مترجم: الهام سجادیفر
عطارد یا تیر نزدیک ترین سیاره به خورشید و قطر آن 4879کیلومتر، حدوداً دو پنجم قطر زمین است. میانگین فاصله مدار عطارد از خورشید58 میلیون کیلومتر می باشد. در حالی که فاصله مدار زمین از خورشید حدود150میلیون کیلومتراست.
به دلیل اندازه کوچک عطارد و نزدیک بودن آن به خورشید درخشان، رصد آن از زمین بدون تلسکوپ اغلب بسیار مشکل می باشد. در زمانهای مشخصی از سال، عطارد در قسمت غربی و در ارتفاع پایین پس از غروب خورشید در آسمان قابل رؤیت است. در زمانهای دیگر، این سیاره در قسمت شرقی آسمان پس از طلوع خورشید مشاهده می گردد.
سرعت گردش عطارد به دور خورشید از بقیه سیارات منظومه شمسی بیشتر است. عطارد اسطوره های یونانی به نام هرمس(1)یعنی پیام آور خدایان معروف بود و در اساطیر رومی وولکان (2)یا رب النوع آتش و فلز نیز نام داشت. شاید این سیاره به خاطر اینکه خیلی سریع در آسمان حرکت می کند این نام را به خود گرفته است. سرعت این سیاره 48 کیلومتر در ثانیه است و در هر 88 روز زمینی یکبار به دور خورشید می چرخد. زمین در هر 365 روز یکبار به دور خورشید گردش می کند.
تا اواسط دهه هفتاد، ستاره شناسان گمان می کردند که عطارد در هر 88 روز یکبار حول محور عمودی خود می چرخد. یعنی طول سال و روز آن برابر است. اگر چنین بود، یک سمت عطارد همیشه رو به خورشید و سمت دیگر آن همیشه پشت به خورشید و تاریک بود. تا اینکه مطالعات راداری که در سال1965صورت گرفت نشان داد که این سیاره در هر59 روز یکبار به دور خود می چرخد.
از آنجا که عطارد و زمین هر دو به دور خورشید در گردشند، عطارد تقریباً در هر 116روز یکبار نزدیک گوشه ای از خورشید دیده می شود. در این هنگام تقریباً همه قسمت روشن این سیاره از زمین به شکل یک نقطه گرد و درخشان و تقریباً بدون هیچ نشانی بر روی آن رؤیت می گردد. هنگامی که عطارد به دور خورشید و به سمت زمین حرکت می کند، بخش کم و کمتری از قسمتهای روشن آن مشاهده می شود. پس از تقریباً 36 روز، تنها نیمی از سطح آن مشاهده می شود. و پس از22 روز دیگر، به سمتی از خورشید نزدیک می شود که زمین نیز در آن سمت قرار دارد و تنها بخش باریکی از قسمت روشن آن مشاهده می گردد. مقدار قسمتهای روشنی که از زمین قابل رؤیت است به تدریج با عبور عطارد از مقابل خورشید و دور شدن آن از زمین افزایش می یابد.
هنگامی که عطارد در سمتی از خورشید قرار دارد که زمین نیز در آن قسمت است، قسمت تاریک آن رو به زمین است. این سیاره معمولاً در این هنگام قابل رؤیت نیست چرا که مدار زمین و عطارد با زوایای مختلف نسبت به خورشید قرار دارند. در نتیجه عطارد همیشه مستقیماً از بین زمین و خورشید عبور نمی کند. این اتفاق تنها در هر 3تا13سال یکبار رخ می دهد و در آن هنگام سیاره به صورت نقطه سیاهی از مقابل خورشید عبور می کند.
بخش های داخلی سیاره عطارد شبیه به لایه های درونی زمین است. هر دو سیاره در زیر پوسته دارای لایه ای سنگی به نام جبه و دارای هسته ای آهنی می باشند. بر اساس اندازه و جرم عطارد، دانشمندان بر این باورند که هسته این سیاره تقریباً سه چهارم شعاع آن را تشکیل می دهد و تقریباً به اندازه ماه می باشد. هسته زمین نیمی از شعاع آن را در برگرفته است با کشف میدان مغناطیسی در عطارد برخی دانشمندان وجود آهن مذاب در لایه های خارجی هسته این سیاره را، مانند زمین، اعلام نمودند.
