موسسه طبيعت آسمان شب

اتمسفر زمين تركيبي خوشايند از نيتروژن و اكسيژن (به‌ ترتيب ۷۸ و ۲۱درصد)، كمي بخار آب، دي‌اكسيد كربن و ساير مولكول‌هاي گازي است. فشار اتمسفري نيز ۱۰۱.۳۲۵ كيلوپاسكال است كه تا ارتفاع تقريبا ۸.۵ كيلومتري اعمال مي‌شود.

در مجموع، جو زمين پرثمر و حيات‌بخش است ولي ساير سياره‌هاي منظومه شمسي چطور؟ تركيب و فشار جوي آن‌ها چگونه است؟ هر سياره‌اي در منظومه شمسي نوعي جو دارد. بعضي از آن‌ها بسيار نازك و رقيق (اگزوسفر عطارد) و بعضي ديگر فوق‌العاده متراكم و قوي (جو غول‌هاي گازي) هستند.

بسته به تركيب سياره، چه سنگي باشد يا يك غول گازي يا يخي، گازهاي تشكيل‌دهنده جو از هيدروژن و هليوم تا عناصر پيچيده‌تر مثل اكسيژن، دي‌اكسيد كربن، آمونياك و متان متغير هستند. حتما مي‌دانيد كه جو سياره‌هاي ديگر قابل‌ تنفس نيست و از حيات پشتيباني نمي‌كند، ولي موضوع فقط اين نيست. تا انتهاي اين مقاله با ما همراه باشيد تا با اتمسفر سياره‌هاي ديگر بيشتر آشنا شويد.

اتمسفر عطارد

عطارد بسيار گرم‌تر و كوچك‌تر از آن است كه جو داشته باشد. با اين‌ حال، يك اگزوسفر ضعيف و متغير دارد كه از هيدروژن، هليوم، اكسيژن، سديم، كلسيم، پتاسيم و بخار آب تشكيل شده است. فشار اتمسفريك عطارد حدود ^۱۴-۱۰ بار يا معادل يك كوادريليونم فشار جوي زمين است.

دانشمندان معتقدند كه اگزوسفر عطارد از ذره‌هاي به‌ دست‌آمده از باد خورشيدي، خروج گازهاي آتشفشاني و زباله‌هايي كه به‌ دليل برخورد ريز شهاب سنگ وارد مدار شده‌اند، تشكيل شده است. از آن‌ جايي ‌كه عطارد اتمسفر كارآمدي ندارد، نمي‌تواند گرماي خورشيد را حفظ كند. اين امر همراه با خروج از مركز بالا باعث مي‌شود عطارد تغييرات قابل‌ توجه دما را تجربه كند.

در حاليكه دما در سمتي كه رو به خورشيد است به ۷۰۰ كلوين (۴۲۷ درجه سانتيگراد) مي‌رسد، در سمتي كه در سايه قرار دارد به ۱۰۰ كلوين (۱۷۳- درجه سانتيگراد) كاهش مي‌يابد.

اتمسفر زهره

اتمسفر بسيار متراكم زهره كه عمدتا از دي‌ اكسيد كربن با مقدار كمي نيتروژن تشكيل شده است، مشاهده سطح اين سياره را دشوار مي‌كند. فشار اتمسفري زهره ۹۲ بار (۹.۲ مگاپاسكال)، يعني ۹۲ برابر فشار در سطح زمين است. جرم جو آن نيز ۹۳ برابر زمين است.

زهره گرم‌ترين سياره منظومه شمسي است كه ميانگين دماي سطح آن به ۷۳۵ كلوين (۴۶۲ درجه سانتيگراد/۸۶۳.۶ درجه فارنهايت) مي‌رسد. دماي بالاي زهره به‌ دليل اتمسفر غني از دي‌ اكسيد كربن است كه همراه با ابرهاي ضخيم دي‌ اكسيد گوگرد، قوي‌ترين اثر گلخانه‌اي را در منظومه شمسي ايجاد مي‌كند.

بالاي لايه متراكم دي‌ اكسيد كربن، ابرهاي ضخيمي قرار دارند كه عمدتا از دي‌ اكسيد گوگرد و قطره‌هاي اسيد سولفوريك تشكيل شده‌اند. اين ابرها حدود ۹۰درصد از نور خورشيد دريافت‌شده را در فضا پخش مي‌كنند.

يكي از پديده‌هاي رايج زهره بادهاي شديد است كه سرعت آن‌ها به ۸۵ متر بر ثانيه (۳۰۰ كيلومتر در ساعت/ ۱۸۶.۴مايل در ساعت) در بالاي ابرها مي‌رسد و هر چهار تا پنج روز دور سياره مي‌چرخند. سرعت اين بادها ۶۰ برابر سرعت چرخش زهره است، در حاليكه سريع‌ترين بادهاي زمين فقط ۱۰ تا ۲۰درصد سرعت چرخش آن هستند.

