آموزش، علم و دانش، مقالات علمی، نجوم و کیهان شناسی

محاسبه فواصل نجومی چگونه است؟

تاربام: جهان چقدر بزرگ است؟ اجرام آسمانی شامل ستاره ها، سحابی ها، کهکشان ها و … تا چه اندازه از ما دور هستند و ما کجای جهان قرار داریم؟ یکی از مهم ترین پارامتر هایی که نقش مهمی در رسیدن به جواب این سوال ها وجود دارد، تعیین فاصله اجرام آسمانی از ما است. شاید برای شما نیز سوال باشد که این فواصل چگونه محاسبه می شوند. دانشمندان و ریاضی دانان از گذشته های دور روش های مختلفی را برای محاسبه فواصل نجومی دور و نزدیک ابداع کرده اند. روش هایی که با گذر زمان پیشرفت کرده اند تا روش های جدیدی با دقت بالایی را به وجود بیاورند. امروزه فواصل نجومی را بسته به نوع و دور یا نزدیک بودنشان (از سیارات و قمر های منظومه شمسی گرفته تا دورترین کهکشان ها و خوشه های کهکشانی) با استفاده از فرمول ها و ابزار های مختلفی به دست می آورند. در واقع برای تعیین فاصله هر جسم آسمانی ممکن است از یک فرمول یا یک روش و ابزار مخصوص به خودش استفاده شود. با این حال یکی از مهم ترین و معروف ترین روش ها برای تعیین فواصل نجومی (مخصوصا فواصل نزدیک) روشی است به نام روش “اختلاف منظر” که در ادامه به شرح آن می پردازیم.

اختلاف منظر

یکی از انگشتان خود را مقابل صورتتان بگیرید؛ حال چشم چپتان را ببندید و به منظره پشت انگشت خود نگاه کنید؛ سپس چشم راستتان را ببندید و با چشم چپ همان منظره را ببینید. متوجه می شوید که دو تصویر دیده شده با یکدیگر تفاوت دارند و دلیل آن هم تفاوت فاصله دو چشم شما از یکدیگر است؛ در واقع دو چشم شما در یک جای واحد قرار نگرفته اند و هر کدام از جایگاهی متفاوت به منظره نگاه می کنند و به این ترتیب تصویر هایشان نیز متفاوت است. با این روش اگر فاصله دو چشم را نسبت به یکدیگر داشته باشیم، میتوانیم فاصله انگشت تا چشم را نیز به دست بیاوریم. در واقع جابجا شدن ظاهری یک شی نسبت به منظره پشتش را “اختلاف منظر” یا دیدگشت می گویند. این روش برای محاسبه فواصل نزدیک از جمله خورشید و سیاره هایش بسیار مرسوم است. همچنین از این روش برای محاسبه فواصل ستارگان نزدیک نیز استفاده می شود؛ اما در فواصل دورتر به دلیل پایین بودن دیدگشت، دقت چندانی ندارد و از روش های دیگری استفاده می شود. (هر واحد نجومی یا au برابر است با فاصله زمین تا خورشید که حدود 150 میلیون کیلومتر است. هر 206265 واحد نجومی را نیز یک پارسک می گویند. از این روش معمولا برای تعیین اندازه هایی نزدیک به 1000 پارسک استفاده می شود). برای مثال فکر کنید که با این روش میخواهند فاصله خورشید تا زمین را اندازه بگیرند؛ به این ترتیب از دو منظر متفاوت خورشید را رصد می کنند و با داشتن فاصله بین دو منظر، فاصله تا خورشید را نیز (با استفاده از فرمول های مربوط به خودش) محاسبه می کنند. همچنین فرض کنید که میخواهند فاصله یک ستاره نزدیک را محاسبه کنند؛ به این ترتیب شعاع مدار زمین به دور خورشید را به عنوان قاعده این مثلث فرضی در نظر می گیرند و در طول 6 ماه از دو منظر متفاوت ستاره مورد نظر را رصد می کنند؛ در نتیجه ستاره مورد نظر نسبت به ستارگان و اجرام بسیار دورتر، مقداری جابجا می شود و از طریق فاصله آن تا زمین را نیز محاسبه می کنند.

تصویر اختلاف منظر

تصویر حالت اختلاف منظر

تصویر اختلاف منظر

به دست آوردن فواصل ستارگان نزدیک با استفاده از روش اختلاف منظر

خود این روش نیز دسته بندی خاص خودش را دارد:

  • اختلاف منظر روزانه: با جابجایی منظر از طریق چرخش زمین به دور خودش محاسبه می شود و برای تعیین فواصل نزدیک سیاره ها و قمر ها استفاده می شود.
  • اختلاف منظر سالانه: با جابجایی منظر از طریق حرکت چرخشی زمین به دور خورشید محاسبه می شود.
  • اختلاف منظر خورشیدی: با زاویه ای که شعاع استوایی زمین از فاصله یک واحد نجومی تحت آن به دست می آید انجام می شود.
  • اختلاف منظر مثلثاتی (خورشید مرکزی): با استفاده از زاویه ای که راس آن روی ستاره است و دو ضلع آن که از خورشید و زمین (وقتی که فاصله بینشان دقیقا یک واحد نجومی است) می گذرد، انجام می شود.
  • اختلاف منظر طیفی: با دانستن دما و طیف ستاره و همچنین قدر آن انجام می شود.
  • اختلاف منظر آماری: از طریق به دست آوردن میانگین اختلاف منظر گروهی از ستاره ها و تحلیل حرکات آن ها به دست می آید.
  • و …

همچنین علاوه بر روش اختلاف منظر، روش های زیادی برای تعیین فواصل نجومی وجود دارد مانند روش فاصله جنبشی، استفاده از درخشندگی سحابی سیاره نما، استفاده از ابرنواختران، قانون هابل، روش فوتوسفر و … که هر کدام فرمول ها و قوانین و شرایط مربوط به خود را دارند.


تهیه و تنظیم: خانه علم و دانش تاربام

منابع تکمیلی: کتاب نجوم به زبان ساده نوشته مایر دگانی

درباره نویسنده

محمدرضا

صونا هستم؛ دانشجوی رشته کامپیوتر گرایش نرم افزار و علاقمند به علم نجوم و کیهان شناسی. هر گونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام "خانه علم و دانش تاربام" و لینک به این مطلب، غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد. لطفا به "علم" و حقوق مولف احترام بگذارید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *