up
Search      menu
ستاره شناسی :: مقاله ماه PDF
QR code - ماه

ماه

ماه (2)

● ليبراسيون يا رخگرد
ما در زمين گاهي شاهد بخشي از قسمت پنهان ماه هستيم. نمايان شدن بخشي از قسمت پنهان به دليل ليبراسيون يا رخگرد ماه مي باشد. در ماه سه نوع رخگرد وجود دارد: ۱) رخگرد در طول جغرافيايي. ۲) رخگرد روزانه. ۳) رخگرد در عرض جغرافيايي.
رخگرد در طول جغرافيايي به دليل بيضي بودن شکل مدار ماه به دور زمين اتفاق مي افتد. در حين گردش ماه به دور زمين سرعت گردش آن متغير است. بر اساس قانون کشف شده توسط ستاره شناس آلماني، يوهانس کپلر در اوايل قرن ۱۷، هنگاميکه ماه نسبتا به زمين نزديک است سرعت آن بيش از حد ميانگين و هنگاميکه نسبتا از زمين دور است سرعت آن کمتر از حد ميانگين مي شود. اما سرعت گردش وضعي ماه، يعني گردش آن به دور محور طولي همواره ثابت است. بنابراين در نتيجه ارتعاشات طولي، رصدکننده نه تنها مي تواند چهره ماه را ببيند بلکه گونه هايش را هم مي تواند مشاهده کند.
رخگرد روزانه به سبب تغيير موقعيت ناظر در زمين نسبت به ماه پديدار مي شود. ناظري را مجسم نماييد که در فاز بدر کامل، در استوا قرار دارد. با گردش زمين از غرب به شرق، ناظر ابتدا ماه را هنگام طلوع در افق شرقي و سرانجام غروب آن در افق غربي را مشاهده مي کند. در طول اين مدت، نقطه ديد ناظر حدود ۱۲.۷۰۰ کيلومتر (به اندازه قطر زمين) نسبت به ماه تغيير کرده است. در نتيجه اين گونه به نطر مي رسد که ماه به آرامي به سمت غرب گردش مي کند.
زمانيکه ماه از شرق طلوع کرده و به بالاترين نقطه خود در آسمان سفر مي کند، ناظر مي تواند گوشه غربي ماه را مشاهده کند و هنگاميکه ماه به سمت افق غربي مي رود، گوشه شرقي آن قابل رويت است.
رخگرد در عرض جغرافيايي به دليل انحراف محور طولي ماه به اندازه ۵ ۶ درجه نسبت به خط عمود بر صفحه مداري ماه رخ مي دهد. به همين دليل در طي يک گردش ماه به دور زمين، قطب شمال ماه نخست به سمت زمين داراي انحراف است و سپس قطب جنوب آن به سمت زمين کج مي شود. وقتي هر يک از دوقطب به سمت زمين کج شوند، ناظر منطقه بيشتري از قطب ها را مشاهده ميکند. در نتيجه همه اين رخگرد ها يا ليبراسيون ها ناظر به جاي ۵۰ درصد از سطح ماه قادر به رويت ۵۹ درصد از سطح ماه مي باشد.
● شکل گيري و تحولات ماه
دانشمندان معتقدند که ماه در اثر يک برخورد شديد با زمين به وجود آمده است. بر اساس اين نظر، ۵ ۴ بيليون سال پيش، زمين باجرمي به اندازه يک سياره برخورد کرده است. در اثر اين برخورد يک ابر بزرگ از سنگ هاي تبخير شده از زمين بلند شده و وارد مداري به دور زمين شده است. اين ابر تدريجا سرد و غليظ شده و به حلقه اي از اجرام کوچک دور زمين تبديل گرديده. اين اجرام سپس به يکديگر متصل شده و ماه را تشکيل داده اند.
به دليل سرعت بالاي اتصال اجرام کوچک با يکديگر انرژي زيادي به شکل گرما آزاد شده است. اين گرما منجر به ذوب شدن ماه و پديدار گشتن درياهايي از مگما يا مواد مذاب گرديده است.
درياي مگما به آرامي سرد و منجمد شده است. با سرد شدن آن عناصر سنگين به درون ماه فرو رفته و جبه ماه را شکل داده اند.
با شکل گيري پوسته، سنگ هاي آسماني به بمباران ، خرد کردن و در هم کوبيدن آن پرداختند. احتمال دارد که شديدترين برخوردها باعث کنده شدن کل پوسته ماه شده باشند. بعضي از برخوردها بسيار قدرتمند بودند به طوريکه تقريبا ماه را به چندين تکه تبديل کردند. يکي از اين برخوردها منجر به وجود آمدن حوزه آيتکن قطب جنوب ماه، يکي از بزرگترين چاله هاي برخوردي در منظومه شمسي شده است.
