چرا زهره از عطارد داغتر است، با اینکه عطار فاصله نزدیکتری به خورشید دارد؟ | موبوگیم
با وجود اینکه زهره نسبت به عطارد دورتر از خورشید قرار دارد، داغترین سیاره منظومه شمسی محسوب میشود.
دمای سطح زهره به حدود ۴۸۰ درجه سانتیگراد میرسد، در حالی که بیشترین دمای سطح عطارد حدود ۴۳۰ درجه سانتیگراد است. زهره به طور میانگین حدود ۵۰ میلیون کیلومتر دورتر از عطارد نسبت به خورشید قرار دارد، اما فاصله از ستاره تنها عامل تعیینکننده دمای یک سیاره نیست.
چرا عطارد با وجود نزدیکی به خورشید سردتر است؟
تفاوت اصلی به میزان بازتاب نور، ترکیب جو و گذشته زمینشناختی این دو سیاره مربوط میشود. استیون کین، اخترفیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید که درباره قابلیت سکونت سیارات مطالعه میکند، گفت:
فاصله یک سیاره از ستاره مشخص میکند چه مقدار نور به آن میرسد، اما نشان نمیدهد چه میزان از این انرژی بازتاب میشود، چه مقدار آن جذب میشود، گرما با چه سرعتی از سیاره خارج میشود و جو تا چه اندازه میتواند انرژی حرارتی را در سراسر سیاره جابهجا کند. به گفته او، این ویژگیها میتوانند به اندازه فاصله از ستاره اهمیت داشته باشند و گاهی حتی تأثیر بیشتری داشته باشند.
عطارد نمونه سادهای از این موضوع است. این سیاره تقریباً هیچ جوی ندارد و به همین دلیل تابش خورشید مستقیماً به سطح سنگی آن برخورد میکند و در طول روز دمای آن را به شدت افزایش میدهد. با این حال، پوشش جوی قابلتوجهی وجود ندارد که بتواند گرمای ایجادشده را نگه دارد؛ بنابراین پس از غروب خورشید، انرژی حرارتی به سرعت به فضا بازمیگردد.
دمای سطح عطارد در گرمترین بخش روز میتواند به حدود ۴۳۰ درجه سانتیگراد برسد، اما در شب تا حدود منفی ۱۸۰ درجه سانتیگراد پایین میآید. در نتیجه، اختلاف دمای شب و روز در این سیاره از ۶۰۰ درجه سانتیگراد هم بیشتر میشود.
زهره شرایط کاملاً متفاوتی دارد. جو این سیاره تقریباً ۹۰ برابر متراکمتر از جو زمین است و بخش عمده آن را دیاکسیدکربن تشکیل میدهد. چنین پوشش ضخیمی باعث میشود انرژی گرمایی بهشدت در نزدیکی سطح باقی بماند و دمای زهره در نقاط مختلف و حتی در شب و روز تغییر چندانی نکند.
یک پوشش دائمی از گرما
نور خورشید عمدتاً به شکل نور مرئی و تابش فروسرخ نزدیک به سیارات میرسد. این امواج میتوانند از جوهایی که بخش زیادی از آنها را گازهایی مانند نیتروژن، اکسیژن و دیاکسیدکربن تشکیل دادهاند، نسبتاً آسان عبور کنند.
وقتی سطح سیاره و لایههای پایینی جو این انرژی را جذب میکنند، آن را دوباره به شکل تابش فروسرخ منتشر میکنند. دیاکسیدکربن توانایی زیادی در جذب این نوع تابش دارد و همین ویژگی باعث میشود انرژی حرارتی برای مدت بیشتری در جو باقی بماند.
در زهره، جو بسیار ضخیم و سرشار از دیاکسیدکربن است. به همین دلیل، تابش فروسرخی که از سطح خارج میشود، بارها در لایههای مختلف جو جذب و دوباره منتشر میشود تا سرانجام بخشی از آن بتواند به فضا بگریزد. بخشی از این انرژی نیز دوباره به سمت سطح بازمیگردد و دمای سطح و لایههای پایینی جو را افزایش میدهد.
البته گرما برای همیشه در زهره محبوس نمیماند. بر اساس اصل پایستگی انرژی، این سیاره در نهایت باید تقریباً همان مقدار انرژی را که از خورشید دریافت میکند، به فضا پس بدهد. تفاوت اصلی در مدت و شیوهای است که این انرژی پیش از خروج از سیاره در جو زهره باقی میماند.
نکته جالب این است که زهره در مجموع الزاماً نور خورشید بیشتری از عطارد جذب نمیکند. ابرهای ضخیم و اسیدی این سیاره تقریباً سهچهارم نور ورودی را پیش از رسیدن به سطح بازتاب میکنند و تنها حدود ۳ درصد از نور خورشیدی که به زهره میرسد، سرانجام به سطح آن نفوذ میکند.
اگر جو و لایه ابری زهره کاملاً از بین میرفت، سطح سنگی این سیاره حتی میتوانست از عطارد سردتر باشد، زیرا زهره در فاصله بسیار بیشتری از خورشید قرار دارد و در شرایط بدون جو تنها حدود ۲۹ درصد انرژی خورشیدی عطارد را دریافت میکند. بنابراین عامل اصلی داغ بودن زهره، نه دریافت نور بیشتر، بلکه اثر گلخانهای فوقالعاده قدرتمند جو آن است.
این پوشش گرمایی چگونه شکل گرفت؟
جو کنونی زهره احتمالاً یکباره به وجود نیامده است. شواهد موجود نشان میدهد که فعالیتهای آتشفشانی و فرایندهای تکتونیکی در گذشته و حتی امروز، نقش مهمی در افزایش گازهای گلخانهای موجود در جو این سیاره داشتهاند.
پل برن، دانشمند علوم سیارهای و دانشیار علوم زمین، محیطزیست و سیارات در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، گفت: زهره شواهد نیرومندی از فعالیتهای آتشفشانی و تکتونیکی گذشته و حال دارد؛ فرایندهایی که به انباشته شدن گازهای گلخانهای در جو آن کمک کردهاند.
به گفته برن، فعالیتهای آتشفشانی زهره آنقدر شدید بوده که میتوان وضعیت امروزی این سیاره را نتیجه یک مرحله پس از اثر گلخانهای افسارگسیخته دانست؛ شرایطی که در آن گرمای شدید، صرفنظر از وضعیت لحظهای درون سیاره، به فرایندی پایدار تبدیل شده است.
گرمای فوقالعاده زهره از اعماق این سیاره تولید نمیشود. علت اصلی، همان جو بسیار ضخیمی است که اکنون پیرامون سیاره قرار گرفته و با به دام انداختن تابش فروسرخ، اجازه نمیدهد انرژی حرارتی به سرعت به فضا منتقل شود.
در نهایت، مقایسه زهره و عطارد نشان میدهد که فاصله از خورشید فقط نقطه شروع داستان آبوهوایی یک سیاره است. میزان تابش دریافتی اهمیت دارد، اما نوع جو، ترکیب گازهای آن و توانایی جو در حفظ و جابهجایی گرما میتواند سرنوشت دمای سطح را به شکل بسیار عمیقتری تعیین کند.
منبع: gamefa.com
تیم محتوا
جدیدترین اخبار حوزه های متنوع تکنولوژی: موبایل، تبلت، لپ تاپ، رباتیک، سخت افزار، شبکه، گجت، امنیت، نجوم و فضانوردی، سیستم های عامل، اپلیکیشن، بازی، خودرو، لوازم خانگی، معماری، عکاسی ، آینده و …