alamatesoall
07-17-2013, 07:01 PM
ماه و زمین به‌طور همزمان و حدود 4/5 میلیارد سال پیش شکل گرفتند. اینکه ماه دقیقا چگونه به‌وجود آمده هنوز معلوم نشده‌است. ممکن است همراه با زمین در اوایل شکل گیری منظومه شمسی شکل گرفته باشد، یا اینکه بعدها جذب میدان جاذبه شده و در مدار قرار گرفته‌است. نظریه‌ای که بیش از سایر نظریه‌ها پذیرفته شده این است که ماه از برخورد یک سیارک به اندازه مریخ به زمین به‌وجود آمده‌است. اثرات متقابل جاذبه‌های زمین و ماه بر همدیگر باعث افزایش مدت حرکت وضعی هر دو جسم شده‌است. به‌عنوان مثال، زمانی مدت حرکت وضعی زمین (طول شبانه روز) فقط 10 ساعت بود، اما این زمان به 24 ساعت کنونی افزایش یافته‌است. اگر این روند همچنان ادامه پیدا کند، طول ماهها به 47 روز خواهد رسید.
اما مقیاس زمانی این روند بسیار طولانیتر از طول عمر خورشید بوده، بنابر این منظومه شمسی عمر کافی برای رسیدن به آن زمان را نخواهد داشت. قطر خورشید 400 برابر قطر ماه و فاصله آن از زمین نیز 400 برابر فاصله ماه از زمین است. این اتفاق باعث میشود تا هم ماه و هم خورشید به یک اندازه به نظر رسیده و در هنگام کسوف تمام سطح خورشید گرفته شود.
رابین کناپ از کارشناسان موسسه تحقیقاتی جنوب غرب آمریکا بیش از هشت سال بر روی پروژه شبیه سازی کامپیوتری ماه کار کرد. او در مطالعات قبلی خود با ویلیام وارد و الستر کمرون همکاری داشت. این دو از نمایندگان همان گروه تحقیقاتی بودند که در اواسط دهه 70 میلادی برای اولین بار تئوری تشکیل ماه به این شکل را مطرح کردند.
همان طورکه کانوپ می داند، تمام ایده ها در باره اینکه ماه چگونه تشکیل شد، باید با یک واقعیت مهم همخوانی داشت باشد و آن اینکه ماه حاوی آهن بسیار ناچیزی است. اما از سوی دیگر زمین پر از آهن است و بخش اعظم توده آهن در هسته زمین متراکم است.
بنابر این نظریه ماه باید از اتصال قطعات جداشده از سطح پوسته زمین و لایه سطحی آن جرم آسمانی که در اثر انفجار در مدار قرار گرفتهاند تشکیل شده باشد. نتیجه آخرین تلاش کانوپ که با کمک اریک اسفوگ از دانشگاه کالیفرنیا واقع در سانتاکروز صورت گرفت، مانند صحنهای از یک فیلم سینمائی پرحادثه و فاجعه، است. در این تصاویر شبیه سازی شده ماه در 24 ساعت اول تشکیل نشان داده شده است.
در این شبیه سازی کامپیوتری بیش از 20 هزار قطعه و یا ذره در اندازه های مختلف خلق شد و به هر کدام به نسبت معین قوه جاذبه داده شد تا در این تحول ناگهانی و عمده ایفای نقش کنند.
کانوپ در یک مصاحبه تلفنی، روز تشکیل ماه را این‌گونه توصیف کرد: یک سنگ آسمانی بی نور و بی جان که کمتر از نصف زمین جرم دارد در حال گردش به دور خورشید است. اما مدارش متزلزل است و بالاخره در مسیری میافتد که مدار گردش برخی از سیارات به دور خورشید را قطع می کند.
و زمانی فرا می رسد که این سیاره مانند، در یک نقطه با زمین ملاقات می کند. این تصادف تصادفی شاخ به شاخ نیست.
بلکه تصادفی گذرا است اما در اثر آن زمین دچار حرکتی می شود که منجمان به آن حرکت زاویه دار می گویند. این تصادف باعث می شود زمین حول محور خود به گردش درآید و ماهی پدید می آورد که تا میلیادرها سال دیگر به‌طور مداوم به دور سیاره میزبان خود بچرخد.
موج و شدت انفجار ناشی از این تصادف به حدی است که مواد را از سطح پوسته زمین و همان سنگ آسمانی کنده و به هوا پرتاب میکند. در اثر آن تصادف هسته آهنی آن جرم آسمانی دوب شده و به هسته مذاب و آهنی زمین افزوده می شود. با تمام این اوصاف تنها دو درصد از مجموع جرم زمین و آن سنگ فضایی که بیشتر سنگها و صخره های دچار فقر آهن است، در مدار گردش به دور زمین قرار میگیرند و تقریبا نیمی از این مقدار بالاخره به ماه تبدیل می شود.
