08-30-2009, 05:13 PM
این مقاله امروز در روزنامه جام جم چاپ شد که اقای ناظمی اون رو نوشتن و فکر کنم جواب همه ی سوالات رو بده.
آيا بايد زمين را جابه‌جا كرد؟
جام جم آنلاين: طي هفته‌هاي اخير در محافل اينترنتي و در ايميل‌هاي گروهي، داستاني قديمي كه روزنامه گاردين درباره طرحي عجيب منتشر كرده بود، دست به دست مي‌چرخيد و با اين‌كه چند سالي از اصل مطلب گذشته بود، اما پرسش‌هاي بسياري را به وجود آورد.
اين مقاله اشاره به طرحي مي‌كرد كه برخي مهندسان و دانشمندان فضايي براي مواجه با مشكل گرم شدن زمين از يك سو و از سوي ديگر براي نجات زمين در زماني كه خورشيد تبديل به غولي عظيم مي‌شود ارائه و پيشنهاد كرده بودند با استفاده از نيروي دنباله‌دارها و سيارك‌ها مدار زمين را تغيير دهند و آن را جابه‌جا كنند. آيا چنين چيزي ممكن است؟ آيا مي توان سياره را جابه‌جا كرد؟ اين مقاله نگاهي به اين طرح و مشكلات آن و واقعيت‌هايي درباره آينده زمين دارد.
همه مي‌دانيم زمين بر اثر فعاليت‌هاي بشر و بويژه سوزاندن سوخت‌هاي فسيلي كه موجب آزاد شدن حجم انبوهي از گازهاي گلخانه‌اي مي‌شوند، شاهد افزايش دماي ميانگين خود بوده است. پديده‌اي كه به گرمايش جهاني موسوم شده است و دانشمندان آن را يكي از مهم‌ترين و جدي‌ترين خطرهايي مي‌دانند كه نژاد بشر در طول تاريخ حضورش روي سياره زمين با آن مواجه شده است. بسياري از فعالان محيط زيست و دانشمندان، طرح‌هاي گوناگوني را براي فرار از اين مشكل ارائه كرده‌اند. اين مساله اگر مهار و كنترل نشود مي‌تواند طي 2 تا 5 دهه آينده چهره سياره ما را تغيير دهد و حتي موجب انقراض نسل‌هاي عظيمي شود كه در نهايت دامن انسان را نيز خواهد گرفت، اما اگر بتوانيم از اين خطر كوتاه مدت عبور كنيم، در آينده‌اي بسيار دورتر با فاجعه‌اي بزرگ‌تر مواجه خواهيم شد. خورشيد ما با به پايان رساندن سوخت هيدروژني خود از رشته اصلي ستاره‌ها (بخشي از زندگي خود كه در آن مشغول سوزاندن هيدروژن و توليد انرژي بر اثر فرآيند همجوشي هسته‌اي هستند) خارج شده و طي فرآيندي آشوبناك به غول سرخي تبديل مي‌شود كه در آن دوره كه حدود 4 ميليارد سال آينده رخ مي‌دهد، زمين را برشته خواهد كرد. چند سال پيش گروهي از مهندسان ناسا و دانشمندان، طرحي بلندپروازانه را براي رهايي زمين از هر دوي اين مشكلات ارائه كردند كه مقاله روزنامه گاردين نيز همين طرح را توصيف كرده بود.