در حدود ۴ تا ۳ بيليون سال پيش، جبه ماه ذوب گرديد، که احتمالا به دليل وجود عناصر راديواکتيو در اعماق ماه بوده است. مواد مذاب ايجاد شده به شکل موادي سياه رنگ فوران کرده و قسمتهايي از سطح ماه را پوشانده است. اين مواد مذاب به تدريج سرد و منجمد شده و تبديل به سنگهايي به نام بازالت گرديده است.
فوران هاي کوچک احتمالا تا يک بيليون سال پيش ادامه داشته اند. از آن زمان، تنها برخوردهاي محلي سنگهاي آسماني با سطح ماه به وقوع پيوسته اند. از آنجا که ماه جوي براي سوزاندن سنگهاي آسماني ندارد، بمباران ها تا به امروز ادامه پيدا کرده اند البته با شدتي بسيار بسيار کمتر از گذشته.
برخورد اجرام بزرگ مي تواند باعث ايجاد چاله گردد و برخورد اجرام کوچک باعث خرد شدن سنگهاي سطح ماه و تبديل آنها به پودري به نام رگوليت (Regolith) مي شود. رگوليت در همه جاي ماه وجود دارد.
● اگزوسفر ماه
اگزوسفر ماه که در حقيقت به معناي ذراتي است که پيرامون ماه را پوشانده است، به طور کلي از گازهايي که توسط بادهاي خورشيدي توليد مي شوند تشکيل شده است. باد خورشيدي جرياني دائمي از سطح خورشيد است که بيشتر از ذرات هيدروژن و هليوم به همراه مقاديري نئون و آرگون تشکيل مي شود.
بقيه گازهاي پيرامون ماه از خود ماه سرچشمه مي گيرند. يک باران دائمي اجرام ريز سماوي، سنگهاي ماه را گرم کرده و باعث تبخير شدن آنها مي شود. اغلب اتمهاي موجود در اين بخارها، اتمهاي سديوم و پتاسيوم مي باشد. در حال حاضر مقدار اين عناصر بسيار اندک و تنها چند صد اتم در هر سانتيمتر مکعب است. علاوه بر بخار هايي که در اثر برخوردها ايجاد مي شوند، مقاديري گاز نيز در اعماق ماه توليد مي شوند.
بيشتر گازهاي پيرامون ماه در منطقه اي تقريبا بين استوا و قطبها متمرکز مي شوند و مقدار آنها قبل از طلوع خورشيد به بيشترين حد خود مي رسد. بادهاي خورشيدي دائما بخارها را در فضا پخش مي کنند، اما بخارها مجددا جايگزين مي شوند.
سطح ماه پوشيده از سوراخهاي کاسه اي شکل به نام چاله ، گودالهاي کم عمق به نام حوزه ، و دشتهاي مسطح پهناور به نام ماريا يا دريا مي باشد. و پودر رگوليت نيز در ميان بيشتر سطح آن وجود دارد.
● چاله ها
تعداد بيشمار چاله هاي ماه در اثر برخورد اجرام آسماني با سطح ماه ايجاد شده اند. چاله هاي سطح ماه با اسامي دانشمندان مشهور نامگذاري شده اند. براي مثال چاله کوپرنيک به ياد ستاره شناس لهستاني که در قرن ۱۶ متوجه گردش سيارات به دور خورشيد شد، نامگذاري شده است. چاله ارشميدس نيز به نام رياضيدان يوناني که ۲۰۰ سال قبل از ميلاد مسيح اکتشافات فراواني در زمينه رياضيات به انجام رساند، نامگذاري شده است.
شکل چاله ها متناسب با ابعاد آنها متغير است. چاله هاي کوچکي به قطر کمتر از ۱۰ کيلومتر تقريبا شبيه کاسه اند. چاله هايي که کمي بزرگترند نمي توانند شبيه به کاسه باشند چون ديواره هاي آنها شيب زيادي دارد. مواد از ديواره ها به درون اين چاله ها سقوط مي کند در نتيجه ديواره ها کنگره اي و کف چاله ها مسطح است.
چاله هاي بزرگ ديواره اي طبقه طبقه دارند طبقه هايي که شبيه به تراس مي باشند و به صورت پلکاني روي يکديگر قرار دارند. و در کف چاله ها قله هاي مرکزي وجود دارند. همان فرايندي که باعث کنگره دار شدن ديواره ها مي باشد منجر به تشکيل تراسها در ديواره ها مي شود. قله هاي مرکزي کف چاله نيز تقريبا مانند قله هاي مرکزي که در اثر برخورد سنگهاي آسماني با زمين ايجاد شده اند، به وجود مي آيند. مطالعات بر روي چنين قله هايي در روي زمين نشان مي دهد که وجود آنها به دليل تغيير شکل زمين است. برخورد باعث فشرده شدن زمين و سپس ارتجاع زمين و تشکيل قله ها مي گردد. مواد تشکيل دهنده قله هاي مرکزي ماه ممکن است که از عمق ۱۹ کيلومتري آن آمده باشند.
