وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم

باور به وجود سیاره یا سیاره هایی فرای اورانوس از دهه های آغازین سده ی نوزدهم میلادی با محاسبه های نجومی قوت گرفت....
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم

اهداف:
آشنایی با کشف سیاره  پلوتو
آشنایی با پلوتو
آشنایی با مدار پلوتو
آشنایی با اقمار پلوتو
آشنایی با جو پلوتو
وسائل مورد نیاز:
کامپیوتر مجهز به اینترنت


مقدمه:
همانطور که در جلسات گذشته اشاره شد 98 درصد جرم منظومه شمسی را خورشید فرا گرفته است و 2 درصد باقی مانده را بیشتر، سیارات و بعد از آن سیارک ها و اجرام دیگر تشکیل می دهد. در 5 جلسه گذشته درباره خورشید و  8 سیاره اصلی منظومه شمسی و خصوصیات و اقمار آنها آشنا شدیم. در اصل درباره بیشترین جرم منظومه خورشیدی بحت و بررسی انجام شده است. در ادامه این پروژه قصد داریم به بررسی سیاره پلوتو و خصوصیات آن بپردازیم.

6 -1 کشف پلوتو

باور به وجود سیاره یا سیاره هایی فرای اورانوس از دهه های آغازین سده ی نوزدهم میلادی با محاسبه های نجومی قوت گرفت. در نهایت ریاضی دان فرانسوی اوربن ژان ژوزف لو وریه (۱۸۱۱ تا ۱۸۷۷) در دهه ۱۹۴۰ میلادی و بر مبنای مکانیک کلاسیک نیوتن جای سیاره ی نپتون را که هنوز کشف نشده بود با توجه به لرزش هایی در مدار اورانوس یافت و آن را به اخترشناس آلمانی یوهان گوتفرید گاله گزارش کرد و نپتون برای نخستین بار رصد شد. رصدهای بعدی نپتون در اواخر قرن نوزدهم نشان دادند که هنوز جرم دیگری هم بر مدار اورانوس تأثیرگذار است.

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم

 

پلوتو
در سال ۱۸۹۴ در آریزونای آمریکا اخترشناسی به نام پرسیوال لوول، رصدخانه لاول را بنا نهاد و در آنجا جست و جو برای یافتن سیاره جدید را آغاز کرد. او محل پلوتو را با محاسبه اثر جاذبه اش بر روی نپتون و اورانوس پیدا کرد ولی پیش از یافتن سیاره جدید در سال ۱۹۱۶ درگذشت. جوانی با نام کلاید تومباو که در رصدخانه لاول کار می کرد جستجو برای یافتن این سیاره را ادامه داد. تومباو در ۱۸ فوریه ۱۹۳۰ با مقایسه دو عکس متوجه جابجایی منبع نوری در این دو عکس شد که همان سیاره پلوتو بود. سیاره جدید به یاد خدای مرگ رومیان باستان، پلوتو نامیده شد. البته دو حرف اول پرسیوال لاول نیز به افتخار وی آغازگر نام سیاره پلوتو هستند.
پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم 
پرسیوال لوول

تا پیش از مأموریت تاریخی نیوهورایزنز هیچ کاوشگر فضایی پلوتو را ملاقات نکرده بود و یا حتی از نزدیکی آن نیز گذر نکرده بود. تنها ساخته های زمینی که تا به حال به اندازه پلوتو از ما دور شده اند کاوشگرهای ویجر ۱ و ویجر ۲ بودند. در زمانی که این دو کاوشگر از محدوده مدار این سیاره کوتوله عبور می کردند، پلوتو در جایی بسیار دورتر از منطقه گذر روی مدار خود قرار داشت.
سرانجام در سال ۲۰۰۶ سازمان فضایی ایالات متحده، ناسا، کاوشگری را به مقصد پلوتو به فضا ارسال نمود. این کاوشگر فضایی که نیوهورایزنز (افق های نو) نامیده می شود، ویژگی های سیاره شناختی پلوتون و ماه های آن را بررسی و داده برداری نمود. اما سفر طولانی این فضاپیما با رسیدن به پلوتون پایان نیافت بلکه برپایه برنامه ریزی های انجام شده کاوشگر فضایی افق های نو پس از گذر از کنار پلوتو به سراغ کمربند کویپر خواهد رفت تا دست کم با یکی از اجرام این کمربند نیز ملاقات کند. این کاوشگر در تابستان سال ۲۰۱۵ (تیر ماه ۱۳۹۴ خورشیدی) به پلوتو رسید و تصاویر روشنی از پلوتون به زمین ارسال کرد.

