چگونه آسمان شب را رصد كنیم؟ ـ جلسه دوم

اهداف:

آشنایی با اجرام آسمانی مانند: ستاره ها و سیارات

آشنایی با خصوصیات ستارگان

آشنایی با صور فلكی

آشنایی با اصطلاحاتی مانند: سال نوری و قدر ظاهری

وسایل مورد نیاز:

كره آسمان (‌از ادوات و ابزار های آموزش نجوم)

مقدمه

جهان ما از اجرامی مانند ستاره ها، سیارات، اقمار، سیارک ها، شهاب وارها، سحابی ها، دنباله دارها و سیاه چاله ها -که در قالب منظومه ها، خوشه های ستاره ای و کهکشان ها قرار دارند- تشکیل شده است. در جلسه گذشته با مختصات آسمان و نحوه تقسیم بندی آسمان برای درك بهتر آن آشنا شدیم. در این جلسه قصد داریم ابتدا با ستاره ها و خصوصیات آنها سپس با سیارات و صور فلكی آشنا شویم، همچنین به اصطلاحاتی چون سال نوری و قدر ظاهری ستارگان نیز بپردازیم.

ستاره چیست؟

ستاره ها گوی‌های بزرگی از گازهای داغ هستند که دمای سطحی آنها به چند هزار درجه می‌رسد. هر چه از سطح ستاره به مرکز آن پیش برویم دما و فشار افزایش می‌یابد و به واسطه همین گرمای بسیار زیاد است که ماده به صورت مایع یا جامد یافت نمی‌شود. انرژی ستاره از همجوشی عناصر در مرکز ستاره تولید می شود که به صورت امواج الکترو مغناطیسی (نور، گرما، اشعه ماورا بنفش و اشعه ایکس و گاما) آزاد می‌گردد.

ستارگان آسمان شب

خورشید ما نیز یکی از میلیارد‌ها ستاره موجود در این عالم است که در فاصله صد و پنجاه میلیون کیلومتری از زمین قرار دارد. در یك شب صاف و بدون ابر، دو هزار ستاره را می توان با چشم غیر مسلح در آسمان دید. در حالی كه با تلسكوپ های پر قدرت امروزی بیش از هزار میلیون ستاره قابل رویت است. البته ستارگان آن قدر از ما دور هستند كه سال ها طول می كشد تا نورشان به زمین برسد. همین عامل باعث می شود حركات ستارگان برای ما محسوس نباشد و چنین به نظر آید كه آنها بر گنبد آسمان ثابت شده اند و وضعیت آنها نسبت به یكدیگر تغییر نمی كند. به همین دلیل به ستارگان ’’ثوابت’’ نیز گفته می شود.

خصوصیات ستارگان

اندازه ستارگان: ستاره ها اندازه های متفاوتی دارند. كوچك ترین ستاره، فقط كمی بزرگ تر از زمین است. در حالی كه قطر بزرگترین ستاره شناخته شده 2300 برابر قطر خورشید است.

رنگ ستارگان: اكثرستارگان با چشم غیر مسلح به رنگ سفید دیده می شوند؛ ولی برخی دیگر سفید

متمایل به آبی، زرد، نارنجی و یا قرمز اند. در واقع اختلاف دما در سطح ستارگان موجب می شود كه آن ها را به رنگ های مختلف ببینیم. ستارگانی كه دمای بالایی دراند، سفید و درخشان به نظر می رسند. دما در سطح چنین ستارگانی به بیش از صدها هزار درجه می رسد. در حالی كه دمای سطح ستارگانی

كه درخشش كمتری دارند و به رنگ نارنجی یا قرمز دیده می شوند، در حدود دو هزار درجه است. البته استثناء هایی نیز وجود دارد؛ برخی از ستارگان بسیار غول پیكر، به خاطر اندازه بسیار بزرگشان، درخشان و نورانی به نظر می رسند.

صورت فلكی چیست؟

همان طور كه گفته شد، ستارگان در فضا ثابت نیستند و در جهات مختلف و با سرعت های متفاوت حركت می كنند. این حركات، از زمین چنان ناچیز به نظر می رسد كه گویی ستارگان بر صفحه كره آسمان چسبیده اند. به این ترتیب گروه های به خصوصی از ستارگان همیشه در فاصله ی معینی از یكدیگر دیده می شوند كه با ارتباط دادن آنها به یكدیگر شكل ها و انگاره هایی ساخته می شود كه به آنها ‘‘صور فلكی‘‘ گفته می شود. اجداد ما، صدها و یا حتی هزاران سال پیش، ستارگان را به همان شكلی می دیدند كه ما امروزه می بینیم.

