان موریسون/ مترجم: غلامرضا شاه‌علی</ref>

دلایل افزایش دمای سطح زمین

کارشناسان هواشناسی گرم شدن هوا را از سال های 1800 انالیز کردند.اغلب آنها به این نتیجه رسیده اند که فعالیت های انسانی را عامل اصلی این گرم شدن هوا است.فعالیت های انسانی با افزایش خاصیت گلخانه ای زمین در گرم شدن زمین دخالت دارد.اثز گلخانه ای سطح زمین را در فرایند پیچیده ای که با همراهی نور خورشید گاز ها و ذرات موجود در اتمسفر صورت می گیرد گرم می کند.گاز هایی که گرما را در اتمسفر زمین نگه می دارند با اصطلاحا به دام می اندازند گاز های گلخانه ای نامیده می شوند.

اصلی ترین فعالیت انسانی که منجر به گرمای زمین می شود سوزاندن سوختهای فسیلی و از بین بردن جنگل هاست.بیشتر سوخت فسیلی در اتوموبیل ها کارخانه ها و نیروگاه ها به مصرف می رسد.سوزاندن این سوخت ها گاز دی اکسید کربن با علامت اختصاریCO2تولید می کند.CO2از گاز های گلخانه ای است که روند فرار گرما از جو به فضا را بسیار کند می کند.درختان و دیگر گیاهان در روند فتوسنتز گازCO2 را از هوا جذب می کنند.با از بین بردن گیاهان میزان گاز CO2در هوا افزایش می یابد.تجزیه شدن گیاهان نیز منجر به افزایش این گاز می شود. گروه کمی از دانشمندان معتقدند که افزایش گاز های گلخانه ای عامل اصلی این افزایش دما نیست بلکه افزایش انرژی تابیده شده از خورشید عامل اصلی می باشد.اما بیشتر کارشناسان هواشناسی تاثیر این عامل را در روند افزایش دمای عمومی کره زمین بسیار ناچیز می دانند. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>

عواقب افزایش دما

ادامه این افزایش دما آثار مخرب زیادی در بر دارد.ممکن است گیاهان و جانوران دریازی به مخاطره جدی بیفتند.زیستگاه های گیاهان و حیوانات دچار تغییرات اساسی می شوند.الگو های آب و هوا دستخوش تغییرات می شوند و نتیجه آن وقوع سیل و خشکسالی و طوفان های شدید و مخرب خواهد بود.افزایش دما با ذوب نمودن یخهای قطبی باعث بالا آمدن سطح آب دریا ها می شود.در مناطق خاصی از زمین بیماری های انسانی گسترش می یابد و محصولات کشاورزی نابود می شود. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>

تاثیر گرما بر آبها

در هنگام گرم شدن هوا دمای آب اقیانوسها نیز افزایش می یابد و منجر به بروز مشکلاتی در اکوسیستم اقیانوسها می شود.برای مثال گرم شدن آبها ممکن است باعث بروز پدیده ای به نام سفیدی مرجانهای دریایی شود.وقتی که آب گرم می‌شود مرجانها ماده ای را که عامل رنگ و تغذیه آنها است از درون خود خارج می کنند.در این حالت رنگ مرجان ها سفید می شود و چنانچه دمای آب به وضع طبیعی برنگردد میمیرند.گرمای افزوده همچنین منجر به وقوع بیماری هایی می شود که بر جانوران دریایی تاثیر گذار است. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>

تغییر شکل زیستگاه های طبیعی

ممکن است در محلهای طبیعی مسکونی حیوانات و گیاهان تغییرات شدیدی روی می‌دهد.بسیاری از گونه های زیستی مشکلات زیادی برای ادامه حیات در شرایط جدید خواهند داشت.برای مثال بسیاری از گیاهان گلدار بدون طی کردن زمستانی سرد شکوفه نخواهند کرد. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>

تاثیر گرما بر آب و هوا

تکرار وقوع شرایط بحرانی آب و هوا منجر به خسارات زیادی می شود.تغییرات الگوهای بارش باعث افزایش سیلابها و خشکسالی در نواحی مختلف می شود.طوفانها و تندباد ها بیشتر و قدرتمند تر به وقوع خواهند پیوست. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>

