الفلك

قبل عبور عام 1761 ، ما هو أفضل تقدير لدينا للمسافة إلى الشمس؟

قبل عبور عام 1761 ، ما هو أفضل تقدير لدينا للمسافة إلى الشمس؟

في عام 1761 ، تم إطلاق العديد من الحملات لتحديد المسافة إلى الشمس باستخدام المنظر أثناء عبور كوكب الزهرة. قبل عبور 1761 ، ما هو أفضل تقدير للمسافة بين الأرض والشمس؟

في العصور القديمة ، وجد Aristarchus أن المسافة بين الأرض والشمس كانت 20 ضعف المسافة بين الأرض والقمر ، وهو تقدير أقل من الواقع. هل كانت هناك قياسات أفضل من قياس أريستارخوس في أوائل القرن الثامن عشر؟


من الصعب معرفة ذلك لأن التقديرات قبل عام 1761 كانت موجودة في جميع أنحاء الخريطة ، وتتراوح من 0.047 وحدة فلكية إلى 1.466 وحدة فلكية. طريقة أفضل بكثير لصياغة ذلك: لم تكن هناك تقديرات جيدة للمسافة بين الأرض والشمس قبل عبور كوكب الزهرة عام 1761.

مراجع

هيوز ، ديفيد دبليو "ست مراحل في تاريخ الوحدة الفلكية". مجلة التاريخ الفلكي والتراث 4 (2001): 15-28.


يعطي Aristaurus حسابًا ينتج عنه قيمة للمسافة بين الأرض والشمس تبلغ حوالي 0.016-0.065AU ، ومن الواضح أن هذا طريق طويل. القيمة الحقيقية هي 1.00 AU

أعطى أرخميدس قيمة من شأنها أن تتوافق مع 0.43AU ، وقدم المؤلفون القدامى الآخرون مجموعة من القيم ، وكلها أقل من 0.5AU وكان العديد منها قريبًا من قيمة Aristaurus. لذا بين الكتاب القدماء ، كل ما يمكننا قوله حقًا هو "لم تكن لديهم فكرة عن بُعد الشمس".

يمكن أن يُظهر كبلر وقوانينه الخاصة بحركة الكواكب أن قيم 0.02au كانت صغيرة جدًا (منذ ذلك الحين كان من الممكن رؤية اختلاف كبير جدًا في الزهرة) ولكن لم يستطع تحديد مدى البعد بدقة.

في القرن السابع عشر ، سمحت القياسات التلسكوبية لزاوية الأرض والشمس والقمر باستخدام طريقة Aristaurus بدقة أكبر وقيمًا تبلغ 0.5 أو أكثر

قدم Huygens عددًا من الافتراضات حول حجم الكواكب وتوصل إلى قيمة جيدة جدًا تبلغ 1.068AU ، لكن منطقه كان خاطئًا. هذه القيمة هي حظ أكثر من الرياضيات الجيدة. ومع ذلك ، استخدمت كاسيني ملاحظات من منظور المريخ (وتقدير جيد لحجم الأرض) للحصول على قيمة محسوبة جيدًا لـ 0.925AU

كان هذا أفضل تقدير قبل القياس باستخدام عبور كوكب الزهرة.


كيف تقيس PD الخاص بك

مسافة الحدقة (PD) و ampnbspspis هي المسافة المقاسة بالمليمترات بين مراكز تلاميذ العين. يختلف هذا القياس من شخص لآخر ويعتمد أيضًا على ما إذا كانوا ينظرون إلى الأشياء القريبة أو البعيدة. يساعد على ضمان وضع العدسات في الوضع الأمثل. بالنسبة للعدسات التقدمية وثنائية البؤرة ، تكون هذه القيمة أكثر دقة وتنقسم إلى شكلين يمثلان عينك اليمنى واليسرى. يُعرف هذا باسم PD أحادي.

قياس PD الخاص بك باستخدام أداتنا عبر الإنترنت

انقر فوق الزر التالي لقياس PD الخاص بك الآن! كل ما تحتاجه هو كاميرا ويب وبطاقة بحجم بطاقة الائتمان. سيتم عرض نتائجك على هذه الصفحة بمجرد اكتمال الاختبار. & ampnbsp دليل خطوة بخطوة على الأداة

أرسل لنا صورة ، وسوف نقيس PD الخاص بك

إذا كنت لا تزال غير متأكد ، يمكنك إرسال صورة إلينا ، وسنعود بأفضل تقدير لدينا. كل ما نحتاجه في الصورة هو وضع قطعة بلاستيكية أو ورقة بحجم بطاقة الائتمان على فمك كما هو موضح في الصورة التالية.

ملاحظة: تأكد من أن البطاقة تلامس وجهك. قد ترغب أيضًا في إخفاء أي معلومات سرية قبل الإرسال.

سيمكننا القيام بذلك من استخدام البطاقة كمقياس وحساب مسافة الحدقة. إذا كنت بحاجة إلى قياس دقيق ، فنحن نشجعك على البحث عن طبيب عيون.

  1. قياس المسافة الحدقة دقيق مع هوامش خطأ ضئيلة. اتبع التعليمات المذكورة أعلاه لقياس PD الخاص بك في المنزل. كرر هذه الخطوات 3 مرات على الأقل للحصول على قياس دقيق ومتسق. على سبيل المثال ، بالنسبة للطاقات الأعلى من 2.75 ديوبتر ، يكون تحمل PD عادة أقل من أو يساوي 2.0 مم.
  2. نحثك بشدة على إجراء فحص سنوي شامل ومتوسع للعين من أجل الحصول على قياسات وصفة طبية دقيقة ، بما في ذلك معلومات PD الخاصة بك. ما عليك سوى إرسال أحدث وصفة طبية إلينا عند شراء النظارات عبر الإنترنت.

نجمة المساء & # 8211 فينوس & # 8211 الأم العظيمة & # 8211 زهرة العصر الروماني من الزهرة

هذا ما كتبه ArchMatrona Georgia حول هذا الموضوع.
الجواب البسيط على سؤالك هو كما يلي. الابنة مثل نجمة الصباح لأن الصباح هو رمز الربيع والحياة الجديدة أو القيامة. الأم العظيمة مثل نجمة المساء لأن المساء هو رمز للخريف أو الموت أو التشبع. الابنة ديا ، تماما مثل الأم العظيمة ديا. نجمة الصباح هي فينوس ، تمامًا مثل نجمة المساء هي فينوس. نحن نتحدث عن شكلين من نفس Dea ، الابنة والأم العظيمة ، ونقارنهم بشكل رمزي مع شكلين من نفس النجم / الكوكب / الزهرة. نحن لا نناقش العلوم الفيزيائية لعلم الفلك.

زهرة الزهرة & # 8211 نجمة الصباح

"شرح علم الفلك مبادئ السير إسحاق نيوتن ، وجعله سهلًا لأولئك الذين لم يدرسوا الرياضيات. تمت إضافة طريقة سهلة لإيجاد مسافات جميع الكواكب من الشمس ، عن طريق عبور كوكب الزهرة فوق قرص الشمس ، في عام 1761. سرد لملاحظة السيد هوروكس لعبور كوكب الزهرة في العام 1639: وعن مسافات جميع الكواكب عن الشمس ، كما تم استنتاجه من ملاحظات العبور في عام 1761 "
1799 كتاب جيمس فيرجسون

مسار كوكب الزهرة (نجم الصباح ، جالب الضوء) الذي تم تتبعه من وجهة نظر الأرض & # 8211 ليس بهذا الجمال؟

من أكثر الرموز انتشارًا في جميع أنحاء العالم اليوم رمز النجمة الخماسية الذي يظهر على أعلام 35 دولة. باعتباره رمزًا عالميًا قديمًا ، فإنه يعود إلى أعمق فترات الاستراحة في النفس البشرية الجماعية. المنجمون في حالة من الرهبة من دورات كوكب الزهرة ، خاصة فيما يتعلق بالرقص الرجعي الرقيق الذي تقوم به مع المصدر الحيوي لضوءنا الأرضي ، الشمس ، مما يخلق نجمة خماسية ديناميكية في السماء أعلاه. (1.)

إن أفضل مثال على الترابط بين الفهم الباطني والرياضي للزهرة هو فيثاغورس الذين كانوا أول من درس الرياضيات بشكل منهجي. كان فيثاغورس وتلاميذه يبجلون كوكب الزهرة وكان النجم الخماسي رمزًا رئيسيًا في جماعة الإخوان المسلمين السرية. (1.)

تتبع الطريقة الماسونية أصولها بشكل تقليدي إلى 2500 عام حتى الفيثاغوريين. (؟)

يعود الرمز نفسه إلى العصر الروماني ، حيث أطلق عليه "زهرة الزهرة". (3.)

النجمة الخماسية لكوكب الزهرة في نافذة الورود في كنيسة إيجليز سانت ريمي في تروا ، فرنسا.

يبدو أن هذا الرمز نشأ كرمز للإلهة التي كانت تُعبد في منطقة تمتد من إنجلترا الحالية إلى مصر وما وراءها. كان اسمها Kore (المعروف أيضًا باسم Car ، Cara ، Carnac ، Ceres ، Core ، Kar ، Karnak ، Kaur ، Kauri ، Ker ، Kerma ، Kher ، Kore ، Q & # 8217re ، إلخ). مثل كارمينتا ، قيل إنها اخترعت الأبجدية الرومانية. من اسمها الروماني البديل ، طورت سيريس العديد من الكلمات الإنجليزية: القلب ، والجسدي ، والحبوب ، واللب ، والذرة ، والنواة. سمي ميناء كاراليس (الآن كالياري ، عاصمة سردينيا) باسمها.
ثمرة Kore & # 8217s المقدسة هي التفاح. عندما يتم قطع تفاحة من خلال خط الاستواء ، فإن كلا النصفين سيكشفان عن شكل خماسي شبه مثالي في القلب ، حيث تحتوي كل نقطة على النجمة على بذرة. يواصل العديد من أتباع الويكا والنيوباجانيين الآخرين وروما (ويعرف أيضًا باسم الغجر) قطع التفاح بهذه الطريقة. يشير الغجر إلى الجوهر باسم نجم المعرفة.

خلال أوقات الكتاب المقدس العبري (العهد القديم) ، كانت النجمة الخماسية هي أول وأهم الأختام السبعة & # 8211 تميمة تمثل أختامها أسماء الله السرية السبعة. تم نقشها على خاتم الملك سليمان ، والذي يُطلق عليه غالبًا ختم سليمان عن طريق الخطأ. 4 تم تفسير كل نقطة من الخماسي أيضًا على أنها تشير إلى الأسفار الخمسة من أسفار موسى الخمسة & # 8211 الكتب الخمسة الأولى في الأسفار العبرية المعروفة أيضًا باسم التوراة. (4.)

كان شكل الخماسي يستخدم مرة واحدة كرمز لجروح المسيح الخمسة وكان يُعرف باسم نجمة عيد الغطاس في المسيحية. (؟)

زهرة القرنفل (من الفرنسية ، خمسة أجزاء) عبارة عن وردة ذات خمس بتلات توجد بشكل أساسي في التصميم والهندسة المعمارية المسيحية في العصور الوسطى. غالبًا ما توجد الوردة ذات الخمس بتلات مثبتة على قمم الأقواس القوطية ، والمداخل والنوافذ على شكل برج الحوت يعتقد أنها تمثل رحم مريم.

وصفها لوكا دي باسيولي ، مدرس الرياضيات ليوناردو دافنشي ، بأنها التجسيد الكامل للنسبة الذهبية. (1.)

قام أينشتاين وعدد لا يحصى من العباقرة العلميين والتجاريين والفنيين ببناء أعمالهم على نسبة 1.6 ، مؤمنين بقدرتها على إظهار الجمال والانسجام والاتصال والتكامل وطرق العمل الأعلى تدريجياً.

من خلال مزامنة عقولنا وأجسادنا لتصبح منسجمة مع الإيقاع الخاص الذي تمثله Venus Star Point ، فإننا نتكيف مع الطاقة الكونية للقلب - الحب والرحمة والسلام.

لغة علم التنجيم - مثل الفن والعمارة والموسيقى والطبيعة نفسها - هي الرياضيات. [كثير] لاحظوا الأهمية الرياضية للنجمة الخماسية. يعتمد هيكلها على نسبة 1.618 المعروفة باسم "النسبة الذهبية". يُعرف أيضًا باسم فاي ، أو النسبة الإلهية ، أو الوسط الذهبي. يُعرف باسم نسبة الطبيعة المثالية لتجميع الأجزاء معًا في كيان أكبر.

إن الوجود الشامل للنسبة 1.6 متأصل في بنية الطبيعة. تشمل الأمثلة هياكل المجرات الحلزونية ، والأعاصير ، وهندسة الحمض النووي ، وأمواج المحيط ، وبتلات الزهور ، وأصداف نوتيلوس. إنها المسافة بين الأرقام في سلسلة فيبوناتشي. إنه نمط الحياة نفسها. (2.)

بالإضافة إلى التفرد الرياضي للزهرة ، فهي تتمتع أيضًا بصفات فيزيائية فريدة. بعد القمر ، هو ألمع كائن في سماء الليل ، ومشرق بما يكفي ليلقي بظلاله. كونه كوكبًا أدنى مستوى من الأرض ، فإن كوكب الزهرة ليس بعيدًا جدًا عن الشمس ، وكذلك هو ألمع كوكب قبل شروق الشمس بفترة وجيزة وبعد غروب الشمس بوقت قصير. لهذا السبب ، يشار إليها باسم كل من نجمة الصباح ونجمة المساء. (1.)

الكلمة نجمة خماسية يأتي من اليونانية: & # 8220بينت يعني 5 (كما في البنتاغون). & # 8220غرام& # 8221 يأتي من الفعل اليوناني الجرافين، & # 8220 لكتابة & # 8221. تم العثور على نفس النهاية في كلمات مثل برقية. وبالتالي ، يشير الخماسي إلى نجمة خماسية ، أو & # 8220أي شكل من خمسة أسطر.Webster & # 8217s New World Dictionary: الطبعة الثالثة للكلية

ان الخماسي تستقيم هي نجمة خماسية مع نقطة واحدة محاذاة لأعلى (4.)

يرجى الملاحظة أن أسلافنا في إيمان مادريان كان لديهم رمز مشترك وهو Fora (صليب شمسي ، مثل صليب سلتيك بأذرع ممتدة) ، وخمس وردة من الزهرة بتلات ونجمة خماسية مستقيمة (نجمة خماسية مدببة).

رسم توضيحي يجمع بين Madrian Fora و Rose و Star

في الصفحة 21 من الأساطير والطقوس المقدسة للمادريين. حرره فيليب جاكسون.

كان لديهم أيضًا رمز داخل المسبحة لخماسي مستقيم مزدوج (نجمة خماسية مدببة) ، وخمس بتلات وردة من الزهرة مع الرموز الموسمية الخمسة المقدسة.

إيضاح مسبحة مادريان ، روز ، نجمتان

في الصفحة 86 من الأساطير والطقوس المقدسة للمادريين. حرره فيليب جاكسون.

Wicca كما وصفت السحر الوثني تم تقديمه للجمهور في عام 1954 من قبل جيرالد جاردنر ، موظف مدني بريطاني متقاعد. نُشرت عام 1954 ، السحر اليوم يروي أفكار Gardner & # 8217s حول تاريخ وممارسات عبادة الساحرات ، وادعائه أنه التقى بالسحرة الممارسين في إنجلترا في ثلاثينيات القرن العشرين. كما تتناول نظريته القائلة بأن فرسان الهيكل قد مارسوا الدين ، [1] وأن الاعتقاد في الأديان في أوروبا القديمة والعصور الوسطى وأوائل العصر الحديث يرجع إلى سلالة الأقزام السرية التي عاشت جنبًا إلى جنب مع المجتمعات الأخرى. [2]

كان هذا قبل بعض الوقت من تأسيس إيمان مادريان في أوائل السبعينيات.

يتم ترميز العناصر الخمسة بالنقاط الخمس للخماسي ، وهو الرمز الأكثر استخدامًا لـ Wicca. [80]

النجم الخماسي مادريان ليس وثنيًا ، له اتجاهات مختلفة للعناصر الخمسة. ربما نشأت من دراسة فيثاغورس.

أرى النجم الخماسي المستقيم (نجمة خماسية) كنجمة العجب ، نجمة & # 8220 عيد الغطاس & # 8221 معلنة عن وجود الابنة المقدسة في الطائرات الواضحة.

اتخذت ArchMadria والأغلبية داخل تقليد جانيت قرارًا بأن الخماسي المستقيم (5 نجمة مدببة) قد تم تبنيه من قبل Wicca ومعتقدات الوثنية الجديدة كرمز رئيسي لهم. أيضًا على الرغم من استخدام النجم الخماسي في المسيحية المبكرة ، إلا أنه لسوء الحظ لا يزال مرتبطًا بالشر.


قبل عبور عام 1761 ، ما هو أفضل تقدير لدينا للمسافة إلى الشمس؟ - الفلك

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على:

  • اشرح كيف نقحت اكتشافات الكواكب الخارجية فهمنا لتكوين الكواكب
  • ناقش كيف يمكن أن تكون أنظمة الكواكب مختلفة تمامًا عن نظامنا الشمسي

تقليديا ، افترض علماء الفلك أن الكواكب في نظامنا الشمسي تشكلت على بعد مسافاتها الحالية من الشمس وبقيت هناك منذ ذلك الحين. تتمثل الخطوة الأولى في تكوين كوكب عملاق في بناء نواة صلبة ، وهو ما يحدث عندما تصطدم الكواكب الصغيرة وتلتصق. في النهاية ، يصبح هذا اللب ضخمًا بدرجة كافية لبدء تجريف المواد الغازية في القرص ، وبالتالي بناء عملاق الغاز كوكب المشتري وزحل.

كيفية صنع كوكب المشتري الساخن

لا يعمل النموذج التقليدي لتكوين الكواكب إلا إذا تشكلت الكواكب العملاقة بعيدًا عن النجم المركزي (حوالي 5 & # 821110 AU) ، حيث يكون القرص باردًا بدرجة كافية للحصول على كثافة عالية نسبيًا من المادة الصلبة. لا يمكن أن تفسر كواكب المشتري الساخنة ، والتي تقع بالقرب من نجومها حيث ستتبخر تمامًا أي مادة خام صخرية. كما أنه لا يمكن أن يفسر المدارات الإهليلجية التي نلاحظها بالنسبة لبعض الكواكب الخارجية لأن مدار الكوكب الأولي ، مهما كان شكله الأولي ، سيصبح دائريًا بسرعة من خلال التفاعلات مع قرص المادة المحيط وسيظل هكذا مع نمو الكوكب من خلال اكتساح مادة إضافية. .

إذن لدينا خياران: إما أن نجد نموذجًا جديدًا لتشكيل كواكب قريبة من الحرارة الحارقة للنجم الأم ، أو نجد طريقة لتغيير مدارات الكواكب بحيث يمكن للمشتري البارد السفر إلى الداخل بعد أنها تشكل. تدعم معظم الأبحاث الآن التفسير الأخير.

تظهر الحسابات أنه إذا تشكل كوكب بينما بقيت كمية كبيرة من الغاز في القرص ، فيمكن نقل بعض الزخم الزاوي المداري للكوكب إلى القرص. عندما يفقد الزخم (من خلال عملية تذكرنا بتأثيرات الاحتكاك) ، فإن الكوكب سوف يدور بشكل حلزوني إلى الداخل. يمكن لهذه العملية أن تنقل الكواكب العملاقة ، التي تشكلت في البداية في المناطق الباردة من القرص ، بالقرب من النجم المركزي & # 8212 ومن ثم إنتاج كواكب المشتري الساخنة. يمكن أن تتسبب تفاعلات الجاذبية بين الكواكب في النظام الشمسي المبكر الفوضوي أيضًا في دفع الكواكب إلى الداخل من مسافات كبيرة. ولكن لكي ينجح هذا ، يجب على الكوكب الآخر أن يحمل الزخم الزاوي بعيدًا وينتقل إلى مدار أبعد.

في بعض الحالات ، يمكننا استخدام الجمع بين قياسات العبور بالإضافة إلى قياسات دوبلر لتحديد ما إذا كانت الكواكب تدور في نفس المستوى وفي نفس اتجاه النجم. بالنسبة للحالات القليلة الأولى ، بدا أن الأشياء تعمل تمامًا كما توقعنا: مثل النظام الشمسي ، تدور الكواكب الغازية العملاقة في مدارها النجمي & # 8217s في المستوى الاستوائي وفي نفس اتجاه النجم الدوار.

بعد ذلك ، تم إجراء بعض الاكتشافات المذهلة للكواكب الغازية العملاقة التي تدور حول زوايا قائمة أو حتى في الاتجاه المعاكس مثل دوران النجم. كيف يمكن حصول هذا؟ مرة أخرى ، يجب أن تكون هناك تفاعلات بين الكواكب. من المحتمل أنه قبل استقرار النظام ، اقترب كوكبان من بعضهما البعض ، بحيث تم ركل أحدهما في مدار عادي. أو ربما تسبب نجم عابر في اضطراب النظام بعد تشكل الكواكب حديثًا.

تشكيل أنظمة كوكبية

عندما كانت مجرة ​​درب التبانة صغيرة ، لم تكن النجوم التي تشكلت تحتوي على الكثير من العناصر الثقيلة مثل الحديد. كانت هناك حاجة لعدة أجيال من تكون النجوم وموتها لإثراء الوسط النجمي للأجيال اللاحقة من النجوم. نظرًا لأن الكواكب تبدو وكأنها تشكل & # 8220 في الداخل ، & # 8221 بدءًا من تراكم المواد التي يمكن أن تجعل النوى الصخرية التي تبدأ بها الكواكب ، فقد تساءل علماء الفلك عن متى سيتم تشغيل تشكيل الكواكب في تاريخ المجرة.

ألقى النجم Kepler-444 بعض الضوء على هذا السؤال. هذا نظام معبأ بإحكام من خمسة كواكب & # 8212 أصغر حجم يمكن مقارنته بعطارد وأكبر حجم مماثل لكوكب الزهرة. تم اكتشاف جميع الكواكب الخمسة بواسطة مركبة الفضاء كبلر أثناء عبورها نجمها الأم. تدور جميع الكواكب الخمسة حول نجمها المضيف في أقل من الوقت الذي يستغرقه عطارد لإكمال مدار واحد حول الشمس. من اللافت للنظر أن النجم المضيف كبلر 444 يبلغ من العمر أكثر من 11 مليار سنة وتشكل عندما كان عمر مجرة ​​درب التبانة 2 مليار سنة فقط. لذلك يجب أن تكون العناصر الأثقل اللازمة لصنع كواكب صخرية متاحة بالفعل في ذلك الوقت هذا النظام الكوكبي القديم يضبط الساعة في بداية تكوين الكواكب الصخرية لتكون قريبًا نسبيًا بعد تشكل مجرتنا.

توضح بيانات كبلر أنه في حين أن الكواكب الصخرية داخل مدار عطارد و # 8217 مفقودة من نظامنا الشمسي ، فإنها شائعة حول النجوم الأخرى ، مثل كبلر 444. عندما تم اكتشاف الأنظمة الأولى المليئة بالكواكب الصخرية القريبة ، تساءلنا عن سبب اختلافها عن نظامنا الشمسي. عندما تم اكتشاف العديد من هذه الأنظمة ، بدأنا نتساءل عما إذا كان نظامنا الشمسي هو الذي كان مختلفًا. أدى ذلك إلى تكهنات بأن الكواكب الصخرية الإضافية ربما كانت موجودة في وقت ما بالقرب من الشمس في نظامنا الشمسي.

هناك بعض الأدلة من الحركات في النظام الشمسي الخارجي على أن المشتري ربما هاجر إلى الداخل منذ فترة طويلة. إذا كان هذا صحيحًا ، فمن الممكن أن تؤدي اضطرابات الجاذبية من كوكب المشتري إلى إزاحة مدارات الكواكب الصخرية القريبة ، مما يتسبب في سقوطها في الشمس. تمشيا مع هذه الصورة ، يعتقد علماء الفلك الآن أن أورانوس ونبتون ربما لم يتشكلوا على مسافاتهم الحالية من الشمس ولكنهم أقرب إلى مكان وجود كوكب المشتري وزحل الآن. والسبب في هذه الفكرة هو أن الكثافة في قرص المادة المحيطة بالشمس في الوقت الذي تشكلت فيه الكواكب كانت منخفضة جدًا خارج مدار زحل لدرجة أن الأمر سيستغرق عدة مليارات من السنين لتكوين أورانوس ونبتون. ومع ذلك ، فقد رأينا سابقًا في الفصل أن الأقراص المحيطة بالنجوم الأولية تدوم لبضعة ملايين من السنين فقط.

