ستاره یا سیاره، مساله این است!

احتمالاً شما هم با این پرسش رو به رو شده اید که فرق بین ستاره و سیاره چیست؟ شاید ساده ترین و طبیعی ترین جواب این باشد که اولی نقطه هایش بالاست و دومی پایین!

چطور است جواب آن را از افراد مختلف بپرسیم. این افراد، با وجود اینکه همه منجم اند، به دوره های مختلف تعلق دارند.

منجم اول ما به دوره ی باستان تعلق دارد. دومی، منجمی است که کمی بعد از گالیله و نیوتن به دنیا آمده است. منجم سوم و آخری از نسل منجمان امروزی است. شاید شما از جواب های این ها، چیزهای دیگری نیز یاد بگیرید.

منجم اول ما در دوران قدیم زندگی می کند. او هیچ ابزاری جز دو چشم تیزبین، بینا و کنجکاو ندارد. چشمانی که فقط نگاه نمی کنند، بلکه می بینند! او به ما می گوید ستاره و سیاره هر دو از اجرام درخشان  آسمان اند و اگر شما همین طوری سرسری به آن ها نگاه کنید نمی توانید آنها را از هم تشخیص دهید. اما، اگر شب های متوالی به آسمان دقیق شوید و به دنبال آن باشید که از این نقاط سر در بیاورید، متوجه می شوید که بعضی از این نقاط روشن، که تعدادشان در مقایسه با بقیه خیلی کم است، در طی شب های مختلف مکان شان عوض می شود. اما بقیه، هنگامی که در آسمان شب حضور دارند، موقعیت شان ثابت است. ما به آن هایی که ثابت نیستند و در طول شب ها جا عوض می کنند سیاره و به آن نقاطی که همیشه ثابت دیده می شوند ستاره می گوییم.

خوب، احتمالاً از جواب ایشان قدری سرخورده شده اید. حتماً می گویید «این را که خودم می دانستم توی کتاب علوم دبستان معلم مان گفته بود.» گر چه ممکن است حق با شما باشد، اگر قدری فکر کنید می بینید که قضاوت شما تا حدّی بی انصافی است. معلم علوم شما حقیقتی را که دیگران (یعنی همان منجمان باستان) کشف کرده اند به شما انتقال داده است. برای اینکه نسبت به این منجم ادای احترام بکنیم، کافی است در یک شب تاریک و پرستاره به آسمان نگاه کنید و فکر کنید چگونه می توانید با چندین شب رصد سیاره ها را پیدا کنید. البته، این را هم در نظر داشته باشید که شما می دانید به دنبال چه چیزی هستید، اما آن منجم باستانی از قبل از وجود سیاره در میان ستاره ها خبر نداشته است. به عبارت دیگر، شما به دنبال یافتن هستید اما او کشف می کند.

اما، برای اینکه اهمیت کار این منجم را بهتر متوجه شویم، به این نکته نیز باید اشاره کنیم که این منجم در طی دهه ها و سده ها حرکت این سیارات را دنبال کرد و توانست موقعیت آن ها را در آسمان پیش بینی کند. او سرانجام مدل بطلمیوس را ساخت که تا 1500 سال منجمان را در پیش بینی و توضیح حرکات سیارات یاری می کرد. منجم باستان ما به دوره ای تعلق دارد که از آن به دوره ی زمین مرکزی یاد می کنند.

اما اگر تاکنون راضی نشده اید، می رویم سراغ منجم دوم. این منجم در دوره ی خورشید مرکزی زندگی می کند. البته، او آن قدر از دوره ی کپرنیک، کپلر و گالیله دور شده است که با خیال راحت و بدون ترس از تکفیر می تواند کارهای علمی خودش را دنبال کند. او اکنون دو ابزار قدرتمند دارد که به وی کمک می کنند تا بسیار فراتر را ببیند و بیندیشد. این ابزارها یکی تلسکوپ است و دیگری ریاضیات و قوانین حرکت و گرانش نیوتن.

