دانشمندان بر این باورند که کائنات در 15 بیلیون سال پیش در پی پدیده ای عظیم، به نام بیگ بنگ (انفجار بزرگ) به وجود آمده است. تمامی فضا، زمان، انرﮋی و موادی که امروزه جهان ما را تشکیل می دهند در پس این انفجار بزرگ ایجاد شده اند. دنیای پیش از بیگ بنگ یک دنیای بینهایت کوچک، فشرده و داغ بوده است. در نخستین کسرهای ثانیه اول فقط انرﮋی وجود داشت. هنگامی که دنیا شروع به بزرگ شدن و سرد شدن نمود، چهار نیروی اولیه (گرانش، الکترو مغناطیس، نیروی ضعیف و نیروی قوی پیوندهای هسته ای) ظاهر شدند. کوارک ها و سپس ذرات اتمی و ذرات ضد آنها (ضد مواد) به عرصه پیوستند. ماده و ضد ماده در مجاورت یکدیگر همدیگر را خنثی کرده(با برتری جزئی ماده نسبت به ضد ماده) و تولید انرﮋی و ماده اولیه یعنی هیدروﮋن و هلیوم نمودند. پس مانده ضعیف گرمای ناشی از بیگ بیگ همچنان در سرکهکشانها

در ابتدا توزیع انرﮋی و ذرات در کل جهان یکسان نبود. این ناهمگونی ها این امکان را به انواع نیروها داد تا بتوانند ذرات را گردآوری و متمرکز کنند. این توده سازی و متمرکزسازی آغاز شد تا ساختارهای پیچیده تر به وجود آیند. تمرکز ذرات منجر به پدیدار شدن غبارها در آسمان گردید و سپس غبارهای فشرده و متمرکز تبدیل به ستاره ها و مجموعه های ستارگان شدند. مجموعه هایی که به آنها کهکشان می گوییم. از حرکت و گردش کهکشانها پیداست که ستارگان و گازهای پراکنده و غبارها یی که در یک کهکشان قابل مشاهده هستند تنها یک دهم جرم کل یک کهکشان را تشکیل می دهند و بیشتر جرم یک کهکشان مربوط به بخش غیر قابل مشاهده ایست که اصطلاحا جرم پنهان خوانده می شود. این بخش نامرئی راز سرنوشت کائنات را در بر گرفته است. آیا کائنات تا ابد به انبساط خود ادامه خواهد داد یا اینکه در اثر نیروهای گرانشی که مقدار آن تا به امروز در جرم پنهان مخفی مانده پس از دوره انبساط دوران انقباض را آغاز خواهد نمود. از دیدگاه توسعه و بسط حیات، آنچه اهمیت دارد این است که هر کهکشان یک کارخانه ستاره سازیست که ستاره ها ی خود را از غبارها و ابرهای عظیم تولید می کند. هر ستاره یک کارخانه شیمیاییست که در آن عناصر سبک به عناصرسنگین تر و پیچیده تر تبدیل می شوند و حیات نیز مجموعه ایست از همین عناصرو مولکول های پیچیده. نوع کهکشانها با محاسبه چگونگی توزیع ستارگان و درخشش یا تاریکی آن مشخص می شود.

اسر آسمان دیده می شود.ابرهای عظیم مولکولی

بیشترین ساکنین کهکشانها ابرهای عظیم مولکولی هستند که مواد اولیه برای تشکیل ستاره ها و سیارات را در بردارند. ابری با ضخامت 300 سال نوری (هر سال نوری برابراست با حدود 10 تریلیون کیلومتر) جرم کافی برای ساخت ده هزار تا یک میلیون ستاره، هر یک به اندازه جرم خورشید ما را دارد. 10 درصد از این ابر چگالی کافی برای تشکیل چند صد تا چند هزار ستاره را دارد.عمر این ابرها بین 10 تا 100 میلیون سال است و بعد از آن از هم می پاشند.غبارها و تولد ستارگان

