نجوم، هوا و فضا

وسعت و عظمت کیهان بقدری است که زبان بشر برای توصیف آن محدود است. ستاره شناسان هزاران ستاره مانند خورشید را در عالم شناسایی کرده‌اند که ما از نزدیکترین ستاره به عنوان خورشید یاد می‌کنیم. همین طور بیش از ۱۵۰ قمر شناخته شده در منظومه شمسی وجود دارد و ما قمر زمین را ماه می‌نامیم. همین طور سیارات زیادی خارج از منظومه شمسی ما وجود دارند که به آن‌ها سیارات فراخورشیدی می‌گویند. ماهواره جدید ناسا به نام ماهواره تس به دنبال کشف این سیارات است.

منظومه شمسی ما دارای گروه‌های سیاره‌ای زیادی است. تاکنون بیش از ۲۵۰۰ ستاره که سیاره‌ها در اطراف آن‌ها در حال چرخش هستند، مشاهده شده است. هر سیاره ای که خارج از منظومه شمسی ما قرار دارد، سیاره فراخورشیدی نامیده می‌شود. مأموریت حال حاضر ناسا، کشف این دنیای دوردست است.

در تاریخ ۱۸ آوریل ۲۰۱۸، ماهواره نقشه بردار فراخورشیدی گذران (Transiting Exoplanet Survey Satellite) یا به اختصار، ماهواره تس، از ایستگاه فضایی کیپ کاناورال فلوریدا بر روی یک موشک فالکون ۹ اسپیس ایکس پرتاب شد. هدف ماهواره تس، پیدا کردن هزاران هزار سیاره دوردست است.

ماهواره تس با هزینه کمتر از ۲۰۰ میلیون دلار (صرف نظر از هزینه پرتاب)، یک تلسکوپ با تکنولوژی فوق پیشرفته با چهار دوربین نوری گسترده می‌باشد. هدف این ماهواره کمک به دانشمندان برای تعیین موقعیت سیارات فراخورشیدی است که تاکنون کشف نشده‌اند. ماهواره تس، سیاراتی به کوچکی زمین تا غول‌های گازی بزرگ را با استفاده از تلسکوپ‌های خود و طی دو سال نقشه برداری تصویری، شناسایی می‌کند.

ناسا اعلام کرد که عملیات علمی تلسکوپ به طور رسمی در ۲۵ ژوئیه ۲۰۱۸ آغاز شده است. ماهواره تس در یک مدار بیضوی به دور زمین می‌چرخد که تاکنون هیچ ماهواره‌ای در این مدار قرار نگرفته است و هر ۱۳.۷ روز زمینی یک دور کامل خواهد زد. نزدیکترین نقطه مدار این ماهواره به زمین، ۶۷۰۰۰ مایل (۱۰۷،۸۲۶ کیلومتر) با زمین فاصله دارد. هر زمان که ماهواره تس به این نقطه از مدار برسد، سفینه فضایی داده‌های جدیدی را برای دانشمندان ارسال خواهد کرد.

ماهواره تس با استفاده از روش ترانزیت به جستجوی سیارات فراخورشیدی می‌پردازد. این روش ساده از اوایل دهه ۲۰۰۰ میلادی مورد استفاده قرار گرفته است. نور ستاره‌ها هنگامی که سیارات از مقابل آنها عبور می‌کنند، کم می‌شود. بنابراین با نظارت دقیق بر سطح روشنایی ستارگان با استفاده از تلسکوپ، اخترشناسان می‌توانند بگویند که آیا سیاره‌ای در آن محل وجود دارد یا نه.

شاید بدانید که ناسا در ماه مارس سال ۲۰۰۹، تلسکوپ فضایی کپلر را که از همین روش برای کشف سیارات فراخورشیدی استفاده می‌کرد، به فضا پرتاب کرد. کپلر تا کنون، ۲،۳۲۷ سیاره را کشف کرده و شواهدی وجود دارد که ممکن است این تعداد به ۲۴۴۴ هم برسد. ماهواره تس، راه کپلر را ادامه خواهد داد. در حالی که کپلر در یک قسمت نسبتا کوچک از فضا متمرکز بود، ماهواره تس ۸۵ درصد از آن را پوشش خواهد داد. این فضاپیمای جدید تا زمانی که ماموریتش به پایان برسد، به بیش از ۲۰۰،۰۰۰ ستاره نظر می‌افکند. البته، با میانگین روشنایی و وضوح بالاتری که تلسکوپ فضایی کپلر با آن ستاره‌ها را مورد بررسی قرار داده است.

