الفلك

ما مدى صعوبة العثور على "أخوات الشمس"؟

ما مدى صعوبة العثور على



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كما ذكرProfRob في إجابته الممتازة فيما يتعلق بطرد العملاق الغازي الخامس للنظام الشمسي ،

لأسباب مماثلة ، على الرغم من أن الشمس ربما ولدت في مجموعة من $ sim 10 ^ 4 $ نجوم ، لم يتم التعرف على أي من هؤلاء الأشقاء بشكل صارم.

فلماذا يصعب العثور على مثل هؤلاء الأشقاء النجميين؟

ملحوظة: ربما يرجع السبب في ذلك إلى أن العناقيد المفتوحة تميل إلى الانفصال بسرعة وتنتشر النجوم في كل مكان. لكن ألا يمكن العثور بسهولة على النجوم ذات الأطياف والعمر والمعدنية المتشابهة وما إلى ذلك؟


فيما يلي المشاكل / القضايا:

تولد معظم النجوم في مجموعات / جمعيات ، لكن التحقيق السريع في التركيبة السكانية العنقودية مع تقدم العمر يكشف أن الغالبية العظمى من العناقيد لا تعيش حتى الشيخوخة. الغالبية إما غير ملزمة بالجاذبية أبدًا أو تصبح غير مقيدة في العشر سنوات الأولى.

من المحتمل أن الشمس ولدت في مجموعة من $10^3-10^4$ النجوم (Adams 2010). إذا تبعثر منذ أكثر من 4 مليارات سنة ، فسيتاح لأعضائه الوقت للانتشار في جميع أنحاء المجرة الآن. هذا لأنه على الرغم من أن الأعضاء ستكون متماسكة حركيًا في البداية ، فإن توزيع سرعة النجوم في القرص المجري يصبح "ساخنًا" حيث تنتشر النجوم في إمكانات السحب الجزيئية العملاقة وتمر عبر الأذرع الحلزونية (Wielen 1977). يحققون سرعة تشتت كبيرة مما يعني أنه يمكنهم الآن شغل مواقع على مساحة واسعة من قرص المجرة ويتم إزاحتهم أعلى / أسفل القرص بواسطة $ sim 200 دولار كمبيوتر. إذا جادلنا أن أشقاء الشمس يمكن أن يكونوا في حلقة ، مع عرض دولار م 1 دولار kpc وسمك 400 جهاز كمبيوتر ، ثم إذا كانت الكتلة الشمسية $10^4$ النجوم ، فمن المتوقع أن يكون أقرب شقيق على بعد 160 جهاز كمبيوتر.

طريقة أخرى للنظر إلى هذا: تبلغ كثافة النجوم في قرص المجرة حوالي 0.1 لكل فرسخ مكعب مقارنة بالكثافة المتوقعة لأشقاء الشمس من الشمس. 2.4 دولار مرة 10 ^ {- 7} دولار لكل فرسخ مكعب. وبالتالي ، قد يكون حوالي 1 من كل 400000 من النجوم المحلية شقيقًا شمسيًا.

كيف يمكن العثور عليهم؟ سيكون لأعضاء المجموعة عمر مماثل وتركيب كيميائي مماثل.

نحن نعرف عمر الشمس بدقة ودقة. ليس لدينا هذه المعلومات لأي نجم آخر. تقديرات العمر لنجوم المجال غير دقيقة وتعتمد على النموذج ودقة غير محددة. في أفضل الحالات - النجوم من النوع الشمسي والأضخم بقليل - قد يعطي علم الزهرة النجمية وموضع الرسم البياني للموارد البشرية عمرًا لحوالي $ / pm 0.5 دولار جير. لكنك بحاجة إلى بيانات جيدة للقيام بذلك وليس لدينا علم الزهرة النجمية لأقرب 400000 نجم من النوع الشمسي (من أجل العثور على شقيق شمسي واحد). حتى لو فعلنا ذلك ، فسيؤدي ذلك فقط إلى تضييق عدد المرشحين بعامل 10.

ماذا عن الوفرة الكيميائية؟ توجد الآن مسوحات طيفية كبيرة لاحظت وجود عدد كبير من النجوم. مرة أخرى ، تأتي البيانات الأكثر قوة للنجوم مثل الشمس ، بحيث يمكن إجراء تحليل الوفرة التفاضلية. النجوم الأكثر برودة لديها أطياف يصعب التعامل معها وقد تكون هناك أخطاء منهجية في الوفرة عند مقارنتها بالشمس. النجوم العملاقة ساطعة ، ذات خطوط طيفية ضيقة ، وهذا أمر جيد ، لكن قد تكون وفرتها قد تغيرت أثناء تطورها. وبالتالي نحن مقيدون بالنظر إلى النجوم الميدانية من النوع الشمسي. لا توجد مسوحات طيفية (حتى الآن) لديها أطياف مفصلة لـ 400000 من الأشقاء الشمسيين المحتملين.

قد لا تكون وفرة المواد الكيميائية أيضًا تمييزية. في الجوار الشمسي ، تتميز النجوم بوفرة تشتت حوالي ضعفين ، وتتمركز بالقرب من الفلزية الشمسية (أقل قليلاً). يمكن أن يعطي التحليل الطيفي عالي الجودة نسبة المعدن إلى 10٪ ، وهو ما يكفي لحل التوزيع ، ولكنه سيقلل من العناصر المرشحة فقط بعوامل قليلة.

يمكن أن تنظر الأطياف عالية الجودة إلى مزيج الوفرة المفصل ، ولكنها متاحة فقط ربما لبضعة آلاف من النجوم. تحتوي الغالبية أيضًا على مزيج وفير لا يختلف كثيرًا عن الشمس. وهكذا ، في حين أن الدليل هو أن تشتت الوفرة المفصل في العنقود هو أصغر بكثير من التشتت في نجوم المجال (Paulson et al. 2003) ، فإنه لا يبدو أن الشمس غير عادية أو لديها أي "علامات" كيميائية فريدة (بنسبي) وآخرون 2014). قد يتم توفير بعض الأمل من خلال المزيج التفصيلي لعناصر العملية s و r ؛ قد يكون الأول حساسًا للعمر (مثل Jofre وآخرون 2020) ، بينما قد يكشف الأخير عن بعض الخصوصية المرتبطة بالتلوث بواسطة المستعرات الأعظمية القريبة في بيئة الولادة للشمس. في الوقت الحالي ، على الرغم من مرشح يمكن العثور على التوائم الشمسية ، وليس من الواضح مقدار ذلك الذي يضيق الرقم في 400000 ، خاصة عندما تفكر في أن خصائص الوفرة يمكن أيضًا طبعها من خلال أحداث التراكم اللاحقة أو بعض العمليات المرتبطة بتكوين الكوكب (على سبيل المثال Melendez et al. 2012 ) أو أن تشتت الوفرة في الكتلة قد لا يكون صفرًا تمامًا (على سبيل المثال Liu et al. 2016).

باختصار ، من المحتمل أن تكون كثافة الفضاء للأشقاء الشمسيين منخفضة جدًا مقارنة بنجوم المجال غير المرتبطة. خصائص هؤلاء الأشقاء ليست غير عادية مقارنة بنجوم المجال النموذجية ونفتقر إلى قياسات دقيقة كافية للعمر والتركيب الكيميائي للحصول على أي شيء أكثر من قائمة التوائم الشمسية المرشحة في الوقت الحالي. إنه مثل البحث عن إبرة في كومة ضخمة من الإبر الأخرى.


قف على الكثبان الرملية في الصحراء. خذ حفنة من الرمل ، كلها مطحونة من نفس الصخرة.

الآن أغلق عينيك ، ارفع يدك للريح ، دع الرياح تهب جميع حبات الرمل ماعدا حبة واحدة ، في مكان ما.

انتظر سنتين.

اذهب الآن وابحث عن حبيبات الرمل الأخرى التي أسقطتها. يجب أن تكون سهلة ، أليس كذلك؟ لديهم تركيبة مماثلة للعينة التي لديك. تم إطلاق سراحهم من نفس المكان في نفس الوقت. لا يمكن أن يكونوا قد ذهبوا بعيداً (جداً).

هذا تشبيه دقيق للغاية للبحث النجمي المذكور.