عطارد سیاره ای خشک، داغ و تقریباً بدون جو و هوا می باشد. قدرت پرتوهای خورشید در این سیاره تقریباً 7برابر قدرت آنها در زمین است. خورشید در آسمان عطارد تقریباً 21/2برابر بزرگتر از آسمان زمین دیده می شود.
عطارد در جو خود برای کاهش مقدار دما و نور دریافت شده از خورشید، گاز کافی ندارد. در طی روز دمای سیاره به 450درجه سانتی گراد می رسد اما در شب دما ممکن است تا 275-کاهش یابد. به دلیل کمبودجو، آسمان عطارد سیاه است. احتمالاً در طول روز ستارگان در آسمان عطارد قابل رؤیت هستند.
تصاویر و اطلاعات بدست آمده توسط رادارهایی بر روی زمین، حاکی از آن است که در چاله های موجود در دو قطب عطارد یخ آب وجود دارد. کف این چاله ها در معرض نور آفتاب قرار نمی گیرند لذا دمای کافی برای ذوب یخ در چاله های قطبی وجود ندارد.
در خصوص چگونگی پیدایش یخ در قطب های عطارد تنها دو منبع مشخص می توانند قابل ذکر باشند: بمباران سنگهای آسمانی و خروج فورانهای سیاره ای. سنگهای آسمانی مقادیر زیادی آب را با خود به سطح عطارد، به ویژه در گذشته، حمل کرده اند. فورانهای آب از درون سیاره نیز می توانند منجر به ایجاد آبراهه هایی در سطح عطارد گردند که البته این مطلب صرفاً در حد یک نظریه می باشد. مناطق همیشه سایه نزدیک قطبهای عطارد نقش یک تله سرد را ایفا می کنند به این صورت که آبهایی که به هر دلیل به این نقطه وارد می شوند، منجمد گردیده و در همانجا باقی خواهند ماند. البته عواملی برای از بین بردن این یخها نظیر بادهای خورشیدی وجود دارند اما تأثیر آن بر روی یخها هنوز شناسایی نشده است.
عطارد با مقدار بسیار اندکی هلیوم، هیدروژن، اکسیژن و سدیم احاطه شده است. این لایه از گازها در عطارد بسیار نازک است به طوری که بیشترین فشارجوی ممکن یعنی بیشترین نیرویی که وزن این گازها در عطارد ایجاد می نمایند حدود0/000،000،000،002کیلوگرم در هر سانتی متر مربع است. فشار جوی در زمین 1/03کیلوگرم در هر سانتیمتر مربع است.
گیاهان و جانوران زمینی به دلیل شدت گرما و فقدان اکسیژن نمی توانند در عطارد به حیات خود ادامه دهند. دانشمندان تردید دارند که گونه ای از حیات در این سیاره کشف شود.
مارینر10 اولین فضاپیمایی بود که به مطالعه و بررسی دو سیاره پرداخت. این فضاپیما در مسیر خود به سمت عطارد از زهره نیز عکس برداری نموده و اندازه گیریهایی از این سیاره به عمل آورد. با نزدیک شده فضاپیما به سیاره زهره، گرانش سیاره بر فضاپیما تاثیرگذاشته و منجر به افزایش سرعت آن گردید در نتیجه فضاپیما زودتر به مقصد خود یعنی عطارد رسیده و سوخت کمتری را نیز در این راه مصرف نمود.
در سال2004، ایالات متحده کاوشگر مسنجر(4)را به سمت عطارد فرستاد. این کاوشگر دوبار در سال 2008 و یکبار در سال2009بر فراز این سیاره پرواز کرد و از سال 2011 در مداری به دور آن قرار گرفته و به مدت یک سال زمینی به مطالعه سطح این سیاره، تهیه نقشه، شناسایی ترکیبات موجود، بررسی ساختمان درونی و مطالعه میدان مغناطیسی آن می پردازد.
به دلیل اندازه کوچک عطارد و نزدیک بودن آن به خورشید درخشان، رصد آن از زمین بدون تلسکوپ اغلب بسیار مشکل می باشد. در زمانهای مشخصی از سال، عطارد در قسمت غربی و در ارتفاع پایین پس از غروب خورشید در آسمان قابل رؤیت است. در زمانهای دیگر، این سیاره در قسمت شرقی آسمان پس از طلوع خورشید مشاهده می گردد.
