آسمان
آسمان

آسمان بخشی از جو یا فضای خارج از زمین است که از سطح زمین دیده می‌شود. به دلایل مختلفی امکان تعریف دقیق آن وجود ندارد. در طول روز آسمان آبی دیده می‌شود که دلیل آن پراکندگی نور خورشید است.






هوا

هوا به مجموعه گازهای محیط پیرامون ما گفته میشود.این واژه معرب وای پارسی میانه می باشد.

هوایی که ما تنفس میکنیم مخلوطی از گازهایی از جمله نیتروژن (۷۸٪)، اکسیژن (۲۱٪)، آرگون (۰٫۹٪) و کربن دی‌اکسید (۰٫۰۳٪) است. به حرکت هوا نسیم یا باد گفته میشود. وجود هوا برای زیست جانداران هوازی ( از حیوانات تا گیاهان و میکروبها) ضروری است.



جو (هواشناسی)

جَو یا اتمسفر یا هواکره (به انگلیسی: Atmosphere) به معنای لایه‌هایی از گازها است که دور یک جرم فضایی مانند یک سیاره را احاطه می‌کنند. جو به واسطهٔ نیروی جاذبه به دور جرم فضایی نگه‌داشته می‌شود.

۹۹ درصد از هواکره در فاصله ۳۰ کیلومتری از سطح زمین قرار دارد. اگرچه سیاره‌های دیگر منظومهٔ شمسی نیز هواکره دارند، اما هواکرهٔ زمین تنها هواکره‌ای است که از ادامهٔ زندگی ما و دیگر موجودات زنده پشتیبانی می‌کند.

هواکره از 5 پنج لایهِ به نام‌های تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر و اگزوسفر تشکیل شده‌است.



ساختار
در زمین
وردسپهر

وردسپهر یا تروپوسفر (به انگلیسی: Troposphere)، دارای ضخامتی حدود ۱۰ کیلومتر در قطب‌ها و ۱۶ تا ۱۸ کیلومتر در مناطق استوایی است. از ویژگی عمده آن کاهش دما در جهت قائم حدود °۶ سانتی‌گراد (°۱۸ فارنهایت یا ۲۷۹ کلوین)، در هر ۱۰۰۰ متر افزایش سرعتِ بادها با افزایش رطوبت (H۲O) نسبت به سطوح پایین تر قابل ملاحظه‌است، و به طور کلی مجموعه پدیده‌های هواسپهری که هوا نامیده می‌شود در این لایه قابل بررسی هستند. وردایست (به انگلیسی: Tropopause) مرز میان وردسپهر و لایهِ بالاییِ آن یعنی پوش سپهر که مرز انتقال ویژگی‌های هواسپهری را در مقیاس بزرگی از تلاطم و اختلاط را تشکیل می‌دهد. این لایه کم‌ژرفا در ناحیهِ استوا نسبتاً مشخص شده‌است، این مرز فوقانی وردسپهر نسبت به فصول سال تغییر می‌کند.




استراتوسفر

استراتوسفر (به انگلیسی: Stratosphere): دومین لایهٔ بزرگ اتمسفر که بالای تروپوسفر و پایین مزوسفر قرار دارد، استراتوسفر نامیده می‌شود. افزایش تدریجی دما از ویژگی آن است، یکی دیگر از ویژگی‌های استراتوسفر میزان نسبتاً زیاد گاز اوزون (O۳) به ویژه در اطراف لایهٔ استراتوپوز است که ضخامتی حدود ۱۶ تا ۳۰ کیلومتر دارد و لایهٔ ازن (به انگلیسی: Ozone Layer) نیز در این لایه را تشکیل می‌شود، دما در بعضی نواحیِ این لایه به °۶۰- سانتی‌گراد (°۷۶- فارنهایت یا ۲۱۳ کلوین) می‌رسد. این لایه از نظر جلوگیری از اثرات مرگبارِ تابش‌های شدید ماوراء بنفش با وجود اوزون موجود در آن بسیار موثر است. از طرف دیگر گاز ازن (O۳) توأم با کربن دی اکسید (CO۲) اثر بسزای در پراکندگی عمودی دما دارد. استراتوپوز (به انگلیسی: Stratopause) مرز میان این لایه و لایهِ فوقانیِ آن یعنی مزوسفر، از ارتفاع حدود ۵۱ کیلومتری شروع شده و ناحیه انتقالی بین استراتوسفر و مزوسفر را تشکیل می‌دهد.




مزوسفر

مزوسفر (به انگلیسی: Mesosphere): دارای ضخامتی حدود ۳۰ تا ۳۵ کیلومتر و در این لایه درجه حرارت به سرعت کاهش می‌یابد به حالتی که در ارتفاع ۸۰ کیلومتری میزان آن به حدود °۸۵- سانتی‌گراد (°۹۷- فارنهایت یا ۱۸۸ کلوین) می‌رسد که سردترین مکان زمین است. فشار هوا در مزوسفر بسیار پایین است و میزان آن از یک میلی بار در ارتفاع ۵۰ کیلومتری به ۱٪ در ۹۰ کیلومتری کاهش می‌یابد. مزوپوز (به انگلیسی: Mesopause) مرز میان این لایه و لایهِ فوقانیِ آن یعنی ترموسفر است. مزوپوز در ارتفاع ۸۰ تا ۸۵ کیلومتری به وسیله حداقل دما °۱۰۰- سانتی‌گراد (°۱۱۲- فارنهایت یا ۱۷۳ کلوین) و وارونگی پس از آن مشخص می‌شود. مزوپوز ناحیه انتقالی بین مزوسفر و ترموسفر را تشکیل می‌دهد.




ترموسفر

ترموسفر (به انگلیسی: Thermosphere): فاقد مرز فوقانی معین است. اصطلاح ترموسفر به سبب دمای بسیار زیاد ترمودینامیک (به انگلیسی: Thermodynamics) به این لایه داده شده‌است که این میزان ممکن است به °۱۲۲۷ سانتی‌گراد (°۱۲۳۹ فارنهایت یا ۱۵۰۰ کلوین) برسد، جلوه سرخی شفق یکی از پدیده‌های ترموسفر پایینی است قسمت پایینی ترموسفر به طور عمده ترکیبی از ازت (N۲) و اکسیژن (O۲) به صورت مولکولی یا اتمی است در حالی که در کیلومترهای بالا اکسیژن (O۲) به ازت (N۲) غلبه می‌کند. دمای زیاد در این لایه به دلیل جذب تشعشع ماوراء بنفش بوسیله اکسیژن اتمی است، تربوپوز (به انگلیسی: Turbopause) ناحیه انتقالی بین ترموسفر و اگزوسفر را تشکیل می‌دهد.



یونسفر

یونسفر (به انگلیسی: Magnetosphere): بخشی از اتمسفر زمین است که از حدود بالا ی ۶۰ کیلومتر به سبب یونیزاسیون، به صورت ناحیهِ (تمرکز یون‌ها و الکترون‌های) آزادی در می‌آید که سبب بازتاب امواج رادیویی می‌شود. از طرف دیگر فجرهای قطبی شمالی و جنوبی نیز بوسیله نفوذ ذرات یونیزه، در درون اتمسفر از ۳۰ تا ۸۰ کیلومتری به ویژه در مناطق حدود °۲۰ تا °۲۵ از قطب‌های مغناطیسی مشاهده می‌شوند. این لایه فاقد گازهای سنگینی نظیر بخارآب (H۲O)، اکسیژن (O۲) و ازت (N۲) حالت مولکولی است. در این لایه ناوه‌های کم‌ژرفا به صورت لایه‌های یونسفری E و F1 و F2 جداسازی می‌شوند. که به ترتیب در حدود ۱۱۰، ۱۶۰ و ۳۰۰ کیلومتری قرار دارند. بازتاب‌های رادیویی گاهی در سطوحی به ارتفاع ۶۵ تا ۸۰ کیلومتری رخ می‌دهند که به نام لایه D نامیده می‌شوند. این لایه با حداکثر تمرکز یونیزاسیون مشخص می‌شود.


لایه‌های E و F1 تقریباً منظم و در میزان‌های حداکثر خود از نظر یون و چگالی، الکترون‌ها دارای تغییرات منظم روزانه یا فصلی و چرخه لک‌های خورشیدی می‌باشند. لایهِ F2 در ارتباط با کشنده‌های خورشیدی، قمری و اثر میدانِ مغناطیسیِ زمین واکنش‌های غیر طبیعی بسیاری را نشان می‌دهند. جابجایی‌های کوتاه مدت از پراکندگی و تمرکز در این لایه دقیقاً وابسته به طوفان‌های مغناطیسی ای است که به نام طوفان‌های یونسفری نامیده می‌شوند.




اگزوسفر

اگزوسفر (به انگلیسی: Exosphere): در ارتفاع بیش از ۳۰۰ کیلومتری از زمین و در ورای یونسفر، ناحیه‌ایی که جاذبه زمین نیروی چندانی ندارد. در اینجا اتم‌های اکسیژن (O۲) و هلیوم (He) اتمسفر رقیقی را تشکیل می‌دهند. هلیوم (He) خنثی و اتم‌های هیدروژن (H۲) که دارای جرمِ اتمی پایینی هستند می‌توانند فرار کنند. هیدروژن با تجزیه بخار آب (H۲O) و متان (CH۴) از نزدیکی مزوپوز جایگزین می‌شود. در حالی که هلیوم به روش عمل پرتو‌های کیهانی در ازت و از تجزیهٔ آخشیج ‌های پرتوزا در پوستهٔ سطحی زمین به طور آرام ولی مداوم تولید می‌شوند




اهمیت

مولکول‌های ازون که لایهٔ ازون را تشکیل می‌دهند، در استراتوسفر قرار دارند و از ورود پرتوهای فرابنفش خورشیدی جلوگیری می‌کنند و موجب ادامهٔ زندگی بر سطح زمین می‌شوند.





زیست‌کره

زیست‌کُره یا بیوسفر به آن بخش یا لایه از کره زمین گفته می‌شود که در آن زندگی وجود دارد. این لایه زیستگاه انسان و دیگر موجودات زنده هم‌چون پرندگان، ماهیان و یا سازواره‌ها و موجودات خاکزی است و تا لایه‌های زیرین از زمین که ریشه درختان و دیگر جانداران نفوذ می‌کند ادامه دارد.در زمین‌های سخت، زیست‌کره تنها تا عمق چند متری ادامه دارد (به استثناء باکتری‌ها که در لایه‌های ژرف‌تری نیز حضور دارند.) در هوا زیست‌کره تا حدود ۸ کیلومتر یعنی تا جایی که اکسیژن یافت می‌شود حضور دارد و در دریاها تا ژرفاهای بسیار و حتی تا ۱۱ کیلومتر در زیر اقیانوس (در درازگودال‌ها) نیز ادامه دارد.

زیست‌کره یا همان زیستگاه موجودات زنده در لایه‌های آب‌کره، جو و سنگ‌کره قرار دارد.

دانشمندان بر این باورند که زیست‌کره در پی یک فرایند زیست‌زایی که حدود ۳٫۵ میلیارد سال پیش آغاز شد شکل گرفته و تکامل یافته‌است.

کره زمین ۷۰ درصد از نور خورشید را جذب می‌کند. یک درصد از این نور از سوی گیاهان و جلبک‌ها طی فرایند نورساخت جذب می‌شوند. ۳۰ درصد بقیه نور خورشید به فضا بازمی‌تابد. زیست‌کره بدون این نور که از خورشید می‌رسد از میان خواهد رفت.




ستاره‌شناسی رصدی

نجوم رصدی بررسی حرکات سیاره‌ها قمرها و دیگر اجرام سامانه خورشیدی است. مطالعه این حرکات با چشم غیر مسلح نیز ممکن است و کپلر قوانین سه گانه خود را از این راه به دست آورده است.

برای آغاز مشاهدات تنها به آسمانی صاف و دو چشم سالم نیاز است و در مراحل بعدی و با آشنایی بیشتر با صورت‌های فلکی می‌توان از دوربین‌های دوچشمی کوچک جهت تعقیب حرکت سیاره‌های کم نور و برخی دنباله دارها و سیارک‌ها استفاده کرد.

محاسبات ساده‌ای مانند تعیین جرم زمین، قطر زمین، فاصله ماه و خورشید، فاصله سیارات از خورشید، تخمین زمان کسوف و خسوف از همین مشاهدات ساده ممکن است.




آلودگی نوری
آلودگی نوری (به انگلیسی: Light pollution) نوعی آلودگی است که به روشن شدن بیش از حد یک محیط بر اثر نورهای مصنوعی گفته می‌شود. آلودگی نوری باعث کاهش حد قدر و دیده نشدن ستارگان و اجرام آسمانی در آسمان شهر شده و مانند تمام انواع دیگر آلودگی، به اکوسیستم آسیب می‌رساند.





اکوسیستم

بوم‌سازگان یا اکوسیستم (به انگلیسی: ecosystem) اشاره به گردآوری اجزا و روش هائی دارد که تشکیل دهنده و حاکم بر رفتار برخی زیر مجموعه‌های فضای زیستی می‌باشند. مفهوم ادراک شده این واژه معمولاً برای اشاره به عناصر حیاتی و غیر حیاتی و تعامل آن‌ها با یکدیگر در محیط‌های تعریف شده و بدون در نظر گرفتن محدودیت‌های ذهنی در خصوص بزرگ یا کوچک بودن آن منطقه، بکار می‌رود. از نظر بسیاری از مردم، اکوسیستم‌ها (مانند انواع دیگر سیستم‌ها) تحت حاکمیت قوانین علوم سیستم‌ها و علوم سایبرنیتیک بوده و کاربری خاص آن‌ها در گردآوری ارگانیزم‌ها و اجزای مرتبط غیر جاندار می‌باشد. از نظر برخی دیگر، اداره مقدماتی اکوسیستم‌ها توسط امور تصادفی، عکس العمل‌های بر انگیخته شده آن‌ها در مواد غیر جاندار و پاسخ‌های انعکاسی ارگانیزم‌ها انجام می‌پذیرد.

بصورت عمومی می‌توان یک سیستم اکولوژیک را بعنوان یک اجتماع از ارگانیزم‌ها (گیاهان، حیوانات و دیگر ارگانیزم‌های زنده -؛ که با عناوین «اجتماع عناصر زنده» یا بایو کونوسیس) در نظر گرفت که با محیط (یا بایوتوپ) در تعامل و زندگی بوده و بعنوان یک واحد بیقاعده عمل می‌نمایند. که همان تعامل بعنوان یک واحد پویا و پیچیده و یک «واحد اکولوژیک» می‌باشد.



پیرامون واژه

کلمه «اکوسیستم» مخفف و ترکیب کلمات «اکولوژیکی» و «سیستم» می‌باشد. واژه اکوسیستم برای اولین بار در اثر منتشر شده اکولوژیست انگلیسی آرتور تنسلی به سال ۱۹۳۵ مورد استفاده قرار گرفت.

وقتی انجمن بوم‌شناسان بریتانیا، دریک نظرسنجی از اعضایش خواست که فهرست مهم‌ترین مفاهیم بوم‌شناختی را ارائه کنند «اکوسیستم» مفهومی بود که بیش از هر چیز در فهرست‌ها تکرار شد.(Cherreett1989)




تاریخچه
واژه اکوسیستم برای اولین بار در اثر منتشر شده اکولوژیست انگلیسی آرتور تنسلی به سال ۱۹۳۵ مورد استفاده قرار گرفت (۱۹۳۵). بهرحال، تولید این واژه به سال ۱۹۳۰ و توسط روی کلافام همکار تنسلی و کسی که از او درخواست شد تا نامی برای اشاره به اجزای فیزیکی و بیولوژیک محیط بعنوان یک واحد مشخص برگزیند، برمی‌گردد. بعدها تنسلی استفاده از این واژه را در آثار بعدی خود گسترش داده و مفهوم اکوتوپ را نیز بمنظور تعریف سه بعدی بافت اکو سیستم‌ها بدان اضافه نمود (تنسلی، ۱۹۳۹). استفاده مدرن از این واژه از کار ریموند لیندمن در تحقیق کلاسیک وی بروی دریاچه مینه سوتا، استخراج گردیده‌است (لیندمن، ۱۹۴۲). مفاهیم مرکزی لیندمن به نسبت‌های «سازمان‌های فعال» و «کار آئی انرژی اکولوژیکی» مربوط می‌گردید. این دیدگاه در ارتباط با توانمندیهای اکولوژیک بوده و همچنین می‌توان بعنوان خردگرائی محیطی از آن یاد نمود. این دیدگاه بعدها توسط اچ. تی. آودام، که گاه با نام «پدر» اکولوژی اکوسیستم‌ها خوانده می‌شود، در کشف نظام‌های انتقالی شناخته شده با عنوان سیستم‌های اکولوژی، بکار گرفته شد.




