خورشید و ماه | در منظومه ی شمسیِ ما یک حجم گازی بسیار بزرگ وجود دارد که تمام سیاره ها به دور آن می‌چرخند؛ خورشید. همچنین هر سیاره یک یا چند قمر دارد که در مدارهای خاص خودشان به دور آن سیاره می‌چرخند. برخی از قمر ها قبلاً اجرام فضایی بوده اند و برخی دیگر از همزمان با تشکیل منظومه ی شمسی به وجود آمده اند. اما زمین فقط یک قمر دارد که ما آن را با نام ماه می‌شناسیم که گفته میشود در اثر برخورد یک شهاب سنگ با زمین ایجاد شده است.
خورشید و ماه
اما نکته ی جالب درباره ی ماه این است که در آسمانِ زمین دقیقاً هم اندازه با خورشید دیده میشود. آیا این صرفاً یک اتفاقِ تصادفی است یا واقعاً یک دلیل پشت این قضیه وجود دارد؟ این چیزی است که برایان میدوز می‌خواهد بداند. پرسش او به شرح زیر است:
“از دیدگاه علمی چگونه می‌توانیم هم اندازه بودن ماه و خورشید را در آسمانِ زمین توجیه کنیم؟”
این سؤال به شدت مهم است و همچنان یک سری ابهامات در رابطه با آن وجود دارد. در ادامه تمام چیزی که در این خصوص میدانیم را به شما می‌گوییم.
قمرهای موجود در منظومه ی شمسی به طور کلی به چهار روش مختلف تشکیل شده اند:
- با همان موادی که منظومه ی شمسی را تشکیل دادند؛ اکثر قمرهای بزرگ در اطراف سیاره های گازی غول پیکر به این شکل تشکیل شده اند.
- در اثر تصادف یک سیاره با یک جرم بزرگ دیگر تشکیل شده اند.
- در نزدیکی منظومه ی شمسی بوده اند و توسط سیاره ها جذب شده اند.
- تجمع متریالی که در حلقه ی اطراف یک سیاره وجود داشته است به ایجاد یک یا چند قمر منجر شده است.
با بررسی قمرهای موجود در منظومه ی شمسی می‌بینیم که هر چهار تئوری اتفاق افتاده اند.
اما قمرهایی که همزمان با منظومه ی شمسی تشکیل شده اند، توسط سیاره ها جذب شده اند و یا از متریال موجود در حلقه به وجود آمده اند، عمدتاً متعلق به سیاره های گازی غول پیکر در منظومه ی شمسی هستند. اما قمرهای موجود در اطراف سیاره های کوچکتر مانند زمین و مریخ، فقط و فقط به واسطه ی یک اتفاق تشکیل شده اند؛ برخورد مهیب بین یک جرم بزرگ و پر سرعت و خود سیاره.
ما خیلی راجع به این تئوری مطمئن نبودیم اما نشانه ها و شواهد متعدد از این تئوری پشتیبانی کردند. پس از پایان مأموریت‌های آپولو، دانشمندان متوجه شدند که برخی متریال سطحی ماه و زمین یک ریشه ی مشترک دارند. همچنین بررسی‌های انجام شده بر روی قمرهای مریخ نیز همین نظریه را تأیید می‌کنند. ناگفته نماند که بررسی‌های New Horizons حاکی از آن هستند که قمر بسیار بزرگ پلوتو (که با نام شارون شناخته میشود) نیز در اثر یک تصادف مهیب تشکیل شده است.
اکنون یک سؤال پیش می‌آید؛ آیا قمرهای سایر سیاره ها نیز مانند قمر زمین هم اندازه با خورشید به نظر می‌رسند؟ برای پیدا کردن جواب این سؤال باید چند فکت را در نظر بگیریم:
- اول اینکه قمرِ یک سیاره ی سنگی مانند زمین فقط در اثر یک تصادف ایجاد شده است.
- ما تا به حال فقط توانسته ایم قمرهای سیاره های منظومه ی شمسی را شناسایی کنیم چرا که تکنولوژی فعلی به ما این امکان را نمی‌دهد که قمرهای سیارات خارج از منظومه ی شمسی را پیدا کنیم.
