سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

در جلسات گذشته با 6 سیاره منظومه شمسی آشنا شدیم- در این جلسه با سیارات اورانوس و نپتون، آخرین سیارات منظومه شمسی، از نظر نزدیکی به خورشید آشنا خواهیم شد. در گذشته 9 سیاره برای منظومه شمسی تعریف شده بود و سیاره آخر را پلوتو نامیدند، ولی بر اساس تعریف...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : الهام گارسچی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

 

اهداف:

• آشنایی با تعریف سیاره و حذف پلوتو

• آشنایی با سیاره اورانوس و اقمار آن

• آشنایی با آخرین سیاره منظومه شمسی، نپتون

 

وسائل مورد نیاز:

کامپیوتر مجهز به اینترنت

• وسایل مورد نیاز برای ساخت ماکت منظومه شمسی

 

1- مقدمه:

در جلسات گذشته با 6 سیاره منظومه شمسی آشنا شدیم- در این جلسه با سیارات اورانوس و نپتون، آخرین سیارات منظومه شمسی، از نظر نزدیکی به خورشید آشنا خواهیم شد. در گذشته 9 سیاره برای منظومه شمسی تعریف شده بود و سیاره آخر را پلوتو نامیدند، ولی بر اساس تعریف جدید سیاره:

"سیاره جرمی است که به دور ستاره مرکزی منظومه (خورشید) در گردش است و در مداری ثابت با جرمی برابر با حداقل میزان تعیین شده و داشتن گرانشی برابر با حداقل مقدار تعیین شده باشد.

از آنجایی که گرانش پلوتو از حد تعیین شده کمتر و مدار آن ثابت نیست و به علت گرانش کم آن –که تحت تاثیر گرانش نپتون قرار می گیرد و انحناهایی در مدارش بوجود می آید- این سیاره را از سیارات منظومه شمسی حذف کرده و به گروه سیارک ها اضافه نموده است.

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

پلوتو

 

8-1 اورانوس Uranus

بعد از زحل اورانوس هفتمین سیاره منظومه شمسی است. اورانوس که دارای نام معادل فارسی یا عربی نیست دورترین سیاره ای است که می توان با چشم غیر مسلح آن را مشاهده نمود. میانگین فاصله این سیاره از خورشید 2.872.460.000 کیلومتر می باشد. این فاصله را با سرعت نور در مدت زمان 2 ساعت و 40 دقیقه می توان طی کرد.

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

سیاره اورانوس

 

نشانه: اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

اندازه : اورانوس یک غول بزرگ متشکل از مواد گازی و مایع می باشد. قطر استوایی آن حدود 51.118 کیلومتر یعنی بیش از 4 برابر قطر زمین است. حجم آن 52 برابرحجم زمین و به دلیل گازی بودن و چرخش سریع قطر استوایی آن در حدود 2 درصد بیشتر از قطر قطبی آن است.

 

 

جرم اورانوس 5/14 برابر جرم زمین و یک بیستم جرم بزرگترین سیاره منظومه شمسی یعنی مشتری می باشد. میانگین چگالی اورانوس 27/1 گرم در هر سانتیمتر مکعب یا 24/0 چگالی متوسط زمین است. این مقدار معادل 25/1 چگالی آب می باشد. نیروی گرانش این سیاره 90 درصد نیروی گرانش زمین است. به این معنا که اگر جسمی در زمین 100 گرم وزن داشته باشد در اورانوس 90 گرم وزن خواهد داشت.

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

مقایسه اندازه اورانوس با زمین

دما: دمای اتمسفر 215- درجه سانتیگراد است. در درون سیاره این دما به سرعت افزایش می یابد و به 2300 درجه سانتیگراد در اقیانوس و 7000 درجه سانتیگراد در هسته سنگی می رسد. به نظر می آید که این سیاره بیشتر از دمایی که از خورشید دریافت می نماید، دفع حرارت می کند. از آنجایی که زاویه انحراف اورانوس 98 درجه است، در طی سال قطب های این سیاره بیش از استوای آن در معرض نور خورشید قرار دارند. با این حال سیستم آب و هوا، گرما را در سراسر این سیاره به یک میزان توزیع می کند.

 

حرکت: اورانوس در مداری بیضی شکل به دور خورشید در گردش است. هر دور کامل این سیاره در مدار، 30.685 روز زمینی معادل تقریباً 84 سال زمینی به طول می انجامد. اورانوس علاوه بر گردش انتقالی، گردش وضعی نیز دارد. قسمت داخلی سیاره (هسته و اقیانوس) در مدت 17 ساعت و 14 دقیقه یک دور کامل حول محور طولی گردش می کنند. البته قسمت اتمسفر سیاره بسیار سریع تر می چرخد. سریع ترین بادهای سطح اورانوس که در دو سوم از ناحیه استوا تا قطب جنوب اندازه گیری شده اند با سرعت 720 کیلومتر در ساعت می وزند. بنابراین اتمسفر این منطقه در هر 14 ساعت یکبار گردش وضعی کامل دارد.

