اطلاعات اولیه

روش مقایسه از مشخصات اختر شناسی جدید است.برای مطالعه قوانین حاکم بر تکامل و ساختمان یک جسم فضایی ، پیدا کردن یک یا چند جسم مشابه آن در فضا و یافتن وجه اشتراک و تفاوت آنها مفید می‌باشد. با تعیین عللی که منجر به تشابه یا اختلاف می‌شوند، پرداختن به کار اصلی آسان‌تر است. تشابهات ، جنبه‌های مشترکی را که بر تکامل اجسام مورد علاقه تاثیر می‌گذارد نشان می‌دهد و عدم تشابه مشخص کننده عواملی می‌باشد که مسیر‌های مختلف تکامل آنها را تعیین می‌نماید.

حتی انتزاعی‌ترین تحقیقات علمی باید طبیعتا به کاربرد علمی دانش جدید منتهی شود. این جهت‌یابی کارهای علمی ، از ماهیت اجتماعی علم به عنوان نوعی از فعالیت‌های انسان سرچشمه می‌گیرد. اختر شناسی نیز از این مسئله مستثنی نیست. اخترشناسان در ضمن بررسی رویدادهایی که در فضا به وقوع می‌پیوندند. به ویژه هنگام مطالعه سیارات منظومه شمسی ابتدا درباره زمین فکر می‌کنند. زیرا این مسئله به آنها کمک می‌کند که درباره خانه خود در جهان بیشتر بدانند. از این نظر در مطالعه فعالیت آتشفشان ما بسیار باارزش است.

آتشفشان در زمین

مراحل آتشفشانی از تظاهرات جالب فعالیت درونی سیاره ما است که اثرات زیادی بر روی بسیاری از فرآیند ژئوفیزیکی دارد. می‌توان به کمک این واقعیت که حدود 540 آتشفشان فعال در دنیا وجود دارد. یعنی آتشفشان‌هایی که حداقل یک بار در طی تاریخ ثبت شده دستخوش انفجار شده‌اند. درباره میزان آتشفشان زمین تصوری پیدا نمود. از این تعداد 360 آتشفشان در «حلقه آتش» رشته کوههای آتشفشانی که اقیانوس آرام را احاطه کرده‌اند، واقع شده‌اند و 68 آتشفشان در کامچاتکاپنینولا و جزایر کوریل قرار گرفته‌اند. در سالهای اخیر مشخص شده که تعداد بسیار زیادتری از آتشفشان در کف اقیانوس وجود دارند. و فقط در ناحیه مرکزی اقیانوس آرام ، حداقل 200000 آتشفشان یافت می‌شود.

انرژی انفجار آتشفشان

مقدار انرژی که در ضمن یک انفجار عادی آزاد می‌شود. با انرژی 400000 تن از سوخت معادل آن قابل قیاس است. انرژی که در یک انفجار عظیم ایجاد می گردد تقریبا معادل انرژی است که از سوختن 5000000 تن ذغال سنگ حاصل می‌شود.

پیدایش آتشفشان در سطح ماه

ذرات جامد زیادی که در ضمن انفجار به فضا رانده می‌شوند و پراکنده شدن پرتوهای خورشیدی ، اثر قابل توجهی بر مقدار گرمایی که به زمین می‌رسد دارند. برخی از اطلاعات موجود نشان می‌دهند که در تاریخ سیاره ما پیش از دوره یخبندان طولانی فعالیت شدید آتشفشانی صورت گرفته است. اطلاعات کنونی علمی نشان می‌دهند که فعالیت آتشفشانی همچنین در اجسام سیاره‌ای دیگری که از نظر ماهیت و ساختمان به زمین شباهت دارند رخ می‌دهد.