گرانش بر ذرات خاصی اثر می گذارد تا مجموعه ای از ذرات را ایجاد نماید که آنها خود جذب کننده ذرات دیگرند. در شرایط مناسب، گرانش، قدرت غلبه بر نیروهای مخالف خود را پیدا می کند و توده ای از غبار را تولید می کند که به اندازه کافی، برای آفرینش یک ستاره، فشرده است. اما این ستاره جوان احتمالا هنوز در نور مرئی آشکار نیست. این ستاره در میان پوششی از غبار غلیظ و مات احاطه شده است. زمانیکه ستاره غبار اطرافش را پراکنده می کند، توسط دوربین های مادون قرمز به صورت نقطه ای سوزان در بین یک ابر غلیظ مولکولی قابل رویت می شود. در نهایت بادهای ستاره ای پس مانده غبارها و ابرها ی مولکولی را کنار می زنند و در این زمان با تلسکوپ های اپتیکال نیزقابل رویت خواهد بود. ستارگان بالغ و ترکیبات هسته ای ستارگان جوان در عرصه تلاش برای حفظ تعادل بین نیروی گرانش، که سعی در فرو کشیدن ستاره دارد و فشارهای ناشی از فعل و انفعالات هسته ای درون خود، که سعی در از هم پاشیدن ستاره دارد قرار می گیرند. ستاره ها ی بالغ به آن تعادل دست پیدا کرده اند و تقریبا همه عمر خود را در تعادل سپری می کنند. اندازه ستاره، رنگ آن، درخشش آن و حتی طول عمر آن ارتباط مستقیم با جرم ستاره دارد. ستاره ها یی با جرم کمتراز خورشید ما کوتوله ها ی قرمزی می شوند که تا چندین بیلیون سال زنده اند. ستاره ای به اندازه خورشید 10 بیلیون سال زندگی می کند و ستاره ها ی غول پیکر همه سوخت هسته ای خود را در ظرف چند میلیون سال با شدت تمام می سوزانند. ستاره ها همه عمر در هسته خود هیدروﮋن را سوزانده و به هلیم تبدیل می کنند. در ادامه هلیم نیز به قدری فشرده و داغ می شود که به عناصر سنگینتر تبدیل می گردد. این چرخه تبدیل ادامه دارد. چرخه ای که هر لایه آن انرﮋی و گرمای بیشتر و بیشتری می طلبد. این انرﮋی از انفجارهای ناشی از فعل و انفعالات لایه های زیرین تامین و منجر به تشکیل عناصر سنگین و سنگین تر می شود. گرمای زیادی که در ستاره ایجاد می شود آن را متورم می کند.مرگ ستاره

در نهایت سوخت هسته ای همه ستارگان روزی تمام می شود. آنها تعادل خود را از دست می دهند طوریکه نیروی گرانش غالب می شود. تفاوت جرم ستارگان باعث تفاوت در مرگ آنها نیزمی شود. ستاره های کم جرم به آرامی باقیمانده سوخت خود را سوزانده و می میرند. ستاره هایی به اندازه خورشید، به سرعت به یک کوتوله سفید به اندازه زمین تبدیل می شوند. لایه بیرونی ستاره که از اتمهایی تشکیل شده که در فرایند تبادلات هسته ای به وجود آمده اند، از آن جدا شده و به شکل ذرات در عرصه بی انتهای آسمان رها می شوند. هسته یک ستاره غول پیکر تقریبا به شکل آنی منفجر می شود. هسته به سمت بیرون پخش میشود و با ذراتی برخورد میکند که به سمت درون ستاره کشیده شده اند. این برخورد با تولید انرﮋی انبوهی همراه است که هم عناصر سنگین موجود در کائنات را پدیدار می نماید و هم منجر به تکه تکه شدن ستاره می شود. این انفجار ابر نواختر، منشا اولیه همه عناصر سنگین یافت شده در اجرام، ستاره ها، سیاره ها و فضاهای میان کهکشانهاست. در اعماق سرد فضا، عناصری مانند کربن، اکسیﮊن و نیتروژن می توانند با عنصر اولیه یعنی هیدروژن ترکیب شده و مولکولهای پیچیده ای را بسازند مخصوصا در فضاهای با چگالی و غلظت بالاتر که امکان برخورد ذرات به یکدیگر بیشتر است. تعداد بسیار زیادی از انواع مولکولهای پیشرفته، به خصوص مولکولهایی که اتم کربن در ترکیب آنها حضور دارد، در فضای میان ستارگان یافت شده است.صفحات سیاره ای

مرحله شکل گیری یک سیاره ممکن است که به صورت یک صفحه درخشنده و یا تاریک در مقابل یک جرم آسمانی درخشان به چشم آید. برخی از این صفحات در انبوه گاز و غبار مخفی و تنها در نور مادون قرمز نمایان می شوند. صفحات سیاره ای دیگر به صورت گرده های ذراتی شبیه به ستاره های دنباله دار دیده می شوند که در اثر وزش بادهای ستاره ای شکل گرفته اند. وسعت هر یک از این مناطق سیاره خیز بیش از 20 برابر منظومه شمسی ما است. همه ذرات و مواد موجود در صفحات سیاره ای در یک جهت در حال چرخش به دور یک ستاره می باشند. محتویات صفحات سیاره ای، شامل مولکول های پیچیده ای است که برخی از آنها تنها در شرایط موجود دراین گونه صفحات به وجود می آیند و برخی مولکولهایی هستند که در فضاهای میان ستاره ها و کهکشانها نیز یافت شده اند.تشکیل اجرام

ضمن گردش صفحات به دور ستاره، گرانش به انبوه این ذرات اجازه تشکیل اجرام کوچک را می دهد. فلزات سنگین و سیلیکاتها در معرکه داغ محدوده نزدیک به ستاره نیز دوام می آورند اما ذرات سبک تر و مولکول های فرار از جمله آب و گاز هیدروﮋن در قسمتهایی از صفحه که از ستاره دورتر است امکان ادامه حیات دارند. توده ها ی ذرات سنگین پس از اینکه جرم کافی به دست آوردند شروع به سخت شدن می نمایند و در اثر برخورد و تصادم ذرات با آنها رفته رفته اجرام بزرگی می شوند. سرانجام این توده ها و اجرام با یکپارجه شدن و جذب گازها و غبار اطراف بر فضای خود مسلط می شوند.شکل گیری سیاراتی چون زمین و مشتری

اختلافات ماهرانه در توزیع ذرات بین قسمتهای مختلف یک صفحه سیاره ای تعین کننده مکان و بزرگی سیارات در آن صفحه است. اجرام کوچک صخره ای و فلزی درمنظومه شمسی سیاره ای همچون زمین را به شکل گدازان پدید آورده اند. در پی سرد شدن این سیارات لایه های سخت آنها تشکیل می شود. احتمال می رود که با گذشت زمان همه بخشهای این سیارات منجمد گردد. این سیارات تحت بمباران های اجرام کوچک صخره ای قرار می گیرند که حامل عناصر و مولکولهایی از جمله مهمترین عنصر شناخته شده حیات یعنی آب می باشند. اجرام سرد و یخی که در فاصله بیشتری از خورشید قرار داشتند سیاره ای چون مشتری را به وجود آورده اند. این سیارات ممکن است دارای هسته های فلزی و سخت باشند ولی سطح خارجی آنها به شکل مایع و پوشیده از لایه های گازاست. ساختار سیاره ای چون مشتری بسیار شبیه ستاره ایست که گرد آن در گردش است. این سیارات نیز مدام تحت آماج برخوردهای اجرام کوچک قرار می گیرند.کیمیای حیات

در ساختار کائنات و بالطبع سیارات، مولکولهای پیچیده کربن و اسیدهای آمینه، دورکن اصلی تشکیل حیات، وجود دارند. با انتشار دقیق و ترکیب این اجزا و ذرات اولیه، طبیعت قادر به ساخت DNA شالوده اساسی حیات و زندگی در کره زمین گردیده است. چگونگی و شرایط ترکیب این اجزا هنوز در حال بررسی است. اما این حقیقت که این ترکیب در حال حاضر صورت گرفته و منجر به ایجاد حیات در کره زمین شده است و با در نظر گرفتن زنجیره ذرات در کائنات، رخ دادن این گونه ترکیبات و در نتیجه وجود حیات در قسمتهای دیگری از کائنات همواره امکان پذیر می باشد.

در حالت عمومی یک منظومه‌ ستاره‌ای یا سامانه ستاره‌ای دست کم دارای یک ستاره و چندین پیکر مدارگرد (مانند شهاب‌سنگ‌‌ها‌، ستاره‌های دنباله‌دار، ماه‌ها و سیارات) است.

منظومه شمسی از خورشید و اجرام فضایی که در دام جاذبه آن قرار دارند تشکیل شده است .این اجرام شامل هشت سیاره ، سه سیاره کوتوله ،۱۶۲ قمر و اجرامی چون سیارک‌ها ،سیاره‌نماها،دنباله‌دارها،غبار بین سیاره‌ای می‌شوند.

کره زمین در منظومه شناسه‌های سیارات منظومه‌ شمسی

همه شناسه‌ها نسبت به زمین اندازه‌گیری شده‌اند:

در آگوست ۲۰۰۶ اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی تعریف نوین‌ای از سیاره ارایه داد و در نتیجه پلوتون از لیست سیارات خارج شده و از این پس به عنوان سیاره کوتوله شناخته خواهد شد. با این تغییر منظومه‌ی شمسی دارای هشت سیاره خواهد بود.تغییرات اخیر

در آگوست ۲۰۰۶ اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی تعریف نوین‌ای از سیاره ارایه داد و در نتیجه پلوتون از لیست سیارات خارج شده و از این پس به عنوان سیاره کوتوله شناخته خواهد شد. با این تغییر منظومه‌ی شمسی دارای هشت سیاره خواهد بود.تغییرات اخیر

در آگوست ۲۰۰۶ اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی تعریف نوین‌ای از سیاره ارایه داد و در نتیجه پلوتون از لیست سیارات خارج شده و از این پس به عنوان سیاره کوتوله شناخته خواهد شد. با این تغییر منظومه‌ی شمسی دارای هشت سیاره خواهد بود.

سِرِس یا ۱ سرس نام نخستین سیاره کوتوله‌ای است که کشف شد. این سیارک که نامش از نام الهه کشاورزی در روم قدیم گرفته شده در یکم ژانویه ۱۸۰۱ توسط جوزپه پیاتزی کشف شده است.

با قطری حدود ۹۵۰ کیلومتر، سرس بزرگترین و پرجرم‌ترین جسم در کمربند سیارکی است. سرس تقریباً یک‌سوم کل جرم این کمربند را تشکیل می‌دهد.

کره ماه تنها قمر زمین است. میانگین فاصله ماه تا زمین 384403 کیلومتر و قطر ماه 3476 کیلومتر است. کره ماه در حقیقت نزدیکترین جرم آسمانی به زمین محسوب می شود که نور میتواند در مدت تقریبا 1.3 ثانیه این فاصله را طی نماید. در سال ۱۹۶۹ نخستین افراد به نام‌های نیل آرمسترانگ و باز آلدرین بر ماه فرود آمدند. بر خلاف زمین، ماه نه آب دارد و نه جو ونه حیات و نه میدان مغناطیسی. نمی‌توان گفت که ماه کاملاً غیر فعال است ؛ زیرا «ماه لرزه» را باید نشانه‌ای از وجود نوعی حرکت در درون آن دانست. قطعاً ماه در دوران گذشته، آتشفشانهایی داشته است ؛ اما غالب حفره‌هایی را که در آن می‌‌بینیم، نتیجه اصابت سنگهای آسمانی در اولین روزهای شکلگیری آن است. بعضی از این حفره‌ها عظیم اند ؛ مثلاً عمق حفره نیوتون ۸۰۰۰ متر است. هنگامی که سفینه فضایی شوروی به نام لونا ۳، از پشت ماه عکس گرفت، دانشمندان دیدند که روی پنهان ماه درست مانند روی آشکار آن نیست. در آنجا، تعداد حفره‌ها بسیار بیشتر بود ؛ اما به طور کلی، از حفره‌های روی آشنای ماه کوچک‌تر بودند.