در ماموریت کاوشگر خورشیدی پارکر تلاش خواهد شد تا جواب بسیاری از سوالها را درباره بزرگترین و اسرارآمیزترین ستاره، پیدا شود. اخیرا در تاریکی شب قبل از سپیده دم یک صبح روز یکشنبه، یک موشک دلتا هوی از کیپ کاناورال، فلوریدا پرتاب شد.

همراه کاوشگر خورشیدی پارکر، یک فضاپیمای ناسا که قرار بود به نزدیکترین نقطه به خورشید نسبت به تمام فضاپیماهای دیگر پرتاب شود، بود. علیرغم اینکه خورشید نزدیکترین ستاره به زمین و منبع تولید انرژی در سیاره ما است، به شدت  اسرار خود را پنهان  می‌کند. کاوشگر پارکر خورشیدی در نهایت به برخی از تعداد زیادی سوال که در مورد خورشید وجود دارد جواب خواهد داد. دانشمند پروژه نیکی فاکس از دانشگاه کاربردی آزمایشگاه فیزیک جان هاپکینز در مورد پروژه می‌گوید: “ما قرار است به جایی برویم که قبل از این هیچ فضاپیمایی جرات نکرده وارد کورونا (حلقه‌ی نور دور خورشید) شود”.

رالف مک نات راهنمای دانشمندان از آزمایشگاه فیزیک کاربردی میگوید: سفر فضایی سخت است و سفر به بسیاری از این مکان‌ها درست در حاشیه (حلقه‌های دور سیارات) هنوز سخت‌تر است، اما اگر ما واقعا می‌خواهیم درک کنیم که جهان ما چگونه است و چگونه بر ما تاثیر می‌گذارد باید ازموانع عبور کنیم.

کاوشگر خورشیدی پارکر این منطقه ناشناخته خورشید را با چهار ابزار اندازه گیری میدان مغناطیسی، پلاسما، ذرات پر انرژی و ماهیت هاله خورشید و بادهای خورشیدی قادر به اندازه‌گیری است. سطح خورشید ۵۶۰۰ درجه سانتیگراد است، با این حال هاله باریک، تنها در طی ماه گرفتگی یا خورشید گرفتگی قابل مشاهده است، میلیون‌ها درجه گرمتر است. این رازی است که دانشمندان امیدوارند که کاوشگر خورشیدی پارکر جوابی برای پاسخگویی به آن پیدا کند. فاکس می‌گوید: “کمی شبیه به این است که شما از یک آتش سوزی دور بشوید و ناگهان هوای خیلی داغتری را احساس کنید.

اما تا آن مقدار نزدیک شدن به یک ستاره آسان نیست. مک نات می‌گوید: “ما بایستی فضاپیما را در تمام مدت در پشت سپر حرارتی نگه داریم” و توضیح می‌دهد که چگونه کاوشگر خورشیدی پارکر تقریبا در پشت ۸ فوت قطر، سپر حرارت ضخیم ۴.۵ اینچ ساخته شده از کامپوزیت کربن و فوم کربن قرار می‌گیرد. اما حتی با محافظ نوآورانه گرمایشی که برای مقاومت در برابر ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد طراحی شده است، درجه حرارت گرما به اندازه‌ای است که برای ذوب شدن فولاد روی زمین کافی است، در حالی که فضاپیما دما را در دمای اتاق حفظ می‌کند، کاوشگر خورشیدی پارکر نمی‌تواند بیش از حد به خورشید نزدیک شود. در عوض، پارکر از سیاره زهره استفاده می‌کند و طی هفت سال آینده هفت سری پرواز در ارتفاع کم را انجام می‌دهد تا بیست و چهار مسیر نزدیک بین عطارد و خورشید را کامل کند. در نهایت، در حدود ۳.۸ میلیون مایل از سطح خورشید قرار خواهد گرفت.