- در بین سیاره های سنگی، عطارد و ونوس هیچ قمری ندارند. زمین تنها سیاره ی سنگی ای است که یک قمر به این بزرگی دارد. مریخ نیز دو قمر دارد که بسیار کوچکتر از خورشید به نظر می‌رسند.
هنگامی که پارامترهای ماه را در حین مقایسه ی آن با خورشید در نظر می‌گیریم، متوجه شرایط بسیار خاص و جالبی می‌شنویم که در هیچ کجای منظومه ی شمسی چنین چیزی را ندیده ایم.
همانطور که میدانید، ما همیشه فقط یک طرف ماه را می‌بینیم و این یعنی حرکت انتقالی ماه با حرکت وضعی زمین هم تراز است. این یک نشانه ی دیگر برای تأیید تئوری تشکیل ماه از برخورد زمین با یک جسم دیگر است. همچنین مدار حرکت ماه به شکلی است که گاهی اوقات دقیقاً در میان زمین و خورشید قرار میگیرد و در چنین حالتی خورشید گرفتگی رخ می‌دهد. البته چنین اتفاقی برای تمام سیاره ها رخ می‌دهد، اما زمین و ماه به نوعی کاملاً خاص و منحصر به فرد هستند.
ما در کل سه نوع خورشید گرفتگی را مشاهده می‌کنیم:
- خورشید گرفتگی کامل؛ این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که خورشید، ماه و زمین دقیقاً در یک خط قرار می‌گیرند و در نتیجه ماه به طور کامل خورشید را از نگاه ما می‌پوشاند.
- خورشید گرفتگی حلقوی؛ این مورد مربوط به زمانی است که ماه میتواند به طور کامل خورشید را بپوشاند و بخش کوچکی از کناره های خورشید به صورت حلقه از پشت ماه قابل رؤیت است.
- خورشید گرفتگی هیبرید؛ این اتفاق هم مربوط به زمانی که قسمت گسترده ای از خورشید همچنان قابل رؤیت است و ماه فقط بخشی از خورشید را پوشانده است.
زمین هر سه نوع خورشید گرفتگی را تجربه میکند و این یک دلیل دارد؛ مدار حرکتی ماه به دور زمین و مدار حرکتی زمین به دور خورشید به شکلی هستند که میتوانند باعث شوند ماه گاهی اوقات کوچک تر یا بزرگتر از زمین به نظر برسد. بی شک این اتفاق نادر است؛ هیچکدام از قمرهای مریخ به قدری بزرگ نیستند که بتوانند خورشید را به طور کامل پوشش دهند و خورشید گرفتگی های مریخ همیشه از نوع حلقوی است و غیر ممکن است که مریخ خورشید گرفتگی کامل یا هیبرید را تجربه کند.
اما باید یک نکته را نیز در نظر بگیریم؛ زمین همیشه این سه احتمال را تجربه نکرده است و همچنین این سه حالت تا ابد به همین شکل نخواهند بود. اگر به گذشته ی منظومه ی شمسی نگاه کنیم، به این نتیجه می‌رسیم که زمین، ماه و خورشید، همواره رابطه‌ی متغیری داشته اند. ۴.۵ میلیارد سال پیش که منظومه شمسی در اوایل دوران خود بود، دو نوع اجرام اصلی در آن وجود داشتند. سیاره های غول پیکر که عمدتاً حاوی هلیوم و هیدروژن بودند و همچنین سیاره های کوچکتر که با نام کوتوله نیز شناخته میشوند. این اجرام گاهی اوقات با هم برخورد می‌کردند و باعث پخش شدن قطعات کوچک تر می‌شدند که منجر به تشکیل قمرها می‌شدند.