آتشفشان ها و حفره‌های سطح ماه

ماه که نزدیک‌ترین همسایه زمین است. از نظر تکاملی شباهت زیادی با سیاره زمین دارد. بنابراین ، مقایسه‌ها و مطالعات ماهواره‌ای باید آشکار کننده بسیاری از مسائل باشد. بر اساس اطلاعات به دست آمده از دستگاههای اکتشاف ماه ، بیشتر دهانه‌های حلقه‌ای شکل سطح ماه در اثر تصادم پدید آمده‌اند. از سوی دیگر ، اثرات واضحی از فعالیت آتشفشانی در سطح آن کشف شده است. به عنوان مثال سنگ‌های سیاه آتشفشانی مانند گدازه‌های منجمد از مشخصات برجسته سطح ماه هستند. به علاوه دلایلی برای قبول این مسئله وجود دارد که ما سکون‌ها یا تجمع ماده که به وسیله ماهواره‌های مصنوعی ماه در زیر ماریا (دریای ماه )کشف شده‌اند. چیزی جز حفره‌های گدازه‌های منجمد نیستند. احتمالا مشخصات دیگر سطح ماه وجود ارتباط نزدیکی را با فعالیت آتشفشانی نشان می‌دهند.

اثرات آتشفشان در ماه

در سطح ماه نواحی برآمده یا مناطق دایره شکل که ارتفاع وجود دارد. و بر روی برخی از آنها علائمی مانند دهانه‌های آتشفشان‌ها (مناطق صخره‌ای تخریب شده اطراف دهانه‌ها) به وضوح دیده می‌شود. ساختمان‌های مشابهی که لاکولیت نامیده می‌شوند نیز در زمین وجود دارند. آنها برآمدگی‌های پوسته زمین هستند که در نتیجه آتشفشان پدید آمده‌اند. برخی از تپه‌های قفقاز شمالی یعنی ماشوک ، بشتاف ، و زیمیکا به این گروه تعلق دارند. دانشمندان عقیده دارند که فعالیتهای آتشفشانی شدید بیشتر در طی نخستین ، یک و نیم میلیون سال تاریخ پیدایش ماه بوجود آمده‌اند. این نظریه به وسیله سنجش عمر صخره‌های ماه که دارای مواد آتشفشان می‌باشد تایید گردید عمر صخره‌ها حداقل سه بیلیون سال است.

آتشفشان در سیاره تیر

اثرات واضحی از فعالیت آتشفشانی در عکس‌های تهیه شده از تیر نزدیک‌ترین سیاره به خورشید دیده می‌شود. سطح این سیاره به وسیله تعداد زیادی حفره ، سوراخ شده است. با آنکه حفره‌ها در اثر تصادم پدید آمده‌اند. اثرات جاری شدن گدازه‌ها در ته برخی از آنها قابل تشخیص است.

آتشفشان در سیاره زهره

برخی از اطلاعات حاکی از آن است که فعالیت‌های آتشفشانی هم اکنون نیز در سیاره زهره ادامه دارند. همانطور که می‌دانید درجه حرارت سطح زهره حدود 500 درجه سلسیوس است که در نتیجه اثر گلخانه‌ای معین تجمع گرمای خورشید در ناحیه پایین جو زهره به علت وجود لایه ابری در اطراف سیاره می‌باشد. کاملا امکان دارد که آتشفشان‌ها و به ویژه جریان گدازه‌های داغ عامل کمک کننده دیگری باشد. ممکن است ذرات جامد فراوانی که بر اساس برخی از اطلاعات در جو زهره یافت می‌شوند. دارای منشا آتشفشان باشند. به علاوه باید گفت که 17 درصد جو از دی اکسید کربن ، گازی که در ضمن فوران آتشفشان آزاد می‌گردد تشکیل یافته است.