از دیدگاه سیاسی

اکوسیستم‌ها بخصوص از منظر سیاسی اهمیت یافته‌اند، زیرا کنوانسیون تنوع زیستی (سی بی دی) توسط ۱۷۵ کشور به تصویب رسیده‌است، بر طبق تعریف این کنوانسیون «حفاظت از اکوسیستم‌ها، مسکن‌های طبیعی و حفظ جمعیت ماندگار انواع موجودات زنده در محیط اطراف بعنوان یکی از تعهدات الزام آور کشورهای تصویب کننده می‌باشد. این امر باعث ایجاد یک الزام سیاسی بمنظور شناخت هویت اکوسیستم‌ها و روش‌های متمایز سازی آن‌ها بشمار می‌رود. بر طبق تعریف سی بی دی»اکوسیستم«یک»اجتماع پویا از گیاهان، حیوانات و جامعه عوامل میکرو-ارگانیسم و تعامل آن‌ها با محیط غیر زنده بعنوان یک واحد فعال می‌باشد". مفاهیم اولیه اکوسیستم عبارت بود از یک واحد فعال ساختارمند در موازنه جریان انرژی و ماده در میان عوامل تشکیل دهنده.

از این نقطه نظر یک سیستم اکولوژیک یک سازمان عملیاتی پویا و یا «حالت یکنواخت» است. حالت یکنواخت بعنوان یک مرحله از پیدایش سیستم‌های اکولوژیک در نظر گرفته می‌شود که در آن ارگانیسم‌ها در حالت توازن با یکدیگر و با محیط اطراف خود هستند. این توازن از طریق انواع مختلف تعاملات مانند شکار، انگل شناسی، همیاری، همزیستی، رقابت و یاد زدایش تنظیم می‌گردند. معرفی عوامل جدید چه از نوع غیر جاندار و یا جاندار به مجموعه اکوسیستم باعث ایجاد اثری نفاق افکن خواهد داشت. در برخی موارد، این امر منجر به فروپاشی اکولوژیک و مرگ عوامل طبیعی آن می‌شود. شاخه‌ای از علم اکولوژی که به این امر می‌پردازد را با نام سیستم اکولوژی می‌شناسیم. با چنین دیدگاه جبر گرایانه، چکیده اندیشه سلامت اکولوژیک سعی در اندازه گیری توانمندی و ترمیم ظرفیت یک اکوسیستم خواهد داشت. بدان معنی که یک اکوسیستم چه مقدار از حالت یکنواخت فاصله دارد.




دیدگاه اکولوژیست‌های جمعیتی

اکولوژیست‌های جمعیتی و تصادف گرایان دیگر، (دن بائر و ردینگیوس، ۱۹۹۶)، اکوسیستم را بعنوان یک اظهار امور تصادفی و پاسخ‌های متقابل ارگانیسم‌ها در نظر می‌گیرند. از این رو، پیدایش اکوسیستم‌ها نتیجه دریافت پاسخ‌های لایتناهی ارگانیسم‌ها به محرک‌های صادره از سوی عوامل غیر جاندار و جاندار محیط اطراف می‌باشد. حضور و یا غیبت جمعیت اکوسیستم صرفا به موفقیت توانائی تولید مجدد و پراکندگی بستگی داشته و سطح جمعیت در مواجهه با رویدادهای تصادفی (شانس) نوسان خواهد داشت. هرچه شمار انواع موجودات یک اکو سیستم بیشتر باشد، شمار محرک‌ها نیز بالا تر خواهد بود.

از منظر ریاضیات می‌توان این حالت را به این شکل نشان داد که شمار بالاتر عوامل مختلف متعامل، تمایل به تعدیل نوسانات در هر عامل تک را افزایش می‌دهد. از این دیدگاه، اکوسیستم‌ها تعدیل نگشته و توازنی در طبیعت وجود ندارد. تصادف گرایان این اصل را به رسمیت می‌شناسند که مکانیزم‌های مشخص ذاتی در طبیعت وجود دارند. از دیدگاه آنان این مکانیزم‌ها تعدیل کننده سطح جمعیت بوده و این عمل را عمدتا از طریق رفتارهای داخلی به انجام می‌رسانند. اندروواتا و بیرچ (۱۹۵۴) اعتقاد داشتند

تمایل رفتارهای داخلی به نگه داشتن سطح جمعیت در حدی خواهد بود که مسئله تهیه غذا در آن، عاملی تحدید کننده محسوب نگردد. از این رو، تصادف گرایان به رفتارهای داخلی بعنوان یک مکانیزم تعدیل کننده سطح جمعیت انواع تشکیل دهنده و نه یک مکانیزم تعدیل کننده سطح اکوسیستم، می‌نگرند.





اعتدال بهاری

اعتدال بهاری یا هموگان ِ بهاری (در نیم‌کره شمالی) در ستاره‌شناسی به لحظه‌ای گفته می‌شود که خورشید از دید ناظر زمینی از صفحه استوای سماوی می‌گذرد و حرکت خود به سمت شمال آسمان را در پیش می گیرد. اعتدال بهاری یکی از دو اعتدالی زمین است که در هر سال رخ می‌دهد (اعتدال دیگر اعتدال پائیزی است). اعتدال بهاری در نیم‌کره شمالی برابر است با اعتدال پائیزی در نیم‌کره جنوبی. حرکت زمین به دور خورشید در هر سال باعث می شود تا ناظر زمینی تصور کند خورشید روی یک مدار دایروی که با مدار استوای زمین ۲۳٫۵ درجه اختلاف دارد، به دور سیاره ما می‌چرخد. در این میان چهار نقطه از مدار فرضی گردش خورشید به دور زمین بسیار مهم می‌شود. دو اعتدال بهاری و پاییزی که محل تلاقی دو مدار گردش خورشید به دور زمین و دایره استوای سماوی است و دو انقلاب تابستانی و انقلاب زمستانی که به نظر می‌رسد خورشید در بیشترین ارتفاع نسبت به استوای سماوی قرار گرفته است.




در فرهنگ

اعتدال بهاری آغاز بهار نجومی در نیم‌کره شمالی است. جشن باستانی نوروز از لحظه اعتدال بهاری (اصطلاحاً قرارگرفتن خورشید در نقطه اول حمل) در نیم‌کره شمالی شروع می‌شود و در ایران به لحظه تحویل سال معروف است.

شعر زیر از بدرالدین چاچی به مضمون اعتدال بهاری اشاره دارد:
آهویِ آتشین روی چون در بَره دراُفتد کافور خشک گردد با مُشک تر برابر

در این شعر آهوی آتشین، خورشید است (آهو در ادبیات کهن فارسی نماد بهار و شیر نماد زمستانست) که به نقطه اعتدالی برج حمل (بره) وارد می شود و روز (کافور خشک) با شب (مشک تر) با هم برابر می‌شوند.

در ۲۱ مارس سال ۱۹۷۱ او تانت، دبیرکل سازمان ملل متحد، روزی را که اعتدال بهاری در آن رخ می‌دهد روز زمین نام نهاد و از آن پس سازمان ملل و بسیاری از کشورها این روز را جشن می‌گیرند و سعی در گسترش آگاهی در مورد لزوم حفظ محیط زیست در زمین می‌کنند.




ارتفاع (ستاره‌شناسی)

ارتفاع، در مختصات افقی سماوی، به زاویه بین دایره افق و ستاره یا جسم آسمانی مورد نظر گفته می‌شود. با این تعریف ارتفاع نقطه‌ای در افق صفر است و دوایر ارتفاع با افق موازیند. همچنین ارتفاع سمت‌الراس ۹۰ درجه است. دوایر سمت متقاطع ارتفاعند.

در گذشته اندازه‌گیری ارتفاع ستارگان را «گرفتن ارتفاع» می‌نامیدند. در ادب فارسی این اصطلاح بکار رفته‌است. مثلاً در حافظ: از آفتاب قدح ارتفاع عیش بگیر






سیاره

سیاره (به انگلیسی: Planet) یک جرم آسمانی است که در حرکتی مداری به دور یک ستاره و یا بقایای ستاره‌ای (کوتوله‌های سفید و سیاه، ستاره نوترونی، سیاهچاله) می‌گردد، جرم آن به اندازه‌ای هست که تحت تاثیر نیروی گرانش خود گِرد شود، اما آنقدر زیاد نیست که سبب همجوشی حرارتی هسته‌ای شود، و همچنین می‌بایست همسایگی خود را از سیارک‌ها پاکسازی کرده‌باشد. سیاره واژه‌ای کهن است که با تاریخ، علم، افسانه‌شناسی و دین گره خورده‌است. در آغاز، سیارات در بسیاری از فرهنگ‌ها، به عنوان موجویت‌هایی خدایی و یا فرستادگان خدایان پنداشته می‌شدند. با پیشرفت دانش علمی، درک انسان از سیارات دگرگون گشت. در سال ۲۰۰۶ اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی تعریف توافق‌شده‌ای برای سیاره اعلام نمود. این تعریف کمی بحث‌انگیز است زیرا بسیاری از اجسام با جرمی در حد سیاره را بر پایه داشتن یا نداشتن حرکت مداری، شامل نمی‌شود. اگر چه هشت تا از سیارات که پیش از سال ۱۹۵۰ کشف شده‌اند، همچنان در این تعریف جدید نیز سیاره محسوب می‌شوند، برخی از اجرام آسمانی همچون سرس، پالاس، جونو و پلوتون (نخستین جسم فرا نپتونی کشف‌شده) که زمانی توسط جامعه علمی به عنوان سیاره شناخته‌می‌شدند، دیگر سیاره محسوب نمی‌شوند.

بطلمیوس گمان می‌کرد که سیارات در حرکتهایی در فلک‌های حامل و تدویر به دور زمین می‌گردند. اگرچه ایده گردش سیارات به دور خورشید بارها پیشنهاد شده‌بود، اما تا قرن هفدهم طول کشید تا این نظریه توسط مشاهدات نجومی تلسکوپی انجام‌شده توسط گالیلئو گالیله تایید شود. یوهانس کپلر با بررسی دقیق داده‌های مشاهدات، دریافت که مدار سیارات دایره‌ای نیستند، بلکه بیضوی هستند. با پیشرفت ابزارهای رصد، ستاره‌شناسان مشاهده نمودند که دیگر سیارات نیز مانند زمین دور محورهای مایلی می‌چرخند و دارای ویژگیهایی همچون کلاهک‌های یخی و فصول مختلف می‌باشند. از زمان برآمدن عصر فضا، مشاهدات نزدیک توسط کاوشگرهای فضایی نشان داده‌است که زمین و سیارات دیگر در ویژگی‌هایی همچون آتشفشان‌ها، توفندها، زمین‌ساخت‌ها و حتی هیدرولوژی، مشترک‌اند.