اکثر دانشمندان معتقدند که سیاره‌ای به اندازه مریخ با زمین برخورد کرده، صخره‌ای عظیم را از آن جدا کرده، با آن صخره به هم آمیخته و ماه را به وجود آورده است. فضانوردان سنگهایی با انواع مختلف در ماه یافته اند.

از آنجا که ماه نزدیکترین جرم آسمانی به ماست، و از آنجا که تا به حال چندین بار فضانوردان امریکایی بر سطح آن فرود آمده‌اند و در نواحی کوچکی از آن به کاوش پرداخته‌اند، اطلاعات زیادی درباره آن داریم. برنامه‌های امریکایی آپولو که در دههٔ ۱۹۶۰ بسیار موفق آمیز بودند، دیگر تکرار نشدند ؛ زیرا پر خطر و پر هزینه بودند. وقتی در قسمت فرماندهی آپولو ۱۳ انفجاری رخ داد و سفینه فقط توانست سریع به زمین باز گردد، هیچ کس در مخاطره آمیز بدن آن برنامه‌ها شک نکرد.

اکتشافات فضایی، تا کنون با منزلت سیاسی و نیاز نظامی همراه بوده استه فضاپیماهای شاتلی که امریکا وشوروی ساخته‌اند، عمدتاً به منظور در مدار قرار دادن ماهواره‌های جاسوسی و بهره گیری از آنها بوده است ؛ به هیچ وجه نباید تجربیات علمی را که به وسیله آنها به انجام رسیده است، وظیفه اصلی شان به حساب آورد.

ممکن است این وضع در حال تغییر باشد ؛ زیرا ابرقدرتها به خوبی می‌دانند که در گیر شدن در هر گونه جنگ فضایی یا جنگ ستارگان، به همان اندازه غیر معقول است که به راه انداختن جنگی هسته‌ای روی زمین ؛ یعنی جنگی که برنده ندارد و هر دو طرف درگیر، بازنده خواهند بود. لکه هایی که در ماه وجود دارند (برخی از انها که طرفی از ماه قرار دارند که همواره در سمت زمین است قابل رویت اند )به دریاهای ماه مشهورند و درون انها از موادی پر شده که به مواد مذاب روی زمین شباهتبسیاری دارتد از این رو چنین به نظر میزسد که انها زمانی همانند مواد ماگما بودهاند که اکنون سرد شده اند .

کره ماه تنها قمر زمین است. میانگین فاصله ماه تا زمین 384403 کیلومتر و قطر ماه 3476 کیلومتر است. کره ماه در حقیقت نزدیکترین جرم آسمانی به زمین محسوب می شود که نور میتواند در مدت تقریبا 1.3 ثانیه این فاصله را طی نماید. در سال ۱۹۶۹ نخستین افراد به نام‌های نیل آرمسترانگ و باز آلدرین بر ماه فرود آمدند. بر خلاف زمین، ماه نه آب دارد و نه جو ونه حیات و نه میدان مغناطیسی. نمی‌توان گفت که ماه کاملاً غیر فعال است ؛ زیرا «ماه لرزه» را باید نشانه‌ای از وجود نوعی حرکت در درون آن دانست. قطعاً ماه در دوران گذشته، آتشفشانهایی داشته است ؛ اما غالب حفره‌هایی را که در آن می‌‌بینیم، نتیجه اصابت سنگهای آسمانی در اولین روزهای شکلگیری آن است. بعضی از این حفره‌ها عظیم اند ؛ مثلاً عمق حفره نیوتون ۸۰۰۰ متر است. هنگامی که سفینه فضایی شوروی به نام لونا ۳، از پشت ماه عکس گرفت، دانشمندان دیدند که روی پنهان ماه درست مانند روی آشکار آن نیست. در آنجا، تعداد حفره‌ها بسیار بیشتر بود ؛ اما به طور کلی، از حفره‌های روی آشنای ماه کوچک‌تر بودند.

اکثر دانشمندان معتقدند که سیاره‌ای به اندازه مریخ با زمین برخورد کرده، صخره‌ای عظیم را از آن جدا کرده، با آن صخره به هم آمیخته و ماه را به وجود آورده است. فضانوردان سنگهایی با انواع مختلف در ماه یافته اند.