صور فلكی آسمان شب

برای نام گذاری صورت های فلكی به حدود 4500 سال قبل برمی گردیم، زمانی مردمان شرق مدیترانه شرع به تقسیم بندی آسمان به نقوشی ساده و قابل شناسایی كردند. آنها بر این تقسیم بندی ها كه همان صورت های فلكی امروزی هستند، نام خدایان، قهرمانان و جانوران افسانه ای نهادند. در آن زمان تعداد این صورت های فلكی 48 مورد بود. از آن زمان تاكنون منجمان گوناگون سعی كردند صورت های فلكی دیگری برای پر كردن مكان های خالی بین آنها معرفی كنند. با این روش تعداد صورت فلكی هایی كه تمام آسمان را می پوشاند به 88 رسیده است و به منظور یكنواختی اسامی، به همه صور فلكی نام لاتین داده شده است.

صورت های فلكی دارای شكل ها و ابعاد متفاوتی هستند كه در كنار هم چیده شده اند. ستاره های هر صورت فلكی معمولاً باهم ارتباطی ندارند و در فواصل مختلف از ما و از یكدیگر قرار گرفته اند، بنابراین شكلی كه می سازند اساساً تصادفی است.

سیاره چیست؟

در منظومه خورشیدی 7 سیاره به همراه زمین به دور خورشید می گردند. سیارات نیز مانند ستارگان اجرامی هستند كه می توان برخی از آنها را در آسمان شب دید. تفاوت اساسی بین ستاره و سیاره این است كه ستاره از خود نورافشانی می كند ولی سیاره نور را از خورشید گرفته و از سطح خود باز می تابانند. جنس سیارات ممكن است از پوسته سخت و سنگی مانند زمین باشند و یا مانند مشتری و زحل از گاز تشكیل شده باشند.

سیارات منظومه شمسی

سیارات پیوسته در حال حركت اند. بنابراین نمی توان آنها را روی نقشه های آسمان نشان داد. دو سیاره خیلی دور منظومه شمسی، اورانوس و نپتون به لحاظ فاصله زیاد، با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند. درونی ترین سیاره یعنی عطارد را به علت نزدیك بودن زیاد به خورشید فقط در شامگاه و صبحگاه می توان دید. بنابراین تنها چهار سیاره را در آسمان شب می توان دید كه عبارتند از زهره، مریخ، مشتری و زحل. برای یافتن این چهار سیاره در آسمان شب باید به راهنمای كتاب ها و نقشه های آسمان شب مراجعه نمود.

سال نوری

فاصله ستاره ها از ما آنقدر زیاد است كه نمی توان آن را با مقیاس های زمینی كیلومتر و مایل اندازه گیری كنیم. بنابراین فاصله ستارگان را با زمان رسیدن نورشان به زمین اندازه گیری می كنیم. در كیهان نور سریع ترین سرعت را دارد كه معادل 300.000 كیلومتر در ثانیه است. بنابراین فاصله ستارگان را با واحدی به نام سال نوری اندازه می گیریم. یعنی مسافتی كه نور در مدت یكسال طی میكند. یكسال نوری معادل 9/5 میلیون میلیون كیلومتر است.

مدت زمانی كه طول می كشد تا نور ماه به زمین برسد كمی بیش از یك ثانیه است و نور خورشید در 8/3 دقیقه به ما می رسد. نور نزدیك ترین ستاره به منظومه شمسی، یعنی آلفای صورت فلكی قنطورس طی 4.3سال به زمین می رسد. بنابراین می گویند فاصله ستاره آلفای قنطورس تا زمین 4/3 سال نوری است.

عظمت كهكشان و آسمان

بیشتر ستاره هایی كه با چشم غیر مسلح دیده می شوند در فاصله چندین ده سال نوری تا چند صد سال نوری از ما قرار می گیرند. شاید باعث تعجب باشد كه بدانیم نوری كه شب ها از ستارگان به چشم ما می رسد، همگی مربوط به هزارها سال پیش است. دورترین ستاره ای كه می توان با چشم معمولی دید، در فاصله بیش از 1000 سال نوری قرار دارد.