سیارات عموماٌ به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: غول‌های گازی پرچگالی و کم چگالی و سیاره‌های کوچکتر زمین‌سان سنگی. بنا بر تعاریف اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی، هشت سیاره در سامانه خورشیدی(منظومه شمسی) وجود دارند. به ترتیب افزایش فاصله از خورشید، جهار سیاره سنگی تیر، ناهید(آناهیتا)، زمین و بهرام قرارگرفته‌اند و پس از آنها چهار غول گازی مشتری، کیوان، اورانوس و نپتون قرار گرفته‌اند. شش سیاره از این هشت سیاره، یک یا چند قمر طبیعی دارند که به دور آنها می‌گردند.

بیش از هزار سیاره در اطراف ستارگان (سیارات برون‌خورشیدی و یا برون‌سیاره‌ها) دیگر در کهکشان راه شیری کشف شده‌اند: تا تاریخ اول مه ۲۰۱۴، ۱۷۸۶ سیاره برون‌خورشیدی در ۱۱۰۶ سامانه سیاره‌ای (که ۴۶۰ تا از آنها سامانه‌های چندسیاره‌ای هستند) کشف شده که اندازه‌های آنها از سیاراتی در اندازه زمین تا غول‌های گازی بزرگتر از مشتری متغیر است. در ۲۰ دسامبر ۲۰۱۱ تیم تلسکوپ فضایی کپلر، کشف نخستین سیاره‌های زمین‌سان (سنگی) برون‌خورشیدی را گزارش داد، کپلر-۲۰ای و کپلر-۲۰اف [۵] که به دور ستاره خورشیدسان کپلر-۲۰ می‌گردند. مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۲، با بررسی ریزهمگرایی گرانشی تخمین زد که به ازای هر ستاره در کهکشان راه شیری تقریبا ۱.۶ سیاره وجود دارند. گمان می‌رود که یکی از هر پنج ستاره خورشیدسان ، سیاره زمین‌سانی در ناحیه قابل سکونت خود دارد
واژه‌شناسی

سیاره در زبان انگلیسی Planet خوانده می‌شود که برگرفته از واژه ἀστὴρ πλανήτης (اَستِر پِلانِتِس) در یونان باستان می‌باشد.ریشه واژه ἀστὴρ(اَستِر) معادل وازه «ستاره» در فارسی است و هر دو واژه ایرانی و یونانی برگرفته از واژه h₂stḗr* در زبان نیا-هندواروپایی هستند. واژه πλανήτης(پِلانِتِس) نیز به معنی «گردان» است ودر نتیجه ἀστὴρ πλανήτης به معنی ستاره گردان می‌باشد. واژه سیاره نیز واژه‌ای با ریشه عربی و به معنی «راه‌پیما» می‌باشد که توسط ستاره‌شناسان اسلامی سده نخستین به‌کارگرفته شد و به نظر می‌رسد که ترجمه‌ای برای واژه πλανήτης(پِلانِتِس) یونانی باشد. در واژه‌نامه‌های آنندراج، برهان قاطع و جهانگیری، از واژه کهن «هرپاسب» نیز به معنی سیاره یاد شده است. همچنین در متون زرتشتی کهن از واژه «اَباختَر» نیز برای اشاره به سیارات استفاده شده‌است.




تاریخچه

ایده سیارات در طول تاریخ تکامل یافته‌است، از ستارگان گردان الهی در عهد باستان تا اجسام زمین‌وار عصر دانش. مفهوم آن گسترش یافته تا دنیاهایی نه تنها در منظومه خورشیدی بلکه در صدها منظومه فراخورشیدی دیگر را نیز دربرگیرد. ابهامات نهفته در تعریف سیاره، بحثهای علمی بسیاری را برانگیخته است.

پنج سیاره سنتی قابل دیدن با چشم غیر مسلح از دوران باستان شناخته‌شده بودند و تاثیرات برجسته‌ای بر افسانه‌شناسی، کیهان‌شناسی دینی و اخترشناسی باستانی گذارده‌اند. در دوران باستان اخترشناسان متوجه شدند که برخی از نورها نسبت به دیگر نورها در پهنه آسمان حرکت می‌کنند. یونانیان باستان این نورها را «ستاره گردان» (به یونانی باستان: πλάνητες ἀστέρες(پِلانِتِس اَستِرِس)) و یا به اختصار «گردان‌ها» (به یونانی باستان: πλανῆται(پِلانِتای)) نام نهادند که واژه معادل انگلیسی سیاره، یعنی Planet، از آن مشتق شده‌است. در یونان باستان، چین باستان، بابل و در واقع همه تمدنهای پیش-مدرن، این باور مورد پذیرش عمومی قرارگرفته بود که زمین مرکز جهان است و همه سیارات به دور زمین می‌گردند. دلیل این برداشت آن بود که مشاهده می‌شد ستارگان هر روز یکبار به دور زمین می‌چرخیدند [۱۷] و ظاهراً درک عمومی بر آن بوده است که زمین ثابت و پایدار است و همواره در سکون می‌ماند.



تمدن بابل

نخستین تمدن شناخته‌شده‌ای که نظریه‌ای کاربردی در مورد سیارات داشتند، بابلی‌ها بودند که در هزاره‌های نخست و دوم قبل از میلاد در منطقه میان‌رودان(بین‌النهرین) زندگی می‌کردند. کهن‌ترین متن اخترشناسی سیاره‌ای به جای مانده، لوحی بابلی به نام لوح ناهید آمی‌سادوکا است که امروزه یک کپی گرفته شده در قرن هفتم پیش از میلاد آن در موزه بریتانیا نگهداری می‌شود. این لوح شامل لیستی از مشاهدات مربوط به حرکت سیاره ناهید است که احتمالاً تاریخ آن به هزاره دوم پیش از میلاد می‌رسد. [۱۸] مول آپین (به انگلیسی: MUL.APIN) یک جفت لوح به خط میخی مربوط به قرن هفتم پیش از میلاد هستند که حرکات خورشید، ماه و سیارات را در یک دوره یک ساله ترسیم می‌کند. اختربین‌های بابلی نیز آنچه را که بعدها اختربینی غربی شد، پایه‌ریزی کردند. [۲۰] انیما آنو انلیل که در دوره نوآشوری در قرن هفتم پیش از میلاد نوشته شده‌است دربرگیرنده لیستی از طالع‌ها و روابط آنها با پدیده‌های آسمانی مانند حرکت سیارات است. زهره، تیر و سه سیاره بیرونی بهرام، مشتری و کیوان توسط بابلی‌ها شناخته‌شده بودند. این سیارات تا پیش از اختراع تلسکوپ در اوایل دوران مدرن تنها سیاره‌های شناخته‌شده باقی ماندند.



اخترشناسی یونانی-رومی

یونانیان باستان در ابتدا به اندازه بابلیان به سیارات ارج ننهادند. فیثاغوری‌ها در قرن ششم و پنجم پیش از میلاد نظریه سیاره‌ای مجزایی برای خود داشتند، که متشکل از زمین، خورشید، ماه و سیاراتی بود که به دور یک آتش مرکزی واقع در مرکز جهان در گردش هستند.گفته می‌شود که فیثاغورث یا پارمنیدس نخستین فردی بود که دریافت ستاره عصر(هسپروس) و ستاره صبح(فسفروس) یکی هستند(آفرودیته که متناظری یونانی برای ونوس رومی است). در قرن سوم پیش از میلاد، آریستارخوس ساموسی یک سامانه خورشید مرکزی پیشنهاد نمود که مطابق آن، زمین و سایر سیارات به دور خورشید می‌گشتند، هرچند که نظریه زمین مرکزی همچنان تا قبل از انقلاب علمی، نظریه پیشتاز بود.

در قرن نخست پیش از میلاد، در دوران هلنیستی، یونانی‌ها شروع به ایجاد طرحهای ریاضی خود برای پیش‌بینی موقعیت سیارات نمودند. این طرحها بر خلاف طرحهای محاسباتی بابلی‌ها بیشتر بر پایه هندسه بنا شده بودند در نهایت نظریات بابلی‌ها در سایه جامعیت و پیچیدگی این نظریات قرار گرفتند. این نظریات در قرن دوم عصر حاضر کتب المجسطی نوشته بطلمیوس به اوج می‌رسد. نفوذ مدل بطلمیوس به اندازه‌ای بود که جایگزین تمام نظریات پیشین شد و به مدت ۱۳ قرن به عنوان کتاب مرجع جامع اخترشناسی در دنیای غرب باقی ماند. برای یونانی‌ها و رومی‌ها هفت سیاره شناخته‌شده وجود داشت که همگی بر اساس فواعد پیچیده‌ای که بطلمیوس طراحی کرده بود، به دور زمین می‌چرخیدند. این سیارات به ترتیب فاصله از زمین‌(ترتیب بطلمیوسی) عبارت بودند از: ماه، تیر، زهره، خورشید، بهرام، مشتری و کیوان.




هند

در سال ۴۹۹ پس از میلاد، آریابهاتا یک مدل سیاره‌ای پیشنهاد نمود که صریحا به چرخش زمین به دور محورش اشاره داشت و توضیح داد که دلیل حرکت ظاهری از شرق به غرب ستارگان، همین چرخش زمین به دور خود است. او همچنین باور داشت که مدار سیارات بیضوی هستند. پیروان آریابهاتا به طور ویژه در جنوب هند قدرت داشتند و در آنجا اصل حرکت چرخشی زمین وی به همراه سایر اصولش پیروی می‌شد و کارهای ثانویه‌ای نیز بر پایه آن به انجام رسید.

در سال ۱۵۰۰، نیکانتا سومایاجی از مدرسه ستاره‌شناسی و ریاضیات کرالا در رساله تنتراسامگراها مدل آریابهاتا را مورد بازبینی قرار داد. او در «آریابهاتیابهاسیا» که گزارشی در مورد «آریابهاتیا»ی آریابهاتا بود، مدلی پیشنهاد داد که در آن تیر،ناهید،بهرام،مشتری و کیوان به دور خورشید می‌گردند و خورشید به دور زمین می‌گردد، شبیه به مدل تیکونی که بعدها توسط تیکو براهه در اواخر قرن شانزدهم ارائه شد. بیشتر اخترشناسان مدرسه کرالا که از او پیروی می‌کردند نظریه او را پذیرفته بودند.




اخترشناسی دوران اسلامی

در قرن یازدهم، ابن سینا متوجه پدیده گذر ناهید شده‌بود و چنین نوشت که ناهید حداقل گاهی زیر خورشید قرار می‌گیرد. در قرن دوازدهم ابن باجه دو سیاره را به شکل دو لکه تیره روی خورشید مشاهده نمود که بعدها در قرن سیزدهم، اخترشناس رصدخانه مراغه، قطب‌الدین شیرازی، متوجه شد که آنها گذر تیر و گذر ناهید هستند. هرچند که ابن باجه نمی‌توانسته گذر ناهید را دیده باشد زیرا در دوران زندگی وی اتفاق نیفتاده است.