 

محور دوران این سیاره به حدی انحراف دارد که تقریباً به صفحه مداری چسبیده است. این انحراف زاویه در بیشتر سیارات متجاوز از 30 درجه نیست. برای مثال زاویه انحراف محور دوران زمین با صفحه مرجع یا صفحه مداری 5/23 درجه می باشد. اما در مورد اورانوس این زاویه انحراف معادل 98 درجه است. بسیاری از ستاره شناسان بر این باورند که برخورد جرمی تقریباً در ابعاد زمین با اورانوس، در اوایل دوران تشکیل سیاره، منجر به ایجاد چنین انحراف شدیدی شده است.

 

سطح سیاره: سطح سیاره اورانوس پوشیده از ابرهای سبز- آبی، ساخته شده با کریستال های ریز متان می باشد. کریستال ها خارج از اتمسفر سیاره یخ زده اند. در اعماق این ابرهای قابل مشاهده، احتمالا ابرهای ضخیمی ساخته شده از آب مایع و کریستال های یخ آمونیاک وجود دارند. در زیر این ابرها یعنی در عمق 7500 کیلومتری زیر ابرهای قابل رویت نیز، احتمال وجود اقیانوسی از آب مایع به همراه آمونیاک حل شده می باشد. در مرکز این سیاره ممکن است هسته ای سنگی، تقریباً به اندازه زمین وجود داشته باشد. بطور کلی: هسته این سیاره مانند بقیه سیارات گازی به شکل هسته ای از جنس صخره سپس لایه ای از هیدروژن فلزی مایع و سپس اقیانوسی از هیدروژن و هلیم مایع و آخر از همه جوی از هیدروژن و هلیم می باشد.

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

هسته و سطح سیاره اورانوس

اساطیر: پس از دوران باستان، اورانوس نخستین سیاره ای بود که انسان موفق به کشف آن شد. ستاره شناس بریتانیایی، ویلیام هرشل، در سال 1781 موفق به کشف آن گردید. بیشتر دانش ما درباره این سیاره پس از پرواز سفینه آمریکایی ویجر2 (Voyager 2) در ارتفاع 80.000 کیلومتری از ابرهای سطح این سیاره، در سال 1986، به دست آمد. دانشمندان در خصوص وجود هر گونه زیستی در این سیاره تردید دارند.

 

8-2 اقمار اورانوس

اورانوس 21 قمر شناخته شده دارد. ستاره شناسان 5 قمر بزرگ این سیاره را در بین سال های 1787 و 1948کشف کردند. تصاویر تهیه شده توسط ویجر 2 در سال های 1985 و 1986 ده قمر دیگر این سیاره را آشکار نمود. بعدها ستاره شناسان به کمک تلسکوپ های مستقر در زمین بقیه اقمار آن را نیز کشف کردند.

 

8-3 حلقه های اورانوس:

اورانوس مانند سیاره زحل دارای حلقه می باشد البته این حلقه ها بسیار نازک و کم نور تر هستند. مشاهدات از زمین نشان می دهند این سیاره دارای 9 حلقه نازک است.حلقه های اصلی بر حسب افزایش شعاع دارای نام های آلفا،بتا، گاما،دلتا و اپسیلون (بزرگ ترین آنها) وحلقه های ضعیف تر دارای نام های 4،5و6 و...می باشند که قطر آنها نیز بین 44000 تا51000 کیلومتر از مرکز سیاره متفاوت است.همه این حلقه ها درون حد روچه یعنی در فاصله کمتر از 62000 کیلومتر از مرکز سیاره قرار دارند.دو قمر کوردلیا و اوفلیا بعنوان دو قمر شفرد در شکل گیری وپایداری حلقه اپسیلون دارای نقش مهمی می باشند.

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

حلقه های اورانوس

 

8-4 نپتون Neptune

هشتمین و آخرین سیاره در منظومه خورشیدی ما بعد از سیاره اورانوس، نپتون می باشد. نپتون کوچکتر از اورانوس است اما وزن آن بیشتر است.

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

سیاره نپتون

نشانه: اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

اندازه : قطر نپتون در منطقه استوایی معادل 49.528 کیلومتر، تقریبا 4 برابر قطر زمین، است. این سیاره 17 برابر سیاره زمین وزن دارد اما چگالی آن از چگالی زمین کمتر است. نپتون13 قمر و چندین حلقه دارد. نپتون ابتدا در دل فرمول های ریاضیات کشف شد. ستاره شناسان که تا قبل از آن فکر می کردند اورانوس آخرین سیاره منظومه شمسی است، متوجه شدند که اورانوس همیشه در جائی که آنها پیش بینی می کردند نیست. نیروی گرانش سیاره ای ناشناخته بر روی اورانوس تأثیر می گذاشت. در آگوست 1989، سفینه ویجر 2 نخستین تصاویر تهیه شده در فاصله نزدیک را از این سیاره و برخی از اقمارش تهیه کرد. این سفینه همچنین به وجود حلقه های نپتون و شش قمر آن پی برد.