هاله خورشید

فضاپیما نیز باد خورشیدی، ثبات جریان و فوران‌های بزرگتر ذرات و مواد خورشیدی که تمام هوای فضایی را احاطه کرده است، اندازه گیری می‌کند. فاکس می‌گوید: “هرچند که باد خورشیدی نامرئی است، می‌بینیم که قطب‌ها را به عنوان سرخی شفق احاطه می‌کند که زیبا است اما مقدار زیادی انرژی و ذرات را که در فضای جو ما سرریز میشود، آشکار می‌کند. ما درک کافی از مکانیسم‌هایی که این باد را به سمت ما هدایت می‌کند نداریم و این چیزی است که ما برای کشف آن می‌رویم”.

این هوای فضایی می‌تواند در زمان خروج از هاله شدیدتر شود زمانی که خورشید ابرهای بزرگ ذرات را به فضا می‌اندازد که تأثیرات بالقوه فاجعه باری دارد. وقتی که پرسیده می‌شود که چه پیش می‌آید زمانی که فضاپیما نزدیک خورشید است اگر یک رویداد بزرگ اتفاق بیفتد،مک نات میخندد و میگوید:” این می‌تواند به یک سواری بسیار وحشیانه تبدیل شود. اما ما پشتیبان داریم و پشتیبانی دیگربرای پشتیبان اول داریم و پشتیبان دیگری روی همه آنها به منظور قادر ساختن آنها برای خروج از میان طوفان”.

اندازه‌گیری‌ها

با توجه به عمق جاذبه خورشید کاوشگر خورشیدی پارکر به سرعت به سریعترین فضاپیما تبدیل می‌شود که با سرعت ۴۳۰۰۰۰ مایل در ساعت حرکت میکند که این سرعت در مقایسه با زمین زمانی است که ما به سریعترین سرعت در وسایل نقلیه دست یابیم که نزدیک به سال ۲۰۲۴ است یا به اندازه کافی سریع باشد تا سفری از پاریس به سیدنی در زیر دو دقیقه انجام شود.

کاوشگر خورشیدی پارکرهمچنین یک اندازه گیر بشری است تا شرایط مورد نیاز برای زندگی بشر را بررسی کند. این اولین فضاپیمای است که برای یک انسان زنده نامگذاری شده است. در سال ۱۹۵۸ میلادی یوجین پارکر برای اولین بار وجود بادهای خورشیدی را یک سال پیش از آنکه اولین بار توسط فضاپیمای شوروی لونا ۱ مشاهده شود، پیش بینی کرد و سه سال پیش از آنکه آن مشاهدات توسط فضاپیمای ناسا مارینر ۲ تأیید شود.

فضاپیمای نیوهورایزنز (افق‌های نو) با یک هدف مشخص پرتاب شد: پیمایش نهمین سیاره منظومه شمسی (پلوتو) برای اولین بار. تا سال ۲۰۰۶‌ که نیوهورایزنز به فضا پرتاب شد، پلوتو را نهمین سیاره منظومه می‌شناختند اما با اطلاعاتی که در کاوش‌های سال ۲۰۱۵ بدست آمد، در ردیف سیارات کوتوله قرار داده شد. یک لحظه فراموش نشدنی برای ستاره شناسان سراسر جهان که برخی از آن‌ها هنوز هم اطلاعات ارسالی از فضاپیمای نیوهورایزنز را بررسی می‌کنند. اما این پایان کار نبود. ناسا این بار، نیوهورایزنز را به کمربند کویپر فرستاد و اکنون این فضاپیما چیز شگفت انگیزی را در لبه منظومه شمسی کشف کرده است. یک دیواره هیدروژنی فراتر از سیارات، سیارک‌ها و حتی ستاره‌های دنباله داری که از ابر اورت می‌آیند، وجود دارد.

