چرخه جهان – زمين (6)
قبل از آزمايش
|
دانش آموزان از اينترنت براي جستجوي تشكيل
سيارات استفاده ميكنند. |
سحابی اوریون (شکارچی)
●
مقايسه اينكه چطور سيارات تشكيل شدهاند.
●
مقايسه تشكيل زمين با سيارات ديگر
متراكم – جاذبه – سحابي – پيش سيارات
اينترنت – كاربرگ
گسترده ترين مدل پذيرفته شده براي منشاء
منظومه شمسي نظريه سحابي ناميده ميشود. نظريه بيان ميكند كه منظومه
شمسي از يك ابر موج دار بزرگ،
گاز سرد و گرد و غبار متراكم شده است. اين عقيده اروپايي در اواخر قرن
هيجدهم بنامهاي امانوئل كانت و پير لالاس
ارائه شد.
مشاهدات گسترده تر نشان داد كه نظريه سحابي بهترين توضيح منشاء منظومه
شمسي ميباشد، همه نظريه ها بايد با جمع آوري اطلاعات جديد تجديدنظر
بشوند. طبق فرضيات مربوط
به سحابي، منظومه شمسي به صورت يك سحابي شروع شده است. ناحيه ای در
كهكشان راه شيري كه تمركزي مارپيچ از گاز سرد و گرد و غبار بود. به واسطه
مقداري آشفتگي احتمالا از يك سحابی نزديك، اين ابر گاز و گرد و غباری
شروع به تراكم ميكند يا همديگر را تحت تأثير نيروي جاذبه خودشان ميكشند.
تمركز يا غلظت در ابتدا كم بود اما سرعت آن با افزايش تراکم مواد به سمت
مركز سحابي افزايش يافت. اين مسئله جاذبه را قوي تر و تراكم را سريعتر مي
كند. سحابي همچنين شروع به چرخش در خلاف جهت عقربه هاي ساعت ميكند،
هنگامي كه حركت زاويه اي مواد كشيده شده به سمت مركز را نگه ميدارد.
چرخش باعث ميشود كه مواد بدور مركز سحابي در حال تراكم به صورت يك صفحه
مسطح و صاف شود. در اين مرحله سحابي ها در مركز آن قرار ميگيرند. يك
هسته تقريبا كروي توسط يك صفحه احاطه شده است.
اين
سحابي متراكم شده و به صورت يك صفحه
چرخان
درمي أيد.
اين تصاوير صفحات
چرخان
واقعي را در كهكشان راه شيري نشان مي دهد.
اين تصاوير توسط
تلسكوپ
فضايي هابل
گرفته
شده است.
اين حالت توسط تلسكوپ هابل مشاهده شده است. بقيه نظريه سحابي، برپايه
مدارك غير مستقيم و مدل سازي بنا شده است. مركز سحابي تمايل به مخالفت با
نيروي جاذبه داشت. نهايتاً فشار و درجه حرارت در اين توده به اندازه كافي
زياد شد و باعث شكافت هسته اي گرديد و توده هستهاي به صورت يك ستاره،
خورشيد، درآمد. هنگاميكه اتفاق افتادن اين حالت، تراكم نيز در صفحه در
حال اتفاق افتادن بود. گاز و گرد و غبار به هم رسيدند و ذرات كوچكي درست
كردند كه تدريجاً با ذرات ديگر متصل شدند و اشياء بزرگتر و بزرگتري
ساختند. اين اشياء تا چندين صد كيلومتر قطر رشد كردند و به صورت پيش
سيارك ها در آمدند. پيش سيارك ها جاذبه خيلي قويتري نسبت به ذرات كوچك
گاز و گرد و غبار اطرافشان داشتند. آنها رفتاري شبيه جاروبرقي داشتند و
ذرات ريز اطراف خود را جذب ميكردند. پيش سيارك ها همچنين گاه گاهي به هم
برخورد ميكردند. اين به علاوه جمع كردن ذرات ريز تشكيل سيارات منظومه
شمسي را داد. جاذبه اين بدنه ها را به داخل اشكال كروي خودشان مي كشيد.
پيش سيارك ها هنوز در فضا نبودند كه تراكم اتفاق افتاد. هنگاميكه آنها
تشكيل شدند، صفحه سحابي به دور هسته همان
طور كه در بالا تشريح شد ميچرخيد. پيش سيارك ها اين حركت را توسط گرديدن
مدون خورشيد تازه بيرون آمده ادامه دادند. به علاوه پيش سيارك ها و
سيارات هناميكه تشكيل شدند، شروع به چرخش روي يك محور دروني كردند. اين
حالت زماني اتفاق افتاد كه مقداري از نيروي تصادم به صورت انرژي چرخشي در
آمد.
خورشيد از موادي كه در مركز صفحه
چرخان
متراكم شده اند شكل
گرفته
است.