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم
کاوشگر فضایی نیوهورایزنز

6 -2 پلوتو

پلوتو به انگلیسی( (Pluto و به فرانسوی پلوتون (Pluton)سیاره کوتوله کمربند کویپر در سامانه خورشیدی است که در هنگام کشف آن در سال ۱۹۳۰ تا ۲۴ اوت ۲۰۰۶ نهمین سیاره سامانه خورشیدی به حساب آمده بود. به دلیل فاصله بسیار دور این جرم آسمانی از خورشید، پلوتو را در افسانه های روم باستان نام خدای زیرزمینی داده اند.
پلوتو کره ای کوچک از سنگ و یخ است که حدود یک سوم ماه ما، جرم دارد. قطر پلوتو ۲۳۷۰ کیلومتر است و این سیاره کوتوله می تواند گاهی از زمین تا فاصله ۷٫۵ میلیارد کیلومتری دور باشد. چهار لکه سیاه سطح پلوتو که به کمربند تیره دور استوای پلوتو متصل هستند و تقریباً به یک اندازه و به یک فاصله هستند توجه دانشمندان را به خود جلب کرده اند. تا پیش از گذر کاوشگر فضایی نیوهورایزنز (افق های نو) از کنار آن در ۱۴ ژانویه ۲۰۱۵، هیچ یک از ماموریت های فضایی از سوی زمین به آن نرسیده بودند.

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم 
تصویر بازسازی شده از پلوتو

رصدهای تلسکوپ فضایی هابل چگالی پلوتو را بین ۱٫۸ تا ۲٫۱ گرم بر سانتی متر مکعب تخمین زد. احتمالاً ساختار درونی آن ۵۰ تا ۷۰ درصد از سنگ و ۳۰ تا ۵۰ درصد از یخ تشکیل شده است، قطر هسته آن ۱۷۰۰ کیلومتر (۷۰ درصد قطر کل سیاره) برآورد شده است که باعث گرمای سطوح بالایی سیاره و ایجاد اقیانوسی از آب مایع در ۱۰۰ تا ۱۸۰ کیلومتری بالای هسته می شود.

6- 3مدار پلوتو

مدار پلوتو برخلاف مدار زمین و هفت سیاره دیگر یک مدار نزدیک به دایره نیست بلکه این مدار یک مدار بیضی بسیار کشیده با خروج از مرکز بسیار محسوسی است و گردش مداری آن نزدیک به ۲۴۸ سال زمینی طول می کشد. کشیدگی مدار پلوتو بسیار زیاد و غیرعادی است. به طوری که مدار آن با مدار نپتون، آخرین سیاره سامانه خورشیدی در دو نقطه برخورد دارد. فاصله پلوتو از خورشید در اوج مداری خود ( دور ترین فاصله از خورشید)  ۴۹ واحد نجومی است یعنی حدود ۵۰ برابر بیشتر از فاصله زمین از خورشیداست. پلوتو در حضیض خود ( نزدیک ترین فاصله خود از خورشید) تنها ۲۹ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد.

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم
مدار پلوتو

یک سال پلوتویی به اندازه ۲۴۸ سال زمینی طول می کشد و پلوتو که در اوج مداری خود بعد از نپتون قرار دارد، در ۲۰ سال از این ۲۴۸ سال را از مدار نپتون گذشته و به فاصله کمتری از خورشید نسبت به نپتون قرار می گیرد. آخرین باری که این روی داد پیش آمده ۲۱ ژانویهٔ سال ۱۹۷۹ میلادی بوده که پلوتو مدار نپتون را قطع و وارد منطقهٔ داخلی هشتمین سیاره سامانه خورشیدی شده و تا یازدهم فوریه ۱۹۹۹ که مجدداً مدار نپتون را به قصد خارج قطع کرده در فاصله ای نزدیک تر از نپتون به خورشید قرار داشته است. زمان تجربه دوباره این رویداد سپتامبر سال ۲۲۲۶ میلادی خواهد بود.

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم

 

 یک سال پلوتویی

با توجه به چگونگی گردش مداری پلوتون و زاویه انحراف این مدار، امکان برخورد این سیاره کوتوله با نپتون در هنگام گذشتن از نقطه مداری مشترک میان این دو، مورد بررسی قرار گرفته و نتیجه گیری ها نشان می دهند که زاویه میل و تناسب مداری ۳:۲ که بین این دو جرم آسمانی وجود دارد برخورد آن ها را در وضعیت کنونی ناممکن می سازد.

فیلم زیر عبور فضاپیمای افق های نو از کنار پلوتو را نمایش می دهد.

