اهداف:
آشنایی با سیاره مشتری
آشنایی با اقمار سیاره مشتری
آشنایی با سیاره زحل
آشنایی با قمر های زحل
آشنایی با حلقه های زحل     
وسائل مورد نیاز:
کامپیوتر مجهز به اینترنت

مقدمه:
تا این مرحله از پژوهش  با چهار سیاره اول از مجموعه سیارات منظومه خورشیدی آشنا شدید. در این جلسه قصد داریم سیارات غول پیکر و گازی منظومه شمسی، مشتری و زحل را معرفی کنیم. در ادامه شما اطلاعات جالبی در مورد اقمار مهم مشتری و همچنین حلقه های زحل بدست خواهید آورد.

 

4 -1 سیاره مشتری (برجیس)Jupiter

مشتری یا هُرمُز یا اورمزد یا برجیس بزرگ ترین سیاره منظومه شمسی است. از نظر فاصله از خورشید، مشتری پنجمین سیاره بعد از تیر، ناهید، زمین و بهرام است. سیاره مشتری معمولاً چهارمین شی درخشان آسمان بعد از خورشید، ماه و ناهید می باشد، اگرچه گهگاه بهرام درخشان تر به نظر می آید.

 

مشتری گوی غول پیکری از مخلوط گاز و مایع است و احتمالاً مقداری سطح جامد دارد. سطح سیاره ترکیبی از ابرهای ضخیم زرد، قرمز، قهوه ای و سفید رنگ است. مناطق روشن رنگی «ناحیه» و قسمت های تاریک تر «کمربند» نامیده می شوند. کمربندها و ناحیه ها به موازات استوای سیاره قرار دارند. اگر مشتری می درخشید به یک ستاره تبدیل می شد.
مشتری در یک مدار کمی بیضی گون به دور خورشید می چرخد. هر دور 12 سال زمینی طول می کشد. همچنان که سیاره به دور خورشید می گردد، به دور محور فرضی خود نیز می گردد. چرخش هرمز به دور خود سریع تر از هر سیاره ی دیگری در سامانه ی خورشیدی است؛ تنها 9 ساعت و 56 دقیقه کافی است تا هرمز یک بار به دور خود بچرخد.

سیاره مشتری سنگین ترین سیاره در منظومه شمسی است. جرم آن 318 بار بیش تر از زمین می باشد. در تعریفی دیگر جرم سیاره مشتری 2,5 بار از مجموع جرم سیارات سامانه خورشیدی بیش تر است. جرم مشتری 318 بار بیش تر از جرم زمین و قطر آن 11 برابر قطر زمین است. مشتری می تواند 1300 زمین را درخود جای دهد.
بارزترین ویژگی سطح سیاره مشتری، یک نقطه قرمز بزرگ است. این نقطه حجم زیادی از گاز در حال دوران می باشد و شبیه به گردبادهای زمینی است. بزرگترین قطر این نقطه سه برابر قطر زمین طول دارد.

 

دمای هوا در ابرهای بالائی سیاره مریخ در حدود 145- درجه سانتی گراد می باشد. اندازه گیری ها نشان می دهد که دمای مشتری با افزایش عمق در زیر ابرها افزایش می یابد. دمای هوا در سطحی که فشار اتمسفر 10 برابر زمین می باشد، به 21 درجه سانتی گراد می رسد.

4- 2  اقمار سیاره مشتری

سیاره مشتری در حدود 63 قمر دارد که 16 تای آن قطری بیش از 10 کیلومتر دارند. گالیله ستاره شناس ایتالیایی اولین کسی بود که 4 قمر از بزرگترین قمرهای مشتری را با تلسکوپ دست ساز خود مشاهده و کشف کرد. این چهار قمر به ترتیب فاصله از مشتری عبارتند از: آیو،اروپا، گانیمد و کالیستو. این چهار قمر را به احترام کشف و مشاهده آنها توسط گالیله "قمرهای گالیله ای" می نامند. آیو دارای آتشفشان های فعال بسیاری می باشد. هر فوران گازی آن دارای گوگرد می باشد. رنگ زرد نارنجی سطح آیو احتمالا از مقدار بسیار زیاد گوگرد جامد که در سطح سیاره انباشته شده می باشد. اروپا کوچکترین ماه گالیله ای می باشد با قطری برابر با 3 هزار و 130 کیلومتر. اروپا دارای سطحی از یخ صاف و ترک خورده می باشد.

 

 اقمار گالیله ای

بیشتر قمرهای مشتری در جهت عقربه های ساعت به دور مشتری می گردند، كه خلاف جهت حركت بیشتر اقمار منظومه ی شمسی است.این قمرها به احتمال زیاد، سیارك های ربوده شده به وسیله ی سیاره اند.

4 -3 زحل(کیوان) Saturn

سیاره زحل را زیباترین سیاره منظومه شمسی می دانند زیرا دارای هفت حلقه مسطح به دور خود است. زحل پس از مشتری، دومین سیاره ی بزرگ منظومه شمسی و ششمین سیاره دور از خورشید است. به جز زحل، سیارات مشتری، نپتون و اورانوس نیز دارای حلقه هایی می باشند که نسبت به حلقه های زحل بسیار کم نورترند.

 

 سیاره زحل

هفت حلقه اصلی بر گرد سیاره زحل می گردند که در فاصله 11200 کیلومتری آن جای گرفته اند. در حقیقت این حلقه ها متشکل از هزاران حلقه باریک می باشند. این حلقه های باریک از بیلیون ها تکه سنگ، غبار و یخ ایجاد شده اند. ابعاد این تکه های یخ گاهی به اندازه یک ذره کوچک اند و گاهی قطر آنها به بیش از 3 متر می رسد. حلقه های زحل پهن هستند ولی بسیار تخت و نازک اند. پهنای آن ها 280 هزار کیلومتر است اما کلفتی آنها تنها یک کیلومتر است. بنابراین هنگامی که از پهلو به زحل بنگریم حلقه ها تیغه باریکی می شوند و دیده نمی شوند.
سیاره زحل قطری بزرگ دارد و مانند یک گلوله گازی غول پیکر است ولی با وجود حجم زیادش تنها 95 برابر زمین جرم دارد. چگالی این سیاره حدود یک هشتم زمین و کمتر از آب است. به همین دلیل یک تکه از این سیاره نسبت به تکه ای برابر از زمین بسیار سبک تر است و در روی آب شناور می ماند.

هر فصل در این سیاره 5/7 سال زمینی طول می کشد چرا که مدت زمان یکبار گردش زحل به دور خورشید 29 برابر زمین است. در آسمان شب زمین، زحل به دلیل اندازه بزرگ، دارای جوی درخشان است. زیبایی آسمان زحل به خاطر نوارهای روشن حلقه های اطراف آن و نیز به خاطر قمر های زیادش است.
دانشمندان معتقدند که زحل یک غول گازی است و هیچ سطح جامدی ندارد، اما به نظر می رسد که زحل دارای یک هسته داغ و جامد آهنی است. اطراف این هسته متراکم، هسته خارجی قرار گرفته که ترکیبی از آمونیاک، متان و کمتر آب می باشد.

4-4 قمرهای زحل

شاید این طور تصور شود که سیاره زحل با وجود داشتن حلقه فاقد قمر می باشد ولی زحل علاوه بر حلقه ها، دارای 60 قمر بزرگ در حدود قطر 10کیلومتر و چندین قمر کوچک تر نیز می باشد. تیتان بزرگ ترین قمر این سیاره است. قطر تیتان در حدود 5150 کیلومتر است. تیتان یکی از معدود اقمار موجود در منظومه شمسی است که دارای جو می باشد.

 

اتمسفر این قمر، حاوی حجم زیادی نیتروژن است. مطالعه و بررسی بیشتر این قمر، اطلاعات بسیاری درباره شکل گیری سیارات، و احتمالا اولین روزهای زمین، به ما می دهد. 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 وهلیم مایع و آخر از همه جوی از هیدروژن و هلیم می باشد.

 

تکلیف: در این درس در مورد اقمار مشتری و همچنین حلقه های زحل به اختصار توضیح داده شد. در مورد نحوه شکل گیری حلقه های زحل و تاثیر اقمار زحل بر روی حلقه های آن تحقیق و بررسی نمایید. یافه های خود را به صورت فایل نوشتاری به همراه تصویر برای ما ارسال نمایید.
محل بازدید/ اردو/ خرید: مركز نجوم آستان مقدس حضرت عبدالعظیم از دیگر مراکز مهم نجومی می باشد که دانش پژوهان علاقمند می توانند جهت استفاده از امکانات نجومی و علمی این مرکز بهره مند شوند. برای کسب اطلاع بیشتر در باره این مرکز به آدرس الکترونیکی مورد نظر مراجعه نمایید.

منابع مطالعه: برای کسب اطلاع بیشتر در مورد مطالب ارائه شده در این درس منابع زیر را مطالعه نمایید.
_ فصل پانزدهم و قسمت سوم از کتاب نجوم به زبان ساده، نویسنده: مایر دگانی، مترجم: محمدرضا خواجه پور- انتشارات گیتاشناسی
_ آدرس اینترنتی زیر اطلاعات مفیدی در مورد سیاره مشتری در اختیارتان قرار خواهد داد.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

تهیه: الهام گارسچی، تنظیم: نیلوفر یاقوتی