خيال علمي صعب

خيال علمي صعب هي فئة من الخيال العلمي تتميز بالاهتمام بالدقة العلمية والمنطق. [1] [2] [3] تم استخدام المصطلح لأول مرة في عام 1957 بواسطة P. Schuyler Miller في مراجعة لـ John W. جزر الفضاء في عدد نوفمبر من خيال علمي مذهل. [4] [5] [1] ظهر المصطلح التكميلي للخيال العلمي الناعم ، والذي تم تشكيله بالتشابه مع الخيال العلمي الصعب ، [6] لأول مرة في أواخر السبعينيات. تم تشكيل المصطلح عن طريق القياس على التمييز الشائع بين العلوم "الصلبة" (الطبيعية) و "اللينة" (الاجتماعية) ، على الرغم من وجود أمثلة تعتبر عمومًا "صعبة" في اللغة الإنجليزية ، مثل إسحاق أسيموف المؤسسة سلسلة مبنية على علم الاجتماع الرياضي. [7] يجادل ناقد الخيال العلمي جاري ويستفال أن كلا المصطلحين ليس جزءًا من تصنيف صارم بدلاً من ذلك فهما طرقان تقريبية لوصف القصص التي وجدها المعلقون والمعلقون مفيدة. [8]

تمت كتابة القصص التي تدور حول الاتساق العلمي والتقني في وقت مبكر من سبعينيات القرن التاسع عشر مع نشر Jules Verne's عشرون ألف فرسخ تحت البحر في عام 1870 ، من بين قصص أخرى. أصبح الاهتمام بالتفاصيل في عمل فيرن مصدر إلهام للعديد من العلماء والمستكشفين في المستقبل ، على الرغم من أن فيرن نفسه نفى الكتابة كعالم أو التنبؤ بجدية بآلات وتكنولوجيا المستقبل.


نيكولاس كوبرنيكوس

ولد نيكولاس كوبرنيكوس في ثورن ببولندا في 19 فبراير 1473. كان ابن تاجر ثري. بعد وفاة والده ، نشأ على يد شقيق والدته ، وهو أسقف في الكنيسة الكاثوليكية. درس كوبرنيكوس الرياضيات وعلم الفلك في جامعة كراكوف. من خلال تأثير عمه ، تم تعيين كوبرنيكوس كقانون (مسؤول كنسي) للكنيسة الكاثوليكية. استخدم الدخل من الوظيفة للمساعدة في دفع تكاليف دراسات إضافية. درس كوبرنيكوس القانون والطب في جامعات بولونيا وبادوا وفيرارا في إيطاليا. أثناء دراسته في جامعة بولونيا ، تم تحفيز اهتمامه بعلم الفلك. كان يعيش في منزل أستاذ الرياضيات الذي أثر عليه للتشكيك في معتقدات علم الفلك في ذلك الوقت.

بعد عودته إلى بولندا ، عاش كوبرنيكوس في قصر أسقف عمه. وأثناء وجوده هناك كان يؤدي واجبات الكنيسة ومارس الطب ودرس علم الفلك. في زمن كوبرنيكوس ، اعتقد معظم علماء الفلك أن نظرية عالم الفلك اليوناني بتولومي قد طورها قبل أكثر من 1000 عام. قال بتولومي إن الأرض كانت مركز الكون وكانت بلا حراك. كان يعتقد أن جميع الأجرام السماوية الأخرى تتحرك في أنماط معقدة حول الأرض. شعر كوبرنيكوس أن نظرية بطليموس غير صحيحة. في وقت ما بين 1507 و 1515 ، عمم لأول مرة مبادئ مركزه الشمسي أو علم الفلك المتمركز حول الشمس. تم عمل ملاحظات كوبرنيكوس للسماء بالعين المجردة. مات قبل أكثر من خمسين عامًا قبل أن يصبح جاليليو أول شخص يدرس السماء باستخدام التلسكوب. استنتج كوبرنيكوس من ملاحظاته أن كل كوكب ، بما في ذلك الأرض ، يدور حول الشمس. كما قرر أن الأرض تدور يوميًا حول محورها وأن حركة الأرض تؤثر على ما يراه الناس في السماء. لم يكن لدى كوبرنيكوس الأدوات لإثبات نظرياته. بحلول القرن السابع عشر ، طور علماء الفلك مثل جاليليو الفيزياء التي تثبت أنه كان على صواب. توفي كوبرنيكوس في 24 مايو 1543.

سؤال

ما هي الاختلافات الرئيسية بين نظرية كوبرنيكوس ومعتقدات معظم علماء الفلك في عصره؟


أسئلة وأجوبة عن الشمس

صدق أو لا تصدق ، الشمس مجرد نجمة، تمامًا مثل أولئك الذين نراهم طرفة في الليل. ومع ذلك ، فإن الشمس قريبة جدًا منا على الأرض لدرجة أنها تبدو أكبر بكثير وأكثر إشراقًا ، ويمكننا حتى أن نشعر بالحرارة القادمة منها.

يعرف العلماء الكثير عن النجوم التي تتألق في الليل. بالمقارنة مع هذه النجوم الأخرى ، فإن الشمس في الواقع متوسطة جدًا. العديد من النجوم التي تظهر صغيرة جدًا في سماء الليل هي في الواقع أكبر بكثير من شمسنا. ومع ذلك ، فإن البعض الآخر صغير جدًا بالمقارنة. بعضها أكثر سخونة ، وبعضها بارد جدًا وخافت لدرجة أننا بالكاد نستطيع رؤيتها. لكن بالنسبة لنا على الأرض ، فإن الشمس مناسبة تمامًا!

مما تتكون الشمس؟

تتكون الشمس من حارة غازات، التي تحتوي على العديد من نفس المواد التي نجدها هنا على الأرض. هذه المواد ، ودعا عناصر، بما في ذلك الهيدروجين والهيليوم والكالسيوم والصوديوم والمغنيسيوم والحديد. يمكنك أن تجد كل هذه في أي الجدول الدوري من العناصر.

هل تعلم أن معظم الذرات في أجسادنا تتكون داخل النجوم؟ كما يقول العالم والمعلم الشهير كارل ساجان ، نحن "نجوم."

ما هو حجم الشمس؟

الشمس تسربت! على الرغم من أنها تبدو صغيرة في السماء ، إلا أنها في الواقع أكبر مما قد تتخيله. إنها تبدو صغيرة فقط لأنها تبلغ 93 مليون على بعد أميال. (هذا حوالي 150 مليون كيلومتر). الأرض صغيرة جدًا مقارنة بالشمس. في الواقع ، إذا كنت تعتقد أن الشمس كرة سلة ، فإن الأرض ستكون بحجم رأس دبوس فقط - مجرد بقعة.

يبلغ عرض الأرض حوالي 13 ألف كيلومتر (8000 ميل) ، بينما يبلغ عرض الشمس حوالي 1.4 مليون كيلومتر (900 ألف ميل). هذا يعني أن الأمر سيستغرق أكثر من 100 من الأرض لتغطي عرض الشمس! إذا كانت الشمس كرة مجوفة ، يمكنك احتواء حوالي مليون كرة أرضية بداخلها!

كم تبعد الشمس؟

الشمس جدا بعيدًا عن الأرض. في الحقيقة ، هو كذلك 93 مليون ميل بعيد. (هذا حوالي 150 مليون كيلومتر). إذا كانت الشمس بحجم كرة السلة ، والأرض بحجم رأس الدبوس ، فسيتم فصل كرة السلة والدبوس بحوالي 100 قدم - ثلث ملعب كرة القدم ( 30.5 متر). إذا كنت تقف على كرة السلة (ولم يكن لديك تلسكوب لمساعدتك) ، فلن تتمكن حتى من رؤية الأرض ذات الرأسين.

طريقة أخرى لفهم المسافة هي التفكير في القيادة إلى الشمس في السيارة. إذا كان بإمكانك فعل ذلك فعلاً ، وقادت بسرعة كبيرة ، لنقل 60 ميلاً في الساعة (80 كم / ساعة) ، فسيستغرق الأمر منك 176 سنة للوصول الى هناك! يستغرق ضوء الشمس حوالي 8 دقائق للوصول إلى الأرض. إذا فهمت مدى السرعة سفرة خفيفة، يمكنك أن تدرك أن الشمس يجب أن تكون بعيدة جدًا.