فضاپيماهاي تحقيقاتي كشف كرده‌اند كه ابرهاي متراكم زهره درست مثل ابرهاي زمين قادر به توليد رعد و برق هستند. بروز متناوب آن‌ها كه حداقل نصف ميزان رعد و برق در زمين است، الگوي مرتبط با فعاليت آب‌وهوايي را نشان مي‌دهد.

تلسكوپ بازتابي ۱۱۴ ميلي‌متري نايت‌اسكاي مدل Astroguide 114AZ

تلسكوپ بازتابي ۱۱۴ ميلي‌متري نايت‌اسكاي مدل Astroguide 114AZ، يك تلسكوپ بازتابي (نيوتني) بسيار قدرتمند و پيشرفته است كه تجهيزات بسيار كاملي براي كشف شگفتي‌هاي آسمان شب دارد. يك تلسكوپ سبك و قابل حمل و در عين حال با گردآوري نور بالا و قدرتمند كه بسيار مناسب نوجوانان، دانش‌آموزان و بزرگسالاني است كه ميخواهند رصد آسمان را شروع كنند.

Astroguide 114AZ بيش از ۲۵۰ برابر گردآوري نور دارد و مي‌تواند تا ۲۲۸ برابر بزرگ‌نمايي كاربردي داشته باشد كه كاملا براي مشاهده دهانه هاي ماه، قمرهاي مشتري، حلقه زحل، خوشه‌هاي ستاره اي و موارد ديگر بسيار مناسب است.

Astroguide 114AZ تركيبي كامل از كيفيت، ارزش، تجهيزات كامل و قدرت است.

مشخصات و ساختار اپتيكي

Astroguide 114AZ يك تلسكوپ بازتابي (نيوتني) است و آينه اصلي ۱۱۴ ميلي‌متري آن از جنس شيشه بسيار باكيفيت با بازتاب بسيار بالا و پوشش كامل از جنس آلومنيوم/ دي اكسيد سيليسيم با فاصله كانوني ۵۰۰ ميلي‌متر ساخته شده‌است.

مهم‌ترين كار يك تلسكوپ گردآوري نور است، يعني همان‌كاري كه چشم ما براي ديدن انجام مي‌دهد را تلسكوپ چندين برابر قوي‌تر انجام مي‌دهد. Astroguide 114AZ ، در حدود ۲۵۰ برابر چشم انسان گردآوري نور دارد، يعني بيش از ۲ برابر يك تلسكوپ ۷۶ ميلي‌متري و ۲٫۵ برابر يك تلسكوپ ۷۰ ‌ميلي‌متري.

علاوه بر گردآوري نور بالا، با توجه به آينه ۱۱۴ ميلي‌متري و با كيفيت، بزرگ‌نمايي قابل قبول Astroguide 114AZ چيزي در حدود ۲۲۸ برابر است (به ازاي هر ميلي‌متر ۲ برابر) و مي‌توانيد تصاوير بسيار هيجان‌انگيزي از ماه و سيارات و اجرام اعماق آسمان با اين تلسكوپ ببينيد.

فوكوسر  تلسكوپ يكي ديگر از بخش‌هاي مهم يك تلسكوپ است و عملكرد خوب و دقيق آن باعث مي‌شود تا  تصويري شفاف و واضح داشته باشيد. فوكوسر اين تلسكوپ از نوع  Gear rack است و به خوبي و با دقت بالا عمل مي‌كند.

نكته ديگري كه وجود دارد استفاده از استاندارد ۱.۲۵ اينچ در قطعات اپتيكي مانند چشمي‌ها، بارلو و فوكوسر اين تلسكوپ است كه برتري و تفاوت بسيار زيادي نسبت به مدل‌هاي مشابه بازار با چشمي‌هاي 0.۹۶۵ اينچ كه معمولا كيفيت بسيار پاييني دارند، ايجاد مي‌كند. ميدان ديد در چشمي‌هاي ۱.۲۵ اينچ بسيار وسيع‌تر است و وضوح تصوير بسيار بالاتري نسبت به چشمي‌هاي 0.۹۶۵ اينچ دارد.

بدنه تلسكوپ از فلز و آلومينوم است اما در عين حال سبك و قابل حمل است.

سه پايه تلسكوپ بازتابي ۱۱۴ ميلي‌متري نايت‌اسكاي مدل Astroguide 114AZ از استيل ضدزنگ ساخته شده و بسيار مقاوم و مستحكم است. ارتفاع سه‌ پايه قابل تنظيم است و به راحتي حتي بر روي سطوح ناهموار نيز تراز مي‌شود.

ارتفاع آن در كم‌ترين حالت ۱۰۵ سانتي‌متر و در حالت كاملا باز  ۱۵۵ سانتي‌متر است. مقر تلسكوپ به راحتي در هر دو محور افقي و عمودي قابل هدايت و كنترل است. در محور افقي براي جستجوي دقيق‌تر يك اهرم حركت ريز تعبيه شده است.