نیوهورایزنز فقط پروازی نزدیک به پلوتو به عمل آورده و در ادامه برای هدف‌های دیگری به کمربند کویپر رهسپار شد. در واقع ناسا یک ماموریت دیگر هم برای فضاپیمای نیوهورایزنز در نظر گرفته بود و آن دستیابی به هدفی به نام MU69 در طی چند ماه بود. در راه، نیوهورایزنز فضای خارج منظومه شمسی را مورد بررسی قرار داد. این یک فرصت نادر بود زیرا بعد از کاوشگر وویجر هیچ سفینه فضایی تا این اندازه دور نرفته است. این کاوش‌ها منجر به کشفی شد که از قبل انتظارش می‌رفت و حالا  نیوهورایزنز، آن را تایید کرد: دیواره هیدروژنی که دور منظومه شمسی کشیده شده است.

ناسا با استفاده از طیف سنج فرابنفش آلیس، مطالعاتی از لبه منظومه شمی به عمل آورد. حالا با بررسی تغییرات طیف فرابنفش، دانشمندان معتقدند که فضاپیمای نیوهورایزنز مشاهدات اولیه وویجر ۱ و ۲ را تایید می‌کند. یک دیوار غول پیکر هیدروژنی به دور منظومه شمسی وجود دارد.

اما این دیواره چیست؟ ما آن را فضا می‌نامیم، اما فضا کاملا تهی نیست. حتی در میان ستاره‌ها، اتم‌های ولگرد  و غبار وجود دارد. ابرهای اتم هیدروژن خنثی در فضای بین ستاره‌ها شناورند، اما خورشید می‌تواند بر توزیع آنها تأثیر بگذارد. ستاره محلی ما یعنی خورشید، جریانی پیوسته از ذرات باردار را منتشر می‌کند که ما آن ها را باد یا طوفان های خورشیدی می‌نامیم. این نیروی بیرونی در اطراف منظومه شمسی به شکل یک حباب گسترش می‌یابد. هیدروژن خنثی نزدیک منظومه شمسی ما هنگامی که با بادهای خورشیدی برخورد می‌کنند، سرعتشان کم شده و این باعث می‌شود که اتم‌ها به شکل یک دیواره درآیند.

محققان در ارزیابی دیواره هیدروژن نسبتا محتاط هستند، اما فضاپیمای نیوهورایزنز همانطور که حرکت می‌کند، دو بار در سال به مشاهده دیواره می‌پردازد. هنوز شانس این وجود دارد که منشأ این نور فرابنفش یک کهکشان دورتر باشد، اما مشاهدات آینده به تایید یا عدم تایید آن کمک خواهد کرد.

به نظر می‌رسد که بیش از ۸۰ در صد عالم را ماده‌ای غیر از ماده معمولی که می‌شناسیم تشکیل داده است. این ماده نادیدنی که نه نور را جذب می کند و نه آن را بازتاب می‌دهد، به نام ماده تاریک نام گذاری شده است. تحقیق در مورد ماده تاریک، نه تنها درک ما از جهان را افزایش می‌دهد، بلکه می‌تواند باعث پیشرفت‌های غیرمنتظره‌ای در کاربردهای عملی فناوری ماده تاریک شود.

دانشمندان در تاسیسات تحقیقاتی زیرزمینی در زیر تپه‌های سیاه داکوتای جنوبی از دستگاهی به نام آشکارساز لوکس یا آشکار ساز بزرگ زیرزمینی زنون  (Large Underground Xenon) برای شکار ذرات ماده تاریک استفاده می‌کنند. مواد اسرارآمیزی که به نظر می‌رسد بیشتر ماده موجود در عالم را تشکیل می‌دهد. درون این دستگاه عظیم یک سوم تُن، زنون مایع درون یک مخزن تیتانیوم قرار دارد و مجموعه‌ای از آشکارسازهای حساس به نور برای یک جرقه بسیار کوچک نور حاصل از لحظه برخورد یک ذره ماده تاریک با اتم زنون، به امید گرفتن یک سیگنال ضعیف، انتظار می‌کشند.

لوکس زیر یک لایه سنگی به ضخامت یک مایل قرار دارد تا از اشعه‌های کیهانی و تابش‌های دیگر که ممکن است با سیگنال تداخل داشته باشند، جلوگیری کند.