قمرهاي
بزرگ سيارات غول پيكر گازي (مشتري،زحل، اورانوس و نپتون) به يك شكل
مشابه سيارات تشكيل شدند. قمرهاي كوچك سيارات غول پيكر گازي به علاوه
قمرهاي مريخ و پلوتون احتمالا خرده هاي باقيمانده از تشكيل سيارات كه
توسط جاذبه سيارات مخصوص به خود به دام افتاده اند، ميباشند. آنها قمرها
را به دام انداخته اند. قمر زمين احتمالا يك راه سومي را تشكيل داد كه از
تصادم بين زمين و پيش سيارك هاي بزرگ به وجود آمدند. منظومه شمسي از زمان
تشكيل خود شروع به كامل شدن كرده است. احتمال دارد كه مدارهاي سيارات از
ابتدا به شكل بيضي بوده اند و در طول زمان به صورت اشكال نسبتا مدور
امروزي تغيير يافته اند.
تعداد قمرهاي اطراف سيارات در طي جاذبه و
تصادم افزايش يافته است. قدرت خورشيد و مقدار تشعشع خورشيدي منتشر شده)
احتمالا تغيير يافته است. اين مسئله مهم ميباشد كه دانش آموزان بفهمند
كه منظومه شمسي يك مكان پويا مي باشد. به علاوه هر كدام از سيارات كامل
شدهاند. زمين مثال خوبي براي اين مسئلة است. تكامل حيات به طور اساسي
تركيب اتمسفر زمين و اقيانوس ها را تغيير داده است. اين مسئله همچنين تا
حد زيادي
وضعيت
سنگ هايي
كه دچار
هوا زدگي
شده اندو
همين طور وضعيت عناصرموجود
در آب كره و سنگ كره را تغيير داده است. هر كدام از سيارات تاريخچه
تكاملي مربوط به خود را دارا ميباشد.
بحث در مورد اينكه چطور منظومه شمسي تشكيل
شد،
ايجاد هياهوي زيادي مي كند.اگر
مذهب هم تا اندازه اي وارد بحث شما شد، تاكيد بر اين مسئله مهم است كه
فرضيه سحابي برپايه شواهد علمي بنا شده است و بهترين توضيح ما از اينكه
چطور منظومه شمسي تشكيل شده ميباشد، بنابراين، براي دانش آموزان مذهبي،
توضيح اين مطلب كمك ميكند كه علم لزوما در مورد اينكه منظومه شمسي چطور
تشكيل شد، توضيحي نميدهد. آنچه كه دانش آموزان در اين مورد فكر ميكنند
و حس مي كنند بستگي به پيش زمينه و آنچه كه والدينشان به آنها آموزش
ميدهند دارد آنها ممكن است ذهن خود را زماني كه به بلوغ رسيدند،از نو
بسازنند. ارائه اين مواد به عنوان شواهد علمي
به آنها كمك خواهد كرد كه خودشان نتيجه گيري كنند. به ياد آوريد كه
دانشمندان زيادي به اين امر معتقدند
و هيچ مخالفتي
در اين زمينه ندارند.
سيارات از غبار و
گاز
بخش صفحه ای بوجود آمده اند.
1 – تشكيل منظومه شمسي را براي دانش آموزان
تشريح كنيد. تصاوير سحابي، صفحه
سيارهاي
مسطح شده، و خورشيد را به آنها نشان دهيد نكته ديگري در اينجاست كه ما
هنوز نمي دانيم كه واقعا چگونه منظومه شمسي تشكيل شد اگرچه بيشتر مدارك
بر نظريه سحابي اشاره دارند. در زير دو داستان كوتاه در مورد چگونگي
تشكيل منظومه شمسي وجود دارد. يادآوري كنيد كه تشكيل هستي را با تشكيل
منظومه شمسي اشتباه نگيرند.
جهان سرد: به عنوان يك داستان ، يك سحابي تحت تأثير
نيروي جاذبه فرو ميافتد.
تركيب
ذرات با همديگر ذرات بزرگتر را تشكيل ميدهندو در حين
چرخش
ذرات بيشتري جذب ميكنند. انرژي آزاد شده در طي اين فرو افتادن به
صورت انرژي جنبشي در مي آيد.
حركت به دو صورت عمده در مي آيد، چرخش (حركت وضعي)
گردش يا (حركت انتقالي) اشيايي كه ميگردند تمايل دارند يك نيروي جاذبه
به سمت تودههاي بزرگتر جذب
شوند.زمانيكه
انرژي افتادن اوليه تبديل شده باعث تشكيل يك سيستم سيارهاي با يك خورشيد
و سيارات ميشود.
به نظر ساده ميرسد. اما همه مدارك و شواهد همين
نيست و ممكن است تغيير كند.
جهان داغ (گرم):
خط مشي فكري ديگر توسط
Count
Buffon در سال 1794
پيشنهاد شد به اين حالت كه دو ستاره در شب به هم برخورد
كردهاند. اين فرضيه تصادم نياز به اين
دارد كه فكر كنيم زمین
در زمان تشكيل داغ بوده است.
بنابراين شواهد حاصل از فهم اينكه چطور زمين در طول 5/4 ميليارد سال
گذشته تكامل يافته، پيشنهاد ميكند
كه زمين يك شروع سرد و سپس طي فرآيند راديو
اكتيوته شكافت و جاذبه گرم شده است.