لوازم جانبي همراه

همراه اين تلسكوپ دو عدد چشمي استاندارد با قطر ۱.۲۵ اينچ با فاصله كانوني‌هاي ۲۵ ميلي‌متر و ۱۰ ميلي‌متر وجود دارد كه همگي از جنس شيشه با كيفيت ساخته شده و پوشش چند لايه و ضد انعكاس دارند و بدنه آنها از فلز است و به ترتيب بزرگ‌نمايي ۲۰ و ۵۰ برابر ايجاد مي‌كنند.

داخل پكيج تلسكوپ يك بارلو ۲ برابر  آداپتوري با امكان اتصال به دوربين عكاسي نيز وجود دارد. بارلو ابزاري است كه نسبت به ضريبي كه دارد بزرگ‌نمايي شما را افزايش مي‌دهد. اين بارلو بزرگ‌نمايي هر چشمي را ۲ برابر افزايش مي‌دهد و به ترتيب با چشمي ۲۵ ميلي‌متر ۴۰ برابر بزرگ‌نمايي و با چشمي ۱۰ ميلي‌متر ۱۰۰ برابر بزرگ‌نمايي خواهيد داشت.

به دليل بزرگ‌نمايي زياد، جستجو و يافتن اجرام در آسمان و زمين با يك تلسكوپ كار دشواري است. به همين دليل تلسكوپ بازتابي ۱۱۴ ميلي‌متري نايت‌اسكاي مدل Astroguide 114AZ از يك جوينده نور قرمز بهره مي‌برد كه براي يافتن اجرام در آسمان بسيار كاربردي است.

بعد از انجام مراحلي ساده و هم‌راستا كردن تلسكوپ و جوينده به راحتي مي‌توانيد از طريق جوينده نور قرمز اجرام را پيدا كنيد و با استفاده از تلسكوپ با بزرگ‌نمايي بيشتر آنها را مشاهده كنيد.

يكي ديگر از نيازهاي رصدگران و علاقه‌مندان آسمان، عكاسي از طريق تلسكوپ با بزرگ‌نمايي بالا است. روش‌هاي مختلفي براي عكاسي با يك تلسكوپ وجود دارد. استفاده از دوربين‌هاي عكاسي DSLR، دوربين‌هاي مخصوص عكاسي با تلسكوپ يا CCDها و يا ساده‌ترين روش استفاد از گوشي تلفن همراه.

همراه استروگايد 114AZ يك رابط و نگهدارنده گوشي موبايل وجود دارد تا شما به راحتي بتوانيد تلفن همراه خود را روي چشمي تلسكوپ قرار داده و از هر آنچه از داخل چشمي ديده مي‌شود، چه شب و چه روز، عكاسي و فيلم‌برداري كنيد.

ديگر وسيله همراه اين تلسكوپ كيف حمل برزنتي است. اين كيفت كاملا مناسب حمل و نقل تلسكوپ آماده شده و تمام وسايل جانبي به همراه پايه و لوله تلسكوپ محل قرارگيري مخصوص خود را دارند و به راحتي داخل آن قرار مي‌گيرند تا با آسودگي بتوانيد تلسكوپ خود را جا به جا كنيد.

ويژگي هاي تلسكوپ بازتابي ۱۱۴ ميلي‌متري نايت‌اسكاي مدل Astroguide 114AZ

• قطر آينه اوليه 114 ميلي‌متر با فاصله كانوني 500 ميلي‌متر
• همراه با دو عدد چشمي 25 و 10 (1.25 اينچ)
• بزرگنمايي 20 برابر، 40 برابر، 50 برابر و 100 برابر (قابل ارتقا تا 228 برابر)
• تلسكوپ بازتابي ۱۱۴ ميلي‌متري نايت‌اسكاي مدل Astroguide 114AZ ايده‌آل براي  رصدگران تازه كار
• بدنه آلومينيمي همراه با سه پايه استيل ضدزنگ
• لنزها از جنس شيشه مرغوب با كيفيت بالا و پوشش كامل و بدنه فلزي
• همراه با كيف برزنتي، سيني ابزار، رابط عكاسي با موبايل و جوينده
• سبك و قابل حمل

اتمسفر زمين

جو زمين از نيتروژن، اكسيژن، بخار آب، دي‌اكسيد كربن و ساير گازهاي كمياب تشكيل شده است و پنج لايه دارد كه عبارت‌اند از تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر و اگزوسفر. به‌ عنوان يك قاعده، هرچه در اتمسفر بالا برويم و از سطح زمين دور شويم، فشار و چگالي هوا كاهش مي‌يابد.

تروپوسفر نزديك‌ترين لايه به زمين است كه از سطح تا ارتفاع ۱۲ و ۱۷ كيلومتر (سطح تا ارتفاع ۷ و ۱۰.۵۶ مايل) امتداد دارد. اين لايه تقريبا ۸۰درصد از جرم جو زمين را تشكيل مي‌دهد و تقريبا تمام بخار آب يا رطوبت جوي را در خود جا داده است. بيشتر تغييرات آب‌وهوايي زمين در اين لايه رخ مي‌دهد.