 

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

مقایسه سیاره نپتون با زمین

حرکت: نپتون در مداری بیضی شکل به دور خورشید در گردش است. میانگین فاصله آن از خورشید حدود 4.495.060.000 کیلومتر می باشد. یکسال در این سیاره معادل 165 سال زمینی است. نپتون علاوه بر گردش مداری دارای گردش وضعی حول محور فرضی عمودی خود نیز می باشد. زاویه انحراف محور این سیاره 28 درجه است. یک دور گردش وضعی این سیاره در مدت زمان 16 ساعت و 7 دقیقه انجام می گیرد.

 

سطح سیاره: سیاره نپتون یک سیاره گازی است و از هیدروژن، هلیوم و سیلیکات ساخته شده است. سیلیکات ها مواد معدنی هستند که بیشتر پوسته سنگی زمین را تشکیل می دهند گو اینکه در نپتون اثری از سطح جامد دیده نمی شود. ابرهایی ضخیم سطح این سیاره را پوشش داده اند. درون این سیاره با قسمتی از گازهای به شدت فشرده شروع می شود. اطراف این هسته مرکزی را لایه ای از گازهایی که به شکل مایع در آمده اند احاطه می کند. انحراف زاویه محور نپتون باعث به وجود آمدن فصول در این سیاره شده است بطور کلی هسته این سیاره مانند بقیه سیارات گازی به شکل هسته ای از جنس صخره سپس لایه ای از هیدروژن فلزی مایع وسپس اقیانوسی از هیدروژن و هلیم مایع و آخر از همه جوی از هیدروژن وهلیم می اشد. اتمسفر و جو نپتون آبی رنگ است و معمولاً همه این سیاره را به رنگ آبی می‌شناسد. این امر بدین علت است که گاز متان حاضر در جو نپتون رنگ سرخ را جذب کرده و آبی حاصل از طیف نوری خورشید را بازمی‌تاباند.

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

بخش های داخلی و سطح سیاره نپتون

 

8-5 اقمار و حلقه های سیاره نپتون:

نپتون 13 قمر شناخته شده دارد. تریتون بزرگترین قمر این سیاره 2705 کیلومتر قطر دارد و در فاصله 354.760کیلومتری سیاره قرار گرفته است. این جرم تنها قمر در منظومه شمسی است که برخلاف جهت حرکت سیاره مادرش در چرخش است. تریتون مداری دایره شکل دارد و در مدت 6 روز زمینی یک بار دور نپتون می چرخد. احتمالاً تریتون زمانی دنباله دار بزرگی به دور خورشید بوده و در مقطعی این دنباله دار گرفتار گرانش نپتون شده است.

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

اقمار و حلقه های نپتون

سیاره نپتون دارای 5 حلقه کم فروغ است. سه تای آنها مانند حلقه های اورانوس کاملا" باریک هستند ولی دوتای دیگر مانند حلقه های مشتری پهن بوده و کمی هم حالت پخش دارند. آخرین حلقه نپتون با نام آدامز با عرض تنها 50 کیلومتر از زمین بصورت گسسته مشاهده می شود. این شکل خاص حلقه آدامز احتمالا" ناشی از وجود اقمار شفرد می باشد.

 

8-6 ساخت ماکت منظومه شمسی

تا این جلسه که جلسه پایانی می باشد با 7 مدل از انواع ساخت ماکت منظومه شمسی آشنا شدید و با ساز و کار آنها و نحوه عملکرد ماکت ها و همچنین معایت و محاسن نوع ماکت آشنا شدید. تا این جلسه می بایست نوع ماکت خود را انتخاب نموده و دو سیاره پایانی را به آن بیافزایید. ماکت تکمیل شده خود را برای ارائه در نمایشگاه آماده نمایید.

اجزاء تشکیل دهنده منظومه شمسی چیست؟، جلسه هشتم

 

مقایسه ابعاد سیارات

تکلیف:

تکلیف1: در مورد نوع کشف دو سیاره آخر منظومه شمسی، اورانوس و نپتون تحقیق نموده و نتایج را برای ما ارسال نمایید.

تکلیف2: ماکت منظومه شمسی خود را کامل نموده و از مراحل کار خود تصویر برداری کنید. تصاویر را به همراه توضیحات نوع ماکت برای ما ارسال نمایید.

 

محل بازدید/ اردو/ خرید: ---------------------------

 

منابع مطالعه:

برای کسب اطلاع بیشتر در مورد مطالب ارائه شده در این درس منابع زیر را مطالعه نمایید.

_ با مراجعه به آدرس الکترونیکی معرفی شده، اطلاعات مفیدی در زمینه سیاره های اورانوس و نپتون بدست خواهید آورد.

http://www.tebyan.net/Science_Technology/Astronomy/2007/8/9/44161.htm

 

_ فصل پانزدهم و قسمت پنجم و ششم از کتاب نجوم به زبان ساده، نویسنده: مایر دگانی، مترجم: محمدرضا خواجه پور- انتشارات گیتاشناسی

 

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تنظیم: نسرین صادقی

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین