کليه مقالات نجوم

همه چيز در مورد تلسكوپ [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
با خواندن اين مطلب تقريبا تمام مطالب اينترنت كه در مورد تلسكوپ است را مطالعه مي كنيد. پس نظر خود ( انتقاد يا پيشنهاد يا .....) را در نظرات بنويسيد.


تلسکوپ چیست؟!


تلسکوپ (Telescope) يا دوربين نجومي وسيله ايست اساسي جهت رؤيت آسمان شب و مشاهده حركات و ساختار اجرام آسماني موجود در آن. اين وسيله علاوه بر اينكه اجرام آسماني را بزرگتر نشان ميدهد، تصاوير آنها را روشنتر و واضح تر نموده و جزئيات روي سطح برخي از آنها را هم نشان ميدهد. از لحاظ ساختار، تلسكوپ يك وسيله اپتیکي ـ مكانیکي بشمار می آيد كه كارش ارائه يك تصوير دقيق، روشن و واضح از اجرام آسماني است.

تلسكوپ ها را به دو دسته کلی تقسيم مي كنند: يكي شکستی يا انكساري و ديگري بازتابی يا انعكاسی
مشخصه اصلی هر تلسكوپ، اندازه قطر عدسی شیئی يا آينه اصلی آن می باشد. به همين دليل مهمترين و ارزشمندترين قطعه در يك تلسكوپ عدسی شیئی يا آينه اصلی آن می باشد. هر تلسكوپ داراي سه توان مختلف می باشد:
توان تفكيك
توان جمع آوري نور
توان بزرگنمائی
دو توان اول در هر تلسكوپی ثابت و تابع قطر عدسی يا آينه آن می باشد ولی توان سوم معمولاً متغير و تابع فاصله كانونی عدسی شیئی يا آينه اصلی و فاصله كانونی عدسی چشمی می باشد.

پیشینه
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اغلبگالیله را نخستین کسی می‌‌دانند که از تلسکوپ برای مشاهدات نجومی بهرهگرفت. تا آن زمان شناخت بشر از آسمان محدود به قوه بینایی بود و ابزاریبرای مشاهده آسمان وجود نداشت. اخترشناسانی چون گالیله و کپلر به کمکتلسکوپ دامنه آگاهی بشر از هستی را وسعت بخشیدند. این منجمان با بهره گیریاز تلسکوپ، بر باورهای باطل بشر درباره مرکزیت زمین در کاینات، خط بطلانکشیدند.تلسکوپ در سده ۱۸ برای ستاره‌‎شناسان به ابزاری غیر قابلچشمپوشی بدل شده بود. با پیشرفت فن تراش عدسی‌ها و دانش اپتیک، تلسکوپهایبزرگتر و بهتر در رصد خانه‌ها نصب شد. حال آدمی سیارات و ستارگانی رامی‌‌دید که پیش از اختراع تلسکوپ از وجود آنها بی خبر بود. او به یاریتلسکوپ پی برد جهان بزرگتر از پندارهایش است.با افزایش بزرگنمایی ووضوح تصاویر تلسکوپها، دامنه شناخت بشر از دنیای پیرامونش، بزرگ و بزرگترشد. با این حال در آغاز سده بیستم، اغلب ستاره شناسان اعتقاد داشتند که،جهان فقط از یک کهکشان تشکیل شده است که همان راه شیری است که منظومهخورشیدی از اجزای آن است.در سال ۱۹۲۴ ادوین هابل، ستاره شناس امریکاییبا استفاده از تلسکوپ ۱۰۰ اینچی خود کهکشانهای بسیاری، خارج از کهکشان راهشیری، رصد کرد. وی مشاهده کرد که کهشکانها در حال دور شدن از یکدیگرهستند. پس جهان در حال گسترش است. کشف وی بار دیگر مرزهای شناخت هستی رافروریخت و در پی آن نظریه انفجار بزرگ مطرح شد که تاکنون بهترین پاسخ بهدورشدن کهکشانهاست.اخترشناسان برای مشاهده بهتر آسمان، تلسکوپها را درکوهستانها و نواحی عاری از گرد و غبار و نور شهرها، نصب می‌کنند با اینوجود برای رصد آسمان، در بند شرایط جوی هستند.

نجوم آماتوری راهگشایی برای استفاده از تلسکوپ

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

شاید همین نکته راز اقبال بسیار گسترده مردم عادى به نجوم باشد، هر چند که فیزیک آماتورى و شیمى آماتورى نداریم، امانجوم آماتورىاز طرفداران بسیارى برخوردار است. راز این علاقه نیز در یکى از مهمترین اختراعات بشر نهفته است: تلسکوپ. پیش از اختراع تلسکوپ جهان بسیار کوچک بود و بهزمین،خورشید، پنج سیاره و تعدادى ستاره محدود مى‌شد. اما پس از اختراع تلسکوپ گستره وسیعترى از جهان در مقابل دیدگان ما قرار گرفت. فهمیدیم کهکهکشان مامجموعه‌اى ازستارگاناست که قطر آن به چند هزارسال نورىمى‌رسد. گذشته از کهکشان ما ، میلیونهاکهکشاندر عالم وجود دارد که هر کدام تعداد بى‌شمارى ستاره دارند.
انواع تلسكوپ
تلسکوپ گالیله‌ای ( شكستي )
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
بزرگنماییدر این تلسکوپ‌ها بر اساس یک عدسی که در جلوی دهنه تلسکوپ قرار دارد انجاممی‌گیرید و روش استفاده شده در آنها مانند دوربین‌های دوچشمی معمولی است. هزینه این تلسکوپ‌ها در سطوح حرفه‌ای عموما بسیار بیشتر از مدل‌های دیگراست، و کلفیت بهتری را نیز ارایه می‌کنند.
تلسکوپ نیوتنی ( بازتابي )
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
بزرگنماییدر این تلسکوپ‌ها بر اساس یک آینه مقعر انجام می‌شود که روی آن پوششی ازآلومینیوم دارد. پوشش آلومینیومی باعث می‌شود که اکسیده شدن آن باعث ازبین رفتن قابلیت بازتاب آینه نشود. در بعضی دیگر از تلسکوپ‌ها از نقرهاستفاده می‌شود سپس روی آن پوششی قرار می‌گیرد که اکسیده نشود. روش کارکرداین تلسکوپ‌های نیوتونی بدین صورت است: ابتدا پرتوها وارد تلسکوپ می‌شوند،سپس توسط آینه مقعر اصلی به نزدیکی دهانه تلسکوپ باز می‌گردند، و از آنجاتوسط یک آینه یا منشور به سمت چشمی تلسکوپ بازتابیده می‌شوند. اینتلسکوپ‌ها عموما قیمت مناسبی نسبت به نوع‌های دیگر دارند، و استفاده زیادیاز آن‌ها بخصوص در نجوم آماتوری می‌شود. تلسکوپ‌های نیوتونی عموما طولبلندی دارند، همچنین پس از مدتی نیاز به تمیز کردن آینه، و پس از آن بستهبه کیفیت روکش آلومینیوم آینه، نیاز به تجدید روکش دارند.
تلسکوپ کاسگرین

تلسکوپ‌هاینیوتنی عموما بلند هستند، و هنگامی که اندازه آینه اصلی آنها بزرگترمی‌شود، طول تلسکوپ بسیار زیاد می‌شود. برای حل این مشکل از روشی به نامکاسگرین استفاده می‌شود. در این روش، مرکز آینه اصلی تلسکوپ توسط تکنولوژیخاصی سوراخ شده، و چشمی در پشت تلسکوپ قرار می‌گیرد. همچنین آینه یا منشورجلوی تلسکوپ که پرتوهای نور را به سمت بدنه، یه چشمی هدایت می‌کرد، اکنونتنها پرتوها را به صورت مستقیم به آینه اصلی بازتاب می‌کند. در این روش بهدلیل اینکه پرتوها طول تلسکوپ را دوبار طی می‌کنند، طول تلسکوپ به نصفکاهش می‌یابد. از روش کاسگرین در لنزهای آینه‌ای دوربین‌ها نیز استفادهمی‌شود.
تیغه اشمیت
در بسیاری از تلسکوپ‌هایامروزی، برای رفع مشکلات و خطاهای نوری که بخاطر نوع تراش آینه بوجودمی‌آید، در دهانه تلسکوپ تیغه باریکی به نام تیغه اشمیت قرار می‌گیرد کهکار تصحیح این خطا را بر عهده دارد و بر اساس تراش و خطای آینه ساختهمی‌شود.
طرح نور شناختي تلسكوپ (كاسگرين)
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
آینه در انتهای تحتانی لوله سوار می شود. نور بازتاب تصویر را در وسط اشعه ورودی تشکیل می دهند. برای آنکه بتوان این تصویر را مشاهده کرد باید آن را نقل مکان داد. معمولاً این کار به یکی از دو راه که به وسیله نیوتون و همصر فرانسویش کاسگرن ابداع شده اند انجام می شود.
در روش نیوتون اشعه همگرای نور پیش از رسیدن به صفحه کانونی بوسیله آینه ای تخت قطع می شود. این اینه اشعه را از بدنه لوله به چشمی هدایت می کند. در پاره ای موارد به جای آینه، منشور منعکس کننده به کار می رود.
در روش کاسگرن آینه ای کوژ کار منحرف کردن نور را انجام می دهد . اشعه همگرا توسط آینه ای کوژ قطع می شود و از سوراخی که در شی ایجاد شده به کانون آورده می شود یکی از امتیازات این روش قابلیت انعطاف در فاصله کانونی شیئ است. چون مجموعه کاملی از آینه های کوژ به همراه شیئ به کار می رود فواصل کانونی متعددی در اختیار ما قرار می گیرد. به
برخی از منعکس کننده ها هم به سیستم نیوتونی و هم به سیستم کاسگرن مجهز است.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
آینه یا منشور کوچک لاجرم مانع قسمتی از نور ورودی می شود. این کاهش نور، نسبتاً کوچک است و کسر بسیار کوچکی از کل نوری را که بر شیئ می تابد تشکیل می دهد. این مانع را نمی توان در چشمی دید و همانطور که می توان حدس زد مزاحم تصویر نمی شود.