مقداری از نخاله ای که در اثر انفجار به هوا برخاسته در اثر حرارت شدید بخار شده و در خلاء فضای اطراف زمین پخش می شود. ” کانوپ توضیح می دهد که: ” بعدها آن بخارات و گازها ابرهایی را تشکیل دادند که کل کره زمین را پوشاند. ”
در عین حال بازوی بلندی متشکل از مواد جامد، در حال گردش به زمین است. مقداری از آن به شکل توده هایی در می آید که دوباره با سطح زمین برخورد می کنند اما بقیه آن در مدار قرار می گیرد. مدار گردش این توده بسیار به مدار حرکت آن سنگ آسمانی اول شبیه است. بعد این توده درست در جایی که اکنون آن‌را خط استوا می نامیم مانند ساتور وارد زمین میشود و آن‌را می برد. او می گوید: ”آن جرم آسمانی به این ترتیب آمد و با زمین برخورد کرد و گردش وضعی و خط استوای آن را ایجاد کرد. ”در این مدل فرض بر آن قرار گرفته که زمین قبل از تصادف مذکور گردش وضعی نداشته است. هرچند ممکن است این‌طور هم نبوده باشد. کانوپ گفت: ”اگر زمین قبل از تصادف گردش داشت، می شد مدل کامپیوتری را بر اساس آن اصلاح کرد و آن‌ر اجرا نمود. “
وی افزود: ”ما برای اولین بار با شبیه سازی کامپیوتری نشان دادیم که یک تصادف تنها میتواند عامل ایجاد کره ماهی شده باشد که فقر آهن داشته و در اندازه مناسبی است. ما همچنین نشان دادیم که بعد از آن تصادف جرمی که زمین اکنون دارد حاصل شد و همین‌طور اینکه حرکت زاویه دار سیستم زمین - ماه به‌صورت کنونی آن به وجود آمد. ”
کانوپ می گوید: ”با اینکه این شبیه سازی تنها یک روز از آن رویداد را نشان می دهد اما همچنین معلوم می شود که مواد در مناطق بیرونی این سیستم نیز شروع به خنک شدن کردند. بعدها به تدریج توده های کوچکی پدید آمد که با هم برخورد کرده و بزرگ شدند. بر اساس مدلهای کامپیوتری دیگر بین یک تا 100 سال طول کشیده است تا بعد از آن تصادف ماه تشکیل شود.”
این مدل از شبیه سازی های قبلی بهتر بوده که در آنها جاذبه بحثی کلی در نظر گرفته شده و یا در آنها حداکثر از 3000 قطعه و ذره فرضی استفاده شده است. با این حال این تحقیق تنها یک گام در جهت درک اتفاقی است که واقعا صورت گرفته است.
www.bashgah.net/fa/content/show/33222
اما مقیاس زمانی این روند بسیار طولانیتر از طول عمر خورشید بوده، بنابر این منظومه شمسی عمر کافی برای رسیدن به آن زمان را نخواهد داشت. قطر خورشید 400 برابر قطر ماه و فاصله آن از زمین نیز 400 برابر فاصله ماه از زمین است. این اتفاق باعث میشود تا هم ماه و هم خورشید به یک اندازه به نظر رسیده و در هنگام کسوف تمام سطح خورشید گرفته شود.
رابین کناپ از کارشناسان موسسه تحقیقاتی جنوب غرب آمریکا بیش از هشت سال بر روی پروژه شبیه سازی کامپیوتری ماه کار کرد. او در مطالعات قبلی خود با ویلیام وارد و الستر کمرون همکاری داشت. این دو از نمایندگان همان گروه تحقیقاتی بودند که در اواسط دهه 70 میلادی برای اولین بار تئوری تشکیل ماه به این شکل را مطرح کردند.
همان طورکه کانوپ می داند، تمام ایده ها در باره اینکه ماه چگونه تشکیل شد، باید با یک واقعیت مهم همخوانی داشت باشد و آن اینکه ماه حاوی آهن بسیار ناچیزی است. اما از سوی دیگر زمین پر از آهن است و بخش اعظم توده آهن در هسته زمین متراکم است.
بنابر این نظریه ماه باید از اتصال قطعات جداشده از سطح پوسته زمین و لایه سطحی آن جرم آسمانی که در اثر انفجار در مدار قرار گرفتهاند تشکیل شده باشد. نتیجه آخرین تلاش کانوپ که با کمک اریک اسفوگ از دانشگاه کالیفرنیا واقع در سانتاکروز صورت گرفت، مانند صحنهای از یک فیلم سینمائی پرحادثه و فاجعه، است. در این تصاویر شبیه سازی شده ماه در 24 ساعت اول تشکیل نشان داده شده است.