لذلك ، طور العلماء نماذج حاسوبية توضح أن أورانوس ونبتون يمكن أن تكونا بالقرب من المواقع الحالية لكوكب المشتري وزحل ، ثم تم طردهما إلى مسافات أكبر من خلال تفاعلات الجاذبية مع جيرانهما. توضح كل هذه الملاحظات الجديدة الرائعة مدى خطورة استخلاص استنتاجات حول ظاهرة في العلم (في هذه الحالة ، كيف تتشكل أنظمة الكواكب وترتب نفسها) عندما تعمل بمثال واحد فقط.

أدت الكواكب الخارجية إلى ظهور صورة جديدة لتشكيل نظام الكواكب # 8212one أكثر فوضوية مما كنا نعتقد في الأصل. إذا فكرنا في الكواكب على أنها مثل المتزلجين في حلبة للتزلج ، فإن نموذجنا الأصلي (مع نظامنا الشمسي فقط كدليل) افترض أن الكواكب تتصرف مثل المتزلجين المهذبين ، وكلهم يخضعون لقواعد حلبة التزلج ويتحركون جميعًا تقريبًا في نفس الاتجاه ، باتباع مسارات دائرية تقريبًا. تتوافق الصورة الجديدة بشكل أكبر مع دربي الأسطوانة ، حيث يصطدم المتزلجون ببعضهم البعض ، ويغيرون اتجاهاتهم ، وأحيانًا يتم إلقاؤهم بالكامل خارج حلبة التزلج.

الكواكب الخارجية الصالحة للسكن

في حين تم اكتشاف الآلاف من الكواكب الخارجية في العقدين الماضيين ، فإن كل تقنية رصد لم تفلح في العثور على أكثر من عدد قليل من الكواكب المرشحة التي تشبه الأرض ([رابط]). علماء الفلك ليسوا متأكدين بالضبط ما هي الخصائص التي ستحدد أرضًا أخرى. هل نحن بحاجة إلى إيجاد كوكب موجود بالضبط بنفس حجم وكتلة الأرض؟ قد يكون ذلك صعبًا وقد لا يكون مهمًا من منظور القابلية للسكن. بعد كل شيء ، ليس لدينا سبب للاعتقاد بأن الحياة لا يمكن أن تنشأ على الأرض إذا كان كوكبنا أصغر أو أكبر قليلاً. وتذكر أن مدى صلاحية الكوكب للسكن يعتمد على كل من بعده عن نجمه وطبيعة غلافه الجوي. يمكن أن يؤدي تأثير الدفيئة إلى جعل بعض الكواكب أكثر دفئًا (كما حدث مع كوكب الزهرة وهو يفعل المزيد والمزيد للأرض).

هذه اللوحة ، بتكليف من وكالة ناسا ، تنقل فكرة أنه قد يكون هناك العديد من الكواكب التي تشبه الأرض هناك حيث تتحسن أساليبنا في العثور عليها. (الائتمان: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC-Caltech))

يمكننا طرح أسئلة أخرى لا نعرف حتى الآن إجاباتها. هل تحتاج & # 8220twin & # 8221 من الأرض إلى الدوران حول نجم من النوع الشمسي ، أم يمكننا اعتبار الكواكب الخارجية العديدة التي تدور حول نجوم من الفئة K و M كمرشحين؟ (في صيف عام 2016 ، أبلغ علماء الفلك عن اكتشاف كوكب كتلته 1.3 مرة على الأقل من كتلة الأرض حول أقرب نجم ، وهو Proxima Centauri ، وهو من النوع الطيفي M ويقع على بعد 4.2 سنة ضوئية منا). في العثور على الكواكب التي يمكن أن تدعم الحياة مثل حياتنا ، وفي هذه الحالة ، نحتاج إلى العثور على الكواكب الخارجية داخل المنطقة الصالحة للحياة في نجمها ، حيث تتوافق درجات حرارة سطحها مع الماء السائل على السطح. ربما تكون هذه هي الخاصية الأكثر أهمية في تحديد كوكب خارج المجموعة الشمسية تمثيلي للأرض.

يعد البحث عن عوالم يمكن أن تكون صالحة للسكن أحد الدوافع الرئيسية لأبحاث الكواكب الخارجية في العقد المقبل. بدأ علماء الفلك في تطوير خطط واقعية لأدوات جديدة يمكنها حتى البحث عن علامات الحياة في عوالم بعيدة (على سبيل المثال فحص الغلاف الجوي للغازات المرتبطة بالحياة). إذا احتجنا إلى تلسكوبات في الفضاء للعثور على مثل هذه العوالم ، فنحن بحاجة إلى إدراك أن السنوات مطلوبة لتخطيط وبناء وإطلاق مثل هذه المراصد الفضائية. يعمل اكتشاف الكواكب الخارجية ومعرفة أن معظم النجوم لديها أنظمة كوكبية على تغيير تفكيرنا حول الحياة خارج الأرض. نحن أقرب من أي وقت مضى لمعرفة ما إذا كانت الكواكب الصالحة للسكن (والمسكونة) شائعة. يضفي هذا العمل روحًا جديدة من التفاؤل على البحث عن الحياة في مكان آخر ، وهو موضوع سنعود إليه في الحياة في الكون.

تحقق من قابلية الحياة للعديد من النجوم والكواكب من خلال تجربة محاكي المنطقة الصالحة للسكن التفاعلي حول النجم وحدد نظامًا نجميًا للتحقيق فيه.

المفاهيم الأساسية والملخص

إن مجموعة الكواكب الخارجية متنوعة بشكل لا يصدق وقد أدت إلى مراجعة في فهمنا لتكوين الكواكب والتي تتضمن إمكانية التفاعلات القوية والفوضوية ، مع هجرة الكوكب وتشتته. من الممكن أن يكون النظام الشمسي غير عادي (وليس تمثيليًا) في كيفية ترتيب كواكبه. يبدو أن العديد من الأنظمة لديها كواكب صخرية أبعد إلى الداخل مما لدينا ، على سبيل المثال ، وبعضها لديها & # 8220hot Jupiters & # 8221 قريبة جدًا من نجمها. يجب أن تتيح التجارب الفضائية الطموحة تصوير الكواكب الشبيهة بالأرض خارج النظام الشمسي وحتى الحصول على معلومات حول قابليتها للسكن أثناء بحثنا عن الحياة في مكان آخر.

لمزيد من الاستكشاف

مقالات

تشكيل النجوم

Blaes ، O. & # 8220A Universe of Disks. & # 8221 Scientific American (أكتوبر 2004): 48. على أقراص التراكم والنفاثات حول النجوم الفتية والثقوب السوداء.

كروسويل ، ك & # 8220 ، حزام الغبار المجاور [تاو سيتي]. & # 8221 Scientific American (يناير 2015): 24. مقدمة قصيرة عن الأرصاد الحديثة للكواكب وحزام غبار عريض.

فرانك ، إيه & # 8220 ستار ميكر: القصة الجديدة للولادة النجمية. & # 8221 الفلك (يوليو 1996): 52.

Jayawardhana، R. & # 8220 Spying on Stellar Nurseries. & # 8221 الفلك (نوفمبر 1998): 62. على أقراص الكواكب الأولية.

O & # 8217Dell، C.R & # 8220 استكشاف سديم الجبار. & # 8221 سكاي & تلسكوب (ديسمبر 1994): 20. مراجعة جيدة لنتائج هابل.

راي ، T. & # 8220 نوافير الشباب: الأيام الأولى في حياة النجم. & # 8221 Scientific American (أغسطس 2000): 42. تدفقات من النجوم الشباب.

يونغ ، إي & # 8220 كلاودي مع فرصة النجوم. & # 8221 Scientific American (فبراير 2010): 34. حول كيفية تحول سحب المادة بين النجوم إلى أنظمة نجمية.

يونغ ، مونيكا & # 8220 صنع نجوم ضخمة. & # 8221 سكاي & تلسكوب (أكتوبر 2015): 24. نماذج وملاحظات حول كيفية تشكل أضخم النجوم.

الكواكب الخارجية

Billings، L. & # 8220In Search of Alien Jupiters. & # 8221 Scientific American (أغسطس 2015): 40 & # 821147. السباق لتصوير كواكب جوفيان بأدوات حالية ولماذا لا تزال الصورة المباشرة لكوكب أرضي في المستقبل.

هيلر ، ر. & # 8220 أفضل من الأرض. & # 8221 Scientific American (يناير 2015): 32 & # 821139. يجب أيضًا مراعاة أنواع الكواكب التي يمكن أن تكون صالحة للسكنى وأقمار كوكب جوفيان.

لافلين ، جي. & # 8220 كيف تخرج العوالم من Whack. & # 8221 سكاي & تلسكوب (مايو 2013): 26. حول كيفية هجرة الكواكب من الأماكن التي تشكلت فيها في نظام نجمي.

مارسي ج. & # 8220 البحث الجديد عن الكواكب البعيدة. & # 8221 الفلك (أكتوبر 2006): 30. لمحة موجزة جيدة. (تحتوي القضية نفسها على أطلس مرئي مطوي مثير للكواكب خارج المجموعة الشمسية ، من تلك الحقبة).

ريد ، إن آند # 8220 لماذا هافن & # 8217t وجدنا أرضًا أخرى؟ & # 8221 الفلك (فبراير 2016): 25. البحث عن الكواكب الأرضية في المنطقة الصالحة للسكن مع دليل على الحياة.

Seager، S. & # 8220Exoplanets Everywhere. & # 8221 سكاي & تلسكوب (أغسطس 2013): 18. مناقشة ممتازة لبعض الأسئلة المتداولة حول طبيعة وترتيب الكواكب الموجودة هناك.

Seager، S. & # 8220 The Hunt for Super-Earth. & # 8221 سكاي & تلسكوب (أكتوبر 2010): 30. البحث عن الكواكب التي تصل كتلتها إلى 10 أضعاف كتلة الأرض وما يمكن أن نتعلمه.

فيلارد ، آر & # 8220 ، البحث عن كواكب شبيهة بالأرض. & # 8221 الفلك (أبريل 2011): 28. كيف نتوقع العثور على الأرض الفائقة وتمييزها (كواكب أكبر إلى حد ما من كوكبنا) باستخدام أدوات وتقنيات جديدة يمكن أن توضح لنا مكونات غلافها الجوي.

مواقع الويب

استكشاف الكواكب الخارجية: http://planetquest.jpl.nasa.gov/. من المحتمل أن يكون PlanetQuest (من برنامج Navigator في مختبر الدفع النفاث) هو أفضل موقع للطلاب والمبتدئين ، حيث يحتوي على مواد تمهيدية ورسوم توضيحية لطيفة ، ويركز في الغالب على عمل ومهام ناسا.

الكواكب الخارجية: http://www.planetary.org/exoplanets/. المجتمع الكوكبي & # 8217s صفحات الكواكب الخارجية مع كتالوج ديناميكي للكواكب التي تم العثور عليها وتفسيرات جيدة.

الكواكب الخارجية: البحث عن كواكب خارج نظامنا الشمسي: http://www.iop.org/publications/iop/2010/page_42551.html. من المعهد البريطاني للفيزياء عام 2010.

موسوعة الكواكب خارج المجموعة الشمسية: http://exoplanet.eu/. يحتفظ به جان شنايدر من مرصد باريس ، ويحتوي على أكبر كتالوج لاكتشافات الكواكب ومواد أساسية مفيدة (بعضها أكثر تقنية).

تكوين النجوم: https://www.spacetelescope.org/science/formation_of_stars/. صفحة تشكيل النجوم من تلسكوب هابل الفضائي ، مع روابط للصور والمعلومات.

مهمة كبلر: http://kepler.nasa.gov/. الموقع العام للتلسكوب الرائع في الفضاء الذي يبحث عن الكواكب باستخدام تقنية العبور وهو أفضل أمل لنا في العثور على كواكب شبيهة بالأرض.

اكتشاف كوكب Proxima Centauri: http://www.eso.org/public/news/eso1629/.

كوكب خارج المجموعة الشمسية: http://itunes.apple.com/us/app/exoplanet/id327702034؟mt=8. يتيح لك تصفح كتالوج مرئي يتم تحديثه بانتظام للكواكب الخارجية التي تم العثور عليها حتى الآن.

رحلة إلى الكواكب الخارجية: http://itunes.apple.com/us/app/journey-to-the-exoplanets/id463532472؟mt=8. من إنتاج فريق عمل Scientific American، مع مدخلات من العلماء وفناني الفضاء يقدم معلومات أساسية وجولات مرئية لأنظمة النجوم الأقرب مع الكواكب.

أشرطة فيديو

ولد نجم: http://www.discovery.com/tv-shows/other-shows/videos/how-the-universe-works-a-star-is-born/. فيديو من قناة ديسكفري مع عالمة الفلك ميشيل ثالر (2:25).

هل نحن وحدنا: حوار مسائي مع قادة مهمة كبلر: http://www.youtube.com/watch؟v=O7ItAXfl0Lw. حلقة نقاش غير تقنية حول نتائج Kepler والأفكار حول تكوين الكواكب مع Bill Borucki و Natalie Batalha و Gibor Basri (يديرها Andrew Fraknoi) في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي (2:07:01).

البحث عن الأرض التالية: أحدث النتائج من كبلر: https://www.youtube.com/watch؟v=ZbijeR_AALo. ناتالي باتالها (جامعة ولاية سان خوسيه وأمبير ناسا أميس) محاضرة عامة في سلسلة محاضرات علم الفلك في وادي السيليكون (1:28:38).

من كواكب المشتري الساخنة إلى عوالم صالحة للسكن: https://vimeo.com/37696087 (الجزء الأول) و https://vimeo.com/37700700 (الجزء الثاني). ديبرا فيشر (جامعة ييل) حديث عام في هاواي برعاية مرصد كيك (15:20 الجزء 1 ، 21:32 الجزء 2).

ابحث عن الكواكب الخارجية الصالحة للسكن: http://www.youtube.com/watch؟v=RLWb_T9yaDU. حديث سارة سيجر (MIT) في معهد SETI بنتائج كبلر (1:10:35).

آفاق كوكبية غريبة: http://www.youtube.com/watch؟v=_8ww9eLRSCg. خطاب جوش كارتر (CfA) في مركز هارفارد والفيزياء الفلكية # 8217s مع مقدمة ودية للكواكب الخارجية لغير المتخصصين (46:35).

أنشطة المجموعة التعاونية

  1. مجموعتك هي لجنة فرعية من العلماء الذين يدرسون ما إذا كان أي من & # 8220hot Jupiters & # 8221 (كواكب عملاقة أقرب إلى نجومها من عطارد إلى الشمس) يمكن أن يكون لها حياة عليها أو بالقرب منها. هل يمكنك إيجاد أماكن على هذه الكواكب أو داخلها أو بالقرب منها حيث يمكن أن تتطور الحياة أو يمكن أن تعيش بعض أشكال الحياة فيها؟
  2. يترك زوجان ثريان (من خريجي كليتك أو جامعتك ويحبون الأطفال) برنامج علم الفلك عدة ملايين من الدولارات في إرادتهم ، لإنفاقها بأفضل طريقة ممكنة للبحث عن & # 8220 نجوم في قسمنا من المجرة. & # 8221 تم تكليف مجموعتك بمهمة تقديم المشورة للعميد حول أفضل السبل لإنفاق المال. ما نوع الأدوات وبرامج البحث التي توصي بها ، ولماذا؟
  3. يعتبر البعض اكتشاف أي كواكب (حتى كواكب المشتري الساخنة) حول النجوم الأخرى أحد أهم الأحداث في تاريخ البحث الفلكي. فوجئ بعض علماء الفلك بأن الجمهور ليس أكثر حماسًا لاكتشافات الكوكب. أحد الأسباب التي تم اقتراحها لهذا النقص في المفاجأة العامة والإثارة هو أن قصص الخيال العلمي قد أعدتنا منذ فترة طويلة لوجود كواكب حول نجوم أخرى. (The Starship Enterprise في الستينيات ستار تريك وجدت المسلسلات التلفزيونية بعضها في كل حلقة أسبوعية تقريبًا.) ماذا تعتقد مجموعتك؟ هل تعلم عن اكتشاف الكواكب حول النجوم الأخرى قبل أخذ هذه الدورة؟ هل تعتبرها مثيرة؟ هل فوجئت بسماع ذلك؟ هل أفلام وكتب الخيال العلمي أدوات جيدة أم سيئة لتعليم علم الفلك بشكل عام ، برأيك؟
  4. ماذا لو كشفت أجهزة الفضاء المستقبلية عن كوكب خارجي شبيه بالأرض يحتوي على كميات كبيرة من الأكسجين والميثان في غلافه الجوي؟ افترض أن الكوكب ونجمه يبعدان 50 سنة ضوئية. ماذا تقترح مجموعتك علماء الفلك أن يفعلوا بعد ذلك؟ ما مقدار الجهد والمال الذي تنصح به لاكتشاف المزيد عن هذا الكوكب ولماذا؟
  5. ناقش مع مجموعتك السؤال التالي: أيهما أسهل للعثور عليه يدور حول نجم بأدوات لدينا اليوم: كوكب جوفاني أم قرص كوكبي أولي؟ ضع قائمة بالحجج لكل جانب من جوانب هذا السؤال.
  6. (This activity should be done when your group has access to the internet.) Go to the page which indexes all the publicly released Hubble Space Telescope images by subject: http://hubblesite.org/newscenter/archive/browse/image/. Under “Star,” go to “Protoplanetary Disk” and find a system—not mentioned in this chapter—that your group likes, and prepare a short report to the class about why you find it interesting. Then, under “Nebula,” go to “Emission” and find a region of star formation not mentioned in this chapter, and prepare a short report to the class about what you find interesting about it.
  7. There is a “citizen science” website called Planet Hunters (http://www.planethunters.org/) where you can participate in identifying exoplanets from the data that Kepler provided. Your group should access the site, work together to use it, and classify two light curves. Report back to the class on what you have done.
  8. Yuri Milner, a Russian-American billionaire, recently pledged $100 million to develop the technology to send many miniaturized probes to a star in the Alpha Centauri triple star system (which includes Proxima Centauri, the nearest star to us, now known to have at least one planet.) Each tiny probe will be propelled by powerful lasers at 20% the speed of light, in the hope that one or more might arrive safely and be able to send back information about what it’s like there. Your group should search online for more information about this project (called “Breakthrough: Starshot”) and discuss your reactions to this project. Give specific reasons for your arguments.

Review Questions

Give several reasons the Orion molecular cloud is such a useful “laboratory” for studying the stages of star formation.

Why is star formation more likely to occur in cold molecular clouds than in regions where the temperature of the interstellar medium is several hundred thousand degrees?

Why have we learned a lot about star formation since the invention of detectors sensitive to infrared radiation?

Describe what happens when a star forms. Begin with a dense core of material in a molecular cloud and trace the evolution up to the time the newly formed star reaches the main sequence.

Describe how the T Tauri star stage in the life of a low-mass star can lead to the formation of a Herbig-Haro (H-H) object.

Look at the four stages shown in [link]. In which stage(s) can we see the star in visible light? In infrared radiation?

The evolutionary track for a star of 1 solar mass remains nearly vertical in the H–R diagram for a while (see [link]). How is its luminosity changing during this time? Its temperature? Its radius?

Two protostars, one 10 times the mass of the Sun and one half the mass of the Sun are born at the same time in a molecular cloud. Which one will be first to reach the main sequence stage, where it is stable and getting energy from fusion?

Compare the scale (size) of a typical dusty disk around a forming star with the scale of our solar system.

Why is it so hard to see planets around other stars and so easy to see them around our own?

Why did it take astronomers until 1995 to discover the first exoplanet orbiting another star like the Sun?

Which types of planets are most easily detected by Doppler measurements? By transits?

List three ways in which the exoplanets we have detected have been found to be different from planets in our solar system.

List any similarities between discovered exoplanets and planets in our solar system.

What revisions to the theory of planet formation have astronomers had to make as a result of the discovery of exoplanets?

Why are young Jupiters easier to see with direct imaging than old Jupiters?

Thought Questions

A friend of yours who did not do well in her astronomy class tells you that she believes all stars are old and none could possibly be born today. What arguments would you use to persuade her that stars are being born somewhere in the Galaxy during your lifetime?

Observations suggest that it takes more than 3 million years for the dust to begin clearing out of the inner regions of the disks surrounding protostars. Suppose this is the minimum time required to form a planet. Would you expect to find a planet around a 10-Mشمس star? (Refer to [link].)

Suppose you wanted to observe a planet around another star with direct imaging. Would you try to observe in visible light or in the infrared? لماذا ا؟ Would the planet be easier to see if it were at 1 AU or 5 AU from its star?

Why were giant planets close to their stars the first ones to be discovered? Why has the same technique not been used yet to discover giant planets at the distance of Saturn?

Exoplanets in eccentric orbits experience large temperature swings during their orbits. Suppose you had to plan for a mission to such a planet. Based on Kepler’s second law, does the planet spend more time closer or farther from the star? يشرح.

Figuring for Yourself

When astronomers found the first giant planets with orbits of only a few days, they did not know whether those planets were gaseous and liquid like Jupiter or rocky like Mercury. The observations of HD 209458 settled this question because observations of the transit of the star by this planet made it possible to determine the radius of the planet. Use the data given in the text to estimate the density of this planet, and then use that information to explain why it must be a gas giant.

An exoplanetary system has two known planets. Planet X orbits in 290 days and Planet Y orbits in 145 days. Which planet is closest to its host star? If the star has the same mass as the Sun, what is the semi-major axis of the orbits for Planets X and Y?

Kepler’s third law says that the orbital period (in years) is proportional to the square root of the cube of the mean distance (in AU) from the Sun (صأ 1.5 ). For mean distances from 0.1 to 32 AU, calculate and plot a curve showing the expected Keplerian period. For each planet in our solar system, look up the mean distance from the Sun in AU and the orbital period in years and overplot these data on the theoretical Keplerian curve.

Calculate the transit depth for an M dwarf star that is 0.3 times the radius of the Sun with a gas giant planet the size of Jupiter.

If a transit depth of 0.00001 can be detected with the Kepler spacecraft, what is the smallest planet that could be detected around a 0.3 صشمس M dwarf star?


The Equation of an Ellipse

(x 2 /R 2 ) + (y 2 /R 2 ) = 1

The equation of an ellipse is a small modification of this:

(x 2 /a 2 ) + (y 2 /b 2 ) = 1

where (a,b) are two given numbers, for example (8,4). What would such a graph look like? Near the x axis, y is very small and the equation comes close to

x 2 = a 2 and hence x = a أو x = -a (sometimes combined into x = ±a)

The graph in that neighborhood therefore resembles the section of a circle of radius أ, whose equation

(x 2 /a 2 ) + (y 2 /a 2 ) = 1

also comes close to x 2 = a 2 in this region. In exactly the same way you can show that near the y-axis, where x is small, the graph cuts the axis at y=±b and its shape there resembles that of a circle of radius b.


Ten Years at Saturn: Cassini’s 10 Greatest Pictures

These images—plus all the thousands more sent back from Cassini—show us that Saturn is an amazing, diverse, spectacular, and alien world. We’ve learned more about it in the 10 years Cassini has been there than we did in the hundreds of years since the invention of the telescope. The mission is due to be completed in just a few years, but its legacy will live on for far, far longer.

I remember staying up late that night, hunched over my computer, listening to the NASA and JPL feed, waiting almost literally on the edge of my seat for the news that the Saturn Orbital Insertion was complete. I remember my daughter, then just 8 years old, asking me what was going on, and I showed her some pictures of the spacecraft and what Saturn looked like as it approached.

