نظريه ي گرانش اينشتين از زمين محافظت مي کند؟
نويسنده: يوهانس هيرن
مترجم: الهام شعباني
مترجم: الهام شعباني
اگر کيهان از قوانين گرانش نيوتون تبعيت مي کرد، با احتمال 60درصد سياره ي عطارد در طول عمر خورشيد مي بايست به طرف سياره ي زهره يا خود خورشيد منحرف مي شد. اما، بر اساس اصلاحاتي که بر قوانين نيوتون با استفاده از نظريه ي گرانش اينشتين (نسبيت عام) صورت گرفته اين احتمال به حدود يک درصد رسيده است. اين خبر خوبي است، چراکه اگر سياره ي عطارد به زهره و خورشيد نزديک مي شد کمي خطا ممکن بود موجب بروز خرابي هايي روي زمين شود.
مسير عطارد تحت تأثير پرجرم ترين سياره ي منظومه شمسي، يعني مشتري، قرار دارد. اگر مدار عطارد به شکل بيضي اي با خروج از مرکز بالا گسترش مي يافت، به طوري که به فراتر از مدار زهره مي رسيد، آنگاه تأثيرات بيشتري متوجه اين سياره مي شد.
بر اساس بررسي هاي جديد ژاک لاسکار و ميکائل گستينو در رصدخانه ي پاريس، که در مجله نيچر منتشر شده است، اگر مدار عطارد گسترش مي يافت احتمالاً به زهره يا خورشيد برخورد مي کرد. با در نظر گرفتن کل جرم مشتري براي فرستادن عطارد به فراتر از مدار زهره به انواع هم خطي هاي سيارات نياز داريم - هندسه تقريباً دقيقي که فيزيک دانان آن را «تشديد» يا «رزوناس» مي نامند- که موجب تشديد اثري کوچک طي زمان مي شود.
سرعت حرکت تقديمي نقطه ي حضيض مدار سيارات مشتري و عطارد، که تصادفاً با هم هماهنگ هم هست، منجر به انطباق تصادفي اين سيارات مي شود. اما خميدگي فضا- زمان در نزديکي خورشيد، که توسط نسبيت عام نيز پيش بيني شده، موجب اندکي ناهماهنگي شده که علت آن سرعت گرفتن حرکت تقديمي عطارد در نزديکي خورشيد است. بنابراين احتمال کمي وجود دارد که تشديد اتفاق بيفتد.
بار ديگر بايد از اينشتين (وهمچنين لاسکار)، براي آگاه کردن ما از اين مسئله که احتمال برخورد عطارد يا زهره يا خورشيد تنها يک درصد است، تشکر کنيم. لاسکار، بر اساس قوانين گرانش نيوتون، تخمين زده بود که احتمال اين برخورد حدود 60درصد است.
جک ليساوئر، از مرکز تحقيقاتي ايمز ناسا، بر اين باور است که محاسبات نيوتون بايد اشتباه بوده باشد. او همچنين مي گويد با چنين احتمال بالايي عطارد مي بايست با گذشت چند ميليارد سال تاکنون بارها با زهره يا خورشيد برخورد مي کرد. از بين رفتن عطارد تأثيرات کمي را متوجه زمين مي کند، مگر اينکه سياره زهره ي به صورت کشندي عطارد را تجزيه کند و قطعات سنگي اين سياره را به سوي ما پرتاب کند. ليساوئر بر اين باور است که در صورت بروز اين واقعه، تکه هاي بزرگ سنگي بسياري وجود خواهد داشت که احتمالاً به زمين برخورد خواهند کرد.