از آنجا که ماه نزدیکترین جرم آسمانی به ماست، و از آنجا که تا به حال چندین بار فضانوردان امریکایی بر سطح آن فرود آمده‌اند و در نواحی کوچکی از آن به کاوش پرداخته‌اند، اطلاعات زیادی درباره آن داریم. برنامه‌های امریکایی آپولو که در دههٔ ۱۹۶۰ بسیار موفق آمیز بودند، دیگر تکرار نشدند ؛ زیرا پر خطر و پر هزینه بودند. وقتی در قسمت فرماندهی آپولو ۱۳ انفجاری رخ داد و سفینه فقط توانست سریع به زمین باز گردد، هیچ کس در مخاطره آمیز بدن آن برنامه‌ها شک نکرد.

اکتشافات فضایی، تا کنون با منزلت سیاسی و نیاز نظامی همراه بوده استه فضاپیماهای شاتلی که امریکا وشوروی ساخته‌اند، عمدتاً به منظور در مدار قرار دادن ماهواره‌های جاسوسی و بهره گیری از آنها بوده است ؛ به هیچ وجه نباید تجربیات علمی را که به وسیله آنها به انجام رسیده است، وظیفه اصلی شان به حساب آورد.

ممکن است این وضع در حال تغییر باشد ؛ زیرا ابرقدرتها به خوبی می‌دانند که در گیر شدن در هر گونه جنگ فضایی یا جنگ ستارگان، به همان اندازه غیر معقول است که به راه انداختن جنگی هسته‌ای روی زمین ؛ یعنی جنگی که برنده ندارد و هر دو طرف درگیر، بازنده خواهند بود. لکه هایی که در ماه وجود دارند (برخی از انها که طرفی از ماه قرار دارند که همواره در سمت زمین است قابل رویت اند )به دریاهای ماه مشهورند و درون انها از موادی پر شده که به مواد مذاب روی زمین شباهتبسیاری دارتد از این رو چنین به نظر میزسد که انها زمانی همانند مواد ماگما بودهاند که اکنون سرد شده اند .

پلوتون مداری غیرعادی دارد بطوری که در مدتی مدارش از نپتون به خورشید نزدیکتر میشود. قمر آن چارون (Charon) است که بیشتر شبیه یک جفت برای سیاره است تا یک نحوه کشف

در سال ۱۸۹۴ در آریزونای آمریکا اخترشناسی به نام پرسیوال لاول رصدخانه لاول را بنا نهادودر آن به جست وجو برای یافتن سیاره جدید آغاز کرد.او محل پلوتون را بامحاسبه اثر جاذبه اش بر روی نپتون و اورانوس پیدا کرد ولی بدون یافتن سیاره جدید در سال ۱۹۱۶ در گذشت.جوانی با نام کلاید تومباو که در رصدخانه لاول کار می کرد جستجو برای یافتن این سیاره را ادامه داد .تومباو در ۱۸ فورییه ۱۹۳۰ با مقایسه دو عکس متوجه تغییر مکان منبع نوری در این دو عکس شد که همان سیاره پلوتو بود.

قمر.نحوه کشف

در سال ۱۸۹۴ در آریزونای آمریکا اخترشناسی به نام پرسیوال لاول رصدخانه لاول را بنا نهادودر آن به جست وجو برای یافتن سیاره جدید آغاز کرد.او محل پلوتون را بامحاسبه اثر جاذبه اش بر روی نپتون و اورانوس پیدا کرد ولی بدون یافتن سیاره جدید در سال ۱۹۱۶ در گذشت.جوانی با نام کلاید تومباو که در رصدخانه لاول کار می کرد جستجو برای یافتن این سیاره را ادامه داد .تومباو در ۱۸ فورییه ۱۹۳۰ با مقایسه دو عکس متوجه تغییر مکان منبع نوری در این دو عکس شد که همان سیاره پلوتو بود.

نپتون هشتمین سیاره در سامانه خورشیدی است (از لحاظ فاصله از خورشید). هسته این سیاره سنگین (چگالی ۱٫۶ نسبت به آب) و از جنس سنگ و یخ است. هشت ماه (قمر) برای این سیاره شناخته شده‌اند. اتمسفر این سیاره بیشتر از هیدروژن و هیلیم تشکیل شده و در آن ابر تشکیل میشود. فاصله نپتون از خورشید ۳۰٫۱ AU است و زمان یک دوران کاملش به دور خورشید برابر با ۱۶۴٫۸ سال زمینی میباشد. جرم این سیاره ۱۷٫۱ بار بیشتر از جرم زمین است (۱٫۰۲E۲۶ kg ) و شعاع آن ۳٫۹ بار بزرگتر از شعاع زمین (۲۴،۷۶۴ km). شتاب جاذبه در سطح نپتون ۱٫۱۹g است و دمای آن حدود ۶۰K، محور قطبی نپتون ۳۰ درجه انحراف دارد.