بالا آمدن سطح آب ها

ادامه گرم شدن هوا در طی چند قرن مقادیر زیادی از یخهایی که صفحه آنتا کتیکا را پوشانده اند ذوب می کند.در نتیجه سطح آبها در کل زمین بالاتر می آید.بسیاری از مناطق ساحلی ممکن است دچار سیل زدگی فرسایش از بین رفتن زمین های خشک و ورود آب دریاها به آبهای شیرین شوند.بالا آمدن آب دریا ها ممکن است منجر به غرق شدن شهر ها جزایر کوچک و دیگر مناطق زیستی شوند. <ref name="multiple1"> کتاب شناخت فضا و منظومه شمسی/گزیده مقالات ناسا/مترجم:الهام سجادیفر</ref>

دوران های یخبندان زمین

یکی از مباحث علمی مطرح در زمان ما،بحث درباره ی علل بروز دورانهای یخبندانهای گذشته و پیشگویی امکان وقوع عصر یخبندان جدیدی در آینده است.تنها در 18000 سال پیش،بخش شمالی ایالات متحده و سرزمین های دیگری در همین عرضهای جغرافیایی پوشیده از یخ بوده است.شواهد اثباتی این واقعه را هنوز می توان در قسمت هایی از ایالت مینه سوتا دید.به نظر برخی ناظران،سرمای شدید این دورانها ناشی از وقوع رخدادهای فاجعه بار،از قبیل برخورد یک سیارک،شهابسنگ یا دنباله داری غول پیکر با زمین،و در نتیجه برخاستن غباری عظیم بوده،که مانع رسیدن گرمای خورشید به زمین شده است.برخی دیگر بر این عقیده اند که منشا دورانهای یخبندان اثری آمیخته از چند تغییر در حرکت زمین بوده است.در اینجا می خواهیم یک سناریوی ممکن را در این باره ارائه دهیم.در بحث مربوط به حرکت تقدیمی زمین به این نتیجه رسیدیم که کجی محور زمین همیشه 23.5 درجه است.این نتیجه گیری درست نیست،زیرا در هر دوره بسیار طولانی 41000 ساله،کجی محور زمین به اندازه 4 درجه تغییر می کند.هرگاه این کجی بیشتر از 23.5 درجه شود،تغییرات فصلی شدیدتر می شوند،یعنی سیر ظاهری خورشید،در تابستان ما،در شمال دورتر و در زمستان ما در جنوب دورتر می شود.چنین تغییر مشخصی در کجی محور زمین به پایین تر رفتن دما می انجامد و لایه ضخیمتری از یخ در نواحی قطبی را تشکیل می دهد.این روند افزایش بیش از حد لایه های یخی معمولا با افزایش آب شدن یخ در تابستان جبران می شود،اما عامل دیگری است که گاه گاه با بیشتر کج شدن محور زمین مصادف می شود.

همچنین زمین در یک دوره ی 100000 ساله دستخوش تغییراتی در خروج از مرکزیت مدار خود می شود و این امر به تغییر زیادتری در فاصله ی مابین خورشید و زمین می انجامد.اکنون فرض کنیم که سه حالت در یک زمان صورت گیرد : (1) قطب شمال بر اثر کج شدن،از خورشید دور شود،یعنی در شمال زمستان باشد؛(2) به علت افزایش خروج از مرکز و حرکت تقدیمی زمین ،فاصله آن از خورشید دورتر از فاصله صدها هزار سال پیش شود؛(3)به علت دورتر شدن از خورشید،حرکت زمین در مدار خود کندتر،و بنابراین زمستانش طولانی تر شود.ترکیب همه این عوامل موجب ضخیمتر شدن یخی می شود که پس از ذوب شدن مقداری از آن در تابستان کوتاه بعد باقی می ماند.افزایش کلی در لایه های یخ می تواند عصر یخ بندان جدیدی را به وجود آورد.این نظریه طرفداران بسیاری دارد،اما کسان دیگری هم هستند که در این باره تردید می کنند و مدعی اند که اثر کلی این تغییرات برای ایجاد عصر یخبندان کافی نیست.<ref name="multiple3">کتاب نجوم دینامیکی نوشته رابرت تی. دیکسون/ ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی </ref>

منابع

  • Theory and problems of astronomy

<references />