جدید ترین خبر های نجومی

تحلیل مقیاس دانژون در خسوف كلی 2 اسفند 1386

مقیاس دانژون مقیاسی است كه به بررسی رنگ ماه در هنگام گرفت می‌پردازد. در این مقاله به تحلیل این مقیاس در ماه گرفتگی 2 اسفند خواهیم پرداخت.

علي ابراهيمي سراجي

۷ اسفند ۱۳۸۶

در صبحگاه پنج‌شنبه ۲ اسفند ۱۳۸۶ شاهد یك خسوف كلی در دنیا بودیم. بخش‌های ابتدایی ورود ماه به سایه‌ی زمین در ایران قابل رویت بود. ولی قاره‌های اروپا، آفریقا و آمریكا شرایط بسیار مساعدی را از لحاظ ارتفاع ماه برای رصد این ماه‌گرفتگی در اختیار داشتند. اما قصد داریم در این مقاله به بررسی مقیاس دانژون در زمان كلیت خسوف بپردازیم.

 

تصوير ۱ / براي مشاهده‌ي تصوير بزرگ‌تر روي آن کليک کنيد.

همان‌طور كه می‌دانید آندره دانژون منجم فرانسوی قرن بیستم، تحلیلی را نسبت به رنگ ماه‌گرفتگی در هنگام عبور ماه از سایه‌ی زمین ارائه داد. این تحلیل نسبتاً جامع تنها به معرفی رنگ‌های اصلی در خسوف می‌پردازد و رنگ‌های زمینه كمتر پرداخته شده است. مقیاس دانژون به شرح زیر است.

L=۰: به معنی خسوفی بسیار تیره كه در آن قرص ماه تقریباً ناپدید می‌شود به خصوص در وسط كلیت
L=۱: به معنی خسوفی تیره كه قرص ماه به رنگ خاكستری یا قهوه‌ای در می‌آید و جزئیات روی آن به زحمت دیده می‌شود
L=۲: به معنی خسوفی به رنگ سرخ جگری كه بخش مركزی سایه زمین بسیار تیره و قسمت‌های بیرونی آن به نسبت روشن‌تر است
L=۳: به معنی خسوفی است به رنگ قرمز آجری كه حاشیه سایه در این حالت بسیار روشن و به رنگ زرد است
L=۴: به معنی خسوفی به رنگ سرخ مسی و یا نارنجی كه حاشیه سایه در این حالت بسیار روشن بوده و ته رنگ آبی دارد.

تصوير ۲

اما در تحلیل‌های فوق اشاره‌ای به عبور ماه از مركز یا لبه‌ی سایه نیز نشده است. در واقع عبور ماه از لبه‌های سایه باعث تغییرات در رنگ ماه‌گرفتگی می‌شود. در واقع آن‌چه كه مسلم است مقیاس دانژون تنها در وسط كلیت خسوف كاربرد دارد و در زمان عبور ماه از درون سایه كه رنگ‌های متفاوتی آشكار می‌شود كاربردی ندارد. نمونه‌ی بارز آن را سال گذشته در خسوف ۱۳ اسفند ۱۳۸۵ شاهد بودیم كه حاشیه‌های سایه‌ی زمین در بدو ورود ماه آبی و شیری رنگ بود ولی در اوخر خسوف این رنگ در سوی دیگر سایه به رنگ زرد متمایل شده بود. در واقع با كنكاش در لبه‌های سایه در مقیاس دانژون حد این ماه‌گرفتگی بین L=۴ و L=۳ متغیر و حدود ۳.۵ بود. در واقع دلیل بروز چنین رویدادی نامیزان بودن میزان غبار، رطوبت و میزان ابر در دو سوی سایه‌ی زمین بود. (تصویر ۲)

تصوير ۳

در خسوف ۲ اسفند نیز ماه از لبه‌های سایه عبور كرد. پیش‌بینی مقیاس دانژون بر اساس اولویت با سه عامل وضعیت جوی، قرار‌گیری ماه در اوج یا حضیض و عبور ماه از سایه تعیین می‌شود. عامل اول كه بیشترین میزان تأثیر را دارد قابل پیش‌بینی نیست. و لذا با دو عامل بعدی پیش‌بینی می‌شد كه به دلیل عبور ماه از لبه‌ی سایه و همچنین قرارگیری ماه بین اوج و حضیض مداری، ماه به رنگ قرمز جگری درآید. ولی وجود غبار در جو زمین از جمله مناطق لبه‌ی سایه كه كشورهایی همچون ایران عربستان را نیز در بر می‌گرفت، خود در تیره‌شدن سایه تأثیر اساسی را گذاشته بود و لذا ماه به رنگ قرمز قهو‌ای نیز متمایل شد. البته به دلیل قرار‌گیری ماه در لبه‌های سایه‌ی زمین این رنگ آن‌قدر تیره نشد ولی بروز آن كاملاً مشهود بود. (تصویر ۳)

تصوير ۴

نكته‌ی دیگر در مقیاس دانژون این است كه این مقیاس تنها برای بخش‌‌های مركزی سایه‌ی زمین تعیین می‌شود. حال آن‌كه طبق تحقیقات بنده، سایه‌ی زمین معمولاً با ۴ رنگ مختلف احاطه شده‌است.

۱-بخش مركزی كه مقیاس دانژون از روی آن تعیین می‌شود.
۲- لایه‌ی دوم كه با طیف رنگ زرد قابل مشاهد است.
۳- لایه‌ی سوم كه خاكستری رنگ است
۴- لایه‌ی چهارم كه با یكی از رنگ‌های نیلی، ارغوانی و یا شیری بروز می‌كند. (تصویر۴)

تصوير ۵

 

اما نظرها در مورد رنگ خسوف فوق در سطح دنیا متفاوت بوده است. در بعضی از گزارشات مقیاس دانژون ۱.۵ یعنی بین رنگ قرمز قهوه‌ای و قرمز جگری تعیین شده است. راجر سینات ادیتور ارشد اسكای اند تلسكوپ معتقد است كه رنگ خسوف فوق بین L=۲ و L=۳ یعنی ۲.۵ بوده است. یعنی خسوف بین دو رنگ قرمز جگری و قرمز آجری بوده است. در صورتی‌كه در اكثر موارد تصاویر یكسان از خسوف فوق در دنیا رنگ قرمز قهوه‌ای مشهود‌تر بوده است و در بعضی موارد قرمز جگری و در موارد كمی رنگ قرمز آجری نیز در عكس‌ها ثبت شده است. (تصویر ۵)

یعنی اگر بخواهیم رنگ نهایی این خسوف را تعیین كنیم به دلیل عبور ماه از لبه‌ی سایه می‌توانیم آن را بین قرمز قهوه‌ای و قرمز جگری یعنی ۱.۵ تعیین كنیم.

تصوير ۶

خسوف كلی بعدی در ایران كه در شامگاه ۲۵ خرداد ۱۳۹۰ روی می‌دهد كه ممكن است یكی از تیره‌ترین خسوف‌های دهه‌ی اخیر باشد. در واقع عبور ماه از مركز سایه‌ی زمین از یك طرف و نزدیك‌بودن ماه به حضیض‌مداری از طرف دیگر بدون وجود غبار رنگ قرمز قهوه‌ای را در این خسوف حتمی می‌سازد. ولی وجود غبار باعث خواهد شد كه ماه در سایه‌ی زمین ناپدید گردد و ماه به بالاترین حد مقیاس دانژون برسد. البته طی خسوف‌های اخیر وجود رنگ ارغوانی یا آبی در لبه‌های سایه نشان‌دهنده‌ی جو نسبتاً تمیز بر روی زمین است كه خود در روشن‌بودن خسوف‌های یك دهه‌ی اخیر بی‌تأثیر نبوده است. در واقع بروز این رنگ، تمیزی جو زمین را نشان می‌دهد كه مقدار كمی از طیف طول موج آبی را نیز از جو عبور می‌دهد. در خسوف فوق نیز این رنگ دیده شد. (تصویر ۶)

                              

مجموعه مقالات نجومي

مجموعه مقالات نجومی

 

- نقشه آسمان شب (وضوح كم، 302 كيلوبايت

با فرمت PDF)

- نقشه آسمان شب (وضوح زياد، 844 كيلوبايت با فرمت PDF)

 

- منظومه شمسي - مهرداد دهرآزما (Powepoint، خلاصه)
- ماه، تنها قمر زمين - محمد مهدي مطيعي (خلاصه) دريافت فرمت Powerpoint
- خانه خورشيد در بهار- سميرا شده، دريافت فايل با فرمت Powerpoint
- خانه خورشيد در تابستان- سميرا شده، دريافت فايل با فرمت Powerpoint
- خانه خورشيد در پاييز- سميرا شده، دريافت فايل با فرمت Powerpoint
- خانه خورشيد در زمستان- سميرا شده، دريافت فايل با فرمت Powerpoint
- خورشيد يك ستاره معمولي 1 - هانيه يزدانفر، دريافت فرمت Powerpoint
- سيارات منظومه شمسي، اورانوس و نپتون-سيد طه رسولي و مهدي علومي (Flash، حجم فايل حدود 9 مگابايت است) چكيده مقاله (با فرمت PDF)
- بارشهاي شهابي- مهرداد دهرآزما (Powerpoint، خلاصه)
- تيتان، قمر اسرارآميز منظومه شمسي-محمدهادي طباطبايي يزدي، دريافت فايل با فرمت Powerpoint
- گذر زهره، 19 خرداد 1383- محمدمهدي مطيعي، دريافت فايل با فرمت Powerpoint
- كاوشگرها- الهه آرشيان، دريافت فايل با فرمت Powerpoint

خوشه ها ستاره اي 1- هانيه يزدان فر، ماه آزاديان بجنوردي (Powepoint، خلاصه)
- خوشه ها ستاره اي 2- هانيه يزدان فر، ماه آزاديان بجنوردي (Powepoint، خلاصه)

- تولد و مرگ ستارگان - محمد مهدي مطيعي (خلاصه) دريافت فرمت Powerpoint

- آشنايي با تلسكوپها 1، محمد مهدي مطيعي، (خلاصه مقاله) دريافت فايل با فرمت Powepoint
- عيوب تلسكوپها (عدسي ها و آينه ها)، محمد مهدي مطيعي، دريافت با فرمت PDF
- عكاسي از بارشهاي شهابي - محمد مهدي مطيعي (خلاصه) دريافت فايل با فرمت Powerpoint
- دوربينهاي دوچشمي - ساره عطايي ترشيزي، دريافت فايل با فرمت Powerpoint 

- چگونه يك منجم آماتور شويم؟ - سميرا شده، دريافت فايل با فرمت Powerpoint
- آشنايي با آسمان شب و صورتهاي فلكي- محمدمهدي مطيعي، دريافت فايل با فرمت Powerpoint

اشغالگران فضا

در جهاني كه ما در آن زندگي مي كنيم دركنار خلاء، ماده و انرژي اشغالگران اصلي آن محسوب مي شوند. ماده و انرژي در بحث هاي مربوط به فيزيك بسيار پركار بودند بگونه اي كه بدون آنها فيزيك چيزي براي گفتن ندارد. 

ما با صورت هاي مختلف انرژي آشنا هستيم و مي دانيم كه هر كدام به نوعي به ديگري تبديل مي شوند. اما چيزي كه ما ازآن به عنوان يك چيز واحد نام مي بريم ماده است. اما سوالي كه اينجا پيش مي آيد اين استكه آيا چيزي كه ما از آن به عنوان ماده ياد مي كنيم همين چيزي است كه در اطراف ما وجوددارد وما همه روزه با آن سرو كارداريم. از بدن ما گرفته تا تمام وسايل و لوازمي كه براي گذراندن زندگي در آنها از ماده استفاده شده است ؟