6 -4 اقمار پلوتو

در سال ۲۰۰۲ ٓ ۲۰۰۳، ستاره شناسان نخستین نگاره های دقیق تری از سطح پلوتو را منتشر کردند. این نگاره ها که توسط تلسکوپ فضایی هابل تهیه شده بود، ۱۲ منطقه تیره و روشن را در سطح پلوتو نشان می دادند. در سال ۱۹۷۸، ستاره شناسان رصدخانه نیوال در آریزونا موفق به کشف قمر پلوتو یعنی شارون شدند. قطر این قمر ۱۲۱۰ کیلومتر است. مناطق روشن، که شامل کلاهک ها قطبی هستند، احتمالاً نیتروژن یخ زده می باشند. مناطق تیره نیز به طور حتم متان منجمد است که به دلیل پرتوهای فرابنفش خورشیدی دچار تغییرات شیمیایی شده است.

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم

 

پلوتو و شارون
شارون، با قطری برابر با بیش از نصف قطر پلوتو، بیشتر شبیه یک جفت برای پلوتو است تا یک قمر. از این رو به آنها سامانه «پلوتون-شارون» نیز می گویند. پلوتو ۸ برابر سنگین تر است. شارون و پلوتو تنها ۱۹٬۶۴۰ کیلومتر از هم دورند. شارون و پلوتو به گونه ویژه ای که در منظومه شمسی نادراست وابسته به یک دیگر شده و رو در روی هم، گردش هماهنگ یا قفل جزر و مدی را تجربه می کنند.
پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم
شارون

 در سال ۲۰۰۵، یک گروه از ستاره شناسان که به بررسی تصاویر هابل می پرداختند، دو قمر ناشناخته پلوتو را کشف کردند. باور اخترشناسی برآن بود که شارون تنها قمر پلوتو است. قمرهای جدید که در ابتدا (اس/۲۰۰۵ پی۱) و (اس/۲۰۰۵ پی۲) شماره گذاری شده بودند سپس به نام های نیکس و هیدرا نام گذاری شدند. این دو قمر جدید بسیار کوچک بوده و تخمین زده می شد که قطری برابر با ۵۰ تا ۶۰ کیلومتر داشته باشند. قمرهای باز هم بسیار کوچک تر سربروس و استوکس هم به ترتیب در سال های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۲ میلادی پیدا شدند.

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم 
سربروس و استوکس

6 -5 جَو پلوتو

رنگ نزدیک به واقعی نگاره که پس از گذر از کنار پلوتون گرفته شده و لایه مه آبی رنگی را در جو پلوتو نشان می دهد. پلوتون دارای اتمسفر نازکی است که از نیتروژن (N2)، متان (CH4)، و مونوکسید کربن (CO)، تشکیل شده که این گازها در تعادل سهمی با یخ خود در سطح پلوتو هستند. میزان فشار سطحی این اتمسفر حدود ۰٫۶۵ تا ۲٫۴ پاسکال یا (۶٫۵ تا ۲۴) بار است؛ که به صورت تقریبی یک میلیون تا ۱۰۰٬۰۰۰ برابر کمتر از فشار جوی زمین است.

پلوتو، سیاره ای که اخراج شد _ جلسه ششم

 

سطح سیاره پلوتو

گمان می رود که بیضی شکل بودن مدار پلوتو اثر مهمی در ایجاد این جو داشته باشد: زمانی که پلوتو از خورشید دور است، جو آن به تدریج بایستی یخ زده و تحلیل پذیرد. زمانی که پلوتون به خورشید نزدیک تر است، دمای سطح جامد را افزایش می دهد، و باعث تصعید یخ می شود. همان گونه که عرق کردن بدن و تبخیر آن از سطح پوست آن را خنک می کند، تصعید در سطح پلوتون نیز دارای همین اثر است. اتمسفر پلوتو در حدود ۳۰۰ کیلومتر است.
تکلیف: در این جلسه در مورد خصوصیات پلوتو و نقش آن در منظومه شمسی در اینترنت جستجو کنید و اطلاعات مفیدی بدست آورید. اطلاعات خود را طبقه بندی نموده و به عنوان فعالیت برای ما ارسال نمایید.
محل بازدید/ اردو/ خرید: پیشنهاد بازدید علمی برای این جلسه مرکز نجومی آسمان شب می باشد. شما در این مجموعه می توانید از نمایشگاه تلسکوپ ها، نمایش عکس و فیلم های نجومی بازدید نموده و همچنین از برنامه بی نظیر و دیدنی آسمان نما بهره برده و در رصد خانه این مجموعه به رصد آسمان زیبای شب بپردازید. اطلاعات کامل در مورد این مرکز را از آدرس اینترنتی زیر دریافت نمایید.

منابع مطالعه: جهت دریافت مطالب بیشتر در زمینه پلوتو و خصوصیات آن به منابع معرفی شده زیر مراجعه نمایید.
در سایت معرفی شده زیر می توانید با خصوصیات پلوتو بیشتر آشنا شوید.

 
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