ما هي ثقل الشمس؟

على الرغم من أننا لا نستطيع في الواقع وزن الشمس بمقياس ، يمكننا حساب وزنها من خلال دراسة الطريقة التي تؤثر بها على الأشياء الأخرى ، مثل الأرض. نحن نعلم أنه يحتوي فعليًا الكل الكتلة في نظامنا الشمسي! يمكننا أيضًا فهم هذا بشكل أفضل من خلال إجراء بعض المقارنات. نظرًا لأن الشمس أكبر بكثير من كتلة الأرض (أكثر من 300000 مرة أثقل) فإن جاذبيتها تكون أيضًا أكبر بكثير. يزن الطفل الذي يزن 75 رطلاً على الأرض عليه على الشمس. يزيد الوزن بعامل 30. (بالطبع ، لا يمكننا الوقوف على الشمس حقًا ، لأنها شديدة الحرارة وليس لها سطح صلب).

كم عمر الشمس؟

الشمس على وشك 4 1/2 مليار سنة. كان البشر موجودين فقط لجزء صغير جدًا من هذا الوقت. على سبيل المقارنة ، إذا كنت تعتقد أن 4.5 مليار سنة طول مسطرة 12 بوصة ، فإن الوقت الذي يوجد فيه البشر لن يكون حتى عرض الخطوط التي تشير إلى البوصة. (المكافئ المتري هو 30.5 سم وسيظل عرض العلامات فقط.)

ستبقى الشمس إلى حد ما على ما هي عليه الآن لنحو 5 مليارات سنة أخرى. بعد ذلك ، سوف تستنفد الهيدروجين الذي "تحرقه" حاليًا وستدخل مرحلة جديدة من الوجود. خلال هذه المرحلة ، ستبدأ الشمس في "حرق" الهيليوم وستتوسع إلى حوالي 100 ضعف حجمها الحالي وتصبح ما يسمى العملاق الأحمر. بمجرد نفاد الهيليوم ، سينهار إلى جسم أصغر بكثير يسمى أ قزم ابيض.

وكم تبلغ درجة حرارة الشمس؟

الشمس للغاية الحار! منتصف الشمس على الأقل 10 مليون دولار درجات. "سطح" الشمس (ما نراه) هو 5800 درجة فقط. هذا بارد للشمس ، لكنه في الواقع أسخن بحوالي 16 مرة من الماء المغلي (أوه!). يصبح الغلاف الجوي الخارجي للشمس (الذي لا نراه بأعيننا) شديد الحرارة مرة أخرى ، حوالي 1.5 إلى 2 مليون درجة. هذه التغيرات الهائلة في درجات الحرارة مثيرة جدًا للعلماء.

هل يمكن أن تكون الشمس خطرة؟

لا تنظر أبدًا إلى الشمس مباشرة، حتى مع النظارات الشمسية. إن العين البشرية ليست مصنعة للنظر إلى شيء ساطع. انها مشرقة جدا يمكن بسهولة أعمى أنت في ثوان معدودة. هل سبق لك أن نظرت إلى مصباح ضوئي ساطع ثم اضطررت إلى النظر بعيدًا بعد وقت قصير؟ حسنًا ، الشمس أكثر سطوعًا بمليون مرة من المصباح الكهربائي المنزلي. هذا هو السبب في أنك قد تصيب عينيك: إذا نظرت مباشرة إلى الشمس ، يمكن أن يحترق الجزء الداخلي من عينيك بشدة وقد لا يشفى مرة أخرى. قد تفقد بصرك بشكل دائم. من أجل دراسة الشمس ، ينظر العلماء مباشرة إلى الشمس فقط بمساعدة أدوات خاصة مصنوعة لتحمل السطوع الشديد.

تنبعث الشمس أيضًا من أضرار فوق بنفسجي الأشعة فوق البنفسجية ، التي يمكن أن تلحق الضرر ببشرتك وعينيك. في الواقع ، فإن أي تان هو علامة على تلف بشرتك! قد يؤلمك حروق الشمس لبعض الوقت ، لكن إتلاف بشرتك على مدى سنوات عديدة يمكن أن يسبب العديد من المشاكل ، بما في ذلك سرطان الجلد. هذا هو السبب في أنه يجب عليك دائمًا استخدام كريم واقي من الشمس SPF 15 أو أعلى عندما تكون خارج الشمس لأكثر من بضع دقائق. ينطبق هذا حتى على الأيام الملبدة بالغيوم - على الرغم من أنها ليست مشرقة مثل الأيام المشمسة ، إلا أن الكثير من ضوء الأشعة فوق البنفسجية الضارة لا يزال يخرج. لاحظ أن الحصول على الاسمرار لا يوفر حماية تذكر من تلف الجلد ، حيث يوفر عامل حماية من الشمس يبلغ حوالي 2 فقط.

للمساعدة في حماية عينيك ، استخدم النظارات الشمسية التي ترشح 100٪ من الأشعة فوق البنفسجية. عند شراء النظارات ، تحقق من الملصقات التي تقول حماية 100٪ من الأشعة فوق البنفسجية. الأشخاص الذين لا يحمون أعينهم عندما يكونون صغارًا يتعرضون لخطر فقدان البصر عندما يكبرون ، بما في ذلك التقدم في السن إعتام عدسة العين.

لماذا ندرس الشمس؟

بدون الشمس الحياة على الأرض لن تكون موجودة. سيكون كوكبنا كرة قاتمة متجمدة تنجرف ميتة في الفضاء. نحتاج إلى الشمس من أجل الضوء والحرارة والطاقة. مع الشمس ، يمكن للنباتات أن تنمو ، ويمكن للحيوانات أن تأكل. يتغير ناتج الشمس بمرور الوقت. لا تؤثر هذه التغييرات على حياتنا اليومية ومناخنا فحسب ، بل تؤثر أيضًا على حياتنا مجال الاتصالات، مثل الأقمار الصناعية. كلما عرفنا المزيد عن الشمس ، كان بإمكاننا التعامل مع هذه التغييرات بشكل أفضل.

في الماضي ، نعلم أن الشمس كانت مختلفة قليلاً عما هي عليه الآن ، وفي تلك الأوقات كانت الأرض تعاني العصور الجليدية. خلال العصر الجليدي الأخير ، كانت جميع أنحاء كندا وشمال الولايات المتحدة تقريبًا مغطاة بطبقة جليدية ضخمة يبلغ سمكها حوالي ميل واحد! (هذا حوالي 1.6 كيلومتر). حتى في الآونة الأخيرة (أواخر القرن السابع عشر) ، كانت أوروبا وأمريكا الشمالية أكثر برودة قليلاً مما هي عليه الآن ، حيث شهدت العصر الجليدي الصغير، والتغيرات في الشمس كانت مسؤولة على الأرجح.

ال ثقب الاوزون شيء مختلف. الأوزون مهم للإنسان لأنه يقينا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس. المواد الكيميائية من الثلاجات ومكيفات الهواء المتسربة تشق طريقها إلى أعلى جزء من الغلاف الجوي للأرض. في الأعلى هناك ، هذه المواد الكيميائية تدمر الأوزون، وقد لاحظ العلماء مؤخرًا أن طبقة الأوزون في الغلاف الجوي العلوي تزداد رقة في بعض الأماكن. يجب على العلماء دراسة هذا الأمر حتى نتمكن من فهم سبب حدوثه واتخاذ الإجراءات اللازمة الآن لحمايته. ومع ذلك ، من المثير للاهتمام أن الأوزون يعتبر ملوثًا عندما يكون قريبًا من الأرض. إنه يضر بالنباتات والأشجار ويؤذي الرئتين. لكننا نحتاج إلى ارتفاعها لحمايتنا من الأشعة فوق البنفسجية.

كما أن تعلم المزيد عن الشمس يساعدنا على فهم أفضل نجوم أخرى. وهذا يساعدنا على فهم أفضل الكون الذي نعيش فيه.