سوالمان را واضح تر بيان مي كنيم. آيا بجز اين ماده كه جهان پيرامون ما از الكترون ها گرفته تا كهكشان هاكه از آن ساخته شده اند تنها نوع ماده در جهان است. آيا نوع ديگري از ماده نيز وجوددارد كه ما تا به حال به آن دسترسي نداشته‌ايم. يا اصلاً در حالت عادي نمي توانيم درباره‌ي آن صحبت كنيم؟
بحث خود را با سرعت نور ادامه مي دهيم ما مي دانيم كه ماده نمي تواند به اين سرعت برسد. اگر هم برسد طبق فرمول    e=mc^2  به انرژي كامل تبديل خواهد شد. اين مطلب به اين معنا است كه ما براي ماده نوعي محدوديت قائل مي شويم و اين محدوديت در سرعت نور خود را بروز مي دهد. اين مطلب را داشته باشيد تا طبق فرمول هايي كه ما به شما معرفي مي كنيم سري هم به سرعت هاي بالاي نور بزنيم. فرمولي كه ما براي سرعت بالاي نور از اثبات هندسي نسبیت خاص بدست مي آوريم. بسيار شگفت انگيز است چون دقيقا قرينه‌ي فرمول سرعتهاي پائين نوراست بطوريكه اعداد بدست آمده در يك تقارن اعدادي براي هر دو محاسبه تقريبا يكسان بدست مي آيند.
در اينجا ما مطلب خود را با به ميان كشيدن بحثي به نام جرم نوع دوم ادامه مي دهيم. شايد در ابتدا تعجب آور باشد اما چيزي كه ما از آن به عنوان ماده ياد مي كنيم و داراي جرم است شايد آن چيزي نباشد كه هميشه در ذهن خود داريم. يعني ماده اي كه هميشه در سرعت هاي پائين نور مي تواند حركت كند و ما براي آن سرعتي بالاتر از سرعت نور متصور نيستيم. البته اين مطلب درست هم هست.
چون ماده معمولي و آن چيزي كه جهان اطراف ما از آن ساخته شده همين خاصيت ها را نيز با خود به همراه دارد .اما اگر ما نوع ديگري از ماده داشته باشيم كه در سرعت هاي بالاي نور حركت كند و برعكس ماده معمولي سكون براي آن بي معنا باشد مسئله فرق خواهد كرد.
بر طبق نمودارهايي كه ما رسم مي كنيم از فرمول هاي كه براي نسبیت خاص درسرعت هاي پائين وبالاي نور بدست مي آوريم ماده نوع يك كه ما آن را ماده ي معمولي ميناميم هنگامي كه به سرعت نور نزديك مي شود جرم حركتي اش افزايش مي يابد و در آن طرف نيز ماده ي نوع دوم را داريم كه همواره در بالاي سرعت نور حركت مي كند. اما برعكس ماده ي نوع يك هنگامي كه به اين ماده انرژي دهيم سرعت آن كاسته خواهد شد. وسرعت آن به نزديكيهاي سرعت نور افول پيدا خواهد كرد. چيزي كه دراين دو نوع ماده يا جرم يكسان است اين است كه آن ها نمي توانند با سرعت نور حركت كنند. چون دراين صورت به انرژي تبديل خواهند شد. يعني چه ماده ي معمولي و چه ماده ي ما فوق سرعت نورهنگام رسيدن به سرعت نور به انرژي خالص تبديل مي شوند و ما نمي توانيم تشخيص دهيم كه اين انرژي مربوط به ماده ي نوع اول است يا نوع دوم.
حال سوالي كه اينجا پيش مي آيد اين است كه چرا ما تا به حال نتوانسته ايم چنين ماده اي را شناسايي كنيم. در پاسخ مي توان گفت ما هنوز بسياري از ذراتي كه در سرعت هاي پائين نور حركت مي كنند را نتوانسته ايم شناسايي كنيم و برخي آنها مثل نوترينوها را نيز به تازگي و با روش هاي خاصي آشكار كرده ايم. پس پيدا كردن اين ماده هم بايد كمي مشكل باشد. چون شايد با ماده ي معمولي بر هم كنش نداشته و فرايندهاي ديگري را از ماده ي معمولي دنبال مي كند.
در ادامه ما مجبور هستيم اندكي در مورد اثبات هندسي اين فرمول ها توضيح دهيم تا بتوانيم فرمول هايي را كه بدست آورده ايم ثابت كنيم با قوانين مربوط به نسبیت سازگاري دارند.