اطراف چاله ها ناهموار و پوشيده از مواد کوهستاني است. مواد کوهستاني به تکه ها و خرده هاي سنگ هايي گفته مي شود که در اثر فشار به خارج از چاله ها پرتاب مي شوند. اين مواد مي توانند تا ۱۰۰ کيلومتر دورتر از چاله پرتاب شوند.
دورتر از چاله ها، در بيشتر موارد، چاله هاي ثانوي نا منظمي قرار دارد که در اشکال و اندازه هاي مختلف، به طور خوشه اي و گروهي و يا به طور رديف در يک خط قرار گرفته اند. چاله هاي ثانوي در اثر پرتاب شدن مواد از چاله اصلي و برخورد با سطح ماه به وجود مي آيند. موادي که پرتاب مي شوند شامل توده هاي عظيم سنگ، دسته هايي از سنگهاي نرم به هم چسبيده و اسپري سنگهايي که از سطح ماه بلند مي شوند است. اين مواد ممکن است که تا هزاران کيلومتر دورتر بروند.
پرتوهايي سبک از پودر که مي توانند هزاران کيلومتر پيش بروند، از چاله ها متساطع مي گردد. اين پرتوها به آرامي در اثر بمباران هاي اجرام بسيار ريز آسماني از بين رفته و با لايه سطحي ماه ترکيب مي گردند. بنابراين چاله اي که همچنان پرتوي مرئي متساطع مي نمايد، جزء چاله هاي جوان ماه به حساب مي آيد.
چاله هايي باقطر بيش از ۲۰۰ کيلومتر داراي قله هاي مرکزي هستند. برخي از آنها علاوه بر قله هاي مرکزي داراي حلقه هاي کوهستاني نيز مي باشند. حضور اين حلقه ها خبر از شکل بعدي چاله ها يعني حوزه ها را مي دهد.
حوزه ها چاله هايي با قطر بيش از ۳۰۰ کيلومتر مي باشند. حوزه هاي کوچکتر تنها يک حلقه کوهستاني دارند اما بزرگترها داراي چندين حلقه با مرکز مشترکند، درست مانند صفحه دارت. حوزه چند حلقه اي درياي شرقي با ۱۰۰۰ کيلومتر قطر، از حوزه هاي خاص به شمار مي آيد. حوزه هاي ديگر مي توانند بيش از ۲۰۰۰ کيلومتر پهنا داشته باشند يعني به بزرگي منطقه غربي ايالات متحده.
تعداد حوزه ها در نيمه پنهان و نيمه مرئي ماه مساويست. بيشتر حوزه ها يا فاقد بازالت مي باشند، به ويژه در حوزه هاي قسمت پنهان، و يا حاوي مقدار کمي بازالت هستند. اين تفاوت ممکن است که از ضخامت پوسته ناشي شود. ضخامت پوسته در قسمت پنهان بيشتر از بخش مرئي مي باشد بنابراين ذوب شدن سنگها و رسيدن آنها به سطح مشکل تر است.
در زمينهاي مرتفع، مواد خارج شونده از حوزه ها بيشتر مواد چند کيلومتري سطح ماه را تشکيل مي دهند. بيشتر اين مواد لايه ضخيمي از تکه ها و خرده سنگهايي هستند که برچيا (breccia) نام دارند. دانشمندان با مطالعه تکه هاي کوچکي از برچيا اطلاعاتي در مورد منشا پوسته ماه کسب مي نمايند.
ماريا، قسمت تيره سطح ماه، ۱۶ درصد از کل سطح را تشکيل مي دهد. علت کوچک بودن قسمت ماريا به فرايند تشکيل آن مربوط مي شود. به جاي برخوردهاي عظيم، عواملي چون فوران آتشفشان و تغيير شکل پوسته باعث به وجود آمدن اين مناطق شده اند. قسمت عمده زمينهاي ماريا شامل چين و چروک و برآمدگي ها و شيارهايي ناشي از عوامل آتشفشاني مي باشد.
چروکها برآمدگي هايي تاول مانند هستند که در همه جاي ماريا پيچ خورده اند. اين برآمدگي ها سنگهايي هستند که به دليل فشار تا شده اند. بيشتر اين چروکها دايره شکل مي باشند.