مدار
عطارد در مدار بیضی شکلی به دور خورشید سفر می کند. نزدیک ترین فاصله سیاره به خورشید 46میلیون کیلومتر و دورترین فاصله آن از خورشید حدود70میلیون کیلومتر است. کمترین فاصله عطارد از زمین77میلیون و300 هزار کیلومترمی باشد.سرعت گردش عطارد به دور خورشید از بقیه سیارات منظومه شمسی بیشتر است. عطارد اسطوره های یونانی به نام هرمس(1)یعنی پیام آور خدایان معروف بود و در اساطیر رومی وولکان (2)یا رب النوع آتش و فلز نیز نام داشت. شاید این سیاره به خاطر اینکه خیلی سریع در آسمان حرکت می کند این نام را به خود گرفته است. سرعت این سیاره 48 کیلومتر در ثانیه است و در هر 88 روز زمینی یکبار به دور خورشید می چرخد. زمین در هر 365 روز یکبار به دور خورشید گردش می کند.
حرکت وضعی
همانگونه که عطارد به دور خورشید در گردش است حول محور عمودی خود نیز حرکت می کند. این سیاره در هر 59 روز زمینی یک دور کامل به دور خود می چرخد. چرخشی آهسته تر از چرخش همه سیارات به جز زهره. در نتیجه ی چرخش آهسته سیاره حول محور خود و سرعت سریع آن به دور خورشید، یک روز در عطارد(فاصله زمانی بین دو طلوع خورشید)معادل 176روز زمینی است.تا اواسط دهه هفتاد، ستاره شناسان گمان می کردند که عطارد در هر 88 روز یکبار حول محور عمودی خود می چرخد. یعنی طول سال و روز آن برابر است. اگر چنین بود، یک سمت عطارد همیشه رو به خورشید و سمت دیگر آن همیشه پشت به خورشید و تاریک بود. تا اینکه مطالعات راداری که در سال1965صورت گرفت نشان داد که این سیاره در هر59 روز یکبار به دور خود می چرخد.
فاز عطارد
هنگام رصد عطارد به کمک تلسکوپ تغییراتی در شکل و اندازه آن مشاهده می شود. این تغییرات آشکار را که شبیه تغییرات ظاهری ماه است، فاز می نامند. بروز این تغییرات به این دلیل است که در زمانهای مختلف قسمتهای روشن سیاره که از زمین دیده می شوند متفاوت می باشند.از آنجا که عطارد و زمین هر دو به دور خورشید در گردشند، عطارد تقریباً در هر 116روز یکبار نزدیک گوشه ای از خورشید دیده می شود. در این هنگام تقریباً همه قسمت روشن این سیاره از زمین به شکل یک نقطه گرد و درخشان و تقریباً بدون هیچ نشانی بر روی آن رؤیت می گردد. هنگامی که عطارد به دور خورشید و به سمت زمین حرکت می کند، بخش کم و کمتری از قسمتهای روشن آن مشاهده می شود. پس از تقریباً 36 روز، تنها نیمی از سطح آن مشاهده می شود. و پس از22 روز دیگر، به سمتی از خورشید نزدیک می شود که زمین نیز در آن سمت قرار دارد و تنها بخش باریکی از قسمت روشن آن مشاهده می گردد. مقدار قسمتهای روشنی که از زمین قابل رؤیت است به تدریج با عبور عطارد از مقابل خورشید و دور شدن آن از زمین افزایش می یابد.
هنگامی که عطارد در سمتی از خورشید قرار دارد که زمین نیز در آن قسمت است، قسمت تاریک آن رو به زمین است. این سیاره معمولاً در این هنگام قابل رؤیت نیست چرا که مدار زمین و عطارد با زوایای مختلف نسبت به خورشید قرار دارند. در نتیجه عطارد همیشه مستقیماً از بین زمین و خورشید عبور نمی کند. این اتفاق تنها در هر 3تا13سال یکبار رخ می دهد و در آن هنگام سیاره به صورت نقطه سیاهی از مقابل خورشید عبور می کند.