كيف يدرس العلماء الشمس؟

تعتبر دراسة الشمس وكيفية تأثيرها على الأرض عملية معقدة للغاية. من أجل القيام بذلك بنجاح ، يتعامل العلماء مع المشكلة بعدة طرق مختلفة. إنهم يقسمون جهودهم العلمية إلى فئات وعادة ما يتخصصون في مجالات محددة ، مثل كيف تختلف كمية ضوء الشمس بمرور الوقت، أو كيف يؤثر ضوء الشمس على مناخ الأرض.

يدرس بعض العلماء الشمس باستخدام أجهزة الكمبيوتر للتنبؤ بما قد تفعله الشمس في المستقبل. يقوم البعض الآخر ببناء أدوات خاصة تنظر إلى الشمس وإجراء القياسات باستخدام أجهزة الكمبيوتر لجمع القياسات ثم فهمها لاحقًا.

ما هي الشفق؟

الشفق القطبي عبارة عن ستائر ضوئية ملونة وناعمة ومتحركة تحدث في سماء الليل بالقرب من أحد أقطاب الأرض. يتحرك هذا الضوء ويتغير لونه برقصة مبهرة من الضوء.

الشفق القطبي ناتج عن جزيئات نشطة قادمة من الشمس. الشمس نشطة للغاية ، ودائمًا ما تضع الأشياء في الفضاء. بين الحين والآخر يمكن أن يقذف فجأة مادة - مليون طن منها - إلى الفضاء. يأتي بعض هذا نحو الأرض ويضرب غلافنا الجوي.

تتفاعل المادة (الجزيئات الصغيرة) مع الغلاف الجوي الخارجي للأرض ، مما يتسبب في إطلاق الغاز في الغلاف الجوي للضوء. يظهر هذا الضوء بعدة ألوان مختلفة (أخضر ، أزرق ، أحمر) ونحن نسميها الشفق.

في الشمال يطلق عليهم الشفق القطبي، أو الاضواء الشمالية. في الجنوب يطلق عليهم الشفق القطبي، أو الأضواء الجنوبية.

ما هو الكسوف؟

بشكل دوري ، يتحرك القمر مباشرة أمام الشمس. عندما يحدث ذلك ، فإنه يحجب الضوء القادم من الشمس. إذا كانت تحجب الشمس تمامًا ، فإننا نسميها أ الكسوف الكلي. إذا كان القمر يحجب جزءًا فقط من الشمس ، فسيكون كسوف جزئي. قد ترغب في زيارة أ كسوف كلي حقيقي، لوحظ من دولة أمريكا الجنوبية تشيلي في عام 1994.

خلال كسوف جزئي، لا يزال بإمكانك رؤية جزء من الشمس خلف القمر ، لذا أنت لا يجب انظر إليه. ولكن ، إذا نظرت إلى ظلال الأوراق على الأشجار ، فسترى أنها تبدو على شكل هلال. اطلب من معلمك عمل ملف الكاميرا ذات الثقب، أو اعرض صورة للشمس باستخدام مرآة ، وستتمكن من رؤية القمر يحجب الشمس.

خلال الكسوف الكلي، الشمس الساطعة مسدودة تمامًا. في هذا الوقت ، الغلاف الجوي الخارجي للشمس ، أو الهالة، يصبح مرئيًا. خلال هذا الحدث القصير ، يمكنك أن تنظر إلى الهالة بعينيك ، لأنها أغمق مليون مرة من الشمس. كن حذرًا للغاية - فحتى أصغر جزء من الشمس يتخطى حافة القمر يمكن أن يؤذي عينيك!

كما تعلم ، القمر أصغر بكثير من الأرض ، ولا يمكنه حجب الشمس عن الأرض كلها مرة واحدة. لهذا السبب ، لا يؤثر الكسوف إلا على جزء صغير من سطح الأرض عند حدوثه.

بالمناسبة ، خلال الكسوف الكلي ، تظهر النجوم أيضًا!

أي نوع من النجوم هو الشمس؟

الشمس هي أحد نجوم G2 النموذجية. تصنف النجوم G على أنها ذات درجة حرارة تتراوح بين 5000 إلى 6000 كلفن ، ويتراوح لونها من الأبيض إلى الأصفر. بشكل طيفي ، تُظهر النجوم G في الغالب خطوط الكالسيوم المتأين. خطوط من المعادن المتأينة والمحايدة موجودة. تظهر الخطوط من الهيدروجين المتأين بشكل ضعيف.

ما هي الخصائص الفيزيائية للشمس؟

ما نراه على أنه سطح الشمس ، الغلاف الضوئي ، تبلغ درجة حرارته حوالي 5780 كلفن ، ربما تبلغ درجة حرارة باطن الشمس حوالي 16 مليون كلفن ، والغلاف الجوي الخارجي الممتد للشمس ، الهالة الشمسية ، له درجة حرارة درجة الحرارة حوالي 2 مليون كلفن بين الغلاف الضوئي والهالة توجد طبقة تسمى الكروموسفير. في هذه المنطقة ، ترتفع درجة الحرارة من السطح إلى الإكليل. يعد التسخين السريع من سطح الشمس إلى الغلاف اللوني ثم الإكليل إحدى المشكلات المثيرة للاهتمام في الفيزياء الشمسية. خاصة وأن معظم هذا التغيير يحدث في مسافة تقل عن 200 كيلومتر!

يتكون تكوين الشمس في المقام الأول من الهيدروجين ، تليها كميات متناقصة بسرعة من كل عنصر تقريبًا. فيما يلي قائمة توضح المقادير الكسرية للعناصر الأكثر شيوعًا.

يبلغ قطر الشمس 1.4 مليون كيلومتر وتبعد عن الأرض حوالي 150 مليون كيلومتر. في المقابل ، يبلغ قطر الأرض 12735 كم ، أي حوالي 1/100 من حجم الشمس.

تختلف المسافة من الأرض إلى الشمس على مدار العام. عند الحضيض (أقرب اقتراب) تبلغ المسافة 147 مليون كيلومتر ، وفي الأوج (الأبعد) تبلغ المسافة 152 مليون كيلومتر. بسبب هذا الاختلاف في المسافة ، ستظهر الشمس أكبر بحوالي 3٪ في الحضيض عنها في الأوج. في هذه المرحلة من الزمن الجيولوجي ، يحدث الحضيض الشمسي في أوائل شهر يناير ، ويحدث الأوج في أوائل شهر يوليو. ببطء ولكن بثبات ، ومع ذلك ، فإن نقطة الحضيض تتقدم ، لذلك في غضون 23000 سنة أو نحو ذلك ، سيحدث الحضيض في يوليو.

لاحظ أن مواسم الأرض ترجع إلى ميل خط الاستواء بالنسبة للمستوى المداري للأرض والذي يبلغ حوالي 23 درجة. اختلاف المسافة بين الأرض والشمس له تأثير ضئيل للغاية في درجة الحرارة. إليك طريقة يمكنك من خلالها اختبار ذلك. ضع نفسك على بعد حوالي 152 قدمًا من صديق ، ثم اجعلهم يصرخون عليك. ثم اقترب بمقدار 5 أقدام (3٪) واجعلهم يصرخون مرة أخرى. ستلاحظ عدم وجود فرق تقريبًا في مدى ارتفاع الصوت. (المكافئ المتري هو: 46 مترًا ، ثم 1.5 مترًا أقرب.)

يقدر عمر الشمس بحوالي 4.5 مليار سنة. يجب أن تظل إلى حد ما كما هي لمدة 5.5 مليار سنة أخرى ، على الرغم من أنها ستخضع لتغييرات مستمرة لأنها تستهلك وقودها من خلال الاندماج.

ما نوع الضوء الذي تبعثه الشمس؟

يغطي الضوء أو الفوتونات المنبعثة من الشمس طيفًا واسعًا من أطوال موجية طويلة جدًا مثل الراديو إلى أطوال موجية قصيرة جدًا مثل الأشعة السينية. التعرض طويل الأمد للأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية ضار للغاية. لذا ، فمن الجيد أن الغلاف الجوي للأرض يحمينا من الأجزاء الضارة من فوتونات الشمس ، وإلا فلن يكون هناك سوى القليل جدًا من الحياة على الأرض. (على الأقل كما نعرفها!)