شيارهايي شبيه به مار نيز در سطح ماه وجود دارند. دانشمندان در گذشته تصور مي کردند که اين شيارها زماني آبراهه بوده اند. در حاليکه آنها توسط جريان مواد مذاب شکل گرفته اند. مدرکي که اين گفته را ثابت نمود، نمومه اي بود که فضانوردان آپولو با خود به زمين آوردند. در مولکولهاي نمونه آورده شده هيچ اثري از آب وجود نداشت.
● نشانه هاي آتشفشاني
در سرتاسر ماريا نشانه هاي فراواني که به واسطه فوران آتشفشانها ايجاد شده اند، وجود دارد. يکي از اين نشانه ها ديواره هايي است که در همه جاي سطح ماريا وجود دارد. اين ديواره ها در واقع ابتداي جريان هاي مواد مذابند که به شکل جامد در آمده اند و منجر به تجمع بقيه مواد مذاب در پشت خود شده اند. وجود اين ديواره ها دليل ديگري براي اثبات اين است که ماريا از بازالت مذاب که منجمد شده است، تشکيل گرديده.
تپه ها و گنبدهاي کوچک، احتمالا آتشفشان هاي کوچکند. هم برآمدگي هاي گنبدي شکل و هم تپه هاي مخروطي به صورت گروهي در کنار يکديگر قرار گرفته اند. يکي از بزرگترين دسته هاي تپه اي موجود در ماه مجموعه تپه هاي ماريوس (Marius) در منطقه اقيانوس طوفانها مي باشد. در اين مجموعه تعداد فراواني چروک، شيار و بيش از ۵۰ آتشفشان قرار گرفته است.
قسمت زيادي از ماريا و تري پوشيده از ماده تيره اي به نام رسوب جبه سياه است. مدارک به دست آمده در ماموريت هاي آپولو معلوم کرد که اين ماده خاکستر آتشفشاني مي باشد.
● درون ماه
ماه، مانند زمين از سه لايه پوسته، جبه و هسته تشکيل شده است. البته ترکيب بندي، ساختمان و منشا اين مناطق در ماه تفاوت زيادي با لايه هاي زمين دارند.
بيشتر آنچه که دانشمندان درباره درون زمين و ماه مي دانند از مطالعات آنها در خصوص زمين لرزه و ماه لرزه به دست آمده است. اطلاعات به دست آمده درباره لرزش هاي ماه، توسط تجهيزاتي که فضانوردان آپولو بين سالهاي ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۲ در ماه کار گذاشته اند، جمع آوري شده است.
▪ پوسته
ميانگين ضخامت پوسته ماه ۷۰ کيلومتر است. لازم به ذکر است که ضخامت پوسته زمين ۱۰ کيلومتر مي باشد. قسمت خارجي پوسته ماه در اثر برخوردهاي مهيب شهاب سنگها، شکسته، شکاف خورده و در هم آميخته است و در قسمت دروني آن چگالي سنگها ناگهان کاهش مي يابند.
▪ جبه
جبه ماه متشکل از سنگهايي متراکم و آکنده از آهن و منيزيوم مي باشد. مواد معدني با چگالي کم به سمت لايه هاي خارجي ماه و مواد معدني با چگالي زياد به سمت لايه هاي دروني حرکت مي کنند.
پس از تشکيل جبه، بخشي از اين لايه در اثر تشکيل گرما در اعماق دروني ماه ذوب شد. منبع حرارت احتمالا شکسته شدن اورانيوم و ديگر عناصر راديواکتيو بوده است. اين ذوب شدن منجر به ايجاد مگماي بازالتي شد. اين مگما به تدريج راه خود را به سمت سطح طي کرد و به صورت مواد مذاب و خاکستر فوران نمود.
▪ هسته
داده هاي جمع آوري شده توسط لونار پراسپکتور داشتن هسته را براي ماه به اثبات رساند و به دانشمندان کمک نمود که ابعاد آنرا تخمين زنند. شعاع هسته ماه تنها حدود ۴۰۰ کيلومتر است در حاليکه شعاع هسته زمين ۳۵۰۰ کيلومتر مي باشد.
هسته ماه کمتر از ۱ درصد جرم ماه را به خود اختصاص داده است. دانشمندان گمان مي برند که هسته بيشتر از آهن و سولفور و سپس ديگر عناصر تشکيل شده است.
هسته زمين بيشتر از آهن مذاب ساخته شده است. حرکت سريع اين هسته مذاب منجر به ايجاد ميدان مغناطيسي زمين شده است. ميدان مغناطيسي تاثيريست که يک شيء مغناطيسي در منطقه پيرامون خودش مي گذارد.

دانلود نسخه PDF - ماه