تلسکوپ اشمیت-کاسگرین
تلسکوپاشمیت-کاسگرین به تلسکوپی گفته می‌شود که از هر دو فن‌آوری کاسگرین و تیغهاشمیت در آن استفاده شده باشد. این روش عموما برای تلسکوپ‌های ۸ اینچ بهبالا به کار می‌رود.
تلسکوپ هاي شکستي_بازتابي:
اينتلسکوپ ها در واقع همان تلسکوپ هاي بازتابي مي باشند با اين تفاوت که درساخت اين گونه تلسکوپ ها وسايلي به کار برده اند تا بتوان آيينه کروي راطوري بکار برد که به آيينه سهموي احتياجي نباشد .
مزيت عمدهاستفاده از اين تلسکوپ ها ديد بالا و کوتاه بودن طول لوله تلسکوپ مي باشدو عيب عمده اين تلسکوپ ها قيمت بالا و عدم امکان ساخت تيغه تصحيح کنندهبراي آماتورها مي باشد.
اگر با خواندن مطالب بالا علاقه مند به خريد يک تلسکوپ شده ايد حتما ادامه اين مطلب را بخوانيد.
تلسکوپ رادیویی

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

آنتنهای غول پیکری به شکل بشقاب هستند کهعلامتهای رادیوییرا در کانون اصلی خود متمرکز می‌کنند. در این کانون ، یکآشکارساز رادیوییقرار دارد. با استفاده از تلسکوپ رادیویی ، اندازه گیری شدت امواج رادیوییحاصل از کهکشانها امکان پذیر است. در تلسکوپ رادیویی ، یک آنتن به شکلبشقاب ، امواج را کانونی می‌کند و به گیرنده می‌فرستد. امواج پس از تحلیلدر کامپیوتر ، بر روی کاغذ رسم می‌شوند. اخترشناسان با پیوند چندین تلسکوپرادیویی به هم ، یکدوربین رادیوییدرست می‌کنند و نقشه مناطق نشر کننده موج رادیویی را در آسمان بدستمی‌آورند. به کمک تلسکوپ رادیویی نه تنها به هنگام شب ، بلکه در روز نیزمی‌توان به اخترشناسی پرداخت.
تلسکوپ اشعه ایکس

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
در بالایجو، تلسکوپهای دیگری زمین را دور می‌زنند، که مخصوصپرتوهای X وفرابنفشهستند. آنها برای تشریح منظره آسمان در پرتوهای X و فرابنفش ، یافته‌های خود را به صورت پیامهای رادیویی به زمین می‌فرستند.

تلسکوپ فضایی Space telescope

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

ايده ساخت و قرار دادن تلسكوپي در وراي جو زمين به اواسط قرن بيستم بر مي گردد.

در سال 1923 هرمان ابرت، که یکی از بزرگان صنایع موشکی آلمان،در مقاله ای به امکان قرارگیری تلسکوپی در مدار، توسط موشک اشاره کرد. در سال 1946دانشمند دیگری بنام لیمان اسپیتزر، به بررسی مزایای بهره گیری از تلسکوپی در آنسویاتمسفر آشفته زمین پرداخت. لیمان وجود گازها و گرد و غبار موجود در جو زمین را عاملافت کیفی تصاویر بدست آمده از اجرام آسمانی می دانست. در سالهای 1960 تا 1970میلادی دانشمندان بر لزوم بهره گیری از تلسکوپی بزرگ در خارج از جو زمبن توافقداشتند ولی سفینه ای که بتواند تلسکوپی بزرگ و کار آمد را در مدار قرار دهد، وجودنداشت.
با ساخته شدن شاتل فضایی و امکان حمل محموله های بزرگ پروژه ساختتلسکوپ فضایی سرعت گرفته و سر انجام در سال 1985 یک عدد تلسکوپ فضایی توسط ناساآماده قرارگیری در مدار بود. بعدها این ابزار پیچیده و دقیق بیاد منجم بزرگآمریکاییادوین هابل، تلسکوپ فضایی هابل نام گرفتاما هابل قدري بد شانس بود و انفجارفضاپيماي چالنجردر زمستان 1986 ميلادي سببي براي به تعطيلي كشيدن پروازهاي فضاييشاتلهاي امريكا شد كه تا سال ۱۹۹۰ ميلادي به درازا كشيد.
تا سال 1990 که مشکلات حمل تلسکوپ فضاییبرطرف می گشت، از آخرین تکنولوژی ها، برای به روز آوری و ارتقا ابزارهای دقیقتلسکوپ فضایی استفاده شد. از جمله سلولهای خورشیدی، کامپیوترها و ابزار هایمخابراتی و هدایت آن ارتقا یافت و آزمایشهای بسیاری برای اطمینان از صحت کارکردتلسکوپ فضایی به عمل آمد
.
از دیگر تلسکوپهای فضایی می توان به تلسکوپهایچاندرااسپایتزرکامپتونونیوتناشاره کرد.ساخت یکی از بزرگترین تلسکوپهای فضایی با نامجیمز وباز برنامه های آیندهناسامی باشد.
وسايل ضروري براي تلسکوپ نيوتني:
1 - آيينه اصلي: وظيفه اين قطعه جمع کردن نور از اجرام آسماني و بازتاب آن ميباشد. مي توانيد آن را خودتان بتراشيد و يا خريداري نماييد.
2 - نگهدارنده آيينه اصلي : اين قطعه آيينه اصلي را در خود مهار مي کند و باپيچ هايي که در پشت آن نصب شده مي توان تلسکوپ را همخط نمود.
3- آيينه ثانويه: کار اصلي اين قطعه انعکاس نور بازتاب شده از آيينه اصلي، به کنار لوله است .
4- نگهدارنده آيينه ثانويه : اين قطعه آيينه ثانويه را در خود مهار مي کند وبا پيچ هايي که در پشت آن نصب شده مي توان تلسکوپ را همخط نمود.
مشخصه اصلي يک تلسکوپ گشودگي آن است.
5- چشمي: همان طور که از نام آن مشخص است وظيفه اين وسيله جمع آوري پرتو هاي نور منعکس شده و ارسال آن به چشم است .
6- تنظيم کننده چشمي : با اين قطعه مي توان چشمي را عقب جلو کرد و با آن واضح ترين تصوير را براي چشم خود بدست آورد.
7- لوله: تمامي قطعاتي که در بالا ذکر شد در لوله قرار مي گيرد .
8 - مقر: وظيفه نگهداري و مهار لوله را بر عهده دارد و مي توان با آن جهت لولهرا تنظيم نمود ؛ مقر مي تواند از نوع سمت ارتفاعي يا استوايي باشد.
9 - پايه: مقر به همراه لوله بر روي پايه ثابت مي شود. يک پايه خوب بايد محکم و بدون لرزش باشد .

وسايل اختياري براي يک تلسکوپ:
1- دوربين جوينده و و نگهدارنده آن : يک دوربين کوچک که به موازات لوله تلسکوپ نصب شده است ، جستجوي اجرام را بسيار ساده مي کند.
2- نگهدارنده دوربين عکاسي : اين وسيله دوربين عکاسي را به تنظيم کننده وصلمي کند و با آن مي توان به عکاسي از اجرام آسماني پرداخت . بسته به نوعدوربين نگهدارنده هاي مختلفي استفاده مي شوند.
3- درپوش لوله: وسيله است که بر سر لوله تلسکوپ قرار مي گيرد و مانع ورود گرد و خاک به درون تلسکوپ مي شود.
4-فيلترها: فيلترهايي که به چشمي يا سر لوله تلسکوپ وصل و براي مقاصد مختلفياستفاده مي شوند. مثلا : ----- ماه،فيلتر خورشيدي،فيلتر سحابي و…

تلسكوپ ها را به دو شيوه اصلی می توان مستقر نمود:
استقرار سمت- ارتفاعی يا افقی
استقرار استوائی يا قطبی
هر كدام از اين نوع استقرارها داراي كاربردهاي مختلف و نيز انواع مدلها می باشند. در استقرار نوع افقی سه پايه ساده و با درجات سمت و ارتفاع كار می کند ولی در نوع قطبی سه پايه پيچيده تر و سنگين تر ميشود و با درجات بعد و ميل كار می کند.

همه چیز در مورد تلسكوپ فضایی هابل


تنها چند سال پس از استقرار تلسكوپ فضایی هابل در فضا،از آن به عنوان یك موفقیت چشم گیر یاد می شد،ابزاری كه تصاویری شگفت انگیز با جزئیاتی بی نظیر از اجرام سماوی در ابعاد گوناگون از همسایگان سیاره ای ما تا كهكشان های پرت و دور افتاده تهیه كرده و آرزوی داشتن چشمی گردان در آسمان را به بهترین وجه تحقق بخشیده بود.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]













رویای وجود تلسكوپی كه در ماورای جو قرار داشته باشد، نزد منجمان سابقه ای دیرینه دارد.چنین ابزاری دیگر نیاز ندارد نور را از میان جو آشفته زمین دریافت كند،آسمانش همیشه تاریك خواهد بود و هیچ هوای متراكمی در آنجا وجود ندارد تا موجب محو شدن تصاویر شود و همچنین می تواند طول موج های خارج از نور مرئی، فرابنفش و مادون قرمز را هم رصد كند.اگر چه كه این آرزو تا قبل از ورود به عصر فضا همچنان به صورت رویایی دست نیافتنی باقی مانده بود.
تلسكوپ فضایی هابل دقیقا چیست،چرا این قدر برای ما مهم است و چگونه چنین تصاویر رویایی و شگفت انگیزی را ارائه می دهد.