اين گروه براي نجات زمين به يكي از اصول ساده معادلات پرتابه‌ها پناه برده بودند. اين روزها بسياري از سفاين فضايي كه عازم مقاصد گوناگون در منظومه شمسي هستند بخشي از نيروي پيشران خود را از سياره‌ها مي‌گيرند. در واقع مانوري با نام مانور قلابسنگ باعث مي‌شود پرتابه مورد نظر با عبور در مداري مشخص از نزديكي سياره و دريافت بخشي از انرژي آن، اندازه حركت خود را افزايش دهند و در عوض اندكي از اندازه حركت سياره مي‌كاهد. با توجه به جرم كم پرتابه در برابر سياره اين افزايش اندازه حركت براي پرتابه منبعي براي پيش رانش مي‌شود در حالي‌كه تاثيري چشمگير روي سياره نخواهد داشت. حال تصور كنيد به جاي آن‌كه سفينه‌اي كوچك از كنار زمين عبور كند جرمي به مراتب بزرگ‌تر، مثلا دنباله‌داري غول‌پيكر يا سياركي بزرگ به طور كنترل شده از كنار زمين عبور كند و همين اتفاق را تكرار كند در اين صورت و اگر عبورهاي به طور مكرر تكرار شوند، سرعت چرخش زمين در مدار خود به دور خورشيد كاهش مي‌يابد و براساس قوانين مداري براي آن‌كه مدار خود را پايدار كند به منطقه‌اي دورتر رانده مي‌شود؛ جايي خنك‌تر كه عمر زمين را مي‌تواند هنگام تبديل خورشيد به غول سرخ نيز اندكي در حد چند ميليارد سال ناقابل افزايش دهد.
ايده‌پردازان پيشنهاد كرده بودند با نصب راكت‌هاي ويژه‌اي روي سطح سيارك‌ها و دنباله‌دارهايي كه از دوردست‌هاي منظومه شمسي به ديدار خورشيد مي‌آيند، آن را در مسيري كنترل شده قرار دهند تا با عبور از زاويه‌اي مشخص و تعيين شده بدون آن كه در دام گرانش زمين افتاده و با زمين برخورد كنند، اين مانور را انجام دهند.
ظاهر طرح اگرچه به نظر ساده مي‌آمد؛ اما در عمل با ده‌ها مشكل مواجه بود. يكي از مسائلي كه در اين طرح بدان توجه نشده بود، وضعيت ماه در اين تغيير مدار بود. با تغيير مدار زمين، مدار ماه نيز دچار آشفتگي مي‌شود و احتمال فراوان وجود دارد كه ماه براي هميشه از مدار زمين فرار كند و شب‌هاي زمين را تيره بگذارد؛ ولي اين موضوع در برابر مشكلات ديگر چيز مهمي به حساب نمي‌آمد. مشكل بزرگ ديگري كه پيش روي اين طرح وجود دارد، به شكار دنباله‌دارها و سيارك‌ها مربوط مي‌شود.
در دوران ما، يكي از خطرهاي بالقوه ولي بسيار مصيبت‌باري كه زمين را تهديد مي‌كند، احتمال برخورد سيارك و دنباله‌دارها با زمين است. چنانچه چنين برخوردي كه به گفته محققان پيش از اين نيز بارها رخ داده و حتي مظنون اصلي در انقراض نسل دايناسورها به شمار مي‌رود، بار ديگر رخ دهد، بخش بزرگي از تمدن از ميان خواهد رفت و اگر ابعاد جرم برخوردكننده بزرگ باشد، شايد كل نسل انسان را نيز نابود كند. به همين دليل ناسا و ديگر سازمان‌هاي پيشروي فضايي، طرح‌هاي متعددي را براي بررسي اجرامي كه از نزديكي زمين عبور مي‌كنند، مطرح كرده‌اند؛ طرح‌هايي مانند NEAR و NEAT هستند؛ اما همه اين طرح‌ها از يك مشكل مشترك رنج مي‌برند، اين كه معمولا طرح‌ها تنها زمان كوتاهي پيش از عبور آن جرم از نزديكي زمين مي‌توانند آن را شناسايي كنند. در اين حال هيچ شانسي براي انجام عمل دفاع موثر باقي نمي‌ماند. برخلاف فيلم‌هاي هاليوودي در صورت بروز چنين رويدادي، كاري از انفجارهاي هسته‌اي يا سفينه‌هاي نجات زمين برنمي‌آيد؛ چراكه براي منحرف كردن مسير يك دنباله‌دار شما به سال‌ها وقت و فناوري نياز داريد كه هنوز وجود ندارد.
