دمای سیاره ها

[Ehsan]

ما می دانیم که در منظومه ی شمسی ِ ما به طیف ِ بسیار گسترده ای از دمای ِ سیاره ها وجود دارد.

در این تاپیک قصد داریم به بررسی ِ علل ِ این تفاوت ِ دما بپردازیم.

علی الاصول این تفاوت ِ دما فقط به خاطر ِ فاصله نیست زیرا مثلا زهره از عطارد به خورشید دورتر است اما دمای زهره بیشتر از عطارد است و الخ.

در ادامه به نحوه ی محاسبه ی دمای ِ سیارات خواهیم پرداخت.

ـــــــــ
پیشنهاد ِ این تاپیک: Astronomer

[M42]

برای درک بهتر من یک مقدار با استفاده از قوانین ترمودینامیک توضیحاتی میدم:

اگر فرض کنیم که سیارات خودشون انرژی تولید نمی کنند(که برای سیارات سنگی تقریبا درسته)، باید ببینیم در چه دمایی به تعادل می رسند. خوب بحثو با یک سوال شروع میکنم. سوالم اینه: میدانیم که سیارات دارند نور خورشید را به صورت مداوم جذب میکنند، حال چه عاملی باعث میشه تا دمای سیاره همینطوری تا ابد زیاد نشه؟ اگر به جسمی مدام انرژی برسه، دماش باید همین طور زیاد بشه. ولی دمای میانگین سیارات تقریبا ثابته، چرا؟

این سوال رو جواب بدید تا بحث را پیش ببرم.

واقعآ ممنون به خاطر موضوع خوبي كه ايجاد كرديد

خب جواب سوال آقاي اكبرنيا فكر ميكنم مربوط به ظرفيت گرمايي عناصر باشد

بالاخره شما به هر جسمي كه گرما بدهيد دماي آن تا يك اندازه اي بالا ميرود ، ضمن اينكه زمين گرماي گرفته شده را از دست ميدهد . مثل يك استخر كه از يك طرف آب اضافه ميشود و از طرف ديگرش خارج ميشود

زمين هم روزها گرما ميگيرد و شبها گرما را از دست ميدهد

درست گفتم ؟

[Ali Mohamad Nesari]

اول از هر چیز بابت تاپیک جذابتون ممنون.من فکر می کنم یکی از دلایلی که دمای سیرات

تقریبا" ثابت است نوع اتم ها و مولکول های جو آن هاست که باعث می شوند دمای

سطح سیاره خود را به طور نسبی ثابت نگه دارند.

[پیمان اکبرنیا]

خوب دوستان تا حدی جواب را دادند، من کامل میکنم و دلایل اصلی رو میگم:

وقتی نور خورشید به سیاره میرسد، سیاره اندکی از آن را جذب کرده و بقیه را بازتاب میکند. اون مقداری از انرژی که جذب سیاره میشه، باید به صورتی دوباره دفع بشه در غیر این صورت، دما به طور مداوم بالا میره. حالا چجوری دفع میشه؟ وقتی که انرژی جذب میشه باعث افزایش دمای جسم میشه، این افزایش دما باعث میشه که تابش جسم افزایش پیدا کنه ( میدونیم که هر جسمی در جهان با توجه به مقدار دمایی که داره تابش میکنه). این روند تا کجا ادامه پیدا میکنه؟ تا جایی که انرژی تابش شده از سیاره با انرژی جذب شده توسط اون برابر بشه.

این برابری تابش برای هر سیاره در دمای میانگین خاصی اتفاق میفته و بستگی به عوامل مختلی داره از جمله ضریب جذب، ضریب بازتاب و ضریب تابش جسم. سیاراتی که جو دارند یک مقدار قضیه براشون پیچیده تره و معادلات سختتری باید حل بشه ولی به طور کلی اگر سیاره را به صورت یک جسم واحد در نظر بگیریم، کل تابش سیاره با میزان جذب انرژی برابره(با فرض ثابت بودن دما و فاصله از خورشید).

سایر عوامل موثر در دمای سطحی:

1- وجود جو (جنس جو و ضریب بازتاب، تابش و جذب، اثر گلخانه ای و ...)
2- حرکت وضعی سیاره ( اختلاف دما در روز و شب و اثر جو در متعادل کردن دمای نقاط مختلف)
3- اثرات دیگری مثل ظرفیت گرمایی خاک و آب (همان طور که میدونید اقیانوسهای زمین نقش مهمی در متعادل کردن دما در فصلهای مختلف دارند.
4- سایر عوامل

حالا بیایید و اثر هر کدوم از عوامل را بررسی کنید.