اگر عطارد از وضعيت کنوني خود خارج شود اما به زهره يا خورشيد برخورد نکند ممکن است در مدار جديد خود، که خروج از مرکز بالايي هم دارد، منجر به آشفتگي مدار سيارات مريخ يا زهره يا زمين شود. اما بر سيارات خارجي پرجرم تر تأثيري نخواهد داشت. پي بردن به اين مسئله که آيا اين برخورد اتفاق مي افتد يا خير، دشوار است چراکه منظومه شمسي بي نظم و آشفته است. اين بي نظمي بدان معنا نيست که امکان وقوع هر اتفاقي وجود دارد بلکه اين بي نظمي مربوط «اثر پروانه» است. به اين معنا که تمام سيارات و اجرام کوچکتر از لحاظ گرانشي بر يکديگر تأثير مي گذارند. اين مسئله به اين معناست که هرگونه بي نظمي در مسير کنوني سيارات هر 10 ميليون سال برابر مي شود، به علت وجود همين بي نظمي ستاره شناسان هرگز قادر نخواهند بود که موقعيت سيارات را در صد ميليون سال آينده پيش بيني کنند و هيچ کس نمي تواند تضمين کند که زمين در آينده همچنان در مداري به دور خورشيد قرار خواهد داشت.
لاسکار و گستينو، به جاي بررسي دقيق مسير ناشناخته ي عطارد، به سراغ بررسي نمونه هاي تصادفي رفتند. آنها توانستند، با تغيير موقعيت کنوني عطارد، 2501 مسير ايجاد کنند. اين تغييرات کوچک ممکن است به سبب عبور يک سيارک يا ستاره، اثرات جزر و مد، يا اندازه ي محدود سيارات باشد. در حال حاضر، امکان پذير نيست که 2501 مسير را از يکديگر جدا کنيم، اما از آنجايي که اين مسيرها در آينده از هم دور مي شوند، نمونه اي از بي شمار پيامد احتمالي را در اختيار ما مي گذارند.
اين نتيجه که به صورت احتمالات بيان مي شود، نشانگر اين امر است که به احتمال يک درصد عطارد از وضعيت کنوني خود خارج خواهد شد و فقط کسر کوچکي از يک درصد احتمال دارد که پس از خروج از مدار با خورشيد يا زهره برخورد نکند و ممکن است مريخ يا زهره را با پيامدهاي بسياري به طرف زمين پرتاب کند. حتي اگر برخورد مستقيمي صورت نگيرد، مدار زمين دست خوش تغييرات بسياري مي شود و تمامي اين موارد منجر به تغييرات شديد آب و هوايي خواهد شد.
عطارد ممکن است در آينده موجب رخ دادن حوادث بي نظمي شود اما ممکن است گريز از مرکز کنوني آن، زاويه ي تمايل محورش، و چگالي بالاي آن نيز حاصل برخوردهاي قبلي اين سياره باشند. شايد هم اين حوادث اصلاً اتفاقي نباشند!
منبع: ماهنامه نجوم، شماره 189.
مسير عطارد تحت تأثير پرجرم ترين سياره ي منظومه شمسي، يعني مشتري، قرار دارد. اگر مدار عطارد به شکل بيضي اي با خروج از مرکز بالا گسترش مي يافت، به طوري که به فراتر از مدار زهره مي رسيد، آنگاه تأثيرات بيشتري متوجه اين سياره مي شد.
بر اساس بررسي هاي جديد ژاک لاسکار و ميکائل گستينو در رصدخانه ي پاريس، که در مجله نيچر منتشر شده است، اگر مدار عطارد گسترش مي يافت احتمالاً به زهره يا خورشيد برخورد مي کرد. با در نظر گرفتن کل جرم مشتري براي فرستادن عطارد به فراتر از مدار زهره به انواع هم خطي هاي سيارات نياز داريم - هندسه تقريباً دقيقي که فيزيک دانان آن را «تشديد» يا «رزوناس» مي نامند- که موجب تشديد اثري کوچک طي زمان مي شود.
سرعت حرکت تقديمي نقطه ي حضيض مدار سيارات مشتري و عطارد، که تصادفاً با هم هماهنگ هم هست، منجر به انطباق تصادفي اين سيارات مي شود. اما خميدگي فضا- زمان در نزديکي خورشيد، که توسط نسبيت عام نيز پيش بيني شده، موجب اندکي ناهماهنگي شده که علت آن سرعت گرفتن حرکت تقديمي عطارد در نزديکي خورشيد است. بنابراين احتمال کمي وجود دارد که تشديد اتفاق بيفتد.