ما هي بعض الملاحظات التاريخية للشمس؟

درس البشر الشمس لفترة طويلة. ربما تم "تسجيل" الكسوف لأول مرة قبل عام 1948 قبل الميلاد ، وبدأت الملاحظات التلسكوبية لسطح الشمس حوالي عام 1610. في هذا الوقت يمكن ملاحظة البقع الشمسية بشكل منهجي ، وقد تم رصدها بواسطة جاليليو ، فابريسيوس ، شاينر وهاريوت. بالنسبة لغاليليو كان هذا في الواقع غير محظوظ. توقعت الديانات الغربية ألا يكون للشمس "عيوب" وملاحظات مثل هذه لم تعزز مسيرته المهنية على الإطلاق. أُجبر على التراجع ووُضع قيد الإقامة الجبرية.

ومع ذلك ، استمرت ملاحظات البقع الشمسية والشمس. في حوالي عام 1645 ، أصبح عدد البقع الشمسية منخفضًا جدًا حتى عام 1715. وخلال هذه السنوات السبعين ، كان هناك على الأرجح أقل من 15 بقعة شمسية تم ملاحظتها. في هذه الأيام ، يكون الحد الأدنى للرقم الذي يتم ملاحظته سنويًا أشبه بـ 15 ، حتى عندما تكون الشمس في مرحلتها "غير النشطة". ومن المثير للاهتمام أنه في نفس الوقت كانت درجات الحرارة أبرد من درجات الحرارة العادية في أوروبا. لذلك ، هناك بعض الدلائل على حدوث تغيرات في الشمس في نفس الوقت مما أدى إلى تبريد مناخ الأرض. يشار إلى هذه الفترة الزمنية باسم "العصر الجليدي الصغير" ، وغياب البقع الشمسية على أنه الحد الأدنى من Maunder.

لماذا من المهم دراسة الشمس؟

كما يتضح مما سبق ، تحدث تغيرات في ناتج الشمس ، وتؤثر على مناخ الأرض. في الواقع ، تشير دراسات حلقات الأشجار ودراسات لب الجليد إلى وجود علاقة بين العصور الجليدية للأرض ونشاط الشمس.

في الوقت المناسب ، تخضع الشمس غالبًا لإعادة تشكيل المجال المغناطيسي السريع. عندما يحدث هذا ، يتم إخراج كميات كبيرة من المواد في الفضاء بين الكواكب. وتسمى هذه الأحداث بالقذف الكتلي الإكليلي أو CMEs. سوف يحمل CME كبير مليون طن من المواد نحو الكواكب بسرعة مليون ميل في الساعة. (ما يقرب من مليار كجم عند 27 مليون م / ث). عندما يصل جزء من هذه المادة إلى الغلاف الجوي الخارجي للأرض ، فإنها تؤثر على الأقمار الصناعية ، وتعكر صفو مداراتها ، وتسجيل أسطحها ، وتعطيل الاتصالات. يمكن للمادة الشمسية أن تنزلق إلى أسفل خطوط المجال المغناطيسي للأرض وتتسبب في الظاهرة المعروفة باسم Aurora ، وأيضًا تحترق وتعطل شبكات الطاقة تمامًا.

تحدث النوبات القلبية الكبرية مرة واحدة شهريًا أو نحو ذلك خلال الحد الأدنى من الطاقة الشمسية ، وما يصل إلى مرتين أو أكثر يوميًا عند الحد الأقصى للطاقة الشمسية. كان الحد الأقصى الأخير للشمس في عام 1989 وسيكون التالي في حوالي عام 2000. يقترب الآن من الحد الأدنى الذي يجب أن يحدث في منتصف عام 1996.

يشير الحد الأقصى والدقيقة للشمس في البداية إلى عدد البقع الشمسية التي لوحظت على سطح الشمس في أي وقت. يرتبط عدد البقع الشمسية ارتباطًا وثيقًا بتعقيد مغناطيسي الشمس كلما زاد عدد البقع الشمسية ، وكلما زاد نشاط التوهجات والتوهجات. هناك بعض الاختلاف ، ولكن عادةً ما يكون هناك 11 عامًا من الحد الأقصى إلى الحد الأقصى التالي.

كيف يدرس المرء الشمس؟

نظرًا لأن المجال المغناطيسي للشمس مهم جدًا ، فإن العلماء يرصدون الشمس بأكبر عدد ممكن من الأطوال الموجية التي تعطي نظرة ثاقبة على تكوين وديناميكيات المجال. هذه هي خطوط الانبعاث والامتصاص المختلفة للذرات بالقرب من سطح الشمس ، وتشتت الإلكترونات للفوتونات أعلى في الغلاف الجوي للشمس ، الهالة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن دوران الجزء الداخلي من الشمس مهم جدًا لوجود المجال المغناطيسي. نظرًا لأن المرء لا يستطيع رؤية الجزء الداخلي من الشمس ، فيجب على المرء استخدام طرق غير مباشرة. كما يعلم الجميع ، إذا صدم المرء شيئًا ما ، فيمكن للمرء أن يخبر شيئًا عن جوهره من خلال الطريقة التي يهتز بها استجابةً لذلك. على سبيل المثال ، سوف يرن الجرس ، وسيتذبذب الجيلي. الأمر نفسه ينطبق على الشمس. تتسبب التوهجات الديناميكية العديدة ، والتعليمات الإكليلية المقذوفة والمتدحرجة ، وغليان الشمس في اهتزازها. باستخدام تلسكوبات دقيقة للغاية ، يمكن قياس الاهتزازات ، ثم تحليلها بعناية لتحديد خصائص الداخل. هذا مجال جديد مثير للغاية.

هل للشمس سطح؟

لا تحتوي الشمس المرئية لأعيننا على سطح صلب مثل سطح الأرض أو القمر. الشمس المرئية عبارة عن غاز ساخن بدرجة حرارة مميزة تبلغ 5700 درجة. K ، أبعد من نقاط انصهار المواد على الأرض. ومع ذلك ، لا نرى سوى طبقاته الخارجية لأن الغاز معتم. التأثير هو نفسه بالنسبة للسحابة التي نعلم أنها تتكون من جزيئات الماء ولكن يبدو أن لها سطحًا رقيقًا. هذا السطح الخارجي المرئي لا يتجاوز سمكه بضع مئات من الكيلومترات على الشمس ويسمى الغلاف الضوئي. هذه الطبقة هي الجزء السفلي من منطقة الحمل الشمسي حيث يتم نقل الطاقة الشمسية إلى السطح الخارجي بواسطة حركات غاز الحمل الحراري خلال الربع الأخير من نصف قطر الشمس. علاوة على ذلك ، تقع داخل المنطقة الإشعاعية حيث يتم نقل الطاقة بشكل أساسي عن طريق الإشعاع ، وليس الحمل الحراري. في المركز يوجد اللب النووي الذي يولد الطاقة عن طريق اندماج الهيدروجين إلى الهيليوم عند درجات حرارة تبلغ 20 مليون درجة. ك.

يوجد فوق الغلاف الضوئي طبقتان إضافيتان ، الكروموسفير والإكليل ، والتي تم تحديدها لأول مرة عند كسوف الشمس بواسطة القمر. إن الكروموسفير عبارة عن طبقة غير متجانسة تمتد 10000 كيلومتر فوق الغلاف الضوئي. من الأفضل اعتباره الانتقال من الفوتوسفير إلى الهالة. الامتداد الخارجي للشمس هو الهالة الضعيفة التي يمكن أن تمتد عدة ملايين من الكيلومترات في الوسط بين الكواكب. تنتج مثل هذه الامتدادات للغلاف الجوي الشمسي صورًا مذهلة تُرى في أوقات كسوف الشمس.

هل يتغير سطوع الشمس بمرور الوقت؟

نعم ، تُظهر القياسات الحديثة بين عامي 1978 و 1995 أن "السطوع" أو الإشعاع الكلي للشمس يتقلب بأعشار قليلة من سابقة على مدى 11 عامًا من الدورة الشمسية. يعكس هذا التذبذب الصغير استقرار الغلاف الضوئي الشمسي كما يظهر في الطيف المرئي الذي يمتد من اللون الأزرق عند 400 نانومتر (نانومتر) إلى اللون الأحمر العميق عند 800 نانومتر. تظهر الملاحظات من الفضاء تباينًا متزايدًا من الأشعة فوق البنفسجية التي تقل عن 400 نانومتر إلى منطقة الأشعة السينية وصولًا إلى 0.1 نانومتر. ومع ذلك ، فإن الجزء الأكبر من الطاقة الشمسية الناتجة يقع في الطيف المرئي ، وبالتالي فإن تباينها يهيمن على التقلبات في "سطوع" الشمس.