در اثبات سرعت هاي پائين نور ما از زمان و سرعت نور بهره مي گيريم و از يك متحرك و ناظري كه زمان مربوط به آن را مي سنجد استفاده مي كنيم.
در ابتدا متحرك A با سرعت V در زمان t از ناظر B دور مي شود. دراين لحظه اتساع زماني كه ناظر B محاسبه مي كند t” خواهد بود. همچنين متحرك A وقتي به مكانA' مي رسد نوري از خود ساطع مي كندكه در زمان t و با سرعت C به سمت ناظر B مي رسد.
پس بدين ترتيب با چند محاسبه ي ساده فرمول مربوط به اتساع زمان براي سرعت هاي پائين نور بدست مي آيد كه معكوس اين فرمول هم براي محاسبه ي جرم حركتي استفاده ميشود. اما براي سرعت هاي بالاي نور ما از همان موارد يعني متحرك A و ناظر B استفاده مي كنيم بااين تفاوت كه متحرك A با سرعت بالاي نور يعني V و در زمان t شروع به حركت مي كند در ابتدا ناظر B اتساع زماني را با t” محاسبه مي كند و درادامه متحرك A در مكان A' نوري از خود ساطع مي كند كه با سرعت ثابت c و در زمان t به ناظر B مي رسد.
دراين مورد هم معكوس فرمول بدست آمده مربوط به جرم حركتي ماده‌ي نوع دوم خواهد بود. با اين توضيحات ما مي توانيم با استفاده از فرمول سرعت هاي بالاي نور به اين پيش بيني برسيم كه نوع ديگري از ماده وجود دارد كه در سرعت هاي بالاي نور حركت مي كند و خواص آن باماده ي معمولي متفاوت است. البته اين كه اين نوع ماده را بتوان با نظريه ي ريسمان ها تطبيق داد جاي بحث دارد.اما نتايجي كه قبلا به آن اشاره شد به طور خلاصه به اين شرح است.
1ـ ماده چه از نوع اول باشد چه از نوع دوم نمي تواند باسرعت نور حركت كند چون در اين حالت به انرژي تبديل خواهد شد.
2 ـ ماده نوع دوم برعكس ماده نوع اول هنگام گرفتن انرژي با افت سرعت مواجه مي شود.
3 ـ ماده ي نوع دوم چون هنوز براي ما ناشناخته است و باماده‌ي معمولي شايد برهم كنش نداشته باشد نمي توان آن را با آشكارسازهاي معمولي شناسايي كرد.
در پايان هم بايد گفت ماده‌ي نوع دوم چيزي است كه از فرمول هاي بالاي سرعت نور سر در مي آورد و فقط مي تواند يك نظريه باشد. اما ما بايد منتظر باشيم و در آينده براي شناسايي اين نوع ماده تلاش هايي ار صورت دهيم چون جهان بسيار پيچيده تر از آن چيزي است كه ما فكر مي كنيم و هميشه چيزهاي جديدي براي رو كردن با خود به همراه دارد.
البته دراين فرمول ها ما از ماهيت اين نوع ماده يا ذرات كه آيا قانون گرانش براي آن صادق است يا هنگامي كه ماده‌ي نوع اول ودوم در كنار هم قرار گيرند چه اتفاقي مي افتد نمي توانيم صحبت كنيم. در مورد فرمول هاي سرعت بالاي نور شايد اين سوال به ذهن آيد  كه اين فرمول ها اصل عليت رانقض مي كنند. چون نور يك جسم ديرتر از خود جسم به ناظر خواهد رسيد. اما در پاسخ بايد گفت ما تمام چيزها را در جهان با سرعت نور نمي سنجيم و شايد امواجي يا ذراتي باشند كه سريعتراز سرعت نور حركت مي كنندچنانكه هنگامي كه رعد و برق مي زند آيا ما از نور آن به وجود  آن پي مي بريم يا از صداي آن كه ديرتر از نور رعد و برق مي رسد. پاسخ به اين پرسش مي تواند متفاوت باشد اما باز مي توان گفت كه سرعت نور پايان سرعت نيست و تنها يك ثابت است. چنانكه به تازگي دانشمندان توانسته اند فوتون هاي در حال حركت را به هم به سرعت هاي پائين نور برسانند و هم اندكي آنها را به سرعت بالاي نور برسانند. البته اين مطلب را هم بايد گفت كه انرژي هم جرم دارد و جرم نوع دوم طبعا با آن ماده اي كه ما مي شناسيم متفاوت خواهدبود. در پايان هم بايد گفت اين جرم احتمالاً در اطراف سرعت m/s 8 10 × 23/4 حرکت میکند در واقع این سرعت براي اين نوع جرم نوعي تعادل انرژيك به حساب مي آيد. چون تغييرات در اين سرعت بايد بيانگر تغييرات در انرژي اين ذرات ملاحظه شود. اين سرعت با استفاده از محاسباتي كه در فرمول بالاي سرعت نور انجام مي گيرد بدست مي آيد.و با اندکی محاسبه میتوان به ان رسید.

منبع	ParsSky.com
نویسنده	امین محمودنژاد