بار ديگر بايد از اينشتين (وهمچنين لاسکار)، براي آگاه کردن ما از اين مسئله که احتمال برخورد عطارد يا زهره يا خورشيد تنها يک درصد است، تشکر کنيم. لاسکار، بر اساس قوانين گرانش نيوتون، تخمين زده بود که احتمال اين برخورد حدود 60درصد است.
جک ليساوئر، از مرکز تحقيقاتي ايمز ناسا، بر اين باور است که محاسبات نيوتون بايد اشتباه بوده باشد. او همچنين مي گويد با چنين احتمال بالايي عطارد مي بايست با گذشت چند ميليارد سال تاکنون بارها با زهره يا خورشيد برخورد مي کرد. از بين رفتن عطارد تأثيرات کمي را متوجه زمين مي کند، مگر اينکه سياره زهره ي به صورت کشندي عطارد را تجزيه کند و قطعات سنگي اين سياره را به سوي ما پرتاب کند. ليساوئر بر اين باور است که در صورت بروز اين واقعه، تکه هاي بزرگ سنگي بسياري وجود خواهد داشت که احتمالاً به زمين برخورد خواهند کرد.
اگر عطارد از وضعيت کنوني خود خارج شود اما به زهره يا خورشيد برخورد نکند ممکن است در مدار جديد خود، که خروج از مرکز بالايي هم دارد، منجر به آشفتگي مدار سيارات مريخ يا زهره يا زمين شود. اما بر سيارات خارجي پرجرم تر تأثيري نخواهد داشت. پي بردن به اين مسئله که آيا اين برخورد اتفاق مي افتد يا خير، دشوار است چراکه منظومه شمسي بي نظم و آشفته است. اين بي نظمي بدان معنا نيست که امکان وقوع هر اتفاقي وجود دارد بلکه اين بي نظمي مربوط «اثر پروانه» است. به اين معنا که تمام سيارات و اجرام کوچکتر از لحاظ گرانشي بر يکديگر تأثير مي گذارند. اين مسئله به اين معناست که هرگونه بي نظمي در مسير کنوني سيارات هر 10 ميليون سال برابر مي شود، به علت وجود همين بي نظمي ستاره شناسان هرگز قادر نخواهند بود که موقعيت سيارات را در صد ميليون سال آينده پيش بيني کنند و هيچ کس نمي تواند تضمين کند که زمين در آينده همچنان در مداري به دور خورشيد قرار خواهد داشت.
لاسکار و گستينو، به جاي بررسي دقيق مسير ناشناخته ي عطارد، به سراغ بررسي نمونه هاي تصادفي رفتند. آنها توانستند، با تغيير موقعيت کنوني عطارد، 2501 مسير ايجاد کنند. اين تغييرات کوچک ممکن است به سبب عبور يک سيارک يا ستاره، اثرات جزر و مد، يا اندازه ي محدود سيارات باشد. در حال حاضر، امکان پذير نيست که 2501 مسير را از يکديگر جدا کنيم، اما از آنجايي که اين مسيرها در آينده از هم دور مي شوند، نمونه اي از بي شمار پيامد احتمالي را در اختيار ما مي گذارند.
اين نتيجه که به صورت احتمالات بيان مي شود، نشانگر اين امر است که به احتمال يک درصد عطارد از وضعيت کنوني خود خارج خواهد شد و فقط کسر کوچکي از يک درصد احتمال دارد که پس از خروج از مدار با خورشيد يا زهره برخورد نکند و ممکن است مريخ يا زهره را با پيامدهاي بسياري به طرف زمين پرتاب کند. حتي اگر برخورد مستقيمي صورت نگيرد، مدار زمين دست خوش تغييرات بسياري مي شود و تمامي اين موارد منجر به تغييرات شديد آب و هوايي خواهد شد.
عطارد ممکن است در آينده موجب رخ دادن حوادث بي نظمي شود اما ممکن است گريز از مرکز کنوني آن، زاويه ي تمايل محورش، و چگالي بالاي آن نيز حاصل برخوردهاي قبلي اين سياره باشند. شايد هم اين حوادث اصلاً اتفاقي نباشند!
منبع: ماهنامه نجوم، شماره 189.