استراتوسفر از بالاي تروپوسفر شروع مي‌شود و تا ارتفاع ۵۰ تا ۵۵ كيلومتري زمين (۳۱ تا ۳۴ مايل) ادامه دارد. لايه اوزون، بخشي از جو زمين كه غلظت نسبتا بالايي از گاز ازن دارد، در اين لايه قرار گرفته است.

لايه بعدي مزوسفر است كه از فاصله ۵۰ تا ۸۰ كيلومتري (۳۱ تا ۵۰ مايلي) بالاتر از سطح دريا امتداد دارد. اين لايه با ميانگين دماي ۸۵- درجه سانتيگراد (۱۲۰- درجه فارنهايت/۱۹۰ كلوين)، سردترين جاي زمين است.

ترموسفر، دومين لايه مرتفع اتمسفر، از ارتفاع حدود ۸۰ كيلومتري (۵۰ مايلي) تا ترموپاوز در ارتفاع ۱۰۰۰-۵۰۰ كيلومتري (۶۲۰-۳۱۰ مايلي) امتداد دارد.

در بخش پاييني ترموسفر، از ۸۰ تا ۵۵۰ كيلومتر (۵۰ تا ۳۴۲ مايل)، يونوسفر قرار گرفته است كه در آن ذره‌ها توسط تابش خورشيدي يونيزه مي‌شوند. اين لايه كاملا بدون ابر و بخار آب است. همچنين پديده‌هايي مثل شفق قطبي شمالي و جنوبي در اين ارتفاع رخ مي‌دهند.

اگزوسفر، بيروني‌ترين لايه جو زمين، از بالاي ترموسفر در ارتفاع حدود ۷۰۰ كيلومتري از سطح دريا شروع مي‌شود و تا حدود ۱۰ هزار كيلومتر (۶۲۰۰ مايل) از سطح زمين ادامه دارد. اگزوسفر در نهايت با خلاء فضا ادغام شده است. اين لايه عمدتا از مقادير بسيار كم هيدروژن و هليوم و چند مولكول سنگين‌تر از جمله نيتروژن، اكسيژن و دي‌ اكسيد كربن تشكيل شده است.

اگزوسفر بيش از حد بالا است و امكان وقوع هيچ پديده هواشناسي در آن وجود ندارد. با اين‌ حال شفق قطبي گاهي در قسمت پاييني اگزوسفر، جايي كه به ترموسفر چسبيده است رخ مي‌دهد.

ميانگين دماي سطح زمين تقريبا ۱۴ درجه سانتيگراد است. گرم‌ترين دماي ثبت‌شده روي زمين ۷۰.۷ درجه سانتيگراد (۱۵۹ درجه فارنهايت) بود كه در كوير لوت ايران ثبت شد. سردترين دماي زمين نيز در پايگاه وستوك اتحاد جماهير شوروي در قطب جنوب اندازه‌گيري شد كه به پايين‌ترين حد تاريخي ۸۹.۲- درجه سانتيگراد (۱۲۹- درجه فارنهايت) رسيد.

اتمسفر مريخ

سياره مريخ اتمسفر بسيار نازكي دارد كه از ۹۶درصد د‌ي‌اكسيد كربن، ۱.۹۳درصد آرگون، ۱.۸۹درصد نيتروژن و مقداري اكسيژن و آب تشكيل شده است. جو مريخ كاملا غبارآلود است و ذره‌هايي با قطر ۱.۵ميكرومتر در آن معلق هستند. اين ذره‌ها باعث مي‌شوند وقتي از سطح مريخ به آسمان نگاه مي‌كنيم قهوه‌اي مايل به زرد به‌نظر برسد. فشار اتمسفريك مريخ بين ۰.۴ و ۰.۸۷ كيلوپاسكال، معادل تقريبا ۱درصد فشار زمين در سطح دريا، است.

اتمسفر نازك و فاصله زياد از خورشيد باعث شده است دماي سطح مريخ بسيار سردتر از زمين باشد. ميانگين دماي اين سياره ۴۶- درجه سانتيگراد (۵۱ درجه فارنهايت) است كه در طول زمستان در قطب‌ها به ۱۴۳- درجه سانتيگراد (۲۲۵.۴- درجه فارنهايت) و در ظهرهاي تابستان در خط استوا حداكثر به ۳۵ درجه سانتيگراد (۹۵ درجه فارنهايت) مي‌رسد.

اين سياره طوفان‌هاي گرد و غباري را تجربه مي‌كند كه ممكن است به چيزي شبيه گردبادهاي كوچك تبديل شوند. طوفان‌هاي بزرگ‌تر زماني رخ مي‌دهند كه گرد و غبار وارد اتمسفر شود و خورشيد آن را گرم كند.

هواي پر از گرد و غبار گرم بالا مي‌آيد و بادها قوي‌تر مي‌شوند. در نهايت ممكن است طوفان‌هايي ايجاد شوند كه هزاران كيلومتر وسعت دارند و ماه‌ها طول مي‌كشند. وقتي طوفان‌ها به اين اندازه بزرگ شوند، بخش زيادي از سطح مريخ را از ديد مخفي مي‌كنند.