That was a decade ago. My daughter enters college this fall, and a billion kilometers away Cassini still orbits the giant ringed planet, still points its cameras where we tell it, and still returns devastatingly gorgeous pictures to astronomers back on Earth. To celebrate this milestone I picked my ten favorite images from Cassini, one for each year our robotic proxy has examined Saturn. They will surely show you why Cassini has had such a profound impact on the public, because each is so amazing and so beautiful it would make any terrestrial artist jealous.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute/Gordan Ugarkovic

In October 2013, Cassini flew high above Saturn, looking down toward its north pole. It took a series of shots that were then assembled by software engineer Gordan Ugarkovic into what is, in my opinion, the single most breathtaking mosaic of Saturn ever taken. The detail in the full-resolution image is amazing. Moons, storms, rings … it’s all there. To me, this will always be an iconic picture of the ringed planet—and a triumph for Cassini.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute

Centered on Saturn’s north pole is a huge hurricane, a raging cyclone more than 2,000 kilometers (1,200 miles) across. This infrared image shows low clouds as red and higher clouds as green, with smaller swirls and eddies festooning the interior. Wind speeds inside this eerie red eye have been measured at 500 kilometers per hour (330 mph), faster than a tornado.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute

The hurricane shown above is actually at the center of a كثير bigger system called the North Polar Vortex. Similar to the Earth’s jet stream (but vastly larger), this rotating pattern of air takes on a hexagonal shape, which arises naturally in rotating fluids. The entire system is more than 20,000 kilometers (12,000 miles) across, much larger than the Earth itself.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute

Saturn’s moon Mimas is about 400 kilometers (250 miles) across, and is mostly ice with some rock mixed in. Battered and cratered, it’s been impacted countless times. One very large impact created the Herschel crater seen here on the left. Scientists can glean a lot of information from such a crater … but no matter what we learn from it, in the end—and for obvious reasons—Mimas will always be known as the Death Star moon.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute

Summer storms are common on Saturn, but this one, which bubbled up from deep within the planet’s atmosphere in 2010, was extraordinary—it grew so long that it literally wrapped all the way around the planet, lapping itself. It raged for months before finally dissipating and grew to an astonishing 300,000 kilometers (180,000 miles) in length … long enough to stretch from Earth to three-quarters of the way to the Moon.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute

It’s hard to say any moon of Saturn’s is the weirdest (though see Hyperion, below), but Iapetus is a strong contender. One hemisphere (left) is icy and incredibly shiny, while the other is covered in darker organic material, probably deposited from dust blown off of other moons during impacts. Iapetus also has a huge ridge running along its equator (right), the origin of which is still somewhat mysterious but probably traces back to when the moon originally formed.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute

In July 2013, Cassini slipped “behind” Saturn as seen from the Sun. From its viewpoint, Cassini saw Saturn eclipsing the Sun, backlit, looking down on the midnight line of the world. From a distance of 1.2 million kilometers (750,000 miles), it took a series of pictures to create this magnificent mosaic. There is a vast amount to see in the full-resolution image (click the link for details), but of all of them, the best is just to the right and below the disk of the planet (inset): our home world, Earth, as seen from 1.4 billion kilometers (900,000 miles) away. In the full-resolution image you can even see the faint Moon next to it! On the day this image was taken, Carolyn Porco, imaging team leader of Cassini, organized a worldwide campaign to get everyone to look to Saturn, smile, and wave. More than 1,400 people sent in pictures of themselves waving, which were used to make a mosaic of a somewhat more familiar planet.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute

We tend to think of Mars when looking for alien life in the solar system, but surprisingly our best bet to find extraterrestrial organisms may very well be the icy moon Enceladus. The interior of the moon is heated as Enceladus flexes under the influence of Saturn’s gravity, and the ice we see may just be a thick shell over a vast undersurface ocean. To the shock of astronomers, towering geysers were seen in Cassini pictures erupting from the moon’s south pole (see below). They’re mostly water but also contain dust and organic compounds. Those molecules, together with the heat provided by Saturn’s gravity flexing the tiny moon, make Enceladus a very intriguing target for the study of exobiology: life beyond Earth.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute

Saturn’s rings are amazingly dynamic features. They aren’t solid but are made up of countless chunks of ice, most no bigger than a basketball. Tiny moons orbit among them, carving gaps in the rings with their gravity. In this shot, tiny 8-kilometer-wide Daphnis orbits in the Keeler gap. Its orbit is not centered in the gap but is slightly elliptical and tipped with respect to the rings. Particles closer to Saturn orbit a bit faster, and those outside it orbit more slowly. When Daphnis is above the ring plane, it pulls particles up with it, and when it’s below it pulls them down. Combined with the slightly elliptical orbit, the moon’s gravity creates vertical waves in the ring, ripples above and below the main rings. When this picture was taken, sunlight was falling nearly edge-on to the rings, so any vertical deviations cast long shadows, allowing us to see them. You can even see Daphnis’ shadow stretching across the rings!

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute

Of all the moons orbiting Saturn, Hyperion gets my vote for the most bizarre. It’s saturated with craters, making it look like a Styrofoam ball shot hundreds of times by a kid with a BB gun. It has one huge crater (on the left), and it’s so big that if Hyperion were solid rock, the impact would’ve shattered it. Instead, the moon must have a structure like foam, or a rubble pile, allowing it to absorb the impact. On top of all that, many of the craters have extremely dark material filling their floors. These are made of complex carbon-based molecules zapped and darkened by solar ultraviolet light, which have then flowed to the crater bottoms in Hyperion’s weak gravity.

Photo by NASA/JPL/Space Science Institute NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS NASA/JPL/ESA/University of Arizona

Bonus picture! I couldn’t stop at just 10. One of the biggest discoveries made by Cassini was a series of erupting geysers of water at the south pole of the tiny icy moon Enceladus. From a distance (upper left), the geysers form a plume of ice crystals, much of which escapes from the moon and forms Saturn’s E ring. Up close (upper right), the individual geysers can be seen lit up by the Sun.

Enceladus is not the only liquid moon, though. Huge Titan—nearly as big as Mercury—was discovered to have lakes of liquid methane and ethane. (It’s the only other body in the solar system besides Earth known to have liquid on its surface.) This Cassini radar map of Ligeia Mare (lower left) shows the almost Earth-like tendrils and tributaries of liquid flowing to the lake. Another Cassini triumph was the landing of the Huygens probe on the surface of Titan, the only time a landing has been successfully attempted in the outer solar system. It returned this astonishing picture of the moon’s surface (lower right) showing rocks … made of water ice. The ones in the foreground are just a few centimeters across, and look eroded like river rocks. Although far below the freezing point of water, Titan may have weather similar to Earth, though it is driven by hydrocarbons, not water. Given the complex chemistry on the surface, Titan is another place where scientists think life may have possibly arisen. We can’t know until we send another probe there, which won’t be for quite some time.


The numbers

In the present study, Henry Ngo and collaborators, known as Friends of Hot Jupiters, probe a sample of 77 stars that host a hot Jupiter, as well as the configuration of their orbits. They were observed at the NIRC2 camera, powered by the adaptive optics system at the Keck II Telescope (Hawaii) between 2012 and 2016, in a direct search for nearby stellar companions (see Fig. 1 above).

In total, they found 17 companion candidates in 15 of the observed targets, from which we can extract a “raw” rate of binarity. Considering that the search is not complete in the entire spectrum of possible orbital configurations, it is necessary to perform a correction for incompleteness. After doing this correction, they obtain that 47% ± 7% of those systems have stellar companions within separations (distance from the main star) between 50 and 2000 AU, differing significantly from the binarity rates for “average Joe” solar-type field stars (those that are not attached to a cluster), which they find to be

16%. Additionally, they also use radial velocity data to infer that only

4% of systems that host hot Jupiters have binary companions between 1 and 50 AU, further suggesting that close binaries inhibit planet formation — no surprises here. All these results can be summarized by Fig. 2 below.

Figure 2. The companion fraction as a function of companion separation. Blue bars are the rates for hot Jupiter-hosting stars, and the red circles are the rates for field stars. The vertical thin bars represent the uncertainties.


Covid-19 Updates

MIT Medical answers your COVID-19 questions. Got a question about COVID-19? Send it to us at [email protected], and we’ll do our best to provide an answer.

I’ve been back on campus part-time since the start of the fall semester. So far, I’ve been commuting by bike. But I’m not one of those all-weather cyclists, and I don’t have a car, so once it gets really cold, I’ll be back on the MBTA (bus and subway). But is it safe to ride the T at this point? What precautions I should take to protect myself during my commute?

At first glance, public transportation seems to have every ingredient for a super-spreader event. Closed spaces? الشيك. Crowds? الشيك. Close contacts? الشيك. But sophisticated contact-tracing efforts in countries like France, Austria, and Japan have failed to link any COVID-19 clusters to public transit. This could be due to the difficulty of tracing contacts that occur during a commute, but it might also have to do with the way people use transit services.

For starters, people don’t typically spend long periods of time on the bus or subway — at least not compared with the time they might spend in the office, at the gym, or having a leisurely dinner in a restaurant. Secondly, people tend to sit or stand quietly during their commutes. They’re not talking, singing, shouting, or engaging in other activities that would increase the number of respiratory particles released with each breath.