سطح و جو
سطح عطارد بسیار شبیه به سطح ماه است. این سیاره تقریباً 6درصد از نور تابیده شده از خورشید را باز می تاباند. این مقدار شبیه به مقدار بازتاب نور از سطح ماه است. به مانند ماه، سطح عطارد با لایه ای نازک از ماده معدنی به نام سیلیکات به شکل ذراتی کوچک پوشیده شده است. این سیاره همچنین دارای دشتهای مسطح پهناور، شیبهای صخره ای و چاله های عمیق متعددی، مانند سطح ماه، می باشد. چاله ها و دهانه ها در اثر اصابت اجرام و سنگ های آسمانی به وجود آمده اند. عطارد از داشتن جوی مناسب و کافی برای کاهش سرعت و ضربه این اجرام و سوزاندن آنها در اثر اصطکاک، محروم است. عرض دهانه ی حوضه ی کالوریس، بزرگترین چاله عطارد، 1300کیلومتر اندازه گیری اندازه گیری شده است.بخش های داخلی سیاره عطارد شبیه به لایه های درونی زمین است. هر دو سیاره در زیر پوسته دارای لایه ای سنگی به نام جبه و دارای هسته ای آهنی می باشند. بر اساس اندازه و جرم عطارد، دانشمندان بر این باورند که هسته این سیاره تقریباً سه چهارم شعاع آن را تشکیل می دهد و تقریباً به اندازه ماه می باشد. هسته زمین نیمی از شعاع آن را در برگرفته است با کشف میدان مغناطیسی در عطارد برخی دانشمندان وجود آهن مذاب در لایه های خارجی هسته این سیاره را، مانند زمین، اعلام نمودند.
عطارد سیاره ای خشک، داغ و تقریباً بدون جو و هوا می باشد. قدرت پرتوهای خورشید در این سیاره تقریباً 7برابر قدرت آنها در زمین است. خورشید در آسمان عطارد تقریباً 21/2برابر بزرگتر از آسمان زمین دیده می شود.
عطارد در جو خود برای کاهش مقدار دما و نور دریافت شده از خورشید، گاز کافی ندارد. در طی روز دمای سیاره به 450درجه سانتی گراد می رسد اما در شب دما ممکن است تا 275-کاهش یابد. به دلیل کمبودجو، آسمان عطارد سیاه است. احتمالاً در طول روز ستارگان در آسمان عطارد قابل رؤیت هستند.
تصاویر و اطلاعات بدست آمده توسط رادارهایی بر روی زمین، حاکی از آن است که در چاله های موجود در دو قطب عطارد یخ آب وجود دارد. کف این چاله ها در معرض نور آفتاب قرار نمی گیرند لذا دمای کافی برای ذوب یخ در چاله های قطبی وجود ندارد.
در خصوص چگونگی پیدایش یخ در قطب های عطارد تنها دو منبع مشخص می توانند قابل ذکر باشند: بمباران سنگهای آسمانی و خروج فورانهای سیاره ای. سنگهای آسمانی مقادیر زیادی آب را با خود به سطح عطارد، به ویژه در گذشته، حمل کرده اند. فورانهای آب از درون سیاره نیز می توانند منجر به ایجاد آبراهه هایی در سطح عطارد گردند که البته این مطلب صرفاً در حد یک نظریه می باشد. مناطق همیشه سایه نزدیک قطبهای عطارد نقش یک تله سرد را ایفا می کنند به این صورت که آبهایی که به هر دلیل به این نقطه وارد می شوند، منجمد گردیده و در همانجا باقی خواهند ماند. البته عواملی برای از بین بردن این یخها نظیر بادهای خورشیدی وجود دارند اما تأثیر آن بر روی یخها هنوز شناسایی نشده است.
عطارد با مقدار بسیار اندکی هلیوم، هیدروژن، اکسیژن و سدیم احاطه شده است. این لایه از گازها در عطارد بسیار نازک است به طوری که بیشترین فشارجوی ممکن یعنی بیشترین نیرویی که وزن این گازها در عطارد ایجاد می نمایند حدود0/000،000،000،002کیلوگرم در هر سانتی متر مربع است. فشار جوی در زمین 1/03کیلوگرم در هر سانتیمتر مربع است.