آشکارساز لوکس تاکنون هیچ سیگنالی از ماده تاریک را آشکار نکرده است. اما محققان امیدوارند با تکنیک‌های جدید که حساسیت آشکارساز را بهبود می‌بخشد، به زودی و در نهایت، ماده تاریک را کشف کنند.

دلیل وجود ماده تاریک

کشف ماده تاریک، نقطه اوج تلاش دانشمندان برای تحقیق در مورد ماده تاریک خواهد بود. تلاشی که از سال ۱۹۳۰ با کار ستاره شناس سوئیسی به نام فریتز زویکی آغاز شد. زویکی با تعیین سرعت چرخش کهکشان‌های درون یک خوشه، نشان داد که جرم آن‌ها خیلی بزرگتر از جرمی است که از نور قابل مشاهده از آن‌ها بدست می‌آید. و این به معنی آن است که بیشتر ماده تشکیل دهنده کهکشان‌ها باید تاریک باشد!

از آن زمان تاکنون، دانشمندان به دنبال ماده تاریک بوده‌اند و تلاش می‌کنند تا بفهمند که ماده تاریک چیست و از چه ذراتی تشکیل شده است. در سال‌های اخیر، محققان از ابزارها و تاسیسات مختلفی برای این کار استفاده کرده‌اند. از جمله برخورد دهنده بزرگ هادرونی (LHC) در اروپا تا رصدخانه اشعه ایکس چاندرا که بوسیله ناسا ساخته شده است.

فرض کنیم که محققان در نهایت ماهیت ماده تاریک را درک کنند. در این صورت سوالی دیگر مطرح می‌شود: آیا راهی برای استفاده انسان از آن وجود دارد؟ آیا این تحقیق فقط برای کمک به ما در درک جهان است یا فناوری‌ ماده تاریک وجود دارد که کاربردی هم باشد و بتوان با تسلط بر این ماده، آن را توسعه داد؟

فناوری ماده تاریک

ممکن است بتوان از فناوری ماده تاریک به عنوان منبع انرژی فضاپیماها در ماموریت‌های بسیار طولانی استفاده کرد. البته فکر او بر فرضی استوار است که هنوز تایید نشده است. یعنی باید فرض کرد که ماده تاریک از ذراتی بدون بار الکتریکی به نام نوترالینو ساخته شده است. این ذرات می‌توانند ضدذره خود باشند و وقتی در شرایط مناسب با هم برخورد کنند، همدیگر را نابود کرده و تمام جرمشان به انرژی تبدیل می‌شود.

اگر این مطلب درست باشد، یک پوند ماده تاریک می‌تواند تقریبا ۵ میلیارد برابر یک دینامیت انرژی تولید کند. طبق مقاله لیو یعنی یک رآکتور ماده تاریک می‌تواند مقدار زیادی انرژی برای به حرکت در آوردن موشک یک سفینه در کیهان فراهم کند و یک هسته به اندازه کافی بزرگ می‌تواند سفینه فضایی را تا سرعتی نزدیک به سرعت نور شتاب دهد.

رسیدن به ستاره‌ها

بنابر مقاله دیگری، موتور ماده تاریک لیو با موشک‌های معمولی بسیار متفاوت است. این موتور، جعبه‌ای با یک درب است که در جهت حرکت موشک باز می‌شود تا ماده تاریک را به درون خود بکشد. هنگامی که ماده تاریک به جعبه وارد می‌شود، درب بسته و جعبه جمع می‌شود تا ماده تاریک فشرده و متراکم شود و میزان نابودی افزایش یابد. هنگامی که ذرات به انرژی تبدیل می‌شوند، درب دوباره باز می‌شود و انرژی، سفینه را به حرکت وا می‌دارد. این چرخه در سراسر سفر فضایی تکرار خواهد شد.

یکی از مزایای این فناوری ماده تاریک این است که سفینه فضایی نیازی به حمل زیاد سوخت ندارد، زیرا می‌تواند در نقاط مختلف عالم هم ماده تاریک جمع کند. هر چه موشک سریعتر حرکت کند، ماده تاریک را سریعتر به داخل می‌کشد و شتاب می‌گیرد.