MBTA ridership is also much lower than usual now — less than 50 percent of pre-pandemic levels throughout the system. This gives people more space to spread out. In addition, the Boston area is adding new cases of COVID-19 very slowly right now, and that low level of community spread lowers the risk for every public outing.

And commuter rail cars, subway cars, and light rail vehicles (like those on the Green Line) are not the tightly sealed aluminum cans you might imagine them to be. All of these vehicles have HVAC (heating, ventilation, and air conditioning) systems that continuously filter the air within their passenger compartments and introduce fresh air into circulation.

HVAC filters are rated on a 1–20 scale by their particle-blocking ability or “minimum efficiency reporting value” (MERV). Like mass transit systems in New York, San Francisco, and many other cities, most of the subway and light rail vehicles in the MBTA fleet are equipped with MERV-7 or MERV-8 filters, which can capture particles between 3 and 10 microns in size.

While higher-rated filters would capture smaller particles, making them more effective against COVID-19, swapping out one for another is a complex proposition. First there’s the issue of supply — identifying higher-numbered filters that fit, work well, and are EPA-approved. “There’s not much out there,” laments MBTA Chief Engineer Erik Stoothoff. There are also maintenance issues. “Installing higher-number filters would void the warranties on our HVAC systems,” he explains, “because pushing air through denser filtration elements risks overheating and overexerting the fans and motors.”

Upgrading filters could also have an adverse effect on air handling as a whole, says Chief Mechanical Officer Steve Hicks, who oversees the MBTA’s fleet of 1,000 buses and 650 subway and light rail vehicles. “The higher the filter number, the faster it gets dirty,” he says. “That reduces the overall efficiency of the entire HVAC system.”

It’s crucial to look at that bigger picture, Hick emphasizes. That’s because these systems don’t just filter the air, they also refresh the air in each vehicle. Vents located at either end of each subway and light rail car continuously draw air out. That air is filtered and mixed with at least 25 percent fresh air before being discharged back into the car through return ducts adjacent to lighting fixtures in the ceiling on either side of the aisle.

Depending on the age and type of vehicle, air is completely replaced between 11 and 28 times an hour — or every five and half minutes at a minimum. That’s a higher air change-out rate than most commercial office buildings, schools, or even hospitals. But even so, viral particles could continue circulating in a passenger compartment for some number of minutes, making mask-wearing a crucial safety factor.

How crucial? An interactive graphic from the نيويورك تايمز shows the aftermath of two sneezes. In one, a subway passenger sneezes into a mask, and the resulting respiratory particles are largely contained. A second, maskless sneeze widely disperses the individual’s respiratory secretions throughout the vehicle.

New York City has implemented fines for individuals caught riding without masks on the city’s transit system. However, according to Chief Customer Officer Danny Levy, the medical exemption in Massachusetts’s mask mandate does not allow the MBTA to enforce their own masking requirement for riders or employees. While this has led to conflicts between passengers and a flurry of complaints on Twitter, he estimates mask compliance at 85 percent and says that the agency is doing all it can to encourage mask wearing among both riders and transit employees.

Beyond masking reminders, the agency’s communications have focused on promoting good hygiene and appropriate physical distancing and informing riders about the T’s enhanced cleaning and disinfecting protocols for both stations and vehicles.

Clean surfaces, good air handling, and hand hygiene are important, but COVID-19 is a virus that spreads between people. The primary risk of public transportation is the public. With that in mind, we recommend that you:

  • Wear a mask. Your well-fitted mask protects others, and it may protect you as well.
  • Keep your distance. The MBTA is providing resources to help riders avoid getting too close. Real-time crowding information for the busiest bus routes is available on their website, some screens at stations, and in the Transit App.
  • Avoid people who are not following the rules. If there are unmasked individuals in your vehicle or people who are not wearing masks correctly, put as much distance as possible between yourself and them. If distancing is impossible, consider getting off at the next stop and waiting for the next bus or train.

Bottom line? Safety is relative, and during a pandemic, no activity that brings you out in public is completely without risk. That said, while riding the T is riskier than commuting by foot or by bike, it’s probably much safer than going to the gym or dining inside a restaurant.

But risk levels may change over time. Ridership levels and community spread of the virus are two important, but variable, factors. If ridership begins to approach pre-pandemic levels, if positive-test rates in the community increase — or, worse, both — risk increases considerably. At that point, you should reevaluate your commuting options. If your schedule is flexible, you may be able to ride the T during off-peak hours. Otherwise… well, they do make snow tires for bikes.

Want more numbers? Take a few more minutes to delve into the minutiae of MBTA ridership trends and HVAC systems.

This news story has not been updated since the date shown. Information contained in this story may be outdated. For current information about MIT Medical’s services, please see relevant areas of the MIT Medical website.


How are upfront prices calculated?

Many data points go into calculating an upfront price. It’s based on the estimated trip time and distance from origin to destination, as well as demand patterns for that route at that time. It also includes any applicable tolls, taxes, surcharges, and fees.

Our best estimate

Upfront prices are based on a combination of estimates, and we are always working to improve our accuracy. Technical and data limitations, such as map accuracy, connectivity, traffic data, and GPS quality, can also affect the predictions.

Price clarity

Our upfront pricing system shows the rider price, route, and estimated time to destination. Drivers can see how their earnings are calculated here.


Scientists produce best estimate of Earth’s composition

Representative Image: Deep Earth

Scientists at ANU have produced the best estimate of Earth’s elemental composition which will help them understand how the Earth formed 4.6 billion years ago.

The Solar System began as a dense blob in a molecular cloud of hydrogen gas and dust that collapsed under its own gravity, forming the early Sun, Earth and other planets.

Co-researcher Associate Professor Charley Lineweaver said the Earth’s chemical composition was set at that early stage of formation.

“The four most abundant elements – iron, oxygen, silicon and magnesium – make up more than 90 per cent of the Earth’s mass, but working out exactly what the Earth is made of is tricky,” said Dr Lineweaver from the Research School of Earth Sciences and the Research School of Astronomy and Astrophysics at ANU.

“Seismological studies of earthquakes inform us about the Earth’s core, mantle and crust, but it’s hard to convert this information into an elemental composition.

“Our deepest drilling has only scratched the surface down to 10 kilometres of our 6,400 kilometre radius planet. Rocks at the surface only come from as deep as the upper mantle.”

The research is published in the international journal Icarus and is available here.

Lead author ANU PhD scholar Haiyang Wang said the team made the most comprehensive estimates of the Earth’s composition based on a meta-analysis of previous estimates of the mantle and core, and a new estimate of the core’s mass.

“Our work focused on getting realistic uncertainties so that our reference model can be used in future comparisons of the Earth with the Sun, or with Mars or with any other body in the Solar System,” said Mr Wang from the ANU Research School of Astronomy and Astrophysics.

Co-researcher Professor Trevor Ireland from the ANU Research School of Earth Sciences said planetary scientists would find many uses for this new composition record.

“This will have far-reaching importance, not only for planetary bodies in our Solar System but also other star systems in the universe,” he said.

Haiyang Wang has received the Prime Minister’s Australia Asia Award to support his PhD research at ANU.

Reference:
Haiyang S. Wang et al. The elemental abundances (with uncertainties) of the most Earth-like planet, Icarus (2017). DOI: 10.1016/j.icarus.2017.08.024

Note: The above post is reprinted from materials provided by Australian National University.


شكر وتقدير

[22] We thank our colleagues Dr. T. A. Howard and Dr I. M. Robinson for their assistance in collecting and analyzing the geomagnetic, LASCO and ACE data used in this analysis. SMEI was designed and constructed by a team of scientists and engineers from the US Air Force Research Laboratory, the University of California at San Diego, Boston College, Boston University, and the University of Birmingham, in England. Financial support was provided by the Air Force, the University of Birmingham and NASA. The Dst indices are courtesy of the WDC for Geomagnetism, Kyoto Dst index service, the Dst stations and the persons who derive the index. The ACE plasma and field data are from the ACE SWEPAM and MAG teams respectively via the ACE science center.


شاهد الفيديو: عاجل وهام اعتماد درجات نصف السنة العبور إضافة 10درجات ثالث متوسط وأخبار مفرحة طلاب السادس الاعدادي (ديسمبر 2021).