تغییرات زیست چرخه کربن در زمین تاثیر قاطعی بر دمای این سیاره و محیطی در آن دارد . هر نوع تصمیم‌گیری در خصوص نحوه مقابله با ازدیاد دمای زمین در گرو شناخت بهتر این چرخه است سه میلیارد سال قبل نخستین نمونه های فیتو پلانکتونهایی که در زمین ظاهر شده بودند با استفاده از فرآیند فتوسنتز(تجزیه شیمیایی با استفاده از نور خورشید) با تجزیه مولکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن ، دو ماده حیاتی برای ادامه بقا بر روی زمین را تولید کردند ، از یکسو اکسیژن برای بقای حیات همه و آدمیان روی زمین ضروری است از سوی دیگر چرخه کربن و در نتیجه آب و هوای زمین در گرو تبدیل گاز کربنیک co2 که ماده‌ای غیر آلی است به مواد آلی نظیر شکر اسیدهای آمینه و دیگر مولکولهای سازنده سلولها دارد و این امر بوسیله گیاهان و با استفاده از هیدروژنی که خود تولید کرده اند به انجام می رسد.

گیاهان میکروسکوپی و بسیار ریز و نادیدنی که تا عمق یکصدمتر ی در آبهای اقیانوسهای عالم حضور دارند نقش اساسی در تنظیم آب و هوای زمین ایفا می‌کنند. اکنون این پرسش برای محققان مطرح شده است که آیا می توان با ایجاد تغییراتی در این جنگلهای نا مرئی با گرم شدن دمای زمین مقابله کرد؟

ارگانیزمهای تک یاخته ای گیاهانی با اندازه‌های ذره‌بینی و میکروسکوپی موجود در آبهای اقیانوسها موسوم به فیتو پلانکتونها گاز دی اکسید کربن را که گرما را در خود حبس می‌کنند و موجب ازدیاد دمای جو زمین می شود از روی هوای مجاور دریا و آبهای سطح دریا جمع آوری می کنند و آنها را روانه اعماق اقیانوسها می سازند.

گازهایی که به این ترتیب زیر فشار سهمگین آبهای نزدیک به کف اقیانوسها به تله می افتند تا صدها سال بعد در همان اعماق باقی می مانند و زمان بسیار درازی به طول می انجامد تا تلاطم آبها آنها را مجدداً به سطح اقیانوسها باز گرداند.

به نوشته ماهنامه علمی (ساینتفیک آمریکن) محققان اکنون سرگرم بررسی این مساله هستند که آیا اگر با عرضه مواد مغذی به جنگلهای میکروسکوپی درون اقیانوسها بر انبوهی آنها بیفزایند تاثیری بر کاهش دمای زمین خواهند داشت؟

کار اندازه گیری میزان سهم فیتوپلانکتونها در چرخه کربن کار دشواری بوده است اما از سال 1997 و با ارسال ماهواره ای از جانب ناسا برای این منظور روشن شده است که فیتو پلانکتونهای موجود در اقیانوسها ی جهان سالانه تقریبا 50 ملیارد تن مکعب کربن غیر آلی را به مواد شیمیایی آلی مبدل می کنند. این رقم دو برابر تخمینهای اولیه بوده است ، از سوی دیگر اندازه‌گیریهای دقیق در مورد گیاهان و جنگلهای روی زمین نشان داده که بر خلاف تخمینهای گذشته که سهم آنها در تبدیل کربن غیر آلی به کربن آلی صد میلیارد تن مکعب در سال تعیین کرده است ، میزان واقعی سهم کلیه گیاهان روی خشکی برابر50 میلیارد تن مکعب یعنی کم و بیش برابر سهم جنگلهای نامرئی درون اقیانوسهاست ، اما ارقام تازه به دست آمده علاوه بر آنکه سهم فیتوپلانکتونها را دو برابر کرده از حیث دیگری نیز حائز اهمیت است. فیتوپلانکتونها تقریباً همه انرژی را که از نور خورشید دریافت می کنند یا صرف عمل تجزیه شیمیایی آب می کنند و یا تکثیر نسل خود .

این گیاهان تک یا خته ای یک هفته بیشتر عمر ