فصل ها در سیارات جهان چگونه پدید می آیند؟

به گزارش خبرگزاری اکسکو، الگوی منظم فصول زمین منحصر به فرد است. محور چرخشی که زمین روی آن می چرخد، در امتداد قطب شمال و جنوب، کاملاً با محور عمودی عمود بر مدار زمین به دور خورشید همسو نیست. این شیب جزیی پیامدهای بزرگی برای همه چیز دارد از فصول گرفته تا چرخه یخچال های طبیعی. این شیب به حدی چشمگیر است که حتی می تواند تعیین کند یک سیاره قابل سکونت باشد یا نباشد.

فصل ها روی زمین

هنگامی که یک سیاره بین محوری که روی آن می چرخد و محور چرخشی، هم ترازی کامل داشته باشد، مقدار نور خورشیدی که دریافت می کند در حین چرخش به دور خورشید ثابت می شود با فرض اینکه شکل مداری آن دایره باشد. از آنجایی که فصول از تغییرات میزان نور خورشید به سطح سیاره ناشی می شوند، سیاره ای که کاملاً در یک راستا قرار دارد، فصلی نخواهد داشت. اما زمین کاملاً روی محور خود قرار ندارد. این ناهماهنگی کوچک که به آن انحراف گفته می شود، حدود 23 درجه از حالت عمودی زمین است. بنابراین، نیمکره شمالی در طول تابستان، زمانی که خورشید مستقیماً بالای نیمکره شمالی قرار می گیرد، نور خورشید شدیدتری را دریافت می کند.

سپس، با ادامه گردش زمین به دور خورشید، مقدار نور خورشید که نیمکره شمالی دریافت می کند به تدریج کاهش می یابد، زیرا نیمکره شمالی از خورشید دور می شود. این باعث زمستان می شود. سیاراتی که روی محورهای خود می چرخند و به دور خورشید می چرخند، به دلیل کشش گرانشی خورشید می چرخند. ممکن است شروع به کج شدن و شیبی که پیدا می کنند همان چیزی است که اخترفیزیکدانان آن را سبقت اسپین می نامند.

به دلیل این نوسانات، انحراف زمین کاملاً ثابت نیست. این تغییرات کوچک در شیب زمانی که با تغییرات کوچک در شکل مدار زمین ترکیب شود، می تواند تاثیرات بزرگی بر آب و هوای زمین داشته باشد. شیب متلاطم و هرگونه تغییر طبیعی در شکل مدار زمین می تواند میزان و توزیع نور خورشید را که به زمین می رسد تغییر دهد. این تغییرات کوچک به تغییر دمای بزرگتر سیاره طی هزاران تا صدها هزار سال کمک می کند. این به نوبه خود می تواند عصر یخبندان و دوره های گرما را پیش ببرد.

انحراف نشان دهنده تفاوت بین محور چرخش زمین (آبی) و عمودی از مدار (سبز) است. نیمکره شمالی زمانی تابستان را تجربه می کند که شیب آن را مستقیماً با نور خورشید می سازد.

انحراف کم، به این معنی که محور چرخش چرخشی با جهت گیری سیاره در حین چرخش به دور خورشید هم تراز است، منجر به نور شدیدتر خورشید در استوا و نور کم خورشید در نزدیکی قطب، مانند زمین، می شود. از سوی دیگر، یک انحراف زیاد به قطب های بسیار گرم یا سرد منتهی می شود، در همان زمان، استوا سرد می شود، زیرا خورشید در تمام طول سال بالای استوا نمی تابد. این منجر به تغییر شدید فصول در عرض های جغرافیایی بالا و دماهای پایین در استوا می شود.

وقتی سیاره ای بیش از 54 درجه انحراف داشته باشد، استوای آن سیاره یخ زده و قطب گرم می شود. این پهنه بندی معکوس نامیده می شود و برعکس چیزی است که زمین دارد. اساساً، اگر یک انحراف دارای تغییرات بزرگ و غیرقابل پیش بینی باشد، پیش بینی تغییرات فصلی روی سیاره سخت می شود. یک تغییر مایل چشمگیر و بزرگ می تواند کل سیاره را به یک گلوله برفی تبدیل کند، جایی که همه آن را یخ پوشانده است.

سیاره های اطراف سیارات نیز می توانند مدار یکدیگر را مختل کنند، که می تواند منجر به تغییر شکل مدار و شیب مداری آنها شود، در این بین، چیزی به نام تشدید مدار چرخشی رخ می دهد.

مریخ بیشتر از زمین روی محور خود می چرخد، حتی اگر این دو تقریباً به یک اندازه کج شوند، این در واقع مربوط به چرخش ماه به دور زمین است. زمین و مریخ دارای فرکانس تقدم چرخشی مشابهی هستند که با نوسان مداری مطابقت دارد. اما زمین یک قمر عظیم دارد که محور چرخش زمین را می کشد و آن را سریع تر به پیش می برد. این امتداد کمی سریعتر از تجربه رزونانس مدار چرخشی جلوگیری می کند. بنابراین، ماه انحراف زمین را تثبیت می کند و زمین به اندازه مریخ روی محور خود نمی چرخد.

هنگامی که محور چرخش سیاره به دور از محور عمودی کج می شود، دارای انحراف بالایی است. این بدان معناست که خط استوا به سختی نور خورشید را دریافت می کند و قطب شمال درست به سمت خورشید است.

فصول سیاره فراخورشیدی

هزاران سیاره فراخورشیدی یا سیاره خارج از منظومه شمسی ما در چند دهه گذشته کشف شده اند. محققان برای بررسی این موضوع که این سیارات تا چه حد قابل سکونت هستند و آیا این سیارات فراخورشیدی نیز دارای انحرافات وحشی هستند یا اینکه قمرهایی برای تثبیت آنها مانند زمین دارند، اولین تحقیق را در مورد تغییرات محور چرخشی سیارات فراخورشیدی انجام داده اند.

آن ها کپلر-186f را بررسی کردند که اولین سیاره به اندازه زمین در یک منطقه قابل سکونت است. منطقه قابل سکونت منطقه ای در اطراف یک ستاره است که در آن آب مایع می تواند در سطح سیاره وجود داشته باشد و زندگی ممکن است بتواند ظهور کند و رشد کند. برخلاف زمین، کپلر-186f دور از سیارات دیگر منظومه شمسی قرار دارد. در نتیجه، این سیارات دیگر تنها تاثیر ضعیفی بر مدار و حرکت آن دارند. بنابراین، کپلر-186f به طور کلی دارای یک انحراف ثابت، مشابه زمین است. حتی بدون ماه بزرگ، فصول بسیار متغیر یا غیرقابل پیش بینی مانند مریخ ندارد. با تحقیقات بیشتر در مورد سیارات فراخورشیدی، دانشمندان می توانند بفهمند که فصل ها در سراسر تنوع گسترده سیارات در جهان چگونه هستند.

منبع: space

227323

فصل ها در سیارات جهان چگونه پدید می آیند؟