يكي از ايده‌ها، پوشاندن يا رنگ كردن سطح دنباله‌دار با جسمي است كه ضريب بازتاب متفاوتي داشته باشد تا نور خورشيد بتواند آن را منحرف كند؛ اما اين كار زماني موفق مي‌شود كه شما چند هزارسالي فرصت داشته باشيد كه نداريد. حالا فرض كنيد ما به پيشراني دست يافته باشيم كه بتواند سياركي را كنترل كند. چگونه بايد آن را در زمان مناسب به دنباله‌دار رساند و روي آن سوار كرد؟ اگر به فرض همه اين مراحل با موفقيت انجام شود، كافي است يكي از پيشران‌هاي فرضي، تنها كسري از ثانيه ديرتر يا زودتر از محاسبات روشن شوند و يا اثر يكي از اجرام كوچك منظومه شمسي كه در راه اين دنباله‌دار يا سيارك قرار دارد، محاسبه نشده باشد تا اين جرم به جاي عبور از كنار زمين با آن برخورد كند.
چنين مشكلاتي باعث مي‌شود چنين طرحي در زمره طرح‌هاي علمي تخيلي قرار بگيرد و براي خنك كردن زمين بيشتر به فكر اهرم‌هايي بود كه با مشاركت مردم و دولت‌ها و استفاده درست از منابع در دسترس وجود دارد.
البته يك واقعيت ديگر نيز وجود دارد؛ هم‌اكنون نيز زمين در حال دور شدن از خورشيد است. بله تعجب نكنيد. براساس تحقيقات يك گروه بين‌المللي، زمين به طور متوسط در هر سال 15 سانتي‌متر از خورشيد دور مي‌شود كه البته عدد بزرگي به شمار نمي‌رود؛ اما دليل آن مورد مناقشه قرار دارد. گروهي از دانشمندان ژاپني، يكي از بهترين توضيحات را در اين زمينه ارائه كرده‌اند و معتقدند تغييرات نيروهاي كشندي كه در سيستم زمين و ماه باعث دور شدن ماه از زمين مي‌شوند، موجب دور شدن زمين از خورشيد نيز مي‌شوند. البته اين دور شدن بسيار ناچيز است و ربطي به طرح تخيلي محققان ندارد و دردي از گرمايش زمين هم دوا نمي‌كند و براي اين موضوع خود ما انسان‌ها كه اين مشكل را درست كرده‌ايم، بايد فكري براي حل آن كنيم.
پوريا ناظمي
آيا بايد زمين را جابه‌جا كرد؟
جام جم آنلاين: طي هفته‌هاي اخير در محافل اينترنتي و در ايميل‌هاي گروهي، داستاني قديمي كه روزنامه گاردين درباره طرحي عجيب منتشر كرده بود، دست به دست مي‌چرخيد و با اين‌كه چند سالي از اصل مطلب گذشته بود، اما پرسش‌هاي بسياري را به وجود آورد.
اين مقاله اشاره به طرحي مي‌كرد كه برخي مهندسان و دانشمندان فضايي براي مواجه با مشكل گرم شدن زمين از يك سو و از سوي ديگر براي نجات زمين در زماني كه خورشيد تبديل به غولي عظيم مي‌شود ارائه و پيشنهاد كرده بودند با استفاده از نيروي دنباله‌دارها و سيارك‌ها مدار زمين را تغيير دهند و آن را جابه‌جا كنند. آيا چنين چيزي ممكن است؟ آيا مي توان سياره را جابه‌جا كرد؟ اين مقاله نگاهي به اين طرح و مشكلات آن و واقعيت‌هايي درباره آينده زمين دارد.