در سال 1946 ،یك اختر فیزیك دان به نام دكتر لیمان اسپیتزر(1914-1997) پیشنهاد ساخت تلسكوپی در فضا را مطرح كرد،تلسكوپی كه قادر بود تصاویری بهتر و با وضوح بیشتر از اجرام دوردست نسبت به تلسكوپ های زمینی تهیه كند.اما این ایده، غیرقابل اجرا و فراتر از زمان خود بود زیرا تا آن زمان حتی یك راكت هم به ماورای جو زمین پرتاب نشده بود.اما سرانجام در سال 1970 این طرح تصویب و در سال 1977 بودجه ای برای ساخت آن اختصاص یافت و ناسا كمپانی هوا-فضا لاك هید مارتین Lockheed Martin)( را به عنوان اولین پیمانكار برای ساخت و نظارت بر قطعات و ساختار تلسكوپ انتخاب كرد و در سال 1983 تلسكوپ به نام منجم امریكایی ادوین هابل –كسی كه با رصد ستارگان متغیر در كهكشان های دوردست تئوری انبساط جهان را تائید كرد – نام گذاری شد.
ساخت تلسكوپ نزدیك به هشت سال طول كشید.این تلسكوپ 50 بار حساس تر و دارای وضوح 10 برابر بیشتر نسبت به تلسكوپ های زمینی است.HST در 24 آوریل سال 1990 توسط شاتل دیسكاوری در مدارش به دور زمین قرار گرفتو تقریبا بلافاصله پس از پرتاب آن منجمان پی بردند كه قادر به كانونی نمودن تلسكوپ نیستند و تصاویر حاصل از آن تصاویری تار بودند. تلسكوپ فضایی هابل طوری طراحی شده كه در حین گردش مداری اش هم قابل تعمیر و ارتقاست.ابزارهای كمكی ،حسگر های حركتی،ژیروسكوپ ها،صفحه های خورشیدی و هر چیز دیگری در تلسكوپ قابل تعویض و جا به جایی است؛در واقع تنها چیزی كه در تلسكوپ نمی تواند تعویض و جا به جا شود،ساختار پایه ای و آینه ی اصلی آن است.پس دانشمندان چگونه قادر بودند این مشكل را در آینه ی اصلی كه نقصی در شكل آن بود(ابیراهی كروی) را رفع كنند. طولی نكشید كه دانشمندان با جانشین كردن لنزهای كوستار(Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement ) برای تصحیح نقص موجود در تلسكوپ اقدام كردند.كوستار شامل چندین آینه ی كوچك بود كه جلوی پرتو ورودی به آینه ی معیوب را می گرفت ،نقص آن را تصحیح می كرد و پرتو های تصحیح شده را به ابزارهای علمی برای كانونی نمودن باز پخش می كرد.زمانی كه HST بعد از ماموریت تعمیر مورد آزمایش قرار گرفت تصاویر به طور شگفت آوری واضح شده بودند.امروزه همه ی ابزارهایی كه بر روی تلسكوپ قرار می گیرند با یك تصحیح كننده ی نوری به منظور رفع نقص موجود در آینه ساخته می شوند بنابراین دیگر نیازی به كوستار نیست.

برای مشاهده تصویر در اندازه بزرگتر بر روی آن کلیک نمایید .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]










اعضای داخلی تلسكوپ
همانند هر تلسكوپی،تلسكوپ فضایی هابل هم شامل یك لوله ی بزرگ است كه از یك طرف باز و از طرف دیگر بسته است.آینه هایی برای جمع آوری نور و انتقال آن به چشمی های تلسكوپ دارد.دارای چندین نوع چشمی در قالب ابزارهای گوناگون است كه به تلسكوپ این امكان را می دهد تا توانایی دیدن انواع نورهای منتشره از آسمان را داشته باشد.
كاربردهای تلسكوپ
اپتیك:آینه ی اولیه،آینه ی ثانویه،تصحیح كننده ی نوری
ابزارهای علمی: مشخصات HST :
طول:13.2 متر
عرض:4.2 متر
وزن:12 تن
قطر دهانه ی آینه ی اصلی: 2.4 متر
قطر دهانه ی آینه ی ثانویه:0.3متر
توان تفكیك:0.05ثانیه قوسی
مدار:612 كیلومتر
زاویه ی میل:28.5درجه نسبت به استوا
دور مداری:97 دقیقه
سرعت مداری:28000كیلومتر بر ثانیه
هزینه: 2.2 میلیارد دلار در هر ماموریت
طول عمر:تقریبا 20 سال



1) WFPC2: دوربین میدان دید باز و سیاره ای شماره 2
2)NICMOS: دوربین مادون قرمز و طیف نمای چند منظوره
3)STIS: طیف نگار تلسكوپ فضایی

4)ACS: دوربین پیشرفته نقشه برداری
5)FGS: حس گرهای هدایت گر دقیق
سیستم سفینه فضایی
1)انرژی 2)ارتباطات 3)هدایت 4)محاسبات 5)ساختار

در ادامه به جزئیات این سیستم ها خواهیم پرداخت.

اپتیك:
آینه های تلسكوپ همگی از جنس شیشه هستند كه با لایه هایی از آلومینیوم خالص(با ضخامت 3 میلیونیم در هر اینچ)و منیزیم فلوراید(با ضخامت 1 میلیونیم در هر اینچ) اندود شده اند تا بتوانند باز تابنده ی نور مرئی،مادون قرمز و فرابنفش باشند.نور از طریق دهانه ی تلسكوپ وارد آن می شود و از آینه ی اولیه به آینه ی ثانویه منتقل می شود.آینه ی ثانویه نور را به درون حفره ای در مركز آینه ی اولیه،به سوی نقطه ی كانونی كه در پشت آینه ی اولیه است بازتاب می كند و در نقطه ی كانونی آینه های نیمه باز تابنده،نیمه شفاف و كوچكتر نور را به سمت ابزارهای علمی گوناگون هدایت می كنند.

ابزارهای علمی:
با بررسی طول موج های گوناگون یا طیف های مختلف نور منتشر شده از یك جرم سماوی،می توان ویژگی ها یا خاصیت های جرم را بازگو كرد.به این منظور HST با ابزارهای علمی گوناگون مجهز شده است.

1)WFPC2 ) : Wide Field Planetary Camera2 )
چشم اصلی تلسكوپ فضایی هابل است.مانند شبكیه چشم شامل چهار تراشه ی CCD برای جذب نور است كه تنها یكی از این تراشه ها دارای وضوح بالایی است.تراشه ها به صورت L شكل قرار گرفته اند و تنها تراشه ی با وضوح بالا، در درون این شكل L مانند قرار دارد.هر چهار تراشه همزمان در معرض نور هدف مورد نظر قرار می گیرند و تصویر بر روی تراشه ی CCD متمركز می شود چه تراشه ای با وضوح بالا یا پائین.تصویر مورد نظر در طول موج های مرئی و فرابنفش گرفته می شود.WFPC2 قادر است تصاویری از درون ***** های گوناگون(قرمز،سبز،آبی)بگیرد بدین ترتیب تصاویر دارای رنگی طبیعی می گردند مانند این تصویر كه از سحابی عقاب (M16) گرفته شده است.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
















2)NICMOS ) : Near Infrared Camera and Multi Object Spectrometer)
بیشتر اوقات گاز و غبار های میان ستاره ای مانعی برای دیدن نور مرئی اجرام آسمانی می شوند؛اگرچه این امكان وجود دارد كه نور مادون قرمز یا گرمای ساطع شده از اجرام آسمانی را كه در میان گاز و غبارها پنهان شده است را مشاهده كرد، برای دیدن نور مادون قرمز،HST شامل سه دوربین حساس است كه سازنده ی NICMOS می باشند.NICMOS قادر است كه از میان گاز و غبار های میان ستاره ای،نور مرئی ساطع شده از اجرام را ببیند،همان طور كه در تصویر زیر از سحابی جبار نشان داده شده است،در تصویر نور مرئی (WFPC2)، ما تنها ابرهایی از غبار را بدون هیچ گونه جزئیات دیگری می بینیم.در حالیكه در تصویر مادون قرمز(NICMOS) قادریم تعداد بی شماری ستاره را بدون مزاحمت هیچ ابری مشاهده كنیم.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]










به این دلیل كه NICMOS نسبت به گرما بسیار حساس است حس گرهای آن باید در یك ترموس بزرگ با دمایی در حدود 321- درجه فارنهایت (77 درجه كلوین) نگهداری شود.در روزهای نخستین NICMOS توسط قالب های نیتروژن یخ زده 104 كیلوگرمی سرد می شد اما امروزه NICMOS به طور دائم توسط ماشینی كه مانند یك فریزر كار می كند،سرد می شود.

3) STIS ) : Space Telescope Imaging Spectrograph)
رنگ ها و طیف های گوناگونی كه از اجرام آسمانی به دست می آید حكم یك اثر انگشت را برای آن جرم دارد.رنگ های مشخصی، نوع عناصر، و میزان كثرت رنگ ها،مقدار آن عنصر را برای ما آشكار می كند.STIS با تجزیه شعاع نور ورودی به طیف نمایی جرم می پردازد.طیف نمایی علاوه بر تركیبات شیمیایی،می تواند اطلاعاتی هم درباره ی دمای جسم و تغییرات حركتی آن به ما ارائه كند.اگر جرم در حال حركت باشد،اثر انگشت شیمیایی جرم به انتهای آبی طیف (در حال حركت به سمت ما)یا به انتهای سرخ طیف(در حال دور شدن از ما) منتقل می شود.به مثال زیر توجه كنید:STIS به طرف مركز كهكشان M84 متمركز شده است(چهار ضلعی سمت چپ)اگر هیچ حركتی وجود نداشته باشد طیف همواره در خطی سراسری بدون جهش خاصی دیده می شود اما نور در مركز این خط دارای انتقال به آبی و سرخ است و این نشان دهنده ی آن است كه این ناحیه ی مشخص (تقریبا با فاصله ی 26 سال نوری از هسته)در حال چرخیدن با سرعتی برابر با 800000 متر بر ثانیه به دور خودش است.اختر شناسان معتقدند كه دلیل این چنین چرخشی با این سرعت بالا،باید سیاه چاله ای پرجرم(تقریبا 300 میلیون برابر جرم خورشید) در مركز كهكشان باشد.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]






















4)ACS ) : Advance Camera for Surveys)
دوربین پیشرفته نقشه برداری در مارس 2002 جایگزین FOC (Faint Object Camera) دوربین اجرام كم نور هابل شد.این دوربین جدید با سه كانال ورودی مجزا می تواند طول موج های 115 تا 1050 نانومتر را ثبت كند.میدان دید این دوربین 2 برابر میدان دید دوربین اصلی و 10 برابر وضوح بیشتری نسبت به FOC دارد.این ابزار در اصل برای جستجوی سیارات فرا خورشیدی و جو سیارات منظومه شمسی طراحی شده است.