كيف تعمل الشمس (ما يدور في الداخل)؟

الشمس عبارة عن مفاعل نووي حراري طبيعي عملاق يحول الهيدروجين إلى هيليوم في نواته لإنتاج الحرارة التي نشعر بها على وجوهنا كأشعة الشمس. لماذا لا ينفجر هذا المفاعل كقنبلة نووية حرارية؟ تتماسك الشمس معًا في حالة توازن من خلال عوامل الجذب المتبادلة بين جميع ذراتها التي تعمل على ضغط مركز الشمس ، وبالتالي إنتاج واحتواء التفاعلات النووية التي تحدث هناك. يضبط الغلاف الجوي الشمسي خارج النواة المولدة للطاقة نفسه ليحمل كمية هائلة من الطاقة التي تنبثق من السطح في شكل إشعاع. هذه هي الفكرة الأساسية لوجود جميع النجوم بدءًا من الجاذبية البدائية والضغط إلى بداية توليد الطاقة النووية ، وأخيراً إلى استنفاد الوقود النووي وموت النجم كجسم مضيء ذاتيًا حقًا.

ما هي المجالات الرئيسية لأبحاث الطاقة الشمسية اليوم؟

يقع البحث الشمسي المعاصر في مجالين أساسيين:

  1. دراسات الغلاف الجوي الشمسي الخارجي وتنوعه
  2. دراسات داخل الشمس باستخدام تقنيات الزلازل المشابهة لتلك المستخدمة في التنقيب عن النفط على الأرض.

ما هي الأضواء الشمالية أو الشفق؟

تحدث الأضواء الشمالية بالقرب من القطب الشمالي للأرض. تُعرف هذه الظاهرة باسم الشفق القطبي عندما تحدث في نصف الكرة الشمالي ، كما تُعرف باسم الشفق القطبي عندما تحدث في نصف الكرة الجنوبي. تحدث الظواهر الشفقية على جميع الكواكب ذات الغلاف الجوي والمجالات المغناطيسية الكوكبية (تم رصد الشفق القطبي على كوكب المشتري). يأتي اسم الشفق القطبي من اللاتينية للفجر الشمالي.

نحن نعرف الآن ما الذي يسبب هذه العروض المذهلة في السماء. The interaction of the solar wind with the geomagnetic field of the Earth cause energetic particles (primarily electrons and protons) to enter into the Earth's upper atmosphere where they interact with molecules of nitrogen and oxygen to produce the red and green light seen in the auroral phenomena (as seen from space, as seen from Earth, some recent research results).

How does the Sun affect communications?

In our technology-based economy we depend heavily on satellites and various forms of high frequency communication systems. Communications and navigation systems used by commercial airliners can be affected by geomagnetic storms which are caused by solar activity. Geomagnetic storms can actually cause the atmosphere of Earth to expand affecting satellite orbits. An excellent review of these issues can be found at the Space Environment Laboratory (NOAA).

How does the Sun affect our climate?

The Sun drives the weather on planet Earth. The winds and circulation of ocean patterns are all affected by the Sun's energy output. The differential heating of the planet, due to the tilt of the rotation axis of the Earth with respect to the Sun generates the winds and major ocean currents as well as providing us with our seasons. Furthermore, it is believed that the 11-year solar cycle has an impact on our climate. An excellent review of the climatic impact of the Sun on Earth can be found at Space Environment Laboratory (NOAA).

What is space weather?

One effect of the Sun's output on the geospace environment is auroral phenomena. Other phenomena affect communications, navigation and our climate. A nice presentation about the interactions of the Sun with the Earth can be found at Space Weather at Rice University.


Month-by-month guide to the planets in 2021

December 2020

الزئبق Bright morning object at the start of December but lost soon after. Superior conjunction on 20 December, poor thereafter.

كوكب الزهرة Remains a prominent object in the dawn twilight all month long.

المريخ Evening planet in Pisces. Dims and shrinks throughout December. Appears 11 arcseconds across on 31st.

كوكب المشتري Compromised by evening twilight. Appears to make a very close pass of Saturn on 20, 21 and 22 December.

زحل Partnered with Jupiter. Close conjunction on 20, 21 and 22 December visible 17:00 UT, low above southwest horizon.

Look out for the Great Conjunction of Jupiter and Saturn on 21 December 2020.

أورانوس Remains well positioned all month. Currently in Aries, with bright Mars visible to the west.

نبتون Well placed at the start of December. Loses altitude as darkness falls by the end of the month.

January 2021

الزئبق Evening planet. Greatest eastern elongation on 24 Jan when it sets 100 minutes after the Sun.

كوكب الزهرة Bright morning planet, the position worsening over the month. Moon nearby on 11 Jan.

المريخ Dimming evening planet. Apparent size 8 arcseconds by 31 January.

كوكب المشتري Bright evening planet lost mid-month. Solar conjunction on 28 January. Near Saturn and Mercury from 8 January.

زحل Evening planet, near Jupiter. Lost as it approaches solar conjunction on 24 January.

أورانوس Well positioned evening planet reaching 50º altitude. Mars is 1.6º from Uranus on 20 January.

نبتون Evening binocular planet near Phi ( φ ) Aquarii.

February 2021

الزئبق Evening planet lost from view after 5 Feb. Inferior conjunction 8 Feb, then morning return poor.

كوكب الزهرة Poorly placed morning planet. Venus and Jupiter are half a degree apart on 11 February.

المريخ Evening planet located 3.3º south of the Pleiades at the end of the month.

كوكب المشتري Re-emerging into morning sky. Mercury, Jupiter and Saturn appear together just before sunrise at end of month.

زحل Close to Jupiter, re-emerging in morning. Best at end of February, 1 hour before sunrise.

أورانوس Losing altitude in evening. Waxing crescent Moon nearby on 17 February.

نبتون Evening planet, affected by twilight. Lost by end of month.

March 2021

الزئبق Poorly positioned morning planet reaching greatest western elongation on 6 March.

كوكب الزهرة Reaches superior conjunction on 26 March and is unlikely to be seen this month.

المريخ Evening planet dimming to the naked eye and telescopically small. South of the Pleiades at the start of March.

كوكب المشتري Morning planet, but badly positioned despite rising 70 minutes before sunrise by the end of the month.

زحل Morning planet close to Jupiter. Badly positioned for viewing this month.

أورانوس Observing window closing as the planet drifts ever closer to the evening twilight.

نبتون Neptune is in conjunction with the Sun on 10 March and not visible this month.

April 2021

الزئبق Superior conjunction on 10 April, re-emerging into a good evening position. Near Venus at the end of the month.

كوكب الزهرة Near Mercury at the end of April, and a 1%-lit waxing crescent Moon on 12 April.

المريخ No longer telescopically viable but near M35 on evenings of 26th and 27th. Moon nearby on 17th.

كوكب المشتري Bright but low morning planet rising 70 minutes before sunrise. A 22%-lit waning crescent Moon lies close by on 7 April.

زحل Morning planet in Capricornus. Poor altitude all month. A 31%-lit waning crescent Moon lies nearby on 6 April.

أورانوس Evening planet. Difficult to spot between Venus and Mercury on 23 April. Solar conjunction on 30 April.

نبتون Not visible this month.

May 2021

الزئبق Well positioned evening planet, setting 90 minutes after sunset on 1 May. Near the Pleiades on 3 May.

كوكب الزهرة Evening planet, near a thin waxing crescent Moon on 12 May. Very close to Mercury on 28 May.

المريخ Mars struggles in evening twilight. A 14%-lit waxing crescent Moon lies nearby on 15 May.

كوكب المشتري Morning planet. A 35%-lit waning crescent Moon lies close on the morning of 5 May.

زحل Morning planet in Capricornus. The Moon pays it a visit on the mornings of 3, 4 and 31 May.

أورانوس Not visible this month.

نبتون Not visible this month.

June 2021

الزئبق Evening planet reaching inferior conjunction on 11 June. Re-emerges in a poor location in the morning sky.

كوكب الزهرة Bright evening planet setting 90 minutes after sunset. Thin waxing lunar crescents nearby on 11 and 12 June.

المريخ Not visible against a dark sky. Evening planet near to an 11%-lit waxing Moon on 11 June.

كوكب المشتري Bright morning planet, rising almost 5 hours before sunrise by 30 June.

زحل Morning planet reaching an altitude of 19º. A bright Moon lies nearby on the evening of 28 June.

Uranus / Neptune Not visible this month.

July 2021

الزئبق Morning planet rising one hour before sunrise at the start of July. Lost by the end of the month.

كوكب الزهرة Evening planet poorly positioned. Half a degree from Mars on 13 July.

المريخ Evening planet poorly placed. Venus nearby on 13 July. Thin waxing lunar crescent near on 11 and 12 July.

كوكب المشتري Rises five hours before sunrise on 1 July. The bright waning gibbous Moon is nearby on 26 July.

زحل Well positioned morning planet approaching opposition. Rings brighten at the end of July due to the Seeliger effect.

أورانوس Morning planet slowly crawling out of the Sun’s glare. Not especially well-placed during July.

نبتون Morning planet seen under dark sky conditions at the end of July, although unable to reach peak altitude.

August 2021

الزئبق Evening object for much of August. A 1%-lit waxing crescent Moon sits 7º to the east on 9 August.

كوكب الزهرة Poorly positioned evening planet, setting an hour after the Sun. Moon nearby on 10 and 11 August.

المريخ Evening planet, too low to be seen against a dark sky. 20 arcminutes from Mercury on 19 August.

كوكب المشتري Opposition on 19 August. Full Moon nearby on the evening of 22 August.

زحل Opposition on 2 August, the Seeliger effect making the rings appear brighter than normal. A nearly full Moon lies nearby on 20 August.

أورانوس Improving morning planet. Almost makes it to its highest position, due south, in darkness at the end of the month.

نبتون Morning planet, managing to reach an altitude of more than 30º in darkness from the middle of the month.

September 2021

الزئبق Evening planet, rapidly deteriorating throughout the month, virtually setting with the Sun on 30 September.

كوكب الزهرة Low evening planet, setting an hour after sunset. A thin Moon is nearby on 9 and 10 September.

المريخ The Red Planet is too close to the Sun to be seen this month.

كوكب المشتري Bright evening planet, well-placed albeit low. A bright gibbous Moon is nearby on 17 and 18 September.

زحل Well-positioned low evening planet. Bright Moon close by on 16 and 17 September.

أورانوس On the threshold of naked eye visibility in Aries, morning planet Uranus is well placed this month.

نبتون Binocular planet Neptune reaches opposition on 14 September and is visible all night.

October 2021

الزئبق Poorly positioned at the start of October, returning to the morning sky for a good display from mid-month onwards.

كوكب الزهرة Evening planet, remains low after sunset. A 14%-lit waxing crescent Moon lies nearby on 9 October.

المريخ Mars is in solar conjunction on 8 October and not visible.

كوكب المشتري Evening planet, reaching greatest altitude early evening. A waxing gibbous Moon near on 14-15 Oct.

زحل Evening planet, reaching highest altitude early evening. A waxing gibbous Moon near on 13-14 Oct.

أورانوس Well-positioned morning planet, lying close to similarly bright Omicron ( ο ) Arietis on 13 October.

نبتون Well-placed evening planet, reaching maximum altitude of over 30º in darkness all month.

November 2021

الزئبق Well-positioned morning planet at the start of November, rises two hours before sunrise. Mars lies nearby on 15 November.

كوكب الزهرة Bright evening planet, low and poorly positioned. Waxing crescent Moon nearby on 7 and 8 November.

المريخ Morning object. Near Mercury on 10 and 11 November and 3.6 arcminutes from Zubenelgenubi (Alpha-2 ( α 2 ) Librae) on 22 November.

كوكب المشتري Evening planet. A first quarter Moon is near on 11 November.

زحل Evening planet. A 41%-lit waxing crescent Moon is near on 10 November.

أورانوس Opposition on 4 November. An almost full Moon is 1.8º south on the morning of 18 November.

نبتون Well positioned binocular planet near Phi ( φ ) Aquarii, reaches 30º altitude all month.

December 2021

الزئبق Evening planet, poorly positioned at the start of December. Near to Venus at the end of the month.

كوكب الزهرة Low evening planet. Appears near Mercury at end of December and a waxing crescent Moon on 6 and 7 December.

المريخ Morning planet, with thin crescent Moon nearby on 3 December. 4.6º north of Antares on 26 December.

كوكب المشتري Evening planet, unable to reach its highest altitude in darkness any more. Moon close on 8 and 9 December.

زحل Compromised by the evening twilight. Waxing crescent Moon nearby on 7 and 8 December.

أورانوس Well-positioned evening planet, 25 arcminutes south-southeast of 29 Arietis on 29 December.

نبتون Well placed at the start of December, but rapidly succumbs to the evening twilight as the month progresses.

Pete Lawrence is an experienced astronomer and a co-host of The Sky at Night.


(4) Shadows and Sticks

If you stick a stick in the [sticky] ground, it will produce a shadow. The shadow moves as time passes (which is the principle for ancient Shadow Clocks). If the world had been flat, then two sticks in different locations would produce the same shadow:

But they don’t. This is because the earth is round, and not flat:

Eratosthenes (276-194 BCE) used this principle to calculate the circumference of the Earth quite accurately. To see this demonstrated, refer to my experiment video about Eratosthenes and the circumference of the earth – “The Earth’s curvature is tasty!“.


Chinese astrology was elaborated during the Zhou dynasty (1046–256 BC) and flourished during the Han dynasty (2nd century BC to 2nd century AD). During the Han period, the familiar elements of traditional Chinese culture—the yin-yang philosophy, the theory of the five elements, the concepts of heaven and earth, and Confucian morality—were brought together to formalize the philosophical principles of Chinese medicine and divination, astrology and alchemy. [3]

The five classical planets are associated with the wuxing:

    —Metal (White Tiger) —Wood (Azure Dragon) —Water (Black Tortoise)
    —Fire (Vermilion Bird) (may be associated with the phoenix which was also an imperial symbol along with the Dragon) —Earth (Yellow Dragon)

According to Chinese astrology, a person's destiny can be determined by the position of the major planets at the person's birth along with the positions of the sun, moon, comets, the person's time of birth, and zodiac sign. The system of the twelve-year cycle of animal signs was built from observations of the orbit of Jupiter (the Year Star simplified Chinese: 岁星 traditional Chinese: 歳星 pinyin: Suìxīng ). Following the orbit of Jupiter around the sun, Chinese astronomers divided the celestial circle into 12 sections, and rounded it to 12 years (from 11.86). Jupiter is associated with the constellation Sheti ( 摄提 攝提 - Boötes) and is sometimes called Sheti.

A system of computing one's fate and destiny based on one's birthday, birth season, and birth hours, known as Zi Wei Dou Shu ( 紫微斗数 紫微斗數 zǐwēidǒushù ), or Purple Star Astrology, is still used regularly in modern-day Chinese astrology to divine one's fortune. The 28 Chinese constellations, Xiu ( 宿 xìu ), are quite different from Western constellations. For example, the Big Bear (Ursa Major) is known as Dou ( 斗 dǒu ) the belt of Orion is known as Shen ( 参 參 shēn ), or the "Happiness, Fortune, Longevity" trio of demigods. The seven northern constellations are referred to as Xuan Wu ( 玄武 xuánwǔ ). Xuan Wu is also known as the spirit of the northern sky or the spirit of Water in Taoism belief.

In addition to astrological readings of the heavenly bodies, the stars in the sky form the basis of many fairy tales. For example, the Summer Triangle is the trio of the cowherd (Altair), the weaving maiden fairy (Vega), and the "tai bai" fairy (Deneb). The two forbidden lovers were separated by the silvery river (the Milky Way). Each year on the seventh day of the seventh month in the Chinese calendar, the birds form a bridge across the Milky Way. The cowherd carries their two sons (the two stars on each side of Altair) across the bridge to reunite with their fairy mother. The tai bai fairy acts as the chaperone of these two immortal lovers.