همه مي‌دانيم زمين بر اثر فعاليت‌هاي بشر و بويژه سوزاندن سوخت‌هاي فسيلي كه موجب آزاد شدن حجم انبوهي از گازهاي گلخانه‌اي مي‌شوند، شاهد افزايش دماي ميانگين خود بوده است. پديده‌اي كه به گرمايش جهاني موسوم شده است و دانشمندان آن را يكي از مهم‌ترين و جدي‌ترين خطرهايي مي‌دانند كه نژاد بشر در طول تاريخ حضورش روي سياره زمين با آن مواجه شده است. بسياري از فعالان محيط زيست و دانشمندان، طرح‌هاي گوناگوني را براي فرار از اين مشكل ارائه كرده‌اند. اين مساله اگر مهار و كنترل نشود مي‌تواند طي 2 تا 5 دهه آينده چهره سياره ما را تغيير دهد و حتي موجب انقراض نسل‌هاي عظيمي شود كه در نهايت دامن انسان را نيز خواهد گرفت، اما اگر بتوانيم از اين خطر كوتاه مدت عبور كنيم، در آينده‌اي بسيار دورتر با فاجعه‌اي بزرگ‌تر مواجه خواهيم شد. خورشيد ما با به پايان رساندن سوخت هيدروژني خود از رشته اصلي ستاره‌ها (بخشي از زندگي خود كه در آن مشغول سوزاندن هيدروژن و توليد انرژي بر اثر فرآيند همجوشي هسته‌اي هستند) خارج شده و طي فرآيندي آشوبناك به غول سرخي تبديل مي‌شود كه در آن دوره كه حدود 4 ميليارد سال آينده رخ مي‌دهد، زمين را برشته خواهد كرد. چند سال پيش گروهي از مهندسان ناسا و دانشمندان، طرحي بلندپروازانه را براي رهايي زمين از هر دوي اين مشكلات ارائه كردند كه مقاله روزنامه گاردين نيز همين طرح را توصيف كرده بود.
اين گروه براي نجات زمين به يكي از اصول ساده معادلات پرتابه‌ها پناه برده بودند. اين روزها بسياري از سفاين فضايي كه عازم مقاصد گوناگون در منظومه شمسي هستند بخشي از نيروي پيشران خود را از سياره‌ها مي‌گيرند. در واقع مانوري با نام مانور قلابسنگ باعث مي‌شود پرتابه مورد نظر با عبور در مداري مشخص از نزديكي سياره و دريافت بخشي از انرژي آن، اندازه حركت خود را افزايش دهند و در عوض اندكي از اندازه حركت سياره مي‌كاهد. با توجه به جرم كم پرتابه در برابر سياره اين افزايش اندازه حركت براي پرتابه منبعي براي پيش رانش مي‌شود در حالي‌كه تاثيري چشمگير روي سياره نخواهد داشت. حال تصور كنيد به جاي آن‌كه سفينه‌اي كوچك از كنار زمين عبور كند جرمي به مراتب بزرگ‌تر، مثلا دنباله‌داري غول‌پيكر يا سياركي بزرگ به طور كنترل شده از كنار زمين عبور كند و همين اتفاق را تكرار كند در اين صورت و اگر عبورهاي به طور مكرر تكرار شوند، سرعت چرخش زمين در مدار خود به دور خورشيد كاهش مي‌يابد و براساس قوانين مداري براي آن‌كه مدار خود را پايدار كند به منطقه‌اي دورتر رانده مي‌شود؛ جايي خنك‌تر كه عمر زمين را مي‌تواند هنگام تبديل خورشيد به غول سرخ نيز اندكي در حد چند ميليارد سال ناقابل افزايش دهد.
ايده‌پردازان پيشنهاد كرده بودند با نصب راكت‌هاي ويژه‌اي روي سطح سيارك‌ها و دنباله‌دارهايي كه از دوردست‌هاي منظومه شمسي به ديدار خورشيد مي‌آيند، آن را در مسيري كنترل شده قرار دهند تا با عبور از زاويه‌اي مشخص و تعيين شده بدون آن كه در دام گرانش زمين افتاده و با زمين برخورد كنند، اين مانور را انجام دهند.
ظاهر طرح اگرچه به نظر ساده مي‌آمد؛ اما در عمل با ده‌ها مشكل مواجه بود. يكي از مسائلي كه در اين طرح بدان توجه نشده بود، وضعيت ماه در اين تغيير مدار بود. با تغيير مدار زمين، مدار ماه نيز دچار آشفتگي مي‌شود و احتمال فراوان وجود دارد كه ماه براي هميشه از مدار زمين فرار كند و شب‌هاي زمين را تيره بگذارد؛ ولي اين موضوع در برابر مشكلات ديگر چيز مهمي به حساب نمي‌آمد. مشكل بزرگ ديگري كه پيش روي اين طرح وجود دارد، به شكار دنباله‌دارها و سيارك‌ها مربوط مي‌شود.
در دوران ما، يكي از خطرهاي بالقوه ولي بسيار مصيبت‌باري كه زمين را تهديد مي‌كند، احتمال برخورد سيارك و دنباله‌دارها با زمين است. چنانچه چنين برخوردي كه به گفته محققان پيش از اين نيز بارها رخ داده و حتي مظنون اصلي در انقراض نسل دايناسورها به شمار مي‌رود، بار ديگر رخ دهد، بخش بزرگي از تمدن از ميان خواهد رفت و اگر ابعاد جرم برخوردكننده بزرگ باشد، شايد كل نسل انسان را نيز نابود كند. به همين دليل ناسا و ديگر سازمان‌هاي پيشروي فضايي، طرح‌هاي متعددي را براي بررسي اجرامي كه از نزديكي زمين عبور مي‌كنند، مطرح كرده‌اند؛ طرح‌هايي مانند NEAR و NEAT هستند؛ اما همه اين طرح‌ها از يك مشكل مشترك رنج مي‌برند، اين كه معمولا طرح‌ها تنها زمان كوتاهي پيش از عبور آن جرم از نزديكي زمين مي‌توانند آن را شناسايي كنند. در اين حال هيچ شانسي براي انجام عمل دفاع موثر باقي نمي‌ماند. برخلاف فيلم‌هاي هاليوودي در صورت بروز چنين رويدادي، كاري از انفجارهاي هسته‌اي يا سفينه‌هاي نجات زمين برنمي‌آيد؛ چراكه براي منحرف كردن مسير يك دنباله‌دار شما به سال‌ها وقت و فناوري نياز داريد كه هنوز وجود ندارد.
يكي از ايده‌ها، پوشاندن يا رنگ كردن سطح دنباله‌دار با جسمي است كه ضريب بازتاب متفاوتي داشته باشد تا نور خورشيد بتواند آن را منحرف كند؛ اما اين كار زماني موفق مي‌شود كه شما چند هزارسالي فرصت داشته باشيد كه نداريد. حالا فرض كنيد ما به پيشراني دست يافته باشيم كه بتواند سياركي را كنترل كند. چگونه بايد آن را در زمان مناسب به دنباله‌دار رساند و روي آن سوار كرد؟ اگر به فرض همه اين مراحل با موفقيت انجام شود، كافي است يكي از پيشران‌هاي فرضي، تنها كسري از ثانيه ديرتر يا زودتر از محاسبات روشن شوند و يا اثر يكي از اجرام كوچك منظومه شمسي كه در راه اين دنباله‌دار يا سيارك قرار دارد، محاسبه نشده باشد تا اين جرم به جاي عبور از كنار زمين با آن برخورد كند.
چنين مشكلاتي باعث مي‌شود چنين طرحي در زمره طرح‌هاي علمي تخيلي قرار بگيرد و براي خنك كردن زمين بيشتر به فكر اهرم‌هايي بود كه با مشاركت مردم و دولت‌ها و استفاده درست از منابع در دسترس وجود دارد.
البته يك واقعيت ديگر نيز وجود دارد؛ هم‌اكنون نيز زمين در حال دور شدن از خورشيد است. بله تعجب نكنيد. براساس تحقيقات يك گروه بين‌المللي، زمين به طور متوسط در هر سال 15 سانتي‌متر از خورشيد دور مي‌شود كه البته عدد بزرگي به شمار نمي‌رود؛ اما دليل آن مورد مناقشه قرار دارد. گروهي از دانشمندان ژاپني، يكي از بهترين توضيحات را در اين زمينه ارائه كرده‌اند و معتقدند تغييرات نيروهاي كشندي كه در سيستم زمين و ماه باعث دور شدن ماه از زمين مي‌شوند، موجب دور شدن زمين از خورشيد نيز مي‌شوند. البته اين دور شدن بسيار ناچيز است و ربطي به طرح تخيلي محققان ندارد و دردي از گرمايش زمين هم دوا نمي‌كند و براي اين موضوع خود ما انسان‌ها كه اين مشكل را درست كرده‌ايم، بايد فكري براي حل آن كنيم.
پوريا ناظمي