گیاهان و جانوران زمینی به دلیل شدت گرما و فقدان اکسیژن نمی توانند در عطارد به حیات خود ادامه دهند. دانشمندان تردید دارند که گونه ای از حیات در این سیاره کشف شود.
جرم و چگالی
چگالی عطارد به مقدار خیلی کمی از چگالی زمین کمتر است. عطارد از زمین کوچکتر است در نتیجه جرم آن نیز از زمین کمتر می باشد. جرم کمتر این سیاره باعث می شود که نیروی گرانش آن حدود یک سوم گرانش زمین باشد. جسمی که در زمین 100کیلوگرم وزن داشته باشد در عطارد تنها حدود38کیلوگرم وزن خواهد داشت.
پروازهایی به سمت عطارد
مارینر(3) ایالات متحده نخستین فضاپیمایی بود که به عطارد فرستاده شد. این فضا پیما که از راه دور کنترل می شد در فاصله 740 کیلومتری از عطارد در تاریخ 29مارس 1974به پرواز در آمد. این فضاپیما درتاریخهای 24سپتامبر همان سال و16مارس 1975، دوباره به سمت عطارد فرستاده شد. در طول این مأموریت ها، این فضاپیما از بخشها و قسمت های مختلف عطارد عکسبرداری نمود و توانست میدان مغناطیسی این سیاره را تشخیص دهد.مارینر10 اولین فضاپیمایی بود که به مطالعه و بررسی دو سیاره پرداخت. این فضاپیما در مسیر خود به سمت عطارد از زهره نیز عکس برداری نموده و اندازه گیریهایی از این سیاره به عمل آورد. با نزدیک شده فضاپیما به سیاره زهره، گرانش سیاره بر فضاپیما تاثیرگذاشته و منجر به افزایش سرعت آن گردید در نتیجه فضاپیما زودتر به مقصد خود یعنی عطارد رسیده و سوخت کمتری را نیز در این راه مصرف نمود.
در سال2004، ایالات متحده کاوشگر مسنجر(4)را به سمت عطارد فرستاد. این کاوشگر دوبار در سال 2008 و یکبار در سال2009بر فراز این سیاره پرواز کرد و از سال 2011 در مداری به دور آن قرار گرفته و به مدت یک سال زمینی به مطالعه سطح این سیاره، تهیه نقشه، شناسایی ترکیبات موجود، بررسی ساختمان درونی و مطالعه میدان مغناطیسی آن می پردازد.
تاریخچه تشکیل سیاره عطارد
تاریخ شکل گیری عطارد و زمین به هم شبیه می باشند. این سیاره حدود4/5میلیاردسال پیش شکل گرفت. درآن زمان سیارات تحت بمبارانهای شدیدی قرار داشتند. در اوایل این شکل گیری، عطارد با هسته ای آهنین و پوسته ای سیلیکاتی از بین مواد و غبار پیرامون خود متولد شد. پس از دوران بمباران شدید، مواد مذاب در سطح سیاره جاری شده و لایه ای دیگر را برای عطارد به وجود آورند. با گذشت دوران بمباران شدید، دوره بمباران ضعیف تری آغاز شد. در این دوران چاله ها و دهانه های عطارد شکل گرفتند و سپس عطارد سرد شد. با سرد شدن هسته آن شروع به انقباض نمود و در اثر این انقباض شکستگیها و شکافهایی که شیبهای تند عطارد را شکل دادند در سطح سیاره به وجود آمدند. در مرحله سوم، مواد مذاب در مناطقی جاری گشتند که دشتهای مسطح عطارد را به وجود آوردند. در مرحله چهارم، بمباران سنگهای ریز آسمانی، سطحی غباری را برای عطارد به وجود آوردند. برخورد تعداد کمی سنگ آسمانی بزرگ منجر به ایجاد چاله هایی بزرگ در سطح آن گردید. در حال حاضر به جز برخی برخوردهای محلی سنگ های آسمانی، سطح عطارد فعالیت خاصی نداشته و برای میلیونها سال به همین شکل باقی مانده است.پی نوشت ها :
1-Hermes
2-Vulcan
3-Mariner
4-Messenger Probe
.jpg "5 ابزار ضروری برای زنده ماندن در صعودهای زمستانی")