Chinese and East-Asian Edit

Chinese astrology has a close relation with Chinese philosophy which the core values and concepts are originated from Taoism or "Tao". [4] : 22,85,176

The 60-year cycle consists of two separate cycles interacting with each other. The first is the cycle of ten heavenly stems, namely the five elements (in order Wood, Fire, Earth, Metal, and Water) in their yin and yang forms.

The second is the cycle of the twelve zodiac animal signs ( 生肖 shēngxiào) or Earthly Branches. They are in order as follows: the Rat, Ox, Tiger, Rabbit, Dragon, Snake, Horse, Goat, Monkey, Rooster, Dog, and Pig. In Vietnam the Rabbit is replaced by the cat.

This combination creates the 60-year cycle due to the fewest years (least common multiple) it would take to get from Yang Wood Rat to its next iteration, which always starts with Yang Wood Rat and ends with Yin Water Pig. Since the zodiac animal cycle of 12 is divisible by two, every zodiac sign can occur only as either yin or yang: the Dragon is always yang, the Snake is always yin, etc. The current cycle began in 1984 (as shown in "Table of the sixty-year calendar" below).

When trying to traverse the lunisolar calendar, an easy rule to follow is that years that end in an even number are yang, those that end with an odd number are yin. The cycle proceeds as follows:

  • If the year ends in 0 it is Yang Metal.
  • If the year ends in 1 it is Yin Metal.
  • If the year ends in 2 it is Yang Water.
  • If the year ends in 3 it is Yin Water.
  • If the year ends in 4 it is Yang Wood.
  • If the year ends in 5 it is Yin Wood.
  • If the year ends in 6 it is Yang Fire.
  • If the year ends in 7 it is Yin Fire.
  • If the year ends in 8 it is Yang Earth.
  • If the year ends in 9 it is Yin Earth.

However, since the (traditional) Chinese zodiac follows the (lunisolar) Chinese calendar, the switch-over date is the Chinese New Year, not January 1 as in the Gregorian calendar. Therefore, a person who was born in January or early February may have the sign of the previous year. For example, if a person was born in January 1970, his or her element would still be Yin Earth, not Yang Metal. Similarly, although 1990 was called the year of the Horse, anyone born from January 1 to January 26, 1990, was in fact born in the Year of the Snake (the sign of the previous year), because the 1990 Year of the Horse did not begin until January 27, 1990. For this reason, many online sign calculators (and Chinese restaurant place mats) may give a person the wrong sign if he/she was born in January or early February.

The start of a new zodiac is also celebrated on Chinese New Year along with many other customs.

Table of the sixty-year calendar Edit

The following table shows the 60-year cycle matched up to the Western calendar for the years 1984–2043 (see sexagenary cycle article for years 1924–1983). This is only applied to Chinese Lunar calendar. The sexagenary cycle begins at lichun. [5] Each of the Chinese lunar years are associated with a combination of the ten Heavenly Stems (Chinese: 天干 pinyin: tiāngān ) and the twelve Earthly Branches (Chinese: 地支 pinyin: dìzhī ) which make up the 60 Stem-Branches (Chinese: 干支 pinyin: gānzhī ) in a sexagenary cycle.

Although it is usually translated as 'element' the Chinese word xing literally means something like 'changing states of being', 'permutations' or 'metamorphoses of being'. [6] In fact, Sinologists cannot agree on one single translation. The Chinese conception of 'element' is therefore quite different from the Western one. The Western elements were seen as the basic building blocks of matter. The Chinese 'elements', by contrast, were seen as ever changing and translation of xing is simply 'the five changes'.

Wood ( 木 ) Edit

Fire ( 火 ) Edit

  • The South ( 南 >) ( 夏 ) /Vermilion Phoenix ( 朱雀 >)
  • The Planet Mars ( 火星 )
  • The Color Red ( 赤 ) , Heart ( 心 ) and Small intestine ( 小肠 )

Earth ( 土 ) Edit

  • Center ( 中 )
  • Change of seasons (the last month of the season)
  • The Yellow Dragon ( 黄龙 )
  • The Planet Saturn ( 土星 )
  • The Color Yellow ( 黄 ) , Spleen ( 脾 ) and Stomach ( 胃 )

Metal ( 金 ) Edit

Water ( 水 ) Edit

Wuxing generating cycle ( 生 sheng) Edit

(Inter-promoting, begetting, engendering, mothering or enhancing cycle) Generating: Wood makes Fire burn Fire creates Earth Earth bears Metal Off of Metal runs the Water Water makes Wood grow. [7]

Wuxing controlling cycle ( 克 kè) Edit

(Destructing, overcoming or inter-restraining or weakening cycle) Fire melts Metal Metal chops down Wood Wood breaks the Earth Earth soaks up Water and blocks its flow Water controls Fire.

The traditional Chinese medicine concept of zang-fu organs and twelve meridians that these organs can be manipulated through also associates with these concepts of astronomy.


Here you will find hundreds of math problems related to all of the major astronomical objects from asteroids and planets to galaxies and black holes! Click on the topic below to see which problems are available.

If you are a teacher or just someone who enjoys mathematics challenges, these problems cover space science topics but are sorted more-or-less by the kinds of mathematics you will encounter from simple counting and fractions problems through calculus. Click on the grade bands below to see the collections of problems.


‘The kids get into it’

Teachers who touch on UFOs might find a place for the topic when they introduce students to the solar system in elementary school. Space science gets even more attention in middle school.

At Coles elementary in Virginia’s Prince William county schools, aliens turned up in an afterschool “cryptozoology club” in which students studied crop circles and interviewed a UFO researcher from Roswell, New Mexico – the site of an alleged UFO crash in 1947.

How to report a UFO sighting and whether there are baby aliens are among the questions students asked the experts, said Tara Hamner, one of three teachers who started the program four years ago. Like the other cryptids they study, including Bigfoot and the Loch Ness monster, she believes the club is a fun way for students to learn how to collect evidence, evaluate online sources and interact with scientists.

Teacher Alec Johnson gave his Morgan county high school students an alien-themed chemistry lesson complete with aluminum foil hats. Photograph: Morgan County High School

In high school, standalone astronomy classes aren’t common and are typically offered as electives. But after Alec Johnson, a teacher at Morgan county high school in central Georgia, led a school trip to watch the solar eclipse in 2017, his students pushed for a separate astronomy class. The possibility of alien life is the topic they get the most passionate about, perhaps because of the stereotype that UFO sightings are more common in rural areas like theirs.

“The kids get into it, especially if you don’t take a side,” Johnson said, adding that he’s looking forward to sharing previously unreleased footage and photos from the government’s report with his students.

Bennett Evans, a senior who took Johnson’s astronomy class this year, said his teacher’s enthusiasm for the subject rubs off on students.

“His class made me more conscious of science in general,” said Evans, recalling an image Johnson uses to get students thinking about whether aliens exist. “If you take a glass of water from the ocean, we know there are whales in the ocean, but we can’t tell from that glass. That’s like our universe.”

Georgia science standards require students to study whether there are other “habitable” zones and planets besides Earth. But Johnson goes all out, enhancing his lessons with The X-Files theme music and classroom decor.

“Any self-respecting astronomy teacher has to have a Fox Mulder poster on the wall,” he said.

This report was first published by the 74, a non-profit, non-partisan news site covering education in America


12. The position of the North Star will change over time

Navigation will be weird when Polaris stops being the North Star in about 13,000 years. In case you didn't know, Earth's axis goes through a motion called "precession" which means that the planet's axis will change, and trace out the shape of a cone--even if it's slightly.

When this occurs, it takes around 26,000 years for the axis to trace out a complete cone shape. To add to this, Polaris, the Earth's current "North Star" will eventually begin to shift positions as the Earth undergoes precession.

In 3,000 B.C., it's believed that the North Star was the star Thuban, otherwise known as Alpha Draconis. In about 13,000 years, the star Vega will be the new North Star -- but in 26,000 years, Polaris will return in its original position as the Earth continues to go through precession.

Related Video: Facts about space that will rock your world


شاهد الفيديو: Macbeth Polanski 1971 Witches Opening (أغسطس 2022).