اورانوس هفتمین سیاره از نظر نزدیکی به خورشید وچهارمین سیاره از نظر اندازه‌است . اورانوس هر ۸۴ سال و ۷ روز یک بار به دور خورشید می‌گردد و همچنین هر ۱۰ ساعت و ۴۸ دقیقه یک دور به دور خودش می‌چرخد. اورانوس دارای ۵ قمر به نام‌های میریندا، آریل، آمبریل، تیتانیا و ابرون است. این سیاره را ویلیام هرشل کشف کرد. یکی از سیارات نه گانه منظومه شمسی که از لحاظ بعد فاصله اش نسبت به خورشید در ردیف هفتم پس از زحل قرار گرفته‌است فاصله متوسط این سیاره تا خورشید2800000000 کیلو متر و63 بار از کره زمین بزرگ‌تر است. کره اورانوس دارای 4 قمر است که دور آن در گردشند و باسامی: آریل امبریل تیتانیا ابرون خوانده می‌شود. اورانوس در13 مارس سال 1781 میلادی به‌وسیله منجمی به نام هرشل کشف گردید. این سیاره با چشم بدون سلاح بدون زحمت دیده می‌شود و از ستارگان قدر ششم است و یکدور حرکت انتقالیش بدور خورشید84 سال طول می‌کشد. محور حرکت وضعی این سیاره کاملاً با مدار حرکت انتقالیش منطبق است و از این لحاظ

سیاره اورانوس

وضع مشخصی را در منظومه شمسی دارد.

کیوان یا زُحَل، پس از مشتری، دومین سیاره‌ بزرگ منظومه شمسی ماست و ششمین سیاره دور از خورشید می‌‌باشد. کیوان یک گلوله گازی غول‌پیکر است و چگالی‌اش آن اندازه کم است که اگر در آب بیفتد روی آب می‌‌ماند! یک روز کامل در کیوان برابر ۱۰ ساعت و ۳۹ دقیقه در زمین می‌‌باشد و بر خلاف آن طول مدت سال آن برابر ۲۹٫۵ برابر سال زمینی می‌‌باشد. از آنجایی که مدار استوایی کیوان تقریبآ همانند زمین در ۲۷ درجه می‌‌باشد ازاینرو تغییرات زاویه سیاره نسبت به خورشید شبیه به زمین می‌‌باشد و در این سیاره نیز همان چهار فصل مشاهده می‌شود. جرم سیاره کیوان همانند مشتری از گاز می‌‌باشد و بیشترین گازی که در جو آن سیاره موجود است هیدروژن می‌‌باشد و کمی هم هلیوم و متان. جرم حجمی سیاره کیوان از آب کمتر می‌‌باشد و از این بابت در نوع خود در میان دیگر سیارات سامانه خورشیدی یگانه می‌‌باشد. به علت سرعت حرکت کیوان به دور خود در قطب‌های آن نوعی حالت تخطی مشاهده می‌شود.

در آسمان شب زمین، کیوان به دلیل اندازه بزرگ , دارای جوی درخشان است. زیبایی آسمان کیوان به خاطر نوارهای روشن حلقه‌های اطراف آن و نیز به خاطر قمرهای زیادش است.

کیوان از جنبه‌های زیادی شبیه مشتری است، جز اینکه در اطراف آن چندین حلقه شگفت انگیز وجود دارد. جرم کیوان، صد بار بیش از جرم زمین است.حرکت کیوان

کیوان با نیم قطر اطول ۹٫۵۳۹AV و دوره تناوب گردش نجومی ۲۹٫۴۵۸ سال، در مداری با خروج از مرکز ۵۵۷٪ که با دایرِة البروج زاویه ۴۹٫۲ درجه می‌سازد، می‌گردد.

از روی زمین قطر زاویه‌ای زحل در نقطه مقابله حدود ۲۰ دقیقه است. مانند مشتری، زحل دارای جو غلیط پر از ابری است که به صورت جزئی می‌چرخد. از مشاهدات انتقالات دوپلری در عرض سیاره و با زمان بندی دقیق علامتهای جوی، دوره تناوب چرخش نجومی آن، در نزدیک استوایش ۱۰ ساعت و ۱۴ دقیقه و در عرضهای جفرافیایی بالا ۱۰ ساعت و ۳۸ دقیقه محاسبه شده است. در اینجا هم مجدداً چرخش جزئی مشابه مشتری داریم. استوای زحل به اندازه ۲۶ درجه و ۴۵ دقیقه با صفحه مداری آن زاویه می‌سازد، بطوری که قطبهای سیاره در فاصله‌های زمانی حدود ۱۵ سال یک بار سمت زمین متمایل می‌شوند. چرخش باعث پخی زیاد (۹۶٪) زحل می‌گردد، بطوریکه شعاعهای قطبی و استوایی به نسبت ۱۰/۹ هستند.مشخصات فیزیکی کیوان

کیوان شباهت قابل توجهی با مشتری دارد، ولی کمی کوچک‌تر است و جرم آن کمتر از جرم مشتری (۹۵M). کیوان کمترین چگالی حجمی را نسبت به سایر سیارات دارد. ساختار جو کیوان با کمربندهایی که به موازات استوا امتداد دارند، مشابه است. آشفتگیهای کمربندهای کیوان خیلی کمتر (تاکنون از روی زمین فقط ۱۰ لکه مشاهده شده‌اند) از مشتری است. جو کیوان احتمالاً ترکیب خیلی مشابه‌ای با جو مشتری دارد. تاکنون متان (CH۴)، آمونیاک (NH۳)، اتان (C۲H۶)، فسفین (PH۳)، استیلن (C۲H۲)، متیل استیل (C۳H۴)، پروپان (C۳H۸) و هیدروژن مولکولی (H۲) آشکار شده است.

