چگونه فصل‌ها در سیارات جهان پدید می‌آیند؟
الگوی منظم فصول زمین منحصر به فرد است. محور چرخشی که زمین روی آن می‌چرخد، در امتداد قطب شمال و جنوب، کاملاً با محور عمودی عمود بر مدار زمین به دور خورشید همسو نیست. این شیب جزئی پیامد‌های بزرگی برای همه چیز دارد از فصول گرفته تا چرخه یخچال‌های طبیعی. این شیب به حدی چشمگیر است که حتی می‌تواند تعیین کند یک سیاره قابل سکونت باشد یا نباشد.
هنگامی که یک سیاره بین محوری که روی آن می‌چرخد و محور چرخشی، هم ترازی کامل داشته باشد، مقدار نور خورشیدی که دریافت می‌کند در حین چرخش به دور خورشید ثابت می‌شود با فرض اینکه شکل مداری آن دایره باشد. از آنجایی که فصول از تغییرات میزان نور خورشید به سطح سیاره ناشی می‌شوند، سیاره‌ای که کاملاً در یک راستا قرار دارد، فصلی نخواهد داشت. اما زمین کاملاً روی محور خود قرار ندارد. این ناهماهنگی کوچک که به آن انحراف گفته می‌شود، حدود ۲۳ درجه از حالت عمودی زمین است. بنابراین، نیمکره شمالی در طول تابستان، زمانی که خورشید مستقیماً بالای نیمکره شمالی قرار می‌گیرد، نور خورشید شدیدتری را دریافت می‌کند.
سپس، با ادامه گردش زمین به دور خورشید، مقدار نور خورشید که نیمکره شمالی دریافت می‌کند به تدریج کاهش می‌یابد، زیرا نیمکره شمالی از خورشید دور می‌شود. این باعث زمستان می‌شود. سیاراتی که روی محور‌های خود می‌چرخند و به دور خورشید می‌چرخند، به دلیل کشش گرانشی خورشید می‌چرخند. ممکن است شروع به کج شدن و شیبی که پیدا می‌کنند همان چیزی است که اخترفیزیکدانان آن را سبقت اسپین می‌نامند.
به دلیل این نوسانات، انحراف زمین کاملاً ثابت نیست. این تغییرات کوچک در شیب زمانی که با تغییرات کوچک در شکل مدار زمین ترکیب شود، می‌تواند تأثیرات بزرگی بر آب و هوای زمین داشته باشد. شیب متلاطم و هرگونه تغییر طبیعی در شکل مدار زمین می‌تواند میزان و توزیع نور خورشید را که به زمین می‌رسد تغییر دهد. این تغییرات کوچک به تغییر دمای بزرگتر سیاره طی هزاران تا صد‌ها هزار سال کمک می‌کند. این به نوبه خود می‌تواند عصر یخبندان و دوره‌های گرما را پیش ببرد.
انحراف نشان دهنده تفاوت بین محور چرخش زمین (آبی) و عمودی از مدار (سبز) است. نیمکره شمالی زمانی تابستان را تجربه می‌کند که شیب آن را مستقیماً با نور خورشید می‌سازد.
انحراف کم، به این معنی که محور چرخش چرخشی با جهت‌گیری سیاره در حین چرخش به دور خورشید هم تراز است، منجر به نور شدیدتر خورشید در استوا و نور کم خورشید در نزدیکی قطب، مانند زمین، می‌شود. از سوی دیگر، یک انحراف زیاد به قطب‌های بسیار گرم یا سرد منتهی می‌شود، در همان زمان، استوا سرد می‌شود، زیرا خورشید در تمام طول سال بالای استوا نمی‌تابد. این منجر به تغییر شدید فصول در عرض‌های جغرافیایی بالا و دما‌های پایین در استوا می‌شود.
وقتی سیاره‌ای بیش از ۵۴ درجه انحراف داشته باشد، استوای آن سیاره یخ زده و قطب گرم می‌شود. این پهنه‌بندی معکوس نامیده می‌شود و برعکس چیزی است که زمین دارد. اساساً، اگر یک انحراف دارای تغییرات بزرگ و غیرقابل پیش‌بینی باشد، پیش بینی تغییرات فصلی روی سیاره سخت می‌شود. یک تغییر مایل چشمگیر و بزرگ می‌تواند کل سیاره را به یک گلوله برفی تبدیل کند، جایی که همه آن را یخ پوشانده است.
سیاره‌های اطراف سیارات نیز می‌توانند مدار یکدیگر را مختل کنند، که می‌تواند منجر به تغییر شکل مدار و شیب مداری آن‌ها شود، در این بین، چیزی به نام تشدید مدار چرخشی رخ می‌دهد.
مریخ بیشتر از زمین روی محور خود می‌چرخد، حتی اگر این دو تقریباً به یک اندازه کج شوند، این در واقع مربوط به چرخش ماه به دور زمین است. زمین و مریخ دارای فرکانس تقدم چرخشی مشابهی هستند که با نوسان مداری مطابقت دارد. اما زمین یک قمر عظیم دارد که محور چرخش زمین را می‌کشد و آن را سریعتر به پیش میبرد. این امتداد کمی سریعتر از تجربه رزونانس مدار چرخشی جلوگیری می‌کند. بنابراین، ماه انحراف زمین را تثبیت می‌کند و زمین به اندازه مریخ روی محور خود نمی‌چرخد.
هنگامی که محور چرخش سیاره به دور از محور عمودی کج می‌شود، دارای انحراف بالایی است. این بدان معناست که خط استوا به سختی نور خورشید را دریافت می‌کند و قطب شمال درست به سمت خورشید است.
فصول سیاره فراخورشیدی
هزاران سیاره فراخورشیدی یا سیاره خارج از منظومه شمسی ما در چند دهه گذشته کشف شده‌اند. محققان برای بررسی این موضوع که این سیارات تا چه حد قابل سکونت هستند و آیا این سیارات فراخورشیدی نیز دارای انحرافات وحشی هستند یا اینکه قمر‌هایی برای تثبیت آن‌ها مانند زمین دارند، اولین تحقیق را در مورد تغییرات محور چرخشی سیارات فراخورشیدی انجام داده‌اند.
آن‌ها کپلر-۱۸۶f را بررسی کردند که اولین سیاره به اندازه زمین در یک منطقه قابل سکونت است. منطقه قابل سکونت منطقه‌ای در اطراف یک ستاره است که در آن آب مایع می‌تواند در سطح سیاره وجود داشته باشد و زندگی ممکن است بتواند ظهور کند و رشد کند. برخلاف زمین، کپلر-۱۸۶f دور از سیارات دیگر منظومه شمسی قرار دارد. در نتیجه، این سیارات دیگر تنها تأثیر ضعیفی بر مدار و حرکت آن دارند. بنابراین، کپلر-۱۸۶f به طور کلی دارای یک انحراف ثابت، مشابه زمین است. حتی بدون ماه بزرگ، فصول بسیار متغیر یا غیرقابل پیش بینی مانند مریخ ندارد. با تحقیقات بیشتر در مورد سیارات فراخورشیدی، دانشمندان می‌توانند بفهمند که فصل‌ها در سراسر تنوع گسترده سیارات در جهان چگونه هستند.
منبع: خبرآنلاین