5)FGS ) : Fine Guidance Sensors)
برای هدف یابی تلسكوپ،تعیین فاصله ی ستارگان از زمین،سنجش دقیق مكان ستارگان،میزان جدایی ستارگان دوتایی و تعیین قطر ستارگان به كار می رود.تلسكوپ هابل شامل سه FGS است كه دو تای آنها برای هدف یابی،هدایت و تنظیم بر روی هدف با جستجو و پیدا كردن ستارگان راهنما در زمینه ی HST در نزدیكی هدف به كار می روند.هرگاه،هر یك ازFGS ها یك ستاره ی راهنما پیدا می كند،بر روی آن قفل می شود و اطلاعات را به سیستم هدایت تلسكوپ می فرستد تا سیستم آن ستاره راهنما را همچنان در زمینه ی خود نگه دارد.این دو FGS در حالی كار هدایت تلسكوپ را بر عهده دارند كه FGS دیگر در حال نقشه برداری و مكان یابی ستارگان است.این كار برای پیدا كردن سیارات فرا خورشیدی اهمیت زیادی دارد زیرا چرخش سیارات در طول دور مداریشان باعث می شود كه ستاره ی مادر،در آسمان دچار نوسانات نوری شود.

سیستم فضاپیما
تلسكوپ فضایی هابل در عین حال یك فضاپیما هم هست بنابراین مانند هر فضاپیمای دیگری باید توانایی تامین انرژی الكتریكی مورد نیاز،ارتباط با زمین و تغییر مسیر را داشته باشد.

1)انرژی
تمامی ابزارها و كامپیوتر هایی كه بر روی تلسكوپ فضایی هابل نصب شده اند نیاز به الكتریسیته دارند.این انرژی الكتریكی توسط دو صفحه ی خورشیدی بزرگ تامین می شود،هر صفحه در حدود 12.2متر است.این صفحه های خورشیدی نیرویی برابر با 2400 وات را تهیه می كنند كه برابر با 60 لامپ 40 ولتی است.هنگامی كه تلسكوپ در سایه ی زمین قرار دارد این انرژی الكتریكی توسط 6 باتری نیكل-هیدروژنی فراهم می شود كه توان ذخیره ی این باتری ها برابر با توان ذخیره ی 20 باتری ماشین است.این باتری ها توسط صفحه های خورشیدی زمانی كه تلسكوپ بار دیگر در معرض نور خورشید قرار می گیرد،شارژ می شوند.

2)ارتباطات
تلسكوپ باید این توانایی را داشته باشد كه با كنترل كننده های زمینی ارتباط برقرار كند تا بتواند اطلاعات گرفته شده از جرم مورد رصد را برای آنها بفرستد و همچنین فرمان هایی را برای هدف بعدی دریافت كند.به این منظور HST از یك سری ماهواره های ارتباطی به نامTDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System) استفاده می كند.این سیستم دقیقا همان سیستمی است كه ایستگاه فضایی بین المللی(ISS) برای ایجاد ارتباط از آن استفاده می كند.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]












1) نورهای ساطع شده از یك جرم سماوی توسطHST دریافت می شود 2) تبدیل به داده های دیجیتالی می شوند.این داده ها به ماهواره های در حال حركت فرستاده می شود 3) سپس به پایگاه های دریافت زمینی درWhite Sands,N.M. منتقل می شوند4) White Sands,N.Mاین داده ها را به سهولت به مركز كنترل پروازهای فضایی گدارد(Goddard ) در ناسا می فرستد 5) جایی كه گردانندگانHST مستقر هستند.این داده ها توسط دانشمندان در انستیتو علوم تلسكوپ فضایی STSI(Space Telescope Science Institute) در بالتیمور مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد 6) اغلب اوقات،دستورات بهHST پیش از آنكه موعد رصد فرا رسیده باشد،فرستاده می شود با چنین كاری دستورات لازم در زمان واقعی در دسترس است.

3)هدایت
تلسكوپ زمانی كه از یك جرم عكس می گیرد باید بر روی آن ساعت های طولانی با توجه به ابزار به كار گرفته شده ثابت بماند. با توجه به دور مداری تلسكوپ كه در هر 97 دقیقه یك بار صورت می گیرد،این كار مانند این است كه جرمی كوچك را در ساحل از عرشه ی كشتی دنبال كنید در حالی كه كشتی از ساحل دور می شود و دائما بر روی امواج بالا و پایین می شود.
تلسكوپ برای اینكه بتواند بر روی یك جسم ساكن باقی بماند دارای سه سیستم همراه است:
ژیروسكوپ ها كه حركات كوچك و بزرگ را زیر نظر دارند،چرخ های واكنشی كه تلسكوپ را حركت می دهند و FGS ها كه حركات ریز و حساس را زیر نظر دارند.
ژیروسكوپ ها حیطه ی حركتی تلسكوپ را زیر نظر دارند،مانند یك قطب نما حركات تلسكوپ را حس می كنند،به كامپیوتر های پرواز می گویند كه تلسكوپ در مسیر اشتباهی قرار دارد و از هدف در حال دور شدن است،سپس كامپیوتر پرواز،میزان جا به جایی و جهت آن را برای اینكه بر روی هدف باقی بماند را حساب می كند و پس از آن به چرخ های واكنشی دستور جا به جایی و حركت تلسكوپ را می دهد.
تلسكوپ فضایی هابل نمی تواند مانند ماهواره ها برای هدایت از موتور های موشكی بهره ببرد زیرا گازهای خروجی از موتور در اطراف تلسكوپ جمع خواهند شد و مانع دید تلسكوپ می شوند.اما به جای آن، تلسكوپ از چرخ های واكنشی كه در سه جهت z,y,x می چرخند،استفاده می كند.زمانی كه تلسكوپ نیاز به جا به جایی پیدا می كند كامپیوتر پرواز به یك یا چند چرخ فرمان می دهد كه در چه جهتی و با چه سرعتی بچرخند،بدین ترتیب نیروی كنش لازم برای حركت فراهم می شود.طبق قانون سوم حركت نیوتن (برای هر كنشی،واكنشی برابر اما در جهت مخالف وجود دارد) تلسكوپ در جهت مخالف چرخ ها برای رسیدن به هدفش می چرخد.
همان طور كه قبلا ذكر شد،FGS ها تلسكوپ را بر روی هدفش با نشانه روی به سمت ستاره های راهنما نگه می دارند،دو تا از سه FGS ستاره های راهنمای اطراف هدف را در میدان دید مربوطه پیدا می كنند و زمانی كه پیدا شد بر روی ستاره های راهنما قفل می شوند و اطلاعات را به كامپیوتر های پرواز می فرستند تا این ستاره ها را در میدان دید خود نگه دارند.FGS ها بسیار حساس تر از ژیروسكوپ ها هستند اما تنها تركیب ژیروسكوپ ها و FGS ها است كه می تواند تلسكوپ فضایی هابل را بدون توجه به حركت مداریش ساعت ها بر روی هدف متمركز كند.

محاسبات
تلسكوپ فضایی هابل دارای دو كامپیوتر اصلی است كه در اطراف لوله ی تلسكوپ و بالای ابزارهای علمی قرار دارند.یكی از این كامپیوتر ها برای فرستادن داده ها و دریافت فرمان با زمین در ارتباط است و كامپیوتر دیگر مسئول هدایت HST است،تعدادی كامپیوتر پشتیبان هم برای اتفاقات پیش بینی نشده وجود دارند.هر ابزاری كه بر روی تلسكوپ قرار دارد دارای تعدادی ریز پردازنده است كه برای جا به جایی چرخ ها،*****،كنترل دریچه ی شاتر،جمع آوری داده ها و برقراری ارتباط با كامپیوتر های اصلی ساخته شده اند.

ساختار
HST شامل اسكلتی برای نگهداری ابزارهای اپتیكی،ابزارهای علمی و سیستم فضا پیمایی آن است.برای نگهداری ابزارهای اپتیكی،تلسكوپ شامل یك سیستم پایه است كه این سیستم از گرافیت و فناوری مورد استفاده در ساخت راكت های تنیس و چوب گلف،ساخته شده است.سیستم پایه دارای 5.3 متر طول و 2.9 متر عرض و114 كیلوگرم وزن است.لوله ای كه ابزارهای اپتیكی و علمی را نگهداری می كند از آلومینیوم ساخته شده كه با لایه های عایقی بسیاری پوشانده شده است.این عایق ها تلسكوپ را از تغییرات ناگهانی حرارت بین نور خورشید و سایه زمین محافظت می كند.