مقدار كمي متان با غلظت تخميني حدود ۳۰ قسمت در ميليارد (ppb) در اتمسفر مريخ شناسايي شده است. بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه اين ماده از مناطق خاصي آزاد شده است. منطقه اول بين Isidis و Utopia Planitia (۳۰ درجه شمالي ۲۶۰ درجه غربي) و دومي در Arabia Terra (۰ درجه شمالي ۳۱۰ درجه غربي) قرار دارد.

آمونياك نيز توسط ماهواره مارس اكسپرس در مريخ شناسايي شده است، اگر چه عمر نسبتا كمي دارد. دقيقا معلوم نيست اين آمونياك از كجا آمده است، ولي فعاليت‌هاي آتشفشاني به‌ عنوان منبع احتمالي آن پيشنهاد شده‌اند.

اتمسفر مشتري

مشتري مثل زمين، شفق‌هاي قطبي را در نزديكي قطب‌هاي شمالي و جنوبي خود تجربه مي‌كند، با اين تفاوت كه فعاليت شفقي در مشتري بسيار شديدتر است و به‌ ندرت متوقف مي‌شود. تشعشع‌هاي شديد، ميدان مغناطيسي مشتري و مواد آتشفشاني آيو (قمر مشتري) كه با يونوسفر اين سياره واكنش مي‌دهند، نمايش نوري واقعا جذابي ايجاد مي‌كند.

مشتري الگوهاي آب‌وهوايي خشني را تجربه مي‌كند. سرعت باد ۱۰۰ متر بر ثانيه (۳۶۰ كيلومتر در ساعت) در بعضي مناطق رايج است و گاهي به ۶۲۰ كيلومتر در ساعت (۳۸۵ مايل در ساعت) مي‌رسد.

طوفان‌ها در عرض چند ساعت شكل مي‌گيرند و ممكن است وسعت آن‌ها در طول شب به چند هزار كيلومتر برسد. يك طوفان خاص، لكه سرخ بزرگ، حداقل از اواخر دهه ۱۶۰۰ در جريان است و در طول تاريخ كوچك و بزرگ شده است. در سال ۲۰۲۱، پيشنهاد شد كه لكه سرخ بزرگ ممكن است در نهايت ناپديد شود.

مشتري هميشه با ابرهاي متشكل از بلورهاي آمونياك و احتمالا هيدروسولفيد آمونيوم پوشيده شده است. اين ابرها در تروپوپوز قرار دارند و در نوارهايي با عرض‌هاي جغرافيايي مختلف قرار گرفته‌اند كه به مناطق گرمسيري معروف هستند.

لايه ابر حدود ۵۰ كيلومتر (۳۱ مايل) عمق دارد و حداقل از دو طبقه ابر تشكيل شده است: يك لايه ضخيم در پايين و يك منطقه نازك‌تر.

همچنين رعد و برق‌هاي شناسايي‌شده در اتمسفر مشتري نشان مي‌دهند كه ممكن است لايه نازكي از ابرهاي آبي زير لايه آمونياك وجود داشته باشد. احتمالا قطبيت آب، جدايش بار موردنياز را براي رعد و برق ايجاد مي‌كند. بر اساس مشاهده‌ها، اين تخليه‌هاي الكتريكي مي‌توانند تا هزار برابر قوي‌تر از چيزي باشند كه روي زمين مي‌بينيم.

اتمسفر زحل

اتمسفر بيروني زحل شامل ۹۶.۳درصد هيدروژن مولكولي و ۳.۲۵درصد هليوم است. اين غول گازي حاوي عناصر سنگين‌تري نيز است، اگرچه مقدار آن‌ها نسبت به هيدروژن و هليوم مشخص نيست. فرض بر اين است كه با فراواني اوليه عناصر بعد از شكل‌گيري منظومه شمسي مطابقت دارند.

مقادير كمي آمونياك، استيلن، اتان، پروپان، فسفين و متان نيز در جو زحل شناسايي شده است. ابرهاي بالايي از كريستال‌هاي آمونياك تشكيل شده‌اند، در حاليكه به‌ نظر مي‌رسد ابرهاي پايين‌تر از هيدروسولفيد آمونيوم (NH₄SH) يا آب تشكيل شده‌اند.

تشعشع‌هاي فرابنفش خورشيد باعث فوتوليز متان در اتمسفر فوقاني مي‌شود كه نتيجه آن مجموعه‌اي از واكنش‌هاي شيميايي هيدروكربني است. محصول اين واكنش‌ها توسط گرداب‌ها و انتشار به پايين منتقل مي‌شود.

اتمسفر زحل الگوي نواري شبيه مشتري دارد، ولي نوارهاي آن در نزديكي خط استوا بسيار كم‌نورتر و عريض‌تر هستند. اين نوارها مثل ابر مشتري به لايه‌هاي بالايي و پاييني تقسيم مي‌شوند كه بر اساس عمق و فشار، تركيب متفاوتي دارند.

در لايه‌هاي بالايي، دما بين ۱۰۰ تا ۱۶۰ كلوين و فشار بين ۰.۵تا ۲ بار است و ابرها از يخ آمونياك تشكيل شده‌اند. ابرهاي يخ آب از سطحي شروع مي‌شوند كه فشار حدود ۲.۵ بار است و تا ۹.۵ بار، جايي كه دما بين ۱۸۵ تا ۲۷۰ كلوين است، ادامه دارند.

در اين لايه، نواري از يخ هيدروسولفيد آمونيوم در محدوده فشار ۳ تا ۶ بار و دماي ۲۹۰ تا ۲۳۵ كلوين قرار دارد. در نهايت لايه‌هاي پايين‌تر با فشار بين ۱۰ تا ۲۰ بار و دماي ۲۷۰ تا ۳۳۰ كلوين، حاوي قطره‌هاي آب با آمونياك در محلول آبي است.

در حاليكه مشتري لكه سرخ بزرگ دارد، زحل به‌ صورت دوره‌اي چيزي دارد كه به‌ عنوان لكه سفيد بزرگ شناخته مي‌شود. اين پديده منحصربه‌فرد ولي كوتاه مدت يك بار در هر سال زحل، معادل تقريبا هر ۳۰ سال زميني، در زمان انقلاب تابستاني نيمكره شمالي رخ مي‌دهد.

اين لكه‌ها ممكن است چند هزار كيلومتر عرض داشته باشند و در سال‌هاي ۱۸۷۶، ۱۹۰۳، ۱۹۳۳، ۱۹۶۰ و ۱۹۹۰ مشاهده شده‌اند. كاوشگر فضايي كاسيني در سال ۲۰۱۰ نوار بزرگي از ابرهاي سفيد را به نام اختلال الكترواستاتيك شمالي مشاهده كرد كه زحل را دربرگرفته‌اند.

بادهاي زحل پس از نپتون، دومين بادهاي سريع در ميان سياره‌هاي منظومه شمسي هستند. داده‌هاي وويجر نشان مي‌دهد اوج سرعت بادهاي شرقي به ۵۰۰ متر بر ثانيه (۱۸۰۰ كيلومتر در ساعت) مي‌رسد.

شواهدي از آب‌ و‌ هواي طوفاني در قطب‌هاي شمالي و جنوبي زحل مشاهده شده است. اين شواهد در قطب شمال به‌ شكل يك الگوي موج شش‌ ضلعي و در جنوب يك رودباد عظيم است.

الگوي موج شش‌ضلعي پايدار در اطراف قطب شمال اولين بار در تصاوير وويجر مورد توجه قرار گرفت. اضلاع شش‌ ضلعي هر كدام حدود ۱۳۸۰۰ كيلومتر (۸۶۰۰ مايل) طول دارند كه بيشتر از قطر زمين است. اين ساختار با دوره چرخشي ۱۰ ساعت و ۳۹ دقيقه و ۲۴ ثانيه مي‌چرخد كه احتمالا معادل دوره چرخشي درون زحل است.

گرداب قطب جنوب زحل اولين بار با استفاده از تلسكوپ فضايي هابل رصد شد. تخمين زده مي‌شود كه اين طوفان‌ها بادهايي با سرعت ۵۵۰ كيلومتر در ساعت ايجاد مي‌كنند. آن‌ها از نظر اندازه با زمين قابل‌ مقايسه هستند و تصور مي‌شود ميلياردها سال است كه ادامه دارند.

در سال ۲۰۰۶، كاوشگر فضايي كاسيني طوفاني را مشاهده كرد كه چشم كاملا مشخصي داشت. چنين طوفاني در هيچ سياره‌اي غير از زمين، حتي در مشتري، مشاهده نشده بود.

اتمسفر اورانوس

اتمسفر اورانوس مثل زمين، بسته به دما و فشار به چند لايه تقسيم شده است. اين سياره مثل ساير غول‌هاي گازي سطح محكمي ندارد.

دانشمندان سطح را به‌ عنوان منطقه‌اي تعريف مي‌كنند كه فشار اتمسفريك از يك بار (فشار زمين در سطح دريا) بيشتر باشد. هر چيزي كه از راه دور قابل‌ سنجش باشد، حدود ۳۰۰ كيلومتر زير سطح ۱ بار نيز به‌ عنوان جو در نظر گرفته مي‌شود.

بر اين اساس، اتمسفر اورانوس به سه لايه تقسيم مي‌شود. لايه اول تروپوسفر است كه بين ارتفاع ۳۰۰- كيلومتر زير سطح و ۵۰  كيلومتر بالاي آن قرار دارد. فشار در اين لايه بين ۱۰۰ تا ۰.۱ بار (۱۰ مگاپاسكال تا ۱۰ كيلوپاسكال) متغير است.