درخشندگی ستارگان یا قدر ظاهری

درخشندگی ستارگان قابل دید با چشم غیر مسلح، هزار بار بیشتر از ستارگان بسیار كم فروغ است. قدر، معیاری است برای بیان روشنایی ظاهری اجرام سماوی و در واقع نور رسیده آنها به زمین است. اجرامی که در آسمان می بینیم دارای روشنایی و در نتیجه قدرهای متفاوتی هستند. قدر اجرام سماوی هم به خواص ذاتی آنها (انرژی که از خود بیرون می دهند) وهم به فاصله آنها تا زمین بستگی دارد و از آنجائی که ستاره ها در فاصله متفاوتی از ما قرار دارند این معیار نشان دهنده درخشندگی واقعی آنها نیست. امکان دارد روشنایی ستاره ای که بسیار درخشنده است به دلیل فاصله زیاد، کم نورتر از ستاره ضعیفی که در فاصله کمی از زمین قرار دارد به نظر برسد.

درخشندگی ظاهری ستاره های خوشه پروین

این روش نخستین بار در حدود دو هزار سال قبل توسط یك ستاره شناس یونانی به نام ابرخس (hipparchus) ارائه شد. ابرخس ستارگان قابل رویت با چشم غیر مسلح را به شش رده یا قدر تقسیم كرد. بدین صورت كه درخشنده ترین ستارگان را به عنوان ستارگان قدر اول و كم نورترین آن ها را به عنوان ستارگان قدر ششم و سایر ستارگان را بنابر مرتبه درخشندگی آن ها به عنوان ستارگان قدر دوم، سوم و چهارم و پنجم و طبقه بندی كرد. قدر ها در هر مرحله 5/2 برار درخشندگی قبلی، نورانیت دارند. برای مثال یك ستاره از قدر اول 5/2 برار درخشنده تر از ستاره دوم و 100 برابر درخشنده تر از ستاره قدر ششم است . همچنین اجرام پر نورتر از قدر اول با قدر های 9/0 ، 8/0 و 7/0 و غیره تا صفر و اعداد منفی مشخص شدند. در این مقیاس سنجش، قدر ظاهری خورشید 7/26- ، ماه بدر ( ماه كامل ) 5/12- ، سیاره زهره در درخشان ترین حالت 4/4- ، سیاره ی مشتری 2/2- و بالاخره درخشان ترین ستاره آسمان شب یعنی شباهنگ قدر 6/1- دارد.

قدر ظاهری و درخشندگی ستارگان یك صورت فلكی باهم متفاوت است. ممكن است در یك صورت فلكی یك ستاره بسیار درخشان باشد و ستاره ی دیگر همان صورت فلكی را نتوان به راحتی مشاهده كرد. بنابراین طی یك توافق از پرنور ترین تا كم نور ترین ستاره یك صورت فلكی را با حروف یونانی علامت گذاری كردند. مثلاً پرنور ترین ستاره صورن فلكی دب اكبر را آلفای ( )دب اكبر نامیدند و به همین ترتیب ستاره های كم نور تر را با بتا ( )، گاما ( ) و ... نام گذاری كردند. به تصویر زیر دقت كنید. جدول حروف كامل یونانی را از بخش منابع مطالعه استفاده كنید.

نام گذاری ستاره های صورت فلكی عوا بر اساس قدر ظاهری

تکلیف: منظومه شمسی مبحثی گسترده در علم نجوم است كه ما در این بخش به اختصار اشاره كردیم. درباره منظومه شمسی و سیارات آن تحقیق و بررسی نمایید. تحقیق خود را معطوف به حركت وضعی و انتقالی سیارات نمایید. این امر به شما كمك خواهد كرد تا در ادامه از نحوه رصد سیارات در آسمان شب اطلاعات مفیدی كسب نمایید.

محل بازدید/ اردو/ خرید: برای آشنایی بیشتر با نجوم مقدماتی و آشنایی با منظومه شمسی و ستارگان و سیارات می توانید با هماهنگی قبلی از آسمان نمای تهران بازدید نمایید. اطلاعات كامل آسمان نمای تهران را می توانید از آدرس الكترونیكی زیر بدست آورید.

http://www.tebyan.net/2009/11/25/108661.html

منابع مطالعه: برای كسب اطلاع بیشتر منابع زیر را مطالعه نمایید.

ـ فصل دوم كتاب نجوم به زبان ساده- نویسنده: مایر دگانی ـ انتشارات گیتاشناسی