ابرهای کیوان خیلی کمرنگ تر از ابرهای مشتری به نظر می‌رسند.ابرهای مشتری اغلب به رنگ زرد کم رنگ و نارنجی هستند، به این دلیل که دما در کیوان کمتر از مشتری است، ابرهای کیوان در لایه پایین تر جوش قرار می‌گیرند. درون کیوان احتمالاً ترکیب مشتری را دارد. تخمینهای نظری مقادیر حدود ۷۴٪ هیدروژن، ۲۴٪ هلیوم، ٪۲ عناصر سنگین تر را پیشنهاد می‌کند. این ترکیب تقریباً مشابه ترکیبات خورشید است. کیوان ممکن است یک هسته سنگین کوچک به قطر ۲۰ هزار کیلومتر و جرمی معادل ۲۰Mφ را داشته باشد.مشخصات کیوان

• فاصله متوسط از خورشید ۱/۴۳ میلیارد کیلومتر
• قطر استوا ۱۲۰۵۳۶ کیلومتر
• مدت حرکت وضعی ۱۰/۲۳ ساعت
• مدت حرکت انتقالی ۲۹/۴۶ سال زمینی
• سرعت مداری ۹/۶۴ کیلومتر در ثانیه
• دمای ابر فوقانی ۱۸۰- درجه سانتیگراد
• جرم (زمین=۱) ۹۵/۱۸
• چگالی متوسط (آب=۱) ۰/۶۹
• جاذبه(زمین=۱) ۰/۹۳ ماهک‌های کیوان

  به دلیل محدودیت‌های فناورانه تا سال ۲۰۰۰ میلادی دانشمندان معتقد بودند که کیوان تنها چهار ماهک (قمر) دارد اما بعدها آشکار شد که تعداد ماهکهای کیوان می‌تواند از ۲۰ و حتی ۳۰ هم بیشتر باشد. ماهک‌های کیوان که به مانند خانواده آن می‌‌باشند هر ساله رو به افزایش است. در سال ۲۰۰۰ ستاره شناسان دوازده ماهک کوچک را به گرد کیوان کشف کردند که این به طور موقت کیوان را از نظر شمار ماهک‌ها در جایگاه نخست قرار داد. اما یافته‌های تازه از سوی شپرد و همکارانش باعث شد تا مشتری در این مورد در رده‌ای جلوتر از کیوان باشد. البته ممکن است ماهک‌های بیشتری گرد کیوان در گردش باشند که فاصله زیاد کیوان از ما تشخیص آنها را برای دانشمندان مشکل می‌‌سازد.

  
  ۲۰ قمر تاکنون برای کیوان شناسایی شده‌اند، که ۱۳ قمر از زمین و هفت قمر دیگر به‌وسیله کاوشگرهای فضایی کشف شده‌اند. قمرهای کوچک کیوان به شکل سیب زمینی بوده و شکلهای نامنظمی دارند. احتمال می‌رود که قمرهای کوچک‌تر دیگری نیز کشف شوند. سطح بسیاری از قمرها پوشیده از گودالهای شهابسنگی است. در سطح میماس، یکی از قمرهای کوچک کیوان، گودالی بزرگ به نام هرشل وجود دارد که ۱۳۰ کیلومتر (۸۱ مایل) وسعت داشته و یک سوم این قمر را پوشانده است.

  کیوان دارای بیشترین قمر در بین سیارات منظومه شمسی است. دانشمند هلندی، کریستین هوینگس (۹۵ – ۱۶۲۹)، در سال ۱۶۵۵ اولین قمر زحل را کشف کرد. تیتان از لحاظ بزرگی دومین ماهک و یکی از سه ماهکی است که در منظومه شمسی دارای جو هستند. تصور می‌شود که قسمت اعظم آن ازسنگ و بقیه از یخ تشکیل شده باشد. جوی که دائما سطح تیتان را پوشانده است، حاوی نیتروژن و سایر مواد شیمیایی است.

  تیتان به مانند ستاره‌ای کوچک از قدر ۸٫۳ گرد کیوان می‌گردد، تیتان را می‌توان به آسانی با یک اختربین (تلسکوپ) کوچک ۴ اینچی رصد کرد. تیتان هر ۱۶ روز یک بار گرد کیوان می‌گردد و برای یافتن آن کافی است اختربین (تلسکوپ) را به سمت کیوان نشانه روید و در فاصله ۲ دقیقه‌ قوسی این سیاره به دنباله ستاره‌ای از قدر ۸٫۳ باشید.