محدودیت ها
تلسكوپ فضایی هابل با وجود كارایی ها و امكاناتی كه دارد،شامل یك سری محدودیت ها هم می شود.به عنوان مثال HST نمی تواند خورشید را به خاطر نور و گرمای زیاد آن كه موجب از كار افتادن ابزارهای حساس آن می شود رصد كند.به همین دلیل تلسكوپ همیشه از نشانه روی به سوی خورشید دوری می كند.به همین دلیل قادر نیست كه سیارات عطارد و ناهید را هم به خاطر فاصله ی نزدیك آنها به خورشید رصد كند.ستارگان اصلی آسمان شب هم به خاطر روشنایی زیاد آنها برای بعضی ابزارهای تلسكوپ قابل رصد نیستند.محدودیت قدر قابل دید، توسط نوع ابزاری كه مورد استفاده قرار می گیرد،تغییر می كند.علاوه بر روشنایی اجرام،چرخش مداری تلسكوپ هم آنچه را كه می توان دید،محدود می كند.بعضی اوقات خود زمین مانع دیدن اهداف در طول چرخش مداری تلسكوپ می شود و این مسئله هم زمان صرف شده برای رصد یك جرم را محدود می كند.تلسكوپ از درون بخشی از كمربندهای تشعشعی وان آلن -جایی كه ذرات پر انرژی به جا مانده از باد های خورشیدی كه توسط میدان مغناطیسی زمین گیر افتاده اند،قرار دارد - عبور می كند.این رویارویی ها باعث تشعشع های زیادی می شود كه موجب تداخل در جوینده های ابزار های علمی تلسكوپ می شود،بنابراین در طول این دوره هیچ رصدی انجام نخواهد شد.


برای مشاهده تصویر در اندازه بزرگتر بر روی آن کلیک نمایید .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]











با وجود عیب ها و كاستی هایی كه در دوران اولیه ی پرتاب این تلسكوپ به وجود آمد،تلسكوپ فضایی هابل ماموریتش را به خوبی انجام داد و داده های علمی و تصاویر زیبای بسیاری را ارائه كرد.
عصر تلسكوپ های فضایی باHST تلسكوپ فضایی هابل،كه انقلابی در علم اختر شناسی به وجود آورد شروع شد.موفقیت چشم گیر هابل این سوال را در ذهن ما پرورش می دهد كه تلسكوپ های بعدی چگونه خواهند بود.در واقع تلسكوپ هابل با آینه ی 2.4 متری اش در برابر تلسكوپ بازتابی 10 متری كك در موناكی هاوایی ابزاری بسیار كوچك به شمار می آید.تلاش هایی كه در ساخت نسل جدید تلسكوپ هایی با قطر دهانه ی بزرگتر صورت می گیرد،آینده ی تلسكوپ های فضایی را روشنتر و دید ما را از جهان ژرف تر خواهد ساخت.

دایره



مقدمه
اشکال هندسی در زندگی همیشه دارای کاربردهای فراوان بوده و برای فعالیتهای انسان الهام بخش و سمبل نیز شده است. دایره یکی از این اشکال است. ابتدایی‌ترین کاربرد دایره ، چرخ و چرخ‌دنده‌ها هستند که از قدیم‌الایام بکار رفته و می‌روند. همچنین ابزار آلات زینتی چون تاج ، گردبند ، خلخال و حلقه‌ها ، کاربردی به اندازه تاریخ بشری دارند. نمونه مثال زدنی حلقه ازدواج است که بین زوجین مبادله می‌شود و این برگرفته از حلقه‌ای است که در دست اهورامزدا در پیکره‌ها و مجسمه‌ها دیده می‌شود.
با توجه به قرینه مذهبی قداست و پاکی ازدواج در ایران باستان را نشان می‌دهد که اکنون فرهنگی جهانی گشته است. دایره در فرهنگها ، انجمنها ، شهرسازی ، اندیشه‌های هنری و ریشه‌دار بخصوص در ابزار آلات نجومی جایگاه نمادین و کاربردی دارد. در فرهنگ و ادیان قدیم ازجمله بودا ، نماد آسمان ، جهان پاک ، افلاک گردنده و غیر دنیاست در حالی که در مقابل دنیا چهار گوشه و مربع است که به وضوح در بیان اشعار و ادبیات ایرانی بویژه غزلیات عرفانی مشاهده می‌شود.
دایره در هنرهای اسلامی ایران
در هنرهای اسلامی ایرانی دایره‌ها ، به شکل شمس و حلقه نورانی در اطراف سرایمه و بزرگان دین دیده می‌شود. همچنین با توجه به کراهت صورتگری و مجسمه سازی در اسلام و ظریف اندیشی شیعه ، هنرهای اسلامی به شکلهای اسلیمی ، گل و بوته ، نقشهایی ختایی سوق داده شد. اشکال و خطوط و ترکیب رنگ در مینیاتورها ، تذهیبها و فرشها با زینت و ترکیب و نقش نگار پخته‌تری تکامل یافتند.
دایره به شکل شمسه‌های زیبایی تزیین داده شد و شمسه‌ها به صورت منفرد یا در سایر هنرها کاربرد یافت. در خطوط گل و بوته و اشکال اسلیمی و ترکیب رنگ دایره به عنوان پایه‌ای‌ترین ، اصلی‌ترین و اساسی‌ترین شکل بکار گرفته می‌شود. و سیر کلی به سوی مرکز برای وصل فنا نقطه‌ای (سیاه) است. که اختیار را از چشمان بیننده گرفته و با سیر در تابلو به مرکز هدایت می‌کند.
دایره و نقطه سیاه و قرمز
در میان قبایل بدوی و بسیاری از انجمنها و دسته‌های سری قدیم ، سمبل مفاهیمی چون ابدیت ، جاودانگی و مرگ بوده است و دایره سیاره و دوایر متحدالمرکز در تمرینات اساسی ماینه‌تیستها ، هیپنوتیستها و درمانگران حرفه‌ای می‌باشد. دایره و نقطه سرخ که اغلب نشان آفتاب می‌باشد در پرچم و سمبل ملل شرق آسیا نیز مشاهده می‌شود.
هفت شهر
بطلیموس در دو قرن پیش از میلاد بر اساس تفاوت حرارت ، سرزمینهای شناخته شده آن روزگار را به هفت اقلیم تقسیم کرده است از آنجا که تقسیم بندی بطلیموس بر اساس دایره‌های مداری است اقلیمهای هفت گانه را اقلیمهای هندسی نیز نامیده‌اند. به نظر صاحبنظران ، اصطلاح هفت شهر ، هفت اقلیم و هفت وادی که در ادبیات و حکمت ایرانی وارد شده است الهامی از نظریات بطلیموسی را در خود دارد. اجرام آسمانی به دو دسته ثوابت و اجرام متحرک و متغیر تقسیم بندی شد و اجرام متغیر شناخته شده آن روز ، خورشید ، زمین ، بهرام ، تیر ، عطارد ، مشتری و زحل هر کدام در مداری و آسمانی تصور شدند. آسمان اول ، آسمان دوم … تا هفت آسمان.
دایره و نجوم
کره زمین برای شناسایی بهتر به دایره‌های افقی به نام مدار از صفر استوا تا ۹۰ درجه قطبین و دایره‌های عمودی به نام نصف‌النهار تقسیم بندی می‌شود. در علوم قدیم دایره بیشترین کاربرد و برترین جایگاه را در علم نجوم دارد. اولین مدلهای منظومه‌ای بر اساس گردش زهره در فرهنگ اینکاها ، گردش خورشید و کاینات دور کلیسا و زمین ، تا گردش زمین و سیارات دور خورشید در نجوم اسلامی و قوانین حاکم بر حرکت آنها بر روی مسیرهای دایروی بودند. مدلهای اتمی بعد از نظریه جوزف تامسون نیز هسته متمرکز در مرکز (بار مثبت) و الکترونهای متحرک در مدارهای دایروی بود. که به دلیل شباهت به مدل منظومه‌ای مشهور گشت.