[آرمين كاظمي]

ببخشيد من يك پيشنهاد دارم

اگر ممكنه يكي از دوستان جدولي از مينيمم و ماكزيمم دماي سيارات و همينطور غلظت جو سيارات ارائه كنه تا با داشتن اين مقادير بتونيم بهتر درباره اختلاف دما و چرايي اونها بحث كنيم .

چون چيزي كه مسلمه در سياراتي كه جو دارند اين مينيمم و ماكزيمم به هم نزديكتر هستند و در سياراتي كه جو ندارند يا جو رقيقي دارند فاصله اين مقادير بيشتره

حالا اگر چيزي غير از اين رو مشاهده كنيم جاي بحث وجود داره

[Amin-Mehraji]

ببخشيد من يك پيشنهاد دارم

اگر ممكنه يكي از دوستان جدولي از مينيمم و ماكزيمم دماي سيارات و همينطور غلظت جو سيارات ارائه كنه تا با داشتن اين مقادير بتونيم بهتر درباره اختلاف دما و چرايي اونها بحث كنيم .

چون چيزي كه مسلمه در سياراتي كه جو دارند اين مينيمم و ماكزيمم به هم نزديكتر هستند و در سياراتي كه جو ندارند يا جو رقيقي دارند فاصله اين مقادير بيشتره

حالا اگر چيزي غير از اين رو مشاهده كنيم جاي بحث وجود داره

البته در هندبوک ها هم میشد این مقادیر رو دید ولی به هر حال :

( تمامی دماها برحسب درجه ی سیلسیوس هستند )



عطارد :

مینیمم : 183 - ( 170- و -180 هم نوشتن ) / ماکزیمم : 427 ( 450 و 430 هم نوشتن )



زهره :

نجوم به زبان ساده خیلی بهتر نوشته :

در رأس ابرها ( میشه همون مینیمم ) : 15 - / در پایین ابرها ( متوسطش ) : 240 / در سطح سیاره ( اینم میشه ماکزیمم ) : 480

البته ماکزیمم اش رو 475 ، 482 و 500 هم گزارش کردن .


زمین :

مینیمم : 88 - / ماکزیمم : 60 ( 58 درجه هم دیدم یه جایی )



مریخ :

تقریبا مثل زمینه ،

مینیمم : 73 - ( 60 - و 68 - هم هست ) / ماکزیمم : 24 ( 27 و 20 هم هست )

اینم بگم دما تو زمستون ، در قطب های مریخ از 130- تا 120- متغریه ( کلا زندگی تو مریخ رو بیخیال شید )



مشتری :

متفق القول :

مینیمم : 145 - / ماکزیمم : 21



زحل :

مینیمم : 160- (150 - و 189 - و 175 - و 185 - هم دیدم ) / ماکزیمم : 89 - ( 93 - هم گزارش شده )



اورانوس :

مینیمم : 210 - ( 212 - و 215 - و 224 - هم گزارش شده ) / ماکزیمم : نتونستم پیدا کنم



نپتون :

مینیمم : 240 - ( 200 - و 225- و 218 - هم گزارش کردن ) / ماکزیمم : نتونستم پیدا کنم


دوتای آخری رو هم که مقدار مینیمم نوشتم دقیق مطمئن نیستم ،فکر کنم مقدار میانگین شون هست .

[Amin-Mehraji]

خوب دوستان تا حدی جواب را دادند، من کامل میکنم و دلایل اصلی رو میگم:

وقتی نور خورشید به سیاره میرسد، سیاره اندکی از آن را جذب کرده و بقیه را بازتاب میکند.

یعنی این :



و برای زمین ، یعنی این :

اون مقداری از انرژی که جذب سیاره میشه، باید به صورتی دوباره دفع بشه در غیر این صورت، دما به طور مداوم بالا میره.

قسمتیش به این شکل :



و با مقادیر دقیق تر :



و نیز :

این روند تا کجا ادامه پیدا میکنه؟ تا جایی که انرژی تابش شده از سیاره با انرژی جذب شده توسط اون برابر بشه.

یعنی تا اینجا :



ادامه دارد ....

[Amin-Mehraji]

سایر عوامل موثر در دمای سطحی:

1- وجود جو (جنس جو و ضریب بازتاب، تابش و جذب، اثر گلخانه ای و ...)