لايه دوم استراتوسفر است كه بين ۵۰ تا ۴ هزار كيلومتر قرار دارد و فشاري بين ۰.۱ و ^۱۰-۱۰ (۱۰ كيلوپاسكال تا ۱۰ ميكروپاسكال) را تجربه مي‌كند.

تروپوسفر متراكم‌ترين لايه در جو اورانوس است. دماي آن از ۳۲۰ كلوين (۴۶.۸۵ درجه سانتيگراد/ ۱۱۶ درجه فارنهايت) در پايه (۳۰۰-كيلومتر) تا ۵۳ كلوين (۲۲۰-درجه سانتيگراد/۳۶۴-درجه فارنهايت) در ۵۰ كيلومتر متغير است.

بالاي اين لايه سردترين نقطه منظومه شمسي محسوب مي‌شود. منطقه تروپوپاز مسئول بخش زيادي از انتشار مادون قرمز حرارتي اورانوس است، بنابراين دماي آن ۰.۳ ± ۵۹.۱ است.

داخل تروپوسفر لايه‌هايي از ابرها وجود دارد. ابرهاي آبي در پايين‌ترين فشار و ابرهاي هيدروسولفيد آمونيوم بالاي آن‌ها قرار گرفته‌اند. سپس ابرهاي آمونياك و سولفيد هيدروژن و در نهايت، ابرهاي نازك متان لايه‌هاي بعدي را تشكيل مي‌دهند.

دما در استراتوسفر تا حد زيادي به‌دليل گرماي ناشي از تابش خورشيد از ۵۳ كلوين (۲۲۰-درجه سانتي گراد/۳۶۴-درجه فارنهايت) در سطح بالايي تا بين ۸۰۰ و ۸۵۰ كلوين (۵۷۷-۵۲۷ درجه سانتي گراد/۱۰۷۰-۹۸۰ درجه فارنهايت) در پايه ترموسفر متغير است.

استراتوسفر حاوي مه اتان است كه ممكن است در ظاهر كسل‌كننده اين سياره نقش داشته باشد. استيلن و متان نيز وجود دارند كه به گرم شدن استراتوسفر كمك مي‌كنند.

بيروني‌ترين لايه، ترموسفر و تاج، از ارتفاع ۴ هزار تا ۵۰ هزار كيلومتر از سطح گسترش يافته است. اين منطقه دماي يكنواخت ۸۵۰-۸۰۰ كلوين (۵۷۷ درجه سانتيگراد/ ۱۰۷۰ درجه فارنهايت) دارد، اگر چه دانشمندان دليل آن را نمي‌دانند. از آن‌ جايي‌ كه فاصله اورانوس از خورشيد بسيار زياد است، ميزان جذب نور خورشيد نمي‌تواند علت اصلي آن باشد.

آب‌وهواي اورانوس مثل مشتري و زحل از الگوي مشابهي پيروي مي‌كند كه در آن سيستم‌ها به نوارهايي تقسيم شده‌اند كه دور سياره مي‌چرخند. بادهاي اورانوس مي‌توانند به سرعت ۹۰۰ كيلومتر در ساعت (۵۶۰ مايل در ساعت) برسند و طوفان‌هاي عظيمي را مانند آنچه در سال ۲۰۱۲ توسط تلسكوپ فضايي هابل مشاهده شد، ايجاد كنند.

مشابه لكه سرخ بزرگ مشتري، اين لكه سياه يك گرداب ابري عظيم با ابعاد ۱۷۰۰ كيلومتر در ۳ هزار كيلومتر (۱۱۰۰ مايل در ۱۹۰۰ مايل) بود.

اتمسفر نپتون

در ارتفاع زياد، اتمسفر نپتون ۸۰ درصد هيدروژن و ۱۰درصد هليوم است و مقدار كمي متان دارد. جذب نور قرمز توسط متان اتمسفر باعث مي‌شود نپتون مثل اورانوس آبي به‌ نظر برسد، اگرچه تيره‌تر و واضح‌تر از آن است. از آن‌ جايي ‌كه محتواي متان جو نپتون شبيه اورانوس است، احتمالا عناصر ديگري در رنگ تيره‌تر نپتون نقش دارند.

جو نپتون به دو بخش اصلي تقسيم مي‌شود: تروپوسفر پايين (جايي كه دما با افزايش ارتفاع كاهش مي‌يابد) و استراتوسفر (جايي كه دما با افزايش ارتفاع افزايش مي‌يابد). مرز بين اين دو، تروپوپوز، فشار ۰.۱ بار (۱۰ كيلو پاسكال) دارد.

طيف‌سنجي نپتون نشان مي‌دهد كه استراتوسفر پاييني آن به‌ دليل تراكم محصولات ناشي از برهم‌كنش اشعه ماوراء بنفش و متان (يعني فوتوليز)، از جمله اتان و اتين، مه‌آلود است. استراتوسفر همچنين مقادير كمي مونوكسيد كربن و سيانيد هيدروژن دارد كه مسئول گرم‌تر بودن استراتوسفر نپتون نسبت به اورانوس هستند.

به‌ دلايلي كه هنوز مشخص نيست، ترموسفر اين سياره دماي غيرعادي بالايي در حدود ۷۵۰ كلوين (۴۷۶.۸۵ درجه سانتيگراد/۸۹۰ درجه فارنهايت) را تجربه مي‌كند. فاصله نپتون از خورشيد خيلي دور است. بنابراين اين گرما توسط تابش فرابنفش ايجاد نمي‌شود و حتما مكانيسم گرمايش ديگري وجود دارد.

اين مكانيسم ممكن است برهم‌كنش جو با يون‌هاي موجود در ميدان مغناطيسي سياره يا امواج گرانشي دروني پراكنده‌شده در اتمسفر باشد.

از آ‌‌ن‌ جايي ‌كه نپتون يك جسم جامد نيست، جو آن تحت چرخش ديفرانسيل قرار مي‌گيرد. منطقه وسيع استوايي با دوره‌اي حدود ۱۸ ساعت مي‌چرخد ​​كه كندتر از چرخش ۱۶.۱ ساعته ميدان مغناطيسي سياره است. در مقابل، مناطق قطبي دوره چرخش ۱۲ ساعته دارند.

اين چشم‌گيرترين چرخش ديفرانسيل در منظومه شمسي است و منجر به برش باد عرضي قوي و طوفان‌هاي شديد مي‌شود. سه مورد از تاثيرگذارترين طوفان‌ها در سال ۱۹۸۹ توسط كاوشگر فضايي وويجر ۲ مشاهده شدند و سپس بر اساس ظاهرشان نامگذاري شدند.

اولين موردي كه مشاهده شد، يك گردباد عظيم به ابعاد ۱۳ هزار در ۶۶۰۰ كيلومتر و شبيه لكه سرخ بزرگ مشتري بود. اين طوفان كه به‌ عنوان لكه تاريك بزرگ شناخته مي‌شود، زماني كه تلسكوپ فضايي هابل دنبال آن بود، مشاهده نشد.

در عوض، طوفان جديدي كه از نظر ظاهري بسيار شبيه بود در نيمكره شمالي سياره پيدا شد كه نشان مي‌دهد اين طوفان‌ها عمر كوتاه‌تري نسبت به طوفان‌هاي مشتري دارند. اين طوفان اسكوتر بود، گروهي از ابرهاي سفيد پايين‌تر از لكه تاريك بزرگ. اين نام مستعار اولين بار در ماه‌هاي منتهي به نزديك شدن وويجر ۲ به نپتون در سال ۱۹۸۹ مطرح شد.

لكه تاريك كوچك، يك گردباد بزرگ جنوبي، دومين طوفان شديدي بود كه در سال ۱۹۸۹ مشاهده شد. اين لكه در ابتدا كاملا تاريك بود ولي با نزديك شدن وويجر ۲ به سياره نپتون، هسته درخشاني در مركز آن ايجاد شد كه در بيشتر تصاوير با بالاترين وضوح قابل‌مشاهده است.

در مجموع، سياره‌هاي منظومه شمسي جوهاي مختلفي دارند. در مقايسه با اتمسفر خوشايند و نسبتا ضخيم زمين، بعضي از آن‌ها بسيار نازك و تعداد ديگر به‌ شدت متراكم هستند. همچنين دماي آن‌ ها از بسيار گرم (زهره) تا سرماي شديد متغير است.

وقتي نوبت به سيستم‌ هاي آب‌ و هوايي مي‌شود، باز هم تفاوت زيادي وجود دارد. زمين به آب‌و‌هواي خود مي‌بالد ولي سياره‌هاي ديگر طوفان‌هاي گرد و غبار شديدي را تجربه مي‌كنند كه نظير آن‌ها را نديده‌ايم. اگرچه بعضي از سياره‌ها كاملا با حياتي كه مي‌شناسيم دشمن هستند، بعضي ديگر جاي اميدواري دارند.

نتيجه

وقتي نوبت به سيستم‌ هاي آب‌ و هوايي مي‌شود، باز هم تفاوت زيادي وجود دارد. زمين به آب‌و‌هواي خود مي‌بالد ولي سياره‌هاي ديگر طوفان‌هاي گرد و غبار شديدي را تجربه مي‌كنند كه نظير آن‌ها را نديده‌ايم. اگرچه بعضي از سياره‌ها كاملا با حياتي كه مي‌شناسيم دشمن هستند، بعضي ديگر جاي اميدواري دارند.

اگر شما هم به مباحث علم نجوم علاقمند هستيد و مي خواهيد آسمان شب را رصد كنيد حتما خريد تلسكوپ را در دستور كار خود قرار دهيد. خريد تلسكوپ در سايت موسسه طبيعت آسمان شب با بهترين قيمت و كيفيت  در دسترس است.

منبع: سايت موسسه طبيعت آسمان شب و اتمسفر سياره‌هاي ديگر چگونه است؟