بعدها تیکوبراهه ، کپلر ، کپرنیک روی این نظریه‌ها کار کردند. در سال ۱۶۱۹ کپلر سه قانون حرکت سیارات را با استفاده از مشاهدات تیکوبراهه بیان کرد. قوانین کپلر پایه و اساس قوانین نیوتن و مکانیک کلاسیک و مکانیک سماوی شد. در این نظریه مسیر دایره به مسیر بیضوی که خورشید در یک کانون بیضی قرار دارد تغییر یافت. با مطرح شدن فیزیک نوین و فیزیک کوانتومی ، اصل عدم قطعیت و سایر پیشرفتهای تکنولوژیکی مدل منظومه‌ای هسته نیز به مدل ابر الکترونی تبدیل گشت.
نگاهی به رصدخانه مراغه
این رصدخانه در زمره پیشگامان نجوم ایران و دنیای قدیم بوده و جایگاه بی‌نظیری برای خود دارد. مهمترین دوره و مکتب نجومی ایران مکتب مراغه بود که به گفته پروفسور عبدالسلام رصدخانه‌های هنر با وجود رگه‌های هنری اساسا بر پایه رصدخانه‌های اسلامی ساخته شده است. در این میان مکتب مراغه با نام خواجه نصیر‌الدین طوسی با سمت گیری انتقادی نسبت به نظام بطلیموسی به دلیل مشکلات جدی و ناسازگاریهای ذاتی موجود اخترشناسان بر اساس مدل هندسی نجومی ارایه شد که به جفت طوسی معروف گشت. ایجاد حرکت خطی به کمک حرکتهای دورانی یکنواخت است. ساختمان اصلی این رصدخانه به شکل استوانه طراحی شده بود. اکثر وسیله‌های رصدی در آن شکل دایروی داشتند از مهمترین وسیله‌های رصدخانه مراغه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
وسایل رصد خانه مراغه
سدس فخری که بعدها با اصلاح به دوربینهای تیودولیت معروف گشتند که کاربردهای نقشه برداری دارد. وسیله دیگر ربع بود. این آلت از ربع دایره و عضاده‌ای تشکیل یافته و با آن میل کلی و ابعاد کواکب و عرض بلد را رصد می‌نمودند و بر سطح دیواره شمالی و جنوبی رصدخانه نصب شده بود. وسیله دیگر ذات‌الحلق بود که که به جای ششگانه بطلیموس و نه حلقه ثاون اسکندرانی جامع‌تر بوده است.
آلتی است متشکل از پنج حلقه به ترتیب الف برای دایره نصف النهار که بر زمین نصب شده بود. ب برای دایره معدل النهار ج برای دایره منطقه‌البروج د برای دایره عرض و ه برای دایره میل. از آلات دیگر رصدخانه مراغه ذات‌الجیب و ذات‌السمت بودند که برای تعیین ارتفاع در کلیه جهات مختلف افق بکار رفته می‌شد. ذات‌الربعین که به جای ذات‌الحلق استعمال می‌شد. ذات‌الارسطوانتین و دایره شمسیه از وسایل دیگر رصد خانه هستند.
نگاهی به استفاده از دایره برای رفع مشکلات شهرها و شهرسازی
توسعه شهرها ، تامین نیازمندیهای آنان ، چاره‌جویی برای توسعه‌های آینده شهر ، اتخاذ تصمیماتی که بتواند مشکلات شهری را به حداقل برساند و بالاخره آنکه چگونه رابطه منطقی بین انسان با محیط طبیعتش حفظ شود، به تحولاتی در امر شهرسازی منجر شد. نخستین نظریه در زمینه شهرسازی شخصی به نام هیپوداموس (۴۸۰ سال قبل از میلاد) بود و بعد از آن نظریات و راهکارهای متفاوت شهرسازی بوجود آمد. ولی پیدایش دانش امروزی شهرسازی به قرن نوزده میلادی می‌رسد. از میان نظریه‌های شهرسازی می‌توان نظریه‌های زیر را نام برد.
نظریه متحدالمرکز
در این نظریه الگوی ساخت شهر بر این اصل استوار است که توسعه شهر از ناحیه مرکزی به طرف خارج شهر صورت گرفته و تعداد مناطق متحدالمرکز را تشکیل می‌دهد. این مناطق با ناحیه مشاغل مرکزی شروع شده و بوسیله منطقه در حال تحول احاطه می‌شود.
نظریه قطاعی
تعدیل و تغییر در جهات مختلف این نظریه است. شهرها برای همیشه نمی‌توانند حالت متحدالمرکزی مناطق را حفظ کنند. در این نظریه اجازه خانه به عنوان راهنما مطالعه شهر را عملی می‌سازد. ساخت واحدهای گرانقیمت از کانون اصلی در طول شبکه‌های رفت و آمد ، ساخت واحدهای مسکونی دیگر و ارزان‌تر به سوی فضاهای باز و جابجایی ساختمانهای اداری و تجاری ، توسعه واحدهای مسکونی گرانقیمت را در جهت عمومی عملی سازد. آپارتمانهای لوکس در مجاورت بخشهای تجاری و مسکونی قدیمی بوجود آمده و واحدهای گرانقیمت شهر بطور اتفاقی و نامنظم جابجا نمی‌شوند. راههای شعاعی از مرکز شهر به اطراف کشیده می‌شود و عامل دسترسی به این راهها و قیمت زمینها را در مناطق مختلف شهر تعیین می‌کند.
مدل حلقه‌ای
در این مدل به جای آنکه خطوط اصلی حمل و نقل به صورت خطی گسترش یابد به شکل دایره‌ای و به موازات مرکز شهر ، حواشی ناحیه مرکزی و بافتهای اطراف آن را احاطه می‌کند. و دور تا دور بافت را گره‌های شهری بوجود می‌آورد. و فعالیتها شکل حلقه‌ای یا زنجیره‌ای به خود می‌گیرند.
طرح مکمل مدل کهکشان
بر اساس نظریه ویکتورگروین در بیشتر شهرهای بزرگ کاربرد دارد. شهر از مراکز متعددی تشکیل یافته و هر کدام واحدهای دیگری را بوجود می‌آورد و بوسیله شبکه‌های ارتباطی مشترک و مستقل و منطقه‌ای بافتها به همدیگر مرتبط می‌شوند. مجموعه این بافتها و شبکه‌ها یک شبکه کهکشانی را بوجود می‌آورد. خدمات مرکزی در وسط بافت و جایگاه صنایع در نواحی اطراف شهر و در خارج از بافت اصلی پیش‌بینی شده است.
دایره در مثلثات و فیزیک
از دایره‌های مشهور دیگر دایره مثلثاتی است. دایره مثلثاتی دایره‌ای است با درجه‌بندی و جهت حرکت مشخص که به آن جهت مثلثاتی گویند و آن پادساعت گرد یا عکس ساعت گرد است. شعاع این دایره واحد است و حداکثر مقدار توابع مثلثاتی سینوس یا کوسینوس که در این دایره بدست می‌آید می‌تواند واحد شود. هارمونیها و هماهنگها ، چرخش ، حرکت دورانی ، حرکات پریودیک و دوره‌ای ، حرکات تناوبی ، حرکات رفت و برگشتی در یک مسیر مشخص را می‌توان توسط این دایره و کمیات مثلثاتی برای بیان مکان و زمان و توصیف این حرکات و موقعیت بکار برد.
دایره در ورزشهای باستانی و موسیقی
دایره با توجه به نماد آسمانی و قداست افلاکی در ورزشهای باستانی از جمله زورخانه و گوی بازی ورزشکاران باستانی کار ، در رقص سماء و حلقه گردش و لباس و کلاه آنها ، نیز کاربرد دارد. در مکاتب هادی همچون کومونیسم نیز همچنان که در فیلم بایکوت مشاهده می‌کنیم. به عنوان سمبل بکار رفته است مسیری که از هیچ آغاز شده و در سیر مسیر به هیچ منتهی می‌شود.
اساس موسیقی و هنرهای ادبی شرقی موسیقی دوری است. موسیقی و هنری که انسان را در جای خود از حالی به حالی دگرگون می‌کند از نقطه‌ای شروع شده و او را به سیر در عالم معانی برده و در آخر انسانی ارزشی ، تحول یافته و والا‌مقام و انسانی که شایسته خلیفه الهی است بوجود می‌آورد.

