چگونگی تغییرات فاصله زمین تا خورشید

به گزارش منیبان؛ حرکت خورشید در پهنه آسمان وسیع آنچنان رخ می دهدکه ممکن است شما هیچ‌گاه متوجه تغییر فاصله مداوم آن با زمین نشوید، اما در حقیقت امر فاصله میان ما و ستاره درخشان منظومه‌مان نه تنها ثابت نیست بلکه با گذشت هر سال دستخوش تغییر بیشتر نیز می‌شود.چگونگی تغییرات فاصله زمین تا خورشید

این سوالات مهم به وجود می‌آیند که فاصله زمین تا خورشید در حال افزایش است یا کاهش؟ یا اینکه چه نیروهایی سبب شکل‌گیری چنین تغییراتی شده‌است؟ آیا ما از دانش و اطلاعات کافی برای پاسخ دادن به این پرسش‌ها برخورداریم؟

به عنوان یک پاسخ کوتاه می‌توان گفت که خورشید با گذر زمان در حال دورتر شدن از زمین است. به گفته ناسا، سیاره ما به شکل میانگین حدود 150 میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد. با این وجود مدار زمین به دور خورشید کاملا مدور نیست و شکل بیضوی آن باعث می‌شود تا این فاصله بین 147.1 میلیون کیلومتر تا 152.1 میلیون کیلومتر نوسان داشته باشد.

با این حال علاوه بر این فاصله تقریبا ثابت، خورشید در حال دور شدن از ماست، امری که ظاهرا دو دلیل دارد. دلیل نخست این است که خورشید در حال از دست دادن جرم است و دلیل دوم نیز به نیروهایی بازمی‌گردد که روی زمین باعث تشکیل اثر جزر و مد می‌شوند.

اکنون این سوال پیش می آید، خورشید در حال کوچک شدن است؟ بله درست متوجه شدید! خورشید به دلیل استفاده مداوم از فرایند گداخت هسته‌ای جهت تولید انرژی، به صورت آهسته و پیوسته در حال از دست دادن جرم است و به بیان ساده‌تر ستاره منظومه ما طبق تخمین‌ها حدود 5 میلیارد سال دیگر مانند یه وعده غذای کیهانی به «پایان» خواهد رسید.

به گفته «برایان دی‌جیورجو»، ستاره‌شناس دانشگاه کالیفرنیا طبق شبیه‌سازی‌های کامپیوتری، پیش از آنکه فرایند مرگ خورشید آغاز شود این ستاره 0.1 درصد از کل جرم خود را از دست خواهد داد.

او خاطر نشان می‌کند که این جرم 0.1 درصدی ممکن است چندان زیاد به نظر نرسد اما هنگامی که در مقیاس ستاره‌ای صحبت می‌کنیم، مقدار مذکور معادل جرم سیاره مشتری است که حدود 318 برابر بیشتر از جرم سیاره ماست.

به همین ترتیب باید گفت که قدرت کشش گرانشی یک شیء نیز با جرم آن تناسب دارد، در نتیجه کاهش جرم خورشید نیز موجب ضعیف شدن نیروی گرانشی خورشید بر زمین خواهد شد؛ امری که سبب می‌شود زمین سالیانه حدود 6 سانتی‌متر از خورشید فاصله بگیرد.

البته دی‌جیورجو خاطر نشان می‌کند که این فاصله در ابعاد و مسافت‌های فضایی و همچنین با مدنظر داشتن نوسان مدار زمین به دور ستاره کانونی منظومه شمسی تا حدی قابل چشم‌پوشی است.

به گفته ناسا، همانطور که گرانش کره ماه موجب ایجاد اثر جزر و مد در زمین می‌شود، زمین نیز تاثیر گرانشی مشابهی روی خورشید دارد و به کشش سطحی از خورشید که رو به زمین قرار دارد، منجر می‌شود و در ادامه موجب ایجاد «برآمدگی جزر و مدی» در سطح خورشید می‌شود. خورشید هر 27 روز در محور خود دوران دارد، از آنجایی که این چرخش سریع‌تر از چرخش حدود 365 روزه زمین است، باعث می‌شود تا برآمدگی جزر و مدی مذکور جلوتر از زمین قرار گیرد، در نتیجه نیروی گرانشی ناشی از آن باعث می‌شود تا خورشید زمین را به مسافت دورتری پرتاب کند.