با این احتساب، یک سفینه ۱۰۰ تنی از لحاظ نظری می‌تواند در عرض چند روز به سرعت نور نزدیک شود. در نتیجه زمان لازم برای سفر به ستاره پروکسیما قنطرس (نزدیکترین ستاره به منظومه شمسی ما) از ده‌ها هزار سال تا حدود ۵ سال کاهش خواهد یافت.

البته باید توجه داشت که ممکن است فناوری‌ها و اختراعاتی که در زمان ما غیرممکن به نظر می‌رسند، تا آن زمان امکان پذیر شوند.

منبع: howstuffworks

زمین فقط یک قمر (ماه) دارد، اما ده‌ها قمر به دور بزرگترین سیاره منظومه شمسی ما (مشتری)، در حال چرخش هستند. برخی از قمرهای مشتری به تازگی کشف شده‌اند. گروهی از ستاره شناسان در ۱۶ ژوئیه ۲۰۱۸ اعلام کردند که ۱۲ قمر ناشناخته و جدید را در اطراف این سیاره یافته اند.

کشف بزرگ در سال گذشته صورت گرفت. اسکات اس.شپرد از مؤسسه علوم کارنگی، کار هدایت جستجوی اشیای جدید در کمربند کویپر (یک حلقه عظیم از خرده اجرام سماوی فراتر از نپتون) را بر عهده داشت. اما شپرد و همکارانش تصمیم گرفتند از هدف اصلی تحقیقات خود فاصله بگیرند و برای مدتی، مشتری را تحت نظر بگیرند.

گالیلئو گالیله، ستاره شناس معروف، در سال ۱۶۱۰ متوجه چهار جرم سماوی شد که به دور سیاره مشتری می‌چرخیدند. این قمرهای مشتری که اولین قمر‌های کشف شده و بزرگترین آن‌ها (تاکنون) هستند؛ آیو، اروپا، گانمید و کالیستو نام دارند. با پیشرفت فناوری رصد ستارگان، معلوم شد که این چهار قمر تنها نیستند و شریکان دیگری نیز دارند. تیم تحقیقاتی شپرد، با کشف تعداد زیادی از قمرهای مشتری، تعداد آن‌ها را به ۷۹ عدد رساند.

هیچ سیاره دیگری در منظومه شمسی این تعداد قمر ندارد: زحل با ۶۲ قمر تأیید شده، دوم است در حالی که اورانوس ۲۷ و نپتون ۱۴ قمر دارند. مریخ، سیاره همسایه ما، دو قمر به نام‌های دیموس و فوبوس دارد.  با دیدن این ارقام، شاید تصور کنید که زمین غیر از ماه دارای قمر یا قمرهای دیگری نیز باشد، اما باید بدانید که عطارد و زهره هیچ قمری ندارند.

اما چرا مشتری تعداد زیادی قمر دارد، در حالی که تعداد اقمار زمین و سیارات دیگر، اینقدر کم است. جواب در نیروی گرانش نهفته است.

تاثیر گرانش

ستاره شناسان، سیارات منظومه شمسی ما را به دو دسته تقسیم می‌کنند. عطارد، زهره، زمین و مریخ سیاره‌های به اصطلاح زمین مانند یا درونی هستند اما مشتری، زحل، اورانوس و نپتون در گروه غول‌های گازی یا سیارات بیرونی قرار داده می‌شوند.

اختلاف اندازه بین این دو گروه کاملا قابل توجه است؛ اورانوس که کوچکترین سیاره بیرونی است، ۱۵ برابر زمین که بزرگترین سیاره درونی است، جرم دارد. اما هیچکدام از سیارات نمی‌توانند از لحاظ جثه با مشتری رقابت کنند. جرم مشتری بیش از ۳۰۰ برابر سیاره کوچک ماست. در واقع مشتری یک هیولای مطلق است.

همان طور که نیوتن مشاهده کرد، یک رابطه مستقیم بین جرم اشیاء و شدت میدان گرانشی آن‌ها وجود دارد. بنابراین، چون جرم غول‌های گازی خیلی زیاد است، قمرهای بیشتری را جذب می‌کنند.

اما این تنها دلیل تعداد زیاد قمرهای سیاراتی مانند مشتری نیست. غول‌های گازی منظومه شمسی ما تقریبا از خورشید دور هستند. در مقابل، برخی ستارگان، سیاراتی شبیه مشتری و با جرم زیاد به نام مشتری داغ دارند. این سیارات در اصل، غول‌های گازی هستند که  در مداری نزدیک به ستاره خود دور می‌زنند (به طور مثال تصور کنید که زحل جایش را با عطارد عوض کند).

اخترشناسی فرانسوی به نام فتحی نامونی، در مقاله ای در سال ۲۰۱۰ استدلال می‌کند که مشتری‌های داغ تعداد اقمار اندکی دارند یا اصلا قمری ندارند. گمان می‌شود که این سیارات در ابتدا در فاصله بسیار دوری از سیستم خورشیدی خود قرار دارند و سپس به سمت داخل سیستم حرکت می‌کنند. در این مسیر، قمرهای آن‌ها در کشمکشی گرانشی به دام می‌افتند. غول‌های گازی، بزرگ هستند اما ستاره‌ها بسیار بزرگتر از آن‌ها هستند و میدان گرانشی قوی‌تری دارند. بنابراین وقتی یک مشتری داغ به ستاره خود خیلی نزدیک می‌شود، قمرهایش در نهایت بوسیله ستاره به دام می‌افتند.

فاصله این قابلیت را از بین می‌برد. هرچه بیشتر از خورشید دور باشید، نیروی گرانشی آن را کمتر حس می‌کنید. بنابراین، اگر استدلال نامونی درست باشد، مشتری واقعی ۷۹ قمر دارد زیرا این سیاره عظیم، به اندازه کافی دور از خورشید است و قمرهایش به سمت خورشید کشیده نمی‌شوند و به دام نمی‌افتند.

خانواده بزرگ قمرهای مشتری

قمرهای مشتری تقریبا مانند هم هستند. فقط برخی از آن‌ها ویژگی‌های متغیری دارند که برای علاقه‌مندان به نجوم آشنا است: آیو پر از آتشفشان‌های فعال است، قمر اروپا، یک اقیانوس پنهان دارد که ممکن است دارای حیات بیگانه باشد و گانمید با اندازه‌ای برابر یک سوم مریخ، بزرگترین قمر منظومه شمسی است.

این سه قمر، همراه با کاستیلو، احتمالا همراه با خود سیاره مشتری شکل گرفته‌اند. احتمالا این سیاره بزرگ ابتدا مانند یک دیسک از گاز و گرد و غبار بوده که در نهایت تبدیل به غول گازی که امروز می‌شناسیم، شده است. در حالی که مشتری شکل می‌گرفت، به هم پیوستن برخی از موادی که در نزدیکی آن در چرخش بودند، به تشکیل این چهار قمر منجر شد که گالیله در سال ۱۶۱۰ آن‌ها را کشف کرد. البته ممکن است که زحل هم به این روند کمک کرده باشد. فرض بر این است که مشتری در اوایل دارای قمرهای دیگری هم بود که بوسیله این سیاره غول پیکر کشیده و جذب آن شده است.

لزوما همه قمرهای مشتری در کنار آن بوجود نیامده‌اند. دانشمندان بر این باورند که بسیاری از قمرهای مشتری، سنگ‌های سرگردان و بزرگی بودند که بوسیله کشش گرانشی این سیاره به دام افتاده‌اند.

برخی از قمرهای مشتری، هم جهت با هم و برخی دیگر در جهت مخالف با آن‌ها به دور مشتری می‌چرخند. برای مثال، نه تا از قمرهای تازه کشف شده بوسیله شپرد و همکارانش بر خلاف جهت چرخش مشتری به دور خود حرکت می‌کنند. با وجود اجسام زیادی که در جهت مخالف هم حرکت می‌کنند، برخورد اجتناب ناپذیر است. اقماری که با همدیگر برخورد می‌کنند، ممکن است که به طور کامل نابود شوند. در واقع، همان طور که مشتری، قمرهای جدیدی به دست می‌آورد، راهی برای از بین بردن برخی از آن‌ها پیدا می‌کند.