  اختر شناسان به تازگی قمر جدیدی از سیاره زحل را شناسایی کرده‌اند که بسیار کوچک است (حدودآ ۲ کیلومتر). در این صورت تعداد قمرهای زحل به ۲۱ قمر تغییر می‌کند.حلقه‌های کیوان

  

  

  تصویر حلقه‌های کیوان

  حلقه‌ها یا کمربندهای کیوان در فاصله ۱۱۲۰۰ کیلومتری آن جای گرفته‌اند. حلقه‌های کیوان از تکه‌های یخ و همچنین تکه‌های سنگ و غبار تشکیل شده‌اند برخی به اندازه یک غبار ریز و برخی به اندازه یک خانه. حلقه‌های کیوان پهن هستند ولی بسیار تخت و نازک. پهنای آن‌ها ۲۸۲ هزار کیلومتر است اما کلفتی آنها تنها یک کیلومتر است. بنابراین هنگامیکه از پهلو به کیوان بنگریم حلقه‌ها تیغه باریکی می‌شوند و دیده نمی‌شوند. مشتری و نپتون و اورانوس هم حلقه دارند اما حلقه کیوان از همه بهتر دیده می‌شود. به باور دانشمندان دلیل درخشانتر بودن حلقه‌های کیوان تازه تر بودن و جوانتر بودن آن هاست. آن‌ها می‌‌انگارند که این حلقه‌ها در پی نزدیک شدن یک ماهک (قمر) به کیوان و فروپاشی آن ماهک در اثر گرانش کیوان پدید آمده اند. حلقه‌های کیوان به ترتیبی که کشف شده‌اند با حروف الفبا نامگذاری شده اند. ای، بی، سی، دی، ای، اف و جی A B C D E F G در میان حلقه‌ها سه شکاف وجود دارد به نام‌های انکه Encke،کیلر Keeler و مکسول Maxwell. و یک بازه بزرگ به نام بازه کاسینی Cassini. بازه کاسینی ۴۷۰۰کیلومتر پهنا دارد.

  نخستین کسی که به حلقه رازآمیز پیرامون کیوان علاقمند شد و آن را کشف کرد گالیله بود. او در سال ۱۶۱۰ به این موضوع پی برد و در آغاز بر این باور بود که این حلقه از جنس جامد می‌‌باشد. اما امروزه ثابت شده است که این حلقه از قطعات آب یخ زده تشکیل شده است که برخی از آنها در اندازه‌های یک خودروی معمولی می‌‌باشند. مجموع گرانش (جاذبه) کیوان و گرانش ماهکهای آن حالتی را پدید می‌‌آورند که این قطعات همواره بصورت حلقه‌های نازک به دور این سیاره به نظر ثابت ایستاده اند.

• تعداد قمر ۲۱ اکتشاف کیوان

  فضاپیمای پایونیر ۱۱ (Pioneer ۱۱) برای نخستین بار در سال ۱۹۷۹ از این سیاره دیدن کرد و پس از آن در سالهای بعد ووییجر (Voyager) یک و سپس ووییجر دو. از جمله مواردی که فضاپیمای ووییجر دو در ماموریت خود توانست به آن دست پیدا کند اثبات وجود باد، میدان‌های مغناطیسی، شفق صبحگاهی و همچنین تندر و آذرخش در این سیاره زیبا می‌‌باشد. سرعت بادهایی که در قسمت استوایی این سیاره می‌‌وزد به ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه نیز می‌‌رسد.گسیختگی کاسینی

  در سال ۱۶۷۵ میلادی (۱۵۰۴ شمسی) جووانی دومینیکو کاسینی، اخترشناس ایتالیایی، کشف کرد که حلقه زحل از دو حلقه تشکیل یافته است و میان آن دو جدایی وجود دارد. این جدایی گیستختگی کاسینی نامیده می‌شود و در اثر کشش گرانشی قمر غول پیکر تیتان بوجود آمده است. مطالعات بعدی نشان داده‌اند که در اطراف زحل، بر روی هم چهار حلقه وجود دارد. داخلی‌ترین آنها بسیار کم نور و تقریباً با بالای ابرها در تماس است. قطر حلقه نورانی بیرونی به ۱۴۰۰۰۰ کیلومتر می‌رسد.میدان مغناطیسی کیوان

  میدان مغناطیسی دارای یک گشتاور کلی برابر ۳۵/۱ گشتاور مشتری است. اما این مقدار به حد کافی قوی است که یک میدان مغناطیسی سپهر مشتری گون با کمربندهای تابشی مشابه زمین ایجاد کند. گشتاور دو قطبی مغناطیسی با میل یک درجه نسبت به محور چرخش زحل قرار می‌گیرد که این مقدار با انحراف مشخص محورهای مغناطیسی مشتری و زمین تفاوت آشکار دارد. مغناطیس سپهر زحل ذرات بسیار کمتری از ذرات مغناطیس سپهر مشتری را در خود جای می‌دهد.

  
  دو دلیل عمده این تفاوت شامل کمبود یک منبع محلی ذرات بار دار که در مورد مشتری توسط فورانهای آیو تولید می‌شوند و حلقه‌های قابل رویت زحل که بطور موثری ذرات باردار را جذب کرده و مغناطیس سپهر داخلی را از ذرات باردار خالی می‌کنند، است. در خارج لبه حلقه‌ها چگالی ذرات باردار به سرعت افزایش می‌یابد و در حدود ۵Rs تا ۱۰Rs به یک قله می‌رسد. در اینجا، ذرات باردار بطور محکم به میدان مغناطیسی در حال دوران سریع جفت می‌شوند. این برهمکنش، لایه‌ای از پلاسما به ضخامت تقریباً ۲Rs ایجاد می‌کند که تا حدود ۱۵Rs ادامه می‌یابد.در ورای این مقدار، مغناطیس سپهر شکل خود را از دست می‌دهد. اندازه آن با دمای خورشید تغییر می‌یابد.

  

  

  کیوان