طبق محاسبات دی‌جیورجو، تاثیر این امواج گرانشی جزر و مدی سبب می‌شوند تا زمین سالیانه حدود 0.0003 سانتی‌متر از خورشید دور شود.

به گفته دی‌جیورجو، با بیشتر شدن فاصله خورشید طبیعتا نور آن نیز کمتر خواهد شد. اگر طبق تخمین‌های کنونی فرض کنیم فاصله زمین و خورشید طی 5 میلیارد سال آتی تا میزان 0.2 درصد افزایش یابد، انرژی رسیده به سیاره ما نیز با افتی 0.4 درصدی مواجه خواهد شد.

با این حال این کاهش نور به خودی خود نگران‌کننده تلقی نمی‌شود اما نکته اصلی اینجاست که ستاره منظومه ما طی 5 میلیارد سال آتی تکامل خواهد یافت و انتظار می‌رود که درخشش آن طی این فرایند تا میزان 6 درصد به ازای هر 1 میلیارد سال افزایش یابد.

افزایش درخشش مذکور دمای زمین را بالا خواهد برد و با تبخیر اقیانوس‌ها، پیش از آنکه زمین در نهایت توسط خورشید بلعیده شود، به محیطی غیر قابل سکونت تبدیل خواهد شد.

گفتنی است تحقیقات تازه اثبات کرده‌اند که مدار گردش مشتری و سایر سیارات منظومه شمسی به دور خورشید نیز با گذر زمان دستخوش تغییر شده‌اند.

با این حال به گفته دی‌جیورجو، پیش‌بینی تعاملات گرانشی در سطح منظومه شمسی ما یا سایر منظومه‌‌های شمسی، به علت ماهیت پر هرج و مرج آنها تقریبا غیر ممکن است. به گونه‌ای که اگر دانشمندان قصد محاسبه این مورد را داشته باشند با گذر زمان می‌بینند که حجم تعاملات شبیه‌سازی نشده به شکل غیر قابل تصوری زیاد خواهد شد.

البته دی‌جیورجو می‌گوید که مطالعه و تحلیل این سیستم آشوب‌زده همچنان با استفاده از مدل‌های پیش‌بینی وضعیت آب و هوا امکان‌پذیر خواهد بود.

به نقل از ناسا، سال 2009 و طی 2500 شبیه‌سازی انجام شده توسط ژورنال علمی «نیچر»، در حدود 1 درصد از این شبیه‌سازی‌ها پیش‌بینی کردند مدار عطارد دچار فروپاشی خواهد شد و این سیاره در نهایت به زهره برخورد خواهد کرد. بدین ترتیب حتی این احتمال هرچند ناچیز هم مطرح می‌شود که گرانش زمین روی مدار عطارد نیز تاثیرگذار است.

از سوی دیگر همچنین در حال حاضر هیچ دنباله‌داری در منظومه ما وجود ندارد که برای ایجاد چنین تغییراتی از جرم کافی برخوردار باشد.

همانطور که گفته شد حدود 5 میلیارد سال دیگر سوخت هیدروژنی خورشید تمام می‌شود و این ستاره با متورم شدن به یک «غول سرخ» تبدیل خواهد شد. با این حال دانشمندان اختلاف نظر دارند که این تورم به حدی خواهد بود که زمین را ببلعد یا خیر.

با این وجود اکثر تخمین‌های انجام شده حاکی از آن هستند که ستاره منظومه شمسی در نهایت سیاره ما را خواهد بلعید. البته حتی در صورت بلعیده نشدن زمین، اگر انسان‌ها در آن زمان همچنان موجودیت داشته باشند باز هم نمی‌توانند از فرایند مرگ خورشید جان سالم به در ببرند.

علت امر مذکور به گفته دی‌جیورجو این است که خورشید نه تنها اقیانوس و اتمسفر سیاره ما را بخار خواهد کرد، بلکه به واقع خود زمین را هم بخار می‌کند و کل سیاره بسیار قبل‌تر از آنکه بلعیده شود به جرمی متشکل از مواد مذاب بدل خواهد شد.

در پایان باید گفت که اگر انسان بخواهد 5 میلیارد سال دیگر از مرگ خورشید جان سالم به در ببرد، باید زمین را به نقطه‌ای در حوالی مدار زحل منتقل کند که مشخصا امکان‌پذیر نیست، در این صورت تنها گزینه باقی‌مانده برای بشر در آن دوران یافتن یک سامانه خورشیدی مناسب دیگر و مهاجرت جمعی به آنجا خواهد بود.