عمر زمین



دید کلی
از روزی که انسان برای نخستین بار شروع به نوشتن افکار خود کرد، پیوسته نگران موقعیت خود در عالم لایتناهی بوده است. لیکن تا سال ۱۷۸۸ و نوشته‌های «جیمز هاتن» ، مفهوم زمان تقریبا نامحدود ، تنها برای انسان دارای معنا بود و زمین صرفا در یک چارچوب موقتی مورد نظر قرار می‌گرفت. در اندیشه انسان قرون وسطی ، زمین از نظام بسته‌ای تشکیل می‌شد که از آغاز آن چندان وقتی نمی‌گذشت و عاقبت آن هم چندان دور نبود. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تاریخچه تخمین عمر زمین
از آنجایی که زمان غیر قابل لمس است، تصور ابعاد زمان نیاز به بصیرت ذهنی داشت که طبیعت ‌گرایان قرن هفدهم قادر به پذیرش آن نبودند، بنابراین نگرش قرون وسطایی کوتاه بودن زمان دنیوی همچنان باقی ماند. محققین مسیحی آن زمان بطور کلی می‌پنداشتند که سن زمین در حدود ۶۰۰۰ سال است، رقمی که بر اساس قبول نوشته‌های باستانی عبرانی قرار است.
سیر تحولی و رشد
تخمین عمر زمین از مدتهای بسیار طولانی فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده بود. دانشمندان مختلف سعی داشتند با روشهای مختلفی سن کره زمین را تخمین بزنند که از آن جمله می‌توان تخمین عمر زمین را بر اساس شوری آب اقیانوسها و محاسبه میزان رسوبگذاری ذکر کرد. در سال ۱۸۹۷ ، فیزیکدان معروف «لرد کلوین» (Lord Kelvin) قدمت و عمر زمین را به این صورت تعریف نمود که زمین در ابتدا به حالت مذاب بوده و بعد سرد شده است. وی همچنین اظهار نظریه‌هایی را بر اساس فرضیه‌هایی در مورد منشأ و مبدا حرارت خورشید به عمل آورد و ادعا کرد زمین سنی در حدود ۲۰ الی ۴۰ میلیون سال دارد.
در اوایل قرن بیستم ، «رادرفورد» (Ruther Ford) و «هولمز» (Holmes) در انگلیس و «بولتوود» (Boltwood) در آمریکا دریافتند که تجزیه عناصر ناپایدار جهت تولید ایزوتوپهای رادیوژنیک می‌توانند برای تعیین سن کانیها و سنگهای پوسته کره زمین مورد استفاده قرار گیرند. ولی روشها و تکنیکهای تحلیلی در آن زمان آنقدر دقیق نبود که بتواند مقدار ایزوتوپهای رادیوژنیک موجود در سنگها را تعیین نماید. در نتیجه منحصرا بعد از سال ۱۹۵۰ که اسپکترومتر (Spectrometer) اختراع گردید، تعیین سن سنگها به طریق ایزوتوپی معمول گردید از این مقاله سعی می‌شود تا روشهایی را که از ابتدا برای برآورد عمر زمین مورد استفاده قرار گرفته، مورد بحث قرار دهیم و در نهایت به روشی که امروزه استفاده می‌شود و دقیقتر است، اشاره کنیم.
تخمین عمر زمین بر اساس شوری آب اقیانوسها
در سال ۱۷۱۵ «ادموند هالی» (Edmond Halley) ، منجم انگلیسی ، این مطلب را پیش کشید که سن زمین را می‌توان از روی مقدار شوری آب اقیانوسها محاسبه کرد. عملا نقشه این بود که مقدار شوری آب دریاها را با دقت تمام محاسبه و سپس عمل را ده سال بعد تکرار کنند، با محاسبه مقدار ازدیاد شوری آب در هر ده سال می‌توان زمان لازم برای تحصیل شوری آب فعلی را از آبهای شیرین اولیه بدست آورد. اگر هم چنین آزمایشی انجام شده باشد، هیچ ازدیادی در شوری آب اقیانوسها دیده نشد.
در اواخر قرن نوزدهم بعضی محققان با تجدید نظر در روش فوق و با تجزیه شیمیایی آب رودخانه‌ها ، مقدار سدیم اضافه شده به دریاها در هر سال توسط رودخانه‌های دنیا را محاسبه کردند. با دانستن حجم تقریبی آب اقیانوسهای امروزی و فرض اینکه آب اقیانوسهای اولیه شیرین بوده است و میزان ازدیاد سدیم توسط رودخانه‌های امروزی میانگینی برای تمام زمان زمین شناسی است، آنها زمان لازم برای تحصیل غلظت سدیم و شوری امروزی را محاسبه کردند. سرانجام نتیجه‌گیری کردند که از روز اولی که آب برای نخستین بار بر روی سطح زمین متراکم شد، ۹۰ میلیون سال می‌گذرد. امروزه ما می‌دانیم که تخمین هالی از سن اقیانوسهای زمین به مراتب کمتر سن واقعی آنهاست. دلیل عمده آن هم این است که او تعویض سدیمی را که میان آب دریا و سنگهای پوسته کره زمینی صورت می‌گیرد، بسیار ناچیز می‌پنداشت.
تخمین عمر زمین بر اساس میزان رسوبگذاری
هر که سنگهای رسوبی را مطالعه کرده باشد، می‌داند که طبقه‌ای ضخیم از ماسه سنگ می‌تواند در عرض یک روز ته‌نشین شود یا لایه نازک گل رسی که روی آن قرار می‌گیرد، ممکن است برای ته‌نشین شدن به ۱۰۰ سال زمان نیاز داشته باشد و سطح طبقه بندی میان آنها ممکن است نماینده مدت زمانی بیش از مجموع آنها باشد. برای ضخامت معینی از طبقات رسوبی میانگینی برای میزان رسوبگذاری وجود دارد. اگر تغییرات مهمی در شرایط محیط رسوبی رخ ندهد و فرسایش نیز در امر رسوبگذاری وقفه ایجاد نکند، ضخامت طبقات کم و بیش متناسب با زمان سپری شده خواهد بود.
زمین شناسان اواخر قرن نوزدهم تصور می‌کردند که می‌توانند در صورت تخمین میزان ته‌نشست در محیطهای رسوبی امروزی ، زمان مشخص شده توسط واحدهای سنگهای قدیمی مشابه را نیز معین کنند. آنها همچنین تصور می‌کردند که در صورت تعیین ضخامت کل طبقات رسوب کرده در گذشته ، خواهند توانست کل زمان زمین شناسی طی شده را تخمین بزنند.
تخمین عمر زمین بر اساس سرد شدن کره زمین
در بسیاری مناطق درجه حرارت معادن عمیق ازدیاد محسوس و یکنواختی را بر حسب ازدیاد عمق نشان می‌دهد. این افزایش حرارت نشان می‌دهد که دما از درون گرم زمین به طرف قسمت سرد خارجی آن جریان دارد و از پوسته زمین متصاعد می‌شود. این اتلاف گرما قابل اندازه گیری است و منطق « کلوین » (Kelvin) استدلال می‌کرد که اگر زمین با از دست دادن حرارت ، تدریجا در حال خنک شدن است، پس در زمان گذشته می‌بایست گرمتر بوده باشد. کلوین این پدیده را به صورت اتلاف حرارت از یک حالت مذاب اولیه در نظر گرفته بود و با مطالعه میزان جریان حرارت امروزی نشان داد که از نظر زمان زمین شناسی ، مسلما مدت زیادی از زمانی که زمین در حالت مذاب بوده، نگذشته است.
این زمان ظاهری تبلور پوسته جامد زمین ، حداکثر قدرت ممکن را برای حیات ، آنگونه که ما می‌شناسیم، مشخص کرد. عدم دسترسی به جزییات مربوط به نقطه ذوب سنگها و هدایت گرما تحت شرایط حرارت و فشار زیاد ، مانع ارزیابی دقیق زمان تبلور می‌شد، لکن مدت تعیین شده بسیار کم بود. بر این اساس زمانی که کلوین بدست آورده بود، ۱۰۰ میلیون سال بود.
مواد رادیواکتیو
بعضی از مواد معدنی دارای خاصیت رادیواکتیو هستند، بدین معنی که از خود سه نوع اشعه خارج می‌سازند. اشعه خارج شده یا دارای بار الکتریکی مثبت است، که در این صورت به نام پرتو آلفا خوانده می‌شود و یا دارای بار اکتریکی منفی است که اشعه بتا خوانده می‌شود. نوع سوم اشعه که نزدیک به اشعه ایکس است، از نظر الکتریکی خنثی است و به نام اشعه گاما خوانده می‌شود. در اثر صدور این ذرات ، به مرور جسم به مواد دیگر تبدیل می‌شود.
مدت زمانی را که جهت نصف شدن اتمهای اولیه لازم است، به نام زمان نیم عمر می‌خوانند. زمان نیم عمر اجسام مختلف ، متفاوت است و از چند ثانیه تا چند میلیارد سال تغییر می‌کند. سنگهای تشکیل دهنده زمین معمولا حاوی یک یا چند ماده رادیواکتیو نظیر اورانیوم ، رادیوم ، توریوم و پتاسیم و… هستند. با در دست داشتن سرعت تجزیه و اندازه گیری مقدار اولیه و ماده تبدیل شده موجود در نمونه ، می‌توان زمانی را که از تجزیه نمونه می‌گذرد، بدست آورد و بر اساس همین روش است که سن زمین تعیین شده است.
تخمین سن زمین بر اساس سنگهای آسمانی
قسمت اعظم و در ضمن قدیمیترین بخش تاریخ زمین شناسی را بخش پرکامبرین تشکیل می‌دهد که معمولا از نظر سنگ شناسی مشخص است و می‌توان سنگهای متعلق به آن را را تشخیص داد. آزمایشات مختلف بر روی سنگهای این بخش ، اعداد متفاوتی را بدست داده که کمترین آنها ۶۰۰ میلیون سال و بیشترین آنها ۳.۵ میلیارد سال است. اگر تصور کنیم که پرکامبرین از ۳.۵ میلیارد سال پیش شروع شده ، زمان تشکیل زمین مسلما از این عدد بیشتر است و بنابراین برای تعیین سن زمین از عوامل دیگر نیز بایستی کمک گرفت.
یکی از این عوامل ، سنگهای آسمانی است. از آنجا که مطابق تمام نظریات موجود ، تشکیل زمین و سایر سیارات منظومه شمسی همزمان بوده است، با تعیین سن این سنگها می‌توان سن واقعی زمین را بدست آورد. حداکثر سنی که تا به حال برای سنگهای آسمانی بدست آمده ۴،۶ میلیارد سال بوده است. یکی دیگر از عواملی که به تعیین سن زمین کمک می‌کند، نمونه‌هایی است که از ماه گرفته شده و بر اساس تجزیه نمونه‌های مذبور عددی نظیر عدد فوق برای آنها حاصل شده است. بدین ترتیب می‌توان عدد ۴،۶ میلیارد سال را برای سن زمین در نظر گرفت.

خواص مغناطیسی زمین


[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]