اولا :

یه سر بزنید ، مخصوصا از پیج دوم به بعدش که عالیه

دوما :

اثر گلخانه ای یعنی این شکلی :



عموما این ها رو گازهای گلخانه ای می شناسند :




ولی گازهای گلخانه ای که منجر به اثر گلخانه ای می شوند اینها هستند ( کامل تر : )




البته اثر گلخانه ای به جز زمین در ونوس هم هست :


نور خورشید که این شکلی



از لایه ها ی زهره ( جوش ) عبور میکنه ، این پدیده پیش میاد ،بیشتر این گازها باعث اثر گلخانه ای میشن : ( ترکیب گازی یه جو ونوس ) :



و باعث اثر گلخانه ای در ونوس میشه .



یه مقایسه هم با زمین بکنیم بد نیست :






توجه ! توجه ! ( گفتگوی دوستانه ! )

تو نت داشتم سرچ می کردم یهو این تصویر رو دیدم :



کلاهی از کربن دی اکسید بر روی زمین ! واقعا دردناکه ، آدم دلش به درد میاد ، ولی دل به درد اومدن و نیومدن کاری از پیش نمیبره باید یه کاری کرد . اگر اندکی به فکر زندگی خودمون ، دوستانمون ، عزیزانمون ، نسل های آینده مون و .....علاقه داریم و براشون دل می سوزونیم ، بیایین از الان تصمیم بگیریم که هر اون چیزی که در توانمون هست رو انجام بدیم تا اثرات منفی پدیده ی گلخانه ای برطرف بشه .

[Amin-Mehraji]

در ادامه

سایر عوامل موثر در دمای سطحی:
2- حرکت وضعی سیاره ( اختلاف دما در روز و شب و اثر جو در متعادل کردن دمای نقاط مختلف)

حرکت وضعی سیاره : خیلی کلی ==» حرکت سیاره به دور خودش ، این شکلی :



ولی چرخش اکثر سیارات به دور خودشون این طوری نیست ! سوال : یعنی چی اینطوری نیست ؟ جواب : یعنی این شکلیه !



سیارات در چرخش به دور خودشون انحراف محوری دارند . ( برای کسب اطلاعات بیشتر به اینجا مراجعه کنید )

سایر عوامل موثر در دمای سطحی:

3- اثرات دیگری مثل ظرفیت گرمایی خاک و آب (همان طور که میدونید اقیانوسهای زمین نقش مهمی در متعادل کردن دما در فصلهای مختلف دارند.

اینم هم اقیانوس ها :



و :

سایر عوامل موثر در دمای سطحی:

4- سایر عوامل

اینو دیگه خودشون باید بگن !

************************************
پ ن : اقیانوس ها که مطرح شد ، باید بگم که بر روی مریخ و سیارات و اقمار دیگه ی منظومه ی شمسی هم اقیانوس هایی هست ، علاقه مندان اینجا رو ببینن

[Amin-Mehraji]

ببخشيد من يك پيشنهاد دارم

اگر ممكنه يكي از دوستان جدولي از مينيمم و ماكزيمم دماي سيارات و همينطور غلظت جو سيارات ارائه كنه تا با داشتن اين مقادير بتونيم بهتر درباره اختلاف دما و چرايي اونها بحث كنيم .

چون چيزي كه مسلمه در سياراتي كه جو دارند اين مينيمم و ماكزيمم به هم نزديكتر هستند و در سياراتي كه جو ندارند يا جو رقيقي دارند فاصله اين مقادير بيشتره

حالا اگر چيزي غير از اين رو مشاهده كنيم جاي بحث وجود داره

آدم این همه شور و علاقه رو که میبینه واقعا بال در میاره
( بگذریم ... )

برای دونستن غلظت جو سیارات لازمه مقادیر گازهایی که جو اون سیاره رو تشکیل میدن رو بدونیم

فعلا تا مریخ پیش میریم ببینیم چی میشه !


عطارد :





زهره :





زمین :





مریخ :

[Amin-Mehraji]

در ادامه :

درصد هر یک از عناصر تشکیل دهنده ی جو 4 سیاره ی عطارد ، زهره ، زمین و مریخ در پست های قبلی ذکر شد ولی این عناصر ، تنها عناصری بودند که بیشترین

مقدار از جو رو تشکیل می دادند و البته عناصری مشهور ، در جدول زیر تمامی عناصر سازنده ی جو این سیارات و قمر تیتان ( حتی گازهایی که خیلی نادر هستند ) آورده

شده :





خواهشا بقیه ی دوستان هم لطف کنند و برای ادامه ی تاپیک همراهی کنند