دانلود مقاله بررسی نجوم جغرافیای ریاضی

مقاله بررسی نجوم جغرافیای ریاضی

مقاله بررسی نجوم جغرافیای ریاضی در ۴۱ صفحه ورد قابل ویرایش

درس :

جغرافیای ریاضی

فهرست مطالب
عطارد ( تیر)
کهکشان
رده بندی کهکشانها
کهکشان امراه المسلسله ( آندرومدا)
گروه محلی
ابرهای ماژولانی
ساختار کهکشانها
ابرهای ماژولانی
رده بندی مجدد
مشخصات کهکشان راه شیری
موقعیت خورشید در کهکشان راه شیری
زمین در فضا
سیارات و سایر اعضای منظومه شمسی
ویژگیهای عمومی منظومه شمسی
خانواده منظومه شمسی
سیارات خاکی
دهانه بزرگ بر روی عطارد
سیارات غول
سیارات دور منظومه شمسی
سایر اعضای منظومه شمسی
تعدادی از اقمار غول پیکر و مقایسه آنها با عطارد
سنگهای آسمانی آهنی یا سیدریتها
سنگهای آسمانی آهنی- صخره ای یا سیدرولیتها
شهابواره ها Meteoroid
گیسو Coma
قسمت جامد
دنباله دارها
اقمار سیارات
پلوتو
نپتون
اورانوس
زحل
مشتری
حیات درمریخ
اقمار مریخ
صحراها و تپه های شنی
کانیون
مریخ، سیاره سرخ
زهره ( ونوس)
تعریف کیهان

درس جغرافیای ریاضی یکی در دروس اصلی رشته جغرافیا می باشد و موضوع آن نیز بررسی شکل هندسی زمین و به ویژه حرکات آن درفضا می باشد، مطالعه وضعیت اجرام آسمانی ازقبیل سیارات، ستارگان، سحابیها و کهکشانها را نیز در بر می گیرد. با فراگیری این دانش می توان دید وسیعی نسبت به جهان آفرینش از نظر جغرافیا را به دست آورد.

همبستگی جغرافیای ریاضی با دانش نجوم بسیار نزدیک و قابل بحث است و در واقع با کمک علم نجوم می توان دانش جغرافیای را فرا گرفت. این نکته قابل بررسی است که هدف از دانش جغرافیای ریاضی وارد شدن به جزئیات اجرام سماوی، خواص آنها به ویژه فراگیری نجوم محض نمی باشد، بلکه از ترکیب علم جغرافیا و نجوم می توان حوادث موجود در جهان مثل پدیده های خسوف و کسوف، جذر و مد و غیره را به راحی توجیه کرد.

امروزه بشر با بهره جویی از کاوشهای فضای و انتفاع از کشفیات علمی بسیار، توانسته است گام کوچکی در پهنه اقیانوس بی کران جهان بردارد تا شاید بتواند به بخش مختصری از مجهولات فراوان خویش و موجودات حیرت انگیز جهان آفرینش نایل شود، به همین منظور درصد برآمد با کمک جغرافیا با آسمانها و مواد آن آشنا و به وسیله این آشنایی و علاقه با توجه به اهمیت ویژه ای که برای آن قایل است تا حدی به پیشرفتهای علمی دست یابد.

هنگامی که بشر برای اولین بار آسمان بالای سر خود را مورد نظر قرار داد، دیدرس او فقط به آسمان بالای سرش محدود می شد. بعدها، او توانست وسایل علمی خاص را اختراع کند و به کمک آنها قادر به جستجو و مطالعه درفضای دورتر شود. در زمانهای اخیر اتفاقات جدید و هیجان انگیزی رخ داده است. بشر قادر به مسافرت و جستجو در فضا گشت و به همین علت هم اطلاعات او از جهان اطرافش به ناگهان افزایش یافت. بشر اولیه متوجه شد که بسیاری از اجرام روشن موجود در آسمان، به آهستگی در میان ستارگان حرکت می‌‌کنند. پس از طی قرون بسیار، او تشخیص داد که زمین و بعضی از اجرام، در اطراف خورشید گردش می کنند. این اجرام فضایی متحرک، سیارات نامیده شده اند و همه آنها را همراه با خورشید، منظومه شمسی نامگذاری کرده اند. اگر چه کشف این سیستم اهمیت زیادی داشت، ولی واقعه با اهمیت تر در قرن هفدهم میلادی رخ داد. گالیله دانشمند ایتالیایی تلسکوپی را بنا کرد که با کمک آن توانست عظمت و شگفتیهای کیهان را در اطراف سیستم خورشیدی مورد بررسی قرار دهد. او کهکشان راه شیری را مطالعه کرد و با کشف بزرگ خود نشان داد که این راه، مرکب از میلیاردها ستاره بسیار دور و کمرنگ می باشد. به کمک تلسکوپهای بسیار قوی و سایر وسایل علمی ( مانند نورسنج، طیف نگار و..) تاکنون بسیاری از اسرار این کهکشان کشف شده است.

با توجه به موارد فوق می توان دریافت که علم نجوم در مسیر تحول خود به کشف بسیاری از قوانین حاکم بر اجرام سماوی نایل آمده است، ولی باید گفت که کار تحقیق و پژوهش در این باره هرگز پایان پذیر نیست، زیرا با پیشرفت تکنولوژی، در هر زمان به اسرار تازه ای از جهان آفرینش دست می یابیم. به هر صورت، نقش و اهمیت نجوم در زندگی بشر انکار ناپذیر است و موارد کاربرد آن را میتوان در جهت یابی، هوانوردی، دریانوردی و مطالعات جغرافیایی، تهیه نقشه های مختلف جغرافیایی و نقشه برداری از زمین، پیش بینی جذر و مد، طوفان و توفند، توده های هوایی، انواع جبهه ها، اتمسفر و ترکیب آن، فرایند های انتقال انرژی گرمایی، کیفیت پدیده های مربوط به تابش، تهیه تقویمهای مختلف و بررسی نیروی گرانش به کمک محاسبات نجومی، نام برد.

درحال حاضر علم نجوم را به پنج بخش کاملاً مجزا تقسیم می کنند که هر بخش تخصص مخصوص به خود را می طلبد. این پنج بخش عبارتند از:

۱-هیأت و نجوم Astronmy: در این مبحث تنها مسائل مربوط به حرکت و جابجایی اجرام سماوی و اثران ناشی از این حرکات مورد مطالعه قرار می گیرد و بیشترین مباحث درس جغرافیای ریاضی به این قسمت از دانش نجوم مربوط می شود.

۲-اختر فیزیک Astrophysics: در این بخش، ساختار، خواص فیزیکی، ترکیب شیمیایی و تحولات درونی ستارگان مورد بحث قرار می گیرد. در دانش اختر فیزیک درباره حرکات ظاهری و حقیقی ستارگان و تعیین مواضع آنها نیز بحث می شود.

۳- طالع بینی Astrology : در این قسمت، به کمک حرکت و مواضع اجرام سماوی، حوادث آسمانی پیشگویی می شود. البته آن دسته از پیشگویی های که منطبق بر قوانین علمی است ( مانند رخداد خسوف و کسوف) مورد تأیید است و آن پیشگویی های که پایه علمی ندارد و بیشتر جنبه فال گیری دارد، در این بخش مورد مطالعه قرار نمی گیرد.

۴- کیهانشناسی Cosmology : این مقوله، قوانین عمومی تکامل طبیعی و مادی جهان و ساختار آن را بررسی می کند. به عبارت دیگر، جهان هستی را از دید کلی در نظر می گیرد و به مطالعه آن میپردازد. بررسی وضع کهکشانها، نواختران و به ویژه مسئله انبساط جهان از مباحث این قسمت از دانش نجوم می باشد.

۵- کیهان زایی Cosmogong : این بخش از دانش نجوم درباره چگونگی پیدایش و منشأ کیهان بحث می کند. مسائل مربوط به پیدایش، تحول و تکوین عالم هستی در قلمرو مطالعات کیهان زایی است.

اکنون با توجه به تقسیم بندیهای ذکر شده در این قسمت، ملاحظه می شود که دانش جغرافیای ریاضی ( زمین در فضا) در قسمت اول این تقسیم بندی یعنی در هیأت و نجوم قرار می گیرد. در این دانش تنها به مسائلی پرداخته می شود که مربوط به حرکات اجرام سماوی ( به خصوص سیاره زمین) و آثار ناشی از این حرکات می باشد. مثلاً وقتی صحبت از دو رویداد آسمانی خسوف و کسوف می شود، این مطلب مستقیماً به جابه جایی و حرکتهای سه جرم ارتباط و همبستگی بسیار نزدیک جغرافیای ریاضی و نجوم آشکار می گردد. از این رو نتیجه می گیریم که در س جغرافیای ریاضی قسمتی از دانش هیأت است که خوشبختانه پایه گزاران آن دانشمندان ایرانی مثل ابوریحان بیرونی، عبدالرحمن صوفی، خواجه نصرالدین طوسی و …بوده اند. اگر چه در عصر حاضر پیشرفتهای سریع و قابل ملاحظه ای در این علم به خاطر توسعه تکنولوژی و ساخت وسایل مدرن رصد اجرام سماوی، صورت گرفته است، ولی به اعتقاد همه دانشمندان غربی تمام کشفیات و پیشرفتهای دانش هیأت جدید بر پایه هیأت قدیم بنا نهاده شده است.

۱-۲- تعریف کیهان

کیهان را می توان ترکیبی از ستارگان، سحابیها، سیارات، ستارگان دنباله دار و اجرام آسمانی دیگر تعریف کرد. به تصور ما این اجزاء جمع شده اند تا نقش کیهان را رقم بزنند. سیارات، سیارکها، اقمار، ستارگان دنباله دار، شهابسنگها به دور ستاره منفردی می گردند و ما آن را خورشید می نامیم. این مجموعه عظیم همه با هم منظومه شمسی را تشکیل می دهند. خورشید و بیلیونها ستاره دیگر اجتماعی از ستارگان را پدید می آورند که کهشکان خودی یا راه شیری نامیده می شود. جهان، بسیاری از این کهکشانها یا اجتماعات ستاره ای را شامل می شود.

سیارات و سایر اعضای منظومه شمسی

۵-۱. مقدمه

ستاره شناسان نخستین، توجهشان را به پنج «ستاره» مخصوص جلب کرده بودند که آرام آرام در میان صورتهای فلکی حرکت می کردند. این « ستارگان» به عنوان « ستاره های سرگردان» یا سیارات شناخته شدند. سیارات با نور پیوسته ای می تابند، اما ستارگان واقعی اغلب چشمک می زنند سیارات به هیچ وجه شبیه ستارگان نیستند، خورشید ما نمونه یک ستاره است. خورشید از خود گرما و نور می تاباند، اما سیارات فقط بر اثر نوری که از خورشید منعکس می کنند، می درخشند. بیشتر ستارگان بسیار بزرگتر از سیارات هستند. خورشید ما هزار بار از سیاره غول پیکر مشتری بزرگتر است. ستارگان چشمک زن خورشیدهای دیگری هستند که از هر سیاره ای به ما دورترند. همه‌ سیاراتی که در آسمان شب قابل رویت اند، اعضای خانواده خورشید یا منظومه شمسی می باشند. پنج سیاره ای را که بدون تلسکوپ می توان دید عبارت از : عطارد، زهره، مریخ، مشتری و زحل. عطارد از همه به خورشید نزدیکتر است. بهترین موقع دیدن سیاره نورانی زهره سپیده دم یا هنگام غروب است و به این سبب اغلب آن را « ستاره صبح» یا « ستاره غروب» می نامند. مریخ را رنگش « سیاره سرخ» نامیده اند. دو سیاره غول پیکر مشتری و زحل را اغلب با تابش نور زرد رنگ پیوسته ای می توان دید. مریخ، مشتری و زحل نسبت به زمین در فاصله دورتری از خورشید واقع شده اند.

پس از اختراع تلسکوپ ستاره شناسان سه سیاره دورتر را کشف کردند. اورانوس در سال ۱۱۶۰/۱۷۸۱ م، نپتون در ۱۲۲۵/۱۸۴۶ م. وپلوتو در ۱۲۸۲/۱۹۰۳م. کشف شد. هر ۹ سیاره در مدارهایی به گرد خورشید سفر می کنند و همگی یک جهت را می پیمایند. سیارات نزدیکتر به خورشید زمان کمتری را برای این گردش صرف می کنند. نزدیکترین سیاره به خورشید یعنی عطارد تنها در ۸۸ روز مسیر خود را می پیماید. گردش زمین به دور خورشید یک سال و گردش مشتری ۱۲ سال به طول می انجامد.

« یون های کپلر» به مطالعه و بررسی در حرکت سیارات پرداخت. او در سال ۱۶۰۹م کشف کرد که مدارهای سیارات دوایری هستند که اندکی کشیده شده اند و بضی نامیده می شوند. یک بیضی دارای دو نقطه کانونی است. برای هر مدار سیاره ای، خورشید در یکی از کانونها واقع می شود و این امر بدین معناست که فاصله سیارات از خورشید ضمن حرکت در مدارشان مقدار کمی تغییر می کند. کپلر به چگونگی حرکت سیارات پی برد( به فصل هفتم مراجعه شود) اما اسحاق نیوتون بود که تشخیص داد نیروی گرانی، سیارات را در مدارشان نگه می دارد. گرانی زمین (ثقل یا جاذبه) باعث سقوط اشیاء به زمین می شود. اگر گرانی خورشید دائماً سیارات را به سوی خود نمی کشید، آنها از خورشید جدا می شدند و در اعماق فضا به پرواز در می آمدند.

خانواده خورشید، جدا ازسیارات اعضای دیگری نیز دارد. بین مریخ و مشتری انبوهی از هزاران « سیارک( شبه سیاره)» یا سیارات کوچک قرار گرفته اند. ستارگان دنباله دار با دمهای بلند و روان خود از دورترین قسمتهای منظومه شمسی به ما نزدیک می شوند. در فضای بین سیارات علاوه بر غبار، سنگها یا شهابسنگها ( سنگهای آسمانی) نیز پخش و پراکنده شده اند. این سنگهای فضایی در صورت برخورد با جو زمین کاملاً می سوزند و خطر سیری از شهاب یا « شهاب ثاقب» به وجود می آورند.

بسیاری از سیارات دارای اقماری در مدار خد بوده و تا حدودی شبیه منظومه های شمسی کوچکتر می باشند. مشتری حداقل سیزده قمر دارد که چهار تای آن را می توان با تلسکوپ کوچکی دید. نیروی گرانی اقمار را در مدار خود به گرد سیاراتشان حفظ می کند درست همانگونه که این خاصیت، انسجام تمامی خانواده خورشید را به یکدیگر حفظ می کند.

۵-۲- ویژگیهای عمومی منظومه شمسی

منظومه شمس از یک ستاره به نام خورشید،‌9 سیاره، ۳۴ ماه، سیارکها و تعداد زیادی ستارگان دنباله دار تشکیل شده است. خورشید ۱۰۰ بار سنگین تر از بزرگترین سیاره
( مشتری) و ۷۰۰ بار سنگین تر از بقیه منظومه شمسی به اضافه سیاره مشتری می باشد.

این حقیقت که جاذبه خورشید سیارات را در مدارشان نگه می دارد تا دیر باز در تاریخ ستاره شناسی تأیید نشده بود. تا زمان گالیله، عقیده بر این بود که یکی از اشکال حرکت ایده آل در طبیعت به صورت دایره است که نیازی به نیرویی برای ادامه حرت تا بینهایت را ندارد. احتمالاً موافقت گالیله با این نظر غلط مانع از کشف قانون گرای توسط او گردید، اگر چه او تا مرز این کشف به عنوان نتیجه ای از حرکات اجرام بر روی زمین پیش رفت. نیوتون اولین کسی بود که این ایده قدیمی و بدون مفهوم را به دور ریخت و آنها را با بیان آشکاری از طبیعت حرک جایگزین کرد.

۳. تشعشعات شدید ماوراء بنفش که می تواند ساده ترین مولکولها را از بین ببرد.

در طول دهه های آتی، یافتن پاسخ صریحی، دال بر وجود حیات در مریخ، ممکن نیست، با وجود آن که آزمایشهای وایکینگها عناصر متناقضی از حیات در مریخ را نشان می دهند، ولی می توان نتیجه گرفت که امروزه بعضی از فرایندهای متأثیر از حیات به صورت اندام واره های اولیه در مریخ می تواند وجود داشته باشد و با این که مریخ محتمل ترین سیاره ای است که می توان موجودات زنده ای نظیر خزه ها و گلسنگها را در آن یافت.

ب- سیارات غول

سیارات غول، مشتری، زحل، اورانوس و نپتون ۵ تا ۱۰ برابر بزرگتر و خیلی سنگینتر از زمین هستند، ولی به طور قابل ملاحظه ای چگالی آنها از زمین و همسایگانش کمتر و درحدود چگالی آب است. آنها محتوی سبکترین عناصر از قبیل هیدروژن و هلیوم می باشد. در نتیجه، ساختار یک سیاره غول با سیارات خاکی متفاوت است. مشتری و زحل عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده اند و فاقد یک سطح معین می باشند، در حالی که اورانوس و نپتون بیشترین مقدار گازهای سبک خود را از دست داده اند، و احتمالاً از یخهای آب، آمونیاک و متان که در اطراف صخره ها ذخیره شده اند، تشکیل گردیده اند.

۱. مشتری: مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی و فاصله آن تا خورشید ۷۷۸ میلیون کیلومتر می باشد. مدت حرکت انتقالی آن تقریباً ۱۲ سال و طول شبانه روز آن ۹ ساعت و ۵۴ دقیقه است. سرعت چرخش مشتری بسیار سریع می باشد. این سرعت منجر به برآمدیگیهای استوایی می باشند. تخمینهای قطری ساختار داخلی مشتری نشان می دهد که فشار در مرکز سیاره در حدود ۱۲ ۱۰*۷/۲ پاسکال است دما در مرکز مشتری به ok 5000 می رسد. این دمای زیاد نتیجه انقباض این سیاره سنگین در اثر نیروی گرانی خودش می باشد. اگر مشتری ۷۰ بار سنگین تر می بود، دمای آن تا حدی بالا می رفت که برای افروزش واکنشهای هسته ای کافی بود و آن را مبدل به یک ستاره کوچک می کرد. فشار بسیار زیاد مشتری، اتمها را به حالت مایع فلزی نظیر لیتیوم و سدیم، در دماهای بسیار بالا در می آورد. پوشش ضخیمی از گاز بسیار فشرده هیدروژن و هلیوم در بالای هسته هیدروژن قرار گرفته است. این پوشش گازی توسط دو دسته ابر ضخیم احاطه شده است که قسمت پایینی آن مشتمل برقطرات آب و بلورهای یخ و قسمت بالایی آن شامل بلورهای آمونیاک منجمد ( با دمای ۱۸۴) می باشد. همین ابرهای آمونیاک منجمد، سطح مرئی سیاره را آشکار می سازند.

ابزارهای تعبیه شده در فضاپیماهای پایونز نشان دادند که مشتری بیشتر از آنچه که گرما از خورشید دریافت می کند به فضا تابش می نماید. این گرمای اضافی می تواند باقیمانده گرمای آزاد شده در هنگام شکل گیری این سیاره باشد. و یا این که سیاره همچنان که در اثر نیروی گرانی خود به چروک شدن ادامه می دهد، گرما نیز به مقدار ثابتی آزاد می شود.

عکسهای ارسالی از این فضاپیماها، ابرهای مغشوشی به شکل طوفانهای عظیم و گرد بادهای بزرگ نشان می دهد که تا هزاران کیلومتر امتداد دارند. این عکسها لکه های قرمز رنگ بزرگی را نشان می دهد که حدود ۴۰ کیلومتر طول دارند و در مدت ۳۰۰ سال گذشته وجود داشته اند. این لکه ها احتمالاً مرکز طوفانهای عظیمی میباشند که منشأ آن هنوز معلوم نیست.

سیاره مشتری در برگیرنده هیدروژن فراوان همراه با عناصر عادی مانند کربن، ازت و اکسیژن است. در میا نآنها آمونیکا و متان نیز مشاهده شده اند، همچنین احتمالاً بخار آب نیز وجود دارد. این کتاب به وفور در جو اولیه وجود دارد و لذا می توان گفت که هنوز قدمهای اولیه مسیر تکامی حیات بر روی سیاره مشتری زمین وجود داشته اند و در اتفاقاتی که به توسعه حیات در روی زمین منجر شده اند، نقشی بحرانی داشته اند. اهمیت آنها در تحول روی زمین به پایان رسیده و مدت زیادی است که فرار کرده اند. اما این ترکیبات همچنان در سیاره مشتری وجود دارد ولذا می توان گفت که هنوز قدمهای اولیه مسیر تکاملی حیات بر روی سیاره مشتری برداشته نشده است. مشتری را می توان تقریباً به مدت شش ماه از سال، به صورت سیاره ای درخشان در پهنه آسمان دید.

همکاری در فروش فایل  بهترین سایت فروش پاورپوینت