در این شبیه سازی کامپیوتری بیش از 20 هزار قطعه و یا ذره در اندازه های مختلف خلق شد و به هر کدام به نسبت معین قوه جاذبه داده شد تا در این تحول ناگهانی و عمده ایفای نقش کنند.
کانوپ در یک مصاحبه تلفنی، روز تشکیل ماه را این‌گونه توصیف کرد: یک سنگ آسمانی بی نور و بی جان که کمتر از نصف زمین جرم دارد در حال گردش به دور خورشید است. اما مدارش متزلزل است و بالاخره در مسیری میافتد که مدار گردش برخی از سیارات به دور خورشید را قطع می کند.
و زمانی فرا می رسد که این سیاره مانند، در یک نقطه با زمین ملاقات می کند. این تصادف تصادفی شاخ به شاخ نیست.
بلکه تصادفی گذرا است اما در اثر آن زمین دچار حرکتی می شود که منجمان به آن حرکت زاویه دار می گویند. این تصادف باعث می شود زمین حول محور خود به گردش درآید و ماهی پدید می آورد که تا میلیادرها سال دیگر به‌طور مداوم به دور سیاره میزبان خود بچرخد.
موج و شدت انفجار ناشی از این تصادف به حدی است که مواد را از سطح پوسته زمین و همان سنگ آسمانی کنده و به هوا پرتاب میکند. در اثر آن تصادف هسته آهنی آن جرم آسمانی دوب شده و به هسته مذاب و آهنی زمین افزوده می شود. با تمام این اوصاف تنها دو درصد از مجموع جرم زمین و آن سنگ فضایی که بیشتر سنگها و صخره های دچار فقر آهن است، در مدار گردش به دور زمین قرار میگیرند و تقریبا نیمی از این مقدار بالاخره به ماه تبدیل می شود.
مقداری از نخاله ای که در اثر انفجار به هوا برخاسته در اثر حرارت شدید بخار شده و در خلاء فضای اطراف زمین پخش می شود. ” کانوپ توضیح می دهد که: ” بعدها آن بخارات و گازها ابرهایی را تشکیل دادند که کل کره زمین را پوشاند. ”
در عین حال بازوی بلندی متشکل از مواد جامد، در حال گردش به زمین است. مقداری از آن به شکل توده هایی در می آید که دوباره با سطح زمین برخورد می کنند اما بقیه آن در مدار قرار می گیرد. مدار گردش این توده بسیار به مدار حرکت آن سنگ آسمانی اول شبیه است. بعد این توده درست در جایی که اکنون آن‌را خط استوا می نامیم مانند ساتور وارد زمین میشود و آن‌را می برد. او می گوید: ”آن جرم آسمانی به این ترتیب آمد و با زمین برخورد کرد و گردش وضعی و خط استوای آن را ایجاد کرد. ”در این مدل فرض بر آن قرار گرفته که زمین قبل از تصادف مذکور گردش وضعی نداشته است. هرچند ممکن است این‌طور هم نبوده باشد. کانوپ گفت: ”اگر زمین قبل از تصادف گردش داشت، می شد مدل کامپیوتری را بر اساس آن اصلاح کرد و آن‌ر اجرا نمود. “
وی افزود: ”ما برای اولین بار با شبیه سازی کامپیوتری نشان دادیم که یک تصادف تنها میتواند عامل ایجاد کره ماهی شده باشد که فقر آهن داشته و در اندازه مناسبی است. ما همچنین نشان دادیم که بعد از آن تصادف جرمی که زمین اکنون دارد حاصل شد و همین‌طور اینکه حرکت زاویه دار سیستم زمین - ماه به‌صورت کنونی آن به وجود آمد. ”
کانوپ می گوید: ”با اینکه این شبیه سازی تنها یک روز از آن رویداد را نشان می دهد اما همچنین معلوم می شود که مواد در مناطق بیرونی این سیستم نیز شروع به خنک شدن کردند. بعدها به تدریج توده های کوچکی پدید آمد که با هم برخورد کرده و بزرگ شدند. بر اساس مدلهای کامپیوتری دیگر بین یک تا 100 سال طول کشیده است تا بعد از آن تصادف ماه تشکیل شود.”
این مدل از شبیه سازی های قبلی بهتر بوده که در آنها جاذبه بحثی کلی در نظر گرفته شده و یا در آنها حداکثر از 3000 قطعه و ذره فرضی استفاده شده است. با این حال این تحقیق تنها یک گام در جهت درک اتفاقی است که واقعا صورت گرفته است.
www.bashgah.net/fa/content/show/33222