تلسکوپ، چشمان منجم ما را تا نزدیکی برخی سیارات برد. منجم دوم ما اکنون می تواند بگوید که سیارات همراه با زمین، که اکنون خودش هم سیاره شده است، به دور خورشید می گردند و همه ی اینها خانواده ی منظومه ی شمسی را تشکیل می دهند. او به کمک تلسکوپ دریافته است که برخی از سیارات، همانند زمین، اقماری دارند که به دور آنها می گردند. او حتی موفق شد که سیاره ای را، که منجمان باستان نتوانسته بودند در آسمان ببینند، به کمک تلسکوپ پیدا کند. او فهمید که اندازه ی ستاره ها در درون تلسکوپ تغییری نمی کند. بنابراین، نتیجه گرفت که آنها باید بسیار دور باشند. از طرفی به کمک تلسکوپ می توانست سطح گرد سیارات را ببیند. او متوجه شد که مشتری لکه ی قرمز بزرگی دارد که به چشم مشتری معروف شد. او متوجه شد که سطح خورشید را گهگاه لکه های تیره ای می پوشاند. او کانال های مریخ را کشف کرد و نتیجه گرفت که مریخ سیاره ای شبیه زمین است.

ریاضیات ابزار دیگری بود که به وی در شناخت سیارات کمک بسیاری کرد. به کمک ریاضیات منجم ما توانست مدارهای سیارات را با دقت بسیاری محاسبه کند و خطاهایی که مدل های گذشته در پیش بینی و تخمین داده های مداری داشتند، تصحیح کند. این منجم برای نخستین بار به کمک ریاضیات و قوانین مکانیک و گرانش توانست وجود سیاره ای را پیش بینی کند و به این ترتیب سیاره ی نپتون، پیش از مشاهده از طریق تلسکوپ و رصد، روی کاغذ مشاهده شد.

حال می رسیم به منجم سوم. منجم سوم امروزی است. ابزارهایی که او در اختیار دارد بسیار پیشرفته تر و پیچیده تر است. این منجم، البته، از حدود نیمه ی دوم قرن نوزدهم به این طرف ابزارهایش را کامل تر کرد. در این دوره، وی از فیلم عکاسی برای ثبت داده ها استفاده کرد. به این ترتیب، منجم دوره ی معاصر ما توانست تفاوت های بسیاری بین ستاره و سیاره ببیند. او متوجه شد که ستاره ها خورشیدهایی با دماهای بسیار متفاوت نسبت به یکدیگرند. او همچنین نتیجه گرفت که ستاره ها به لحاظ اندازه نیز با هم فرق دارند. با پیدایش فیزیک جدید در قالب دو علم نسبیت خاص و مکانیک کوانتمی، به اساسی ترین فرق بین ستاره و سیاره پی برد. ستاره ها اجرامی هستند که منشا نور و انرژی اند. آنها این انرژی را از طریق واکنش های هسته ای  که در مرکز آنها رخ می دهد، تولید می کنند. اما سیاره ها، مانند مشتری، منشا تولید انرژی هسته ای ندارند. درون آن ها یا جامد است و سخت، مانند مشتری، یا مواد به صورت مذاب قرار دارند، مانند زمین.

به این ترتیب، خورشید که در مرکزش واکنش های هسته ای رخ می دهد، ستاره است و زمین، که منبع اصلی انرژی اش خورشید است و هیچ نوع واکنش هسته ای در آن روی نمی دهد، سیاره است. خوب، ظاهراً تفاوت ستاره و سیاره قدری بیشتر از جا به جایی نقطه هاست؛ یعنی از زمین تا خورشید!

دکتر منصور وصالی _ پژوهشگر ترویج علم، عضو شورای سردبیری ماهنامه ی نجوم، مدیر سابق شاخه ی آماتوری انجمن نجوم ایران و از همکاران برنامه ریزی و برگزاری سال جهانی فیزیک در ایران بوده است.

به نقل از: ماهنامه نجوم

تنظیم برای تبیان: م.ح.اربابی فر