منبع: howstuffworks

جو، کل سیاره زمین را در بر گرفته است. پتویی از نیتروژن، اکسیژن و گازهای دیگر که دمای سیاره ما را حفظ و قابل سکونت می‌کند. علاوه بر این، مانند سپری، ما را در برابر اشعه‌های مضر نور خورشید و زباله‌های فضایی محافظت می‌کند. اکسیژن درون جو، عامل حیات جانوران بر روی سیاره زمین است. این‌ها، فواید ارزشمند جو یا اتمسفر است.

اما با همه این ویژگی‌های خوب، جو می‌تواند برای ستاره شناسان مشکل ساز باشد! به این دلیل که نور را منحرف می‌کند. جو باعث می‌شود که برخی از اجرام سماوی در حال روشن و خاموش شدن به نظر برسند یا به اصطلاح چشمک بزنند. در واقع، جو زمین عامل چشمک زدن ستاره ها است. اصطلاح فنی این پدیده، «درخشش نجومی» است.

جو زمین مانند یک پیاز، از چند لایه ساخته شده است. پایین ترین لایه که در واقع از سطح سیاره شروع می‌شود، تروپوسفر نام دارد. ضخامت لایه تروپوسفر که بیشتر رویدادهای آب و هوایی زمین در آن روی می‌دهد، ۸ تا ۱۴.۵ کیلومتر است. بقیه لایه‌ها به ترتیب از پایین به بالا، استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر و اگزوسفر می‌باشند (بخش‌های مزوسفر و ترموسفر با هم منطقه ای را تشکیل می‌دهند که یونوسفر نام دارد).

این لایه‌ها دمای متفاوتی دارند. چگالی هوا هم لایه به لایه تغییر می‌کند. وقتی که نور ستاره وارد جو زمین می‌شود، از کیسه‌های هوایی با دمای متفاوت عبور می‌کند. این کیسه‌ها مانند عدسی‌های بزرگ عمل می‌کنند و پی در پی باعث انحراف نور (شکست نور) از مسیر خود می‌شوند. اما این عدسی‌ها (کیسه‌های هوا) در مکان خود ثابت نیستند؛ آن‌ها به اطراف حرکت می‌کنند و شکلشان تغییر می‌کند. به دلیل این جابجایی، نور ستاره‌ها شکسته می‌شود و به نظر می رسد که چشمک می زنند.

این پدیده بر روی سیارات و اقمار آن‌ها نیز اثر می‌گذارد. در یک شب با هوای صاف، عطارد، زهره، مریخ و سیارات دیگر منظومه شمسی، وقتی از زمین به آن‌ها نگاه شود، چشمک می‌زنند. اما چشمک زدن سیارات نسبت به چشمک زدن ستاره ها ، بسیار کمتر قابل مشاهده است. دلیل اصلی این اختلاف، متفاوت بودن فاصله سیارات و ستارگان از ما است.

به دلیل اینکه ستاره‌ها از ما خیلی دورند، نور هر ستاره مانند یک خط باریک روشن می‌ماند که از یک نقطه گسیل و با عبور از لایه‌های جوی شکسته می‌شود. این قضیه در مورد سیارات همسایه ما فرق می‌کند. به خاطر نزدیکتر بودن، نور این سیارات، کمتر بوسیله کیسه‌های هوایی جو متاثر می‌شود. این سیارات بر خلاف ستاره‌های دور دست که مانند نقطه به نظر می‌رسند، مانند دیسک کوچک در آسمان به چشم می‌آیند. بنابراین نوری که از آن‌ها به ما می‌رسد از یک نقطه نیست بلکه مانند این است که از یک دیسک، نور گسیل شود. به این دلیل است که سیارات، به شدت ستارگان چشمک نمی‌زنند.

چشمک زدن ستاره ها فقط زمانی مشخص است که جو وجود دارد، به همین دلیل، عکس‌هایی که بوسیله تلسکوپ هابل گرفته شده اند، بسیار واضح هستند؛ هیچ کیسه هوایی جوی وجود ندارد که باعث شکست نور شود. برخی از ستاره شناسان برای جبران شکست نور ستاره‌ها از تلسکوپ‌هایی با سیستم‌های نوری تطبیقی استفاده می‌کنند تا نور ستاره‌ها را پایدار کنند.

منبع: howstuffworks