دید کلی
اگر آهنربایی را از نقطه‌ای آویزان کنیم، آهنربا چرخیده و در راستای شمال و جنوب جغرافیایی قرار می‌گیرند. قطبی از آهنربا را که در راستای شمال جغرافیایی قرار دارد، قطب N و دیگری را قطب S می‌نامند. دلیل رفتار این گونه آهنربا وجود میدان مغنا طیسی در زمین می‌باشد.
تاریخچه
ویلیام گیلبرت (willam gilbert) یکی از فیزیکدانان پیشگامی بود که اولین بار به وجود میدان مغناطیسی زمین پی برد. وی نشان داد که اگر یک میله آهنی را در راستای شمال و جنوب قرار داده و بر روی آن بکوبیم میله ، آهنربا خواهد شد. او همچنین برای اثبات وجود میدان مغناطیسی زمین یک آهنربا را درون کره‌ای قرار داد و نام ان را Terrlla نامید که در زبان لاتینی به معنای زمین کوچک بود. گیلبرت یک قطب نما را بر روی آن حرکت داد و مشاهده نمود که وقتی قطب نما در راستای سطح Terrlla قرار می‌گیرد، جهت عقربه مغناطیسی آن همواره ثابت می‌ماند، که نشانگر قرار گرفتن عقربه تحت تاثیر میدان مغناطیسی آهنربای درون کره است.
قطب‌های میدان مغناطیسی زمین
* در واقع کره زمین مانند یک آهنربای قوی عمل می‌کند که قطب N آن در جنوب جغرافیایی قرار دارد (که می‌تواند قطب S آهنربا‌ها را به سمت خود منحرف کند) و قطب S آن در شمال جغرافیایی قرار دارد (که قطب N آهنربا را به سمت خود منحرف می‌سازد).
* همه خطوط میدان مغناطیسی در نیمکره شمالی در نقطه‌ای که به آن قطب جنوب مغناطیسی زمین گفته می‌شود، به هم می‌رسند. این خطوط در نیمکره جنوبی در نقطه‌ای که به قطب شمال مغناطیسی زمین معروف است، به هم می‌رسند.
* از آنجا که محور مغناطیسی زمین (خطی که از دو قطب مغناطیسی زمین می‌گذرد) کاملا بر محور دوران زمین (خطی که از قطب شمال و جنوب جغرافیایی زمین می‌گذرد) منطبق نیست، بنابراین یک عقربه مغناطیسی که در جهت مماس بر محور مغناطیسی زمین قرار می‌گیرد، نمی‌تواند جهت شمال و جنوب جغرافیایی زمین را دقیقا تعیین نماید.
مولفه‌های مشخص کننده میدان مغناطیسی زمین
* میل مغناطیسی:
از آنجا که خطوط میدان مغناطیسی زمین بر سطح آن منطبق نیستند، بین شدت میدان مغناطیسی زمین و سطح افق همواره زاویه‌ای وجود دارد، که به آن زاویه میل مغناطیسی می‌گویند.
* زاویه انحراف مغناطیسی:
صفحاتی که بر روی آن عقربه مغناطیسی قرار دارد، صفحه نصف النهار مغناطیسی و به زاویه بین آن و صفحه نصف النهار جغرافیایی ، زاویه انحراف مغناطیسی می‌گویند، که مقدار آن در هر منطقه متفاوت خواهد بود. چون دریانوردان و خلبانان در مسیریابی به نصف النهار جغرافیایی احتیاج دارند، لذا دانستن مقدار زاویه انحراف مغناطیسی برای آنان بسیار مهم است.
* مولفه افقی میدان مغنا طیسی:
اگر میدان مغناطیسی زمین به دو مولفه عمود بر هم تجزیه کنیم، مولفه افقی میدان مغناطیس زمین حاصل می‌شود.
جابجایی قطب‌های مغناطیسی زمین
دانشمندان از دیرباز می‌دانستند که قطب‌های مغناطیسی زمین حرکت می‌کنند. جیمز روس (james ross) نخستین فردی بود که محل قطب شمال را تعیین نمود. وی این کار را در طی سفری خطرناک انجام داده بود. در سال ۱۹۰۴ روالد اماند سون دوباره محل قطب شمال را تعیین نمود، و متوجه شد که محل قطب شمال به اندازه ۵۰ کیلومتر جابجا شده‌ است. اوایل سرعت حرکت قطب ۱۰ کیلومتر در یک سال بود ولی بعدها به ۴۰ کیلومتر در سال رسید.
ناهنجاری مغناطیسی زمین
وقتی انجمن زمین شناسی ایالت متحده امریکا متوجه شد که دور زدن عقربه مغناطیسی در افریقا به اندازه ۰.۱ درجه کم شده ، و میدان مغنا طیسی ۱۰ درصد از قرن نوزدهم ضعیف تر شده است. برای جراید این سوال پیش آمد که آیا ممکن است روزی میدان مغناطیسی زمین از بین برود؟ پروفسور گری گلاتز مایر (gary Gratsmaier) از دانشگاه کالیفرنیا در جواب این سوال گفت، با توجه به مطالعات مغناطیسی در زمانهای گذشته (علم paleomagnetism) ملاحظه می‌شود که میدان مغناطیسی در اعصار گذشته گاهی در حال افزایش و گاهی در حال کاهش است.
در واقع امروزه کره زمین دارای بیشترین شدت میدان مغناطیسی خود در طول تاریخ است. هرگاه در نقطه‌‌ای از کره زمین مقدار کمیتهای مغناطیسی (انحراف مغناطیسی ، میل مغناطیسی ، مولفه افقی بردار میدان مغناطیسی) بطور فاحشی با نقا ط مجاورش فرق کند، اصطلاحا گفته می‌شود که ناهنجاری مغناطیسی اتفاق افتاده و احتمالا در آن نقطه از زمین مخازن ارزشمندی از سنگهای معدن مغناطیسی مانند سنگ آهن وجود دارد. استفاده از این روش در کشف ذخایر معدنی بسیار مفید است.
توفان مغناطیسی
معمولا مقدار سه کمیت مغناطیسی در طی روز و سال تغییرات جزیی دارند. ولی گاهی اوقات در میدان مغناطیسی ، در نتیجه در مولفه‌های آن (سه کمیت) به مدت ۶ یا ۱۲ ساعت تغییرات ناگهانی رخ می‌دهد، که اصطلاحا به آن توفان مغناطیسی می‌گویند. این توفانها معمولا هر ۱۱.۵ سال تکرار می‌شوند. جالب توجه است که پدیده‌هایی مانند شفقهای قطبی و لکه‌های خورشیدی و انتشار امواج رادیویی نیز دارای دوره‌های ۱۱.۵ ساله هستند، که نشان دهنده ارتباط بین آنها است.
کمربند تشعشعی وان آلن
هرگا ه ذره بارداری در میدان مغناطیسی زمین قرار گیرد، بر آن ذره نیرویی وارد می‌شود، که به نیروی لورنتس معروف است. می‌دانیم که در نتیجه اندرکنش هسته‌ای درون خورشید و طوفانهای خورشیدی ، بطور مداوم ذرات پر انرژی با سرعت ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه در فضا گسیل می‌شوند. این موضوع سبب می‌شود که سیلی از این ذرات به سمت زمین بیایند و در دام حوزه‌های مغناطیسی آن بیافتند. از آنجا که در قطبین ، شدت میدان مغناطیسی بیشینه است، نیروی لورنتس وارد بر ذرات بنیادی بسیار بزرگ است. اگر یک گروه پروتون یا الکترون بطور عمود وارد میدان مغناطیسی شوند، از طرف میدان بر این ذرات یک نیروی عمودی و جانب مرکز به نام نیروی لورنتس وارد خواهد شد، که سبب حرکت دورانی آنها می‌شود.
در اثر این نیرو ذرات در یک مسیر دورانی به شعاع r شروع به حرکت می‌کنند و مسیر حرکت آنها حول خطوط میدان مغناطیسی زمین خواهد بود. بنابراین تعداد بیشماری ذره در حوزه‌های قطبی زمین در رفت و آمد هستند. و چون در قطبین مانند سا یر نقا ط مختلف زمین هوا موجود است، به مولکولهای هوا برخورد می‌کنند. این ذرات چون حامل انرژیهای زیادی هسند، با جذب مولکولهای هوا ،‌ آنها را یونیزه کرده و ذرات جدید و پرتوهای گاما تولید می‌کنند، و ما نقاط درخشانی را در قطب مشاهده خواهیم کرد، که به آن کمربند تشعشعی وان آلن گفته می‌شود.
منشا میدان مغناطیسی زمین
در قلب سیاره ما گلوله سخت و یکپارچه‌ای از آهن وجود دارد که به اندازه سطح خورشید داغ است و به آن هسته زمین می‌گوییم. اقیانوسی از آهن مایع دور هسته درونی وجود دارد که به آن هسته خارجی می‌گویند. محققان منشا میدان مغناطیسی را هسته خارجی می‌دانند که لایه عمیقی از آهن مایع است و به دور هسته می‌گردد. در واقع هسته خارجی مانند آب روی اجاق ، بر روی هسته داخلی در جوش و خروش است. از طرفی اثر نیروی کوریولیس دوران زمین ، درون هسته خارجی ایجاد طوفان و گرداب می‌کند. مجموع این حرکتها است که میدان مغناطیسی سیاره زمین را بوجود می‌آورد.


[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]


[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

رابطه ی ریاضی فاصله ی سیارات تا خورشید

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

سال ۱۷۶۶ میلادی، یوهان تیتوس منجم آلمانی توانست رابطه ساده ای بیابد که با استفاده از آن می شد فاصله سیارات از خورشید را بدست آورد. چند سال بعد نیز دیگر منجم هموطن او، یوهان الرت بُد، این رابطه را مستقلا” دوباره کشف کرد.البته این رابطه را هر دو از طریق بازی با اعداد بدست آوردند و بدست آوری آن رابطه پایۀ علمی نداشت. امروزه این رابطه به رابطه تیتوس_بُد مشهور است. این رابطه بدین صورت است:
فاصله سیاره از خورشید(بر حسب فاصله متوسط زمین از خورشید)=۰.۴+(۰.۳*n)
… , n=۰, ۱, ۲, ۴, ۸
اعدادبدست آمده با دقت خوبی با فاصله واقعی سیارات همخوانی داشت:

سیارات

عطارد

زهره

زمین

مریخ

؟؟؟

مشتری

زحل

جواب رابطه تیتوس_بُد

۰.۴

۰.۷

۱.۰

۱.۶

۲.۸

۵.۲

۱۰

فاصله واقعی از خورشید

۰.۳۹

۰.۷۲

۱.۰۰

۱.۵۲

؟؟؟؟

۵.۲۰

۹.۵۴

برای فاصله ۲.۸ برابر فاصله زمین از خورشید در آن زمان سیاره ای یافت نشده بود. بسیاری از اخترشناسان عقیده داشتند که سیاره ای کوچک در این فاصلۀ بین مریخ و مشتری وجود دارد که کشف نشده است. جستجوی منظم نوار دایرِةالبروج برای یافت این سیارۀ مفقود از اواخر قرن هجدهم شروع شد و سرانجام در اولین روز قرن نوزدهم، یک منجم ایتالیایی به نام جوزپه پیاتزی، موفق شد جسم کوچکی را در حدود این فاصله از خورشید بیابد که آن را سِرِس نامید. بعد از آن نیز اجرام دیگری با همین فاصله از خورشید کشف شدند. اخترشناسان آن دوران این نظریه را پیش کشیدند که در آن فاصله از خورشید، بجای یک سیاره، تعداد زیادی سیارک وجود دارد که با کشف تعدادزیادی از این سیاکها در سالهای بعد این نظریه تایید شد.در حقیقت رابطه تیتوس_بُد محرک اصلی کشف سیارکها بود.
سالها بعد نیز سیارۀ اورانوس کشف شد که فاصله اش با فاصله پیشبینی شده توسط رابطه تیتوس_بُد نیز می خواند!(۱۹.۶ بنابر رابطه و ۱۹.۹ بنابر اندازه گیری). اما فاصله سیارات بعدی نپتون و پلوتو در این رابطه صدق نمی کنند. امروزه نظریه ای که به نظریه واهلش دینامیکی(Dynamical Relaxation) موسوم است توضیحی برای این رابطه یافته است. بنا به این نظریه، سیارات نخست در مدارات متفاوت تکوین یافتند؛ اما سپس به مداراتی منتقل شدند که نیروهای اغتشاشی گرانشی دیگر سیارات را به حداقل برسانند. نتیجه این کار از نظر ریاضی به روابطی شبیه رابطه تیتوس_بُد منجر می شود.