این قمرها تأثیرات مختلفی بر روی سیاره های خود می‌گذارند؛ بخش دورتر قمر با استفاده از قدرت گرانشی، بخش نزدیک سیاره را جذب میکند. این اتفاق نه تنها باعث به وجود آمدن موج آب بر روی کره ی زمین میشود، بلکه باعث میشود سرعت چرخش وضعی زمین و چرخش انتقالی ماه به یک اندازه برسد. همچنین از طرفی اتمسفر سیاره نیز میتواند قمر را جذب کند؛ با توجه به نوع تشکیل ماه، یکی از این دو نیرو پیروز میشود.
برای مثال نیروی گرانشی مریخ قوی تر است و در نتیجه قمرِ آن به مرور زمان به مریخ نزدیک تر میشود. اما پلوتو و شارون کاملاً به یکدیگر قفل شده اند و توسط چهار قمر دیگر محاصره شده اند.
اما سیستم زمین و ماه به واقع شگفت انگیز است. نظریه ی فعلی این است که ماه در اوایل خیلی به زمین نزدیک بود و احتمالاً چند قمر دیگر نیز کمی دورتر از ماه وجود داشته اند. همچنین گفته میشود که حدود ۴ میلیارد سال پیش سرعت چرخش زمین به قدری زیاد بوده است که می‌توانست در عرض ۶ الی ۸ ساعت یک چرخش ۳۶۰ درجه بزند. به عبارت دیگر، در اوایل عمر زمین، هر یک سال برابر با ۱,۵۰۰ روز بوده است.
اما به مرور زمان، قدرت جاذبه ی ماه باعث شد که سرعت چرخش زمین کاهش یابد. در نتیجه حرکت وضعی بسیار سریع زمین کاهش یافت و در عوض حرکت انتقالی ماه بیشتر شد.
از میلیاردها سال پیش تا همین چند صد میلیون سال پیش، زمین فقط خورشید گرفتگی کامل را تجربه کرده بود؛ ماه به قدری به زمین نزدیک بود که به خوبی می‌توانست خورشید را به طور کامل پوشش دهد. در ۵۷۰ میلیون سال آینده، زمین آخرین خورشید گرفتگی های کاملش را تجربه خواهد کرد و همچنین پس از گذشت ۸۰ میلیون سال، آخرین خورشید گرفتگی های هیبرید رخ خواهند داد. پس از آن، تمام خورشید گرفتگی های زمین از نوع حلقوی خواهند بود.
این یعنی اکنون وقتی به ماه نگاه می‌کنیم و اندازه ی آن را با خورشید مقایسه می‌کنیم، سه نوع خورشید گرفتگی می‌بینیم، اما این شرایط موقتی است. به عبارت دیگر، در گذشته ی دور، ماه در آسمانِ زمین بسیار بزرگتر از خورشید به نظر می رسید و احتمالاً کمی دورتر از ماه چند قمر دیگر نیز وجود داشته اند. ماه به مرور زمان از زمین فاصله گرفته است و در نتیجه ی آن قمرهای کوچک تر نیز دور شده اند. در آینده ی دور، فاصله ی ماه از زمین بیشتر خواهد شد و در نتیجه ما در آسمان یک ماهِ کوچکتر خواهیم داشت.
این اتفاق فقط و فقط منحصر به زمین است چرا که اگر بخواهیم آن را برای یک سیاره ی دیگر تصور کنیم، باید بگوییم که آن سیاره تمام شرایط، تاریخچه، قمرها و حرکت وضعی و انتقالیِ زمین را دارد. اما چنین چیزی ممکن نیست چرا که زمین در منظومه ی شمسی کاملاً خاص و منحصر به فرد است.
بیشتر بخوانید
بسیار جالب است که علمی که ما امروزه داریم میتواند به ما توضیح دهد که وضعیت فعلی ما از کجا آمده است. حال اینکه آیا بیرون از منظومه ی شمسی یک سیاره شبیه به زمین وجود دارد یا خیر، پرسشی است که برای یافتن جوابش باید دیتای بهتری داشته باشیم. ما به مشاهدات بیشتری از این جهان نیاز داریم.
جواب های تمام سؤال های ما بر روی صفحه ی این هستی نوشته شده اند. برای پیدا کردنِ آنها فقط باید جستجو کنیم.
منبع: Forbes