رنسانس اروپایی

پس از پیدایش انقلاب علمی، درک انسان از سیاره از چیزی که در پهنه آسمان حرکت می‌کند(نسبت به ستارگان ثابت) به جسمی که به دور زمین می‌گردد تغییر یافت، و در قرن هجدهم با قدرت گرفتن نظریه خورشید مرکزی کوپرنیک، گالیله و کپلر، این درک، به اجسامی که مستقیما به دور خورشید می‌گردند تغییر یافت.

بنابراین زمین نیز در لیست سیارات قرارگرفت در حالیکه خورشید و ماه از این لیست خارج شدند. در آغاز، وقتی نخستین اقمار مشتری و کیوان در قرن هفدهم کشف شدند، واژه‌های قمر و سیاره به جای یکدیگر به‌کار می‌رفتند، اما در قرن بعدی بیشتر از واژه قمر برای این اجسام استفاده می‌شد. تا اواسط قرن نوزدهم تعداد سیارات به سرعت زیاد شد زیرا در آن زمان جامعه علمی هر جسم تازه کشف‌شده‌ای را که مستقیما به دور خورشید بگردد به عنوان سیاره قلمداد می‌نمود.




قرن نوزدهم

در قرن نوزدهم اخترشناسان به تدریج متوجه شدند که اجسامی که به تازگی کشف شده بودند و برای تقریبا نیم قرن به عنوان سیاره طبقه‌بندی شده‌بودند(مانند سرس، پالاس و وستا)، با سیارات سنتی شناخته شده بسیار تفاوت داشتند. این اجسام همه در یک منطقه از فضا بین بهرام و مشتری(کمربند سیارک‌ها) پراکنده بودند و جرم آنها نیز بسیار کمتر بود. در نتیجه آنها در طبقه‌بندی جدید «سیارک‌ها» قرار گرفتند. در غیاب یک تعریف رسمی برای «سیاره»، هر جسم بزرگی که به دور خورشید می‌گشت سیاره قلمداد می‌شد. از آنجا که اختلاف اندازه سیاره و سیارک بسیار زیاد بود، و همچنین به این دلیل که نظر می‌رسید سیل اکتشافات جدید با اکتشاف نپتون در سال ۱۸۴۶ پایان یافته‌است، نیازی به یک تعریف رسمی احساس نمی‌شد.




قرن بیستم

در قرن بیستم پلوتون کشف شد. برپایه مشاهدات اولیه این گمان به‌وجود آمد که از زمین بزرگتر است و به همین سبب به سرعت به عنوان نهمین سیاره به رسمیت شناخته شد. مشاهدات بعدی نشان داد که این جسم در واقع بسیار کوچکتر از آن است که تصور می‌شد. در سال ۱۹۳۶، ریموند لیتلتون پیشنهاد نمود که ممکن است پلوتون یکی از قمرهای گریخته نپتون باشد، و فرد لارنس ویپل در سال ۱۹۶۴ پیشنهاد داد که ممکن است پلوتون یک دنباله‌دار باشد، اما با این وجود، به دلیل اینکه هنوز از هر سیارک شناخته‌شده‌ای بزرگتر بود و به نظر نمی‌رسید که عضوی از یک جمعیت بزرگتر باشد، وضعیت خود را به عنوان سیاره تا سال ۲۰۰۶ حفظ نمود.



سیارات(خورشیدی) ۱۹۳۰-۲۰۰۶ ۱
تیر

☿ ۲
ناهید

♀ ۳
زمین

⊕ ۴
بهرام

♂ ۵
مشتری

♃ 6
کیوان

♄ ۷
اورانوس

♅ ۸
نپتون

♆ ۹
پلوتون


در سال ۱۹۹۲، اخترشناسان، الکساندر والشتان و دیل فریل کشف چند سیاره در اطراف یک تپ‌اختر به نام پی‌اس‌آر بی۱۲۵۷+۱۲ را اعلام نمودند. این اکتشاف عموما به عنوان نخستین سامانه سیاره‌ای کشف شده در اطراف یک ستاره دیگر شناخته‌می‌شود. پس از آن در ۶ اکتبر ۱۹۹۵، میشل مایر و دیدیه کیلوز از دانشگاه ژنو، نخستین برون‌سیاره در حال گردش به دور یک ستاره معمولی رشته اصلی(۵۱ پگاسوس) را کشف نمودند.

کشف سایرات فراخورشیدی به ابهام دیگری در تعریف سیاره انجامید: نقطه‌ای که در آن سیاره تبدیل به ستاره می‌شود. بسیاری از سیارات فراخورشیدی شناخته‌شده جرمی چندین برابر مشتری دارند که نزدیک به جرم برخی از اجسام ستاره‌ای به نام کوتوله‌های قهوه‌ای است. کوتوله‌های قهوه‌ای عمومات به عنوان ستاره تلقی می‌شوند زیرا توانایی همجوشی دوتریم، که ایزوتوپ سنگین‌تر هیدروژن است، را دارا هستند. اگرچه اجرام آسمانی باید حداقل ۷۵ بار از مشتری سنگین‌تر باشند تا توانایی همجوشی هیدروژن را داشته‌باشند، اجسامی که تنها ۱۳ برابر از مشتری سنگین‌تر قادر به همجوشی دوتریم خواهند بود. هرچند که دوتریم بسیار نادر است و بیشتر کوتوله‌های قهوه‌ای فرایند همجوشی‌شان مدتها پیش از کشف آنها، متوقف شده‌است و این در عمل آنها را از سیارات بسیار بزرگ نامتمایز می‌سازد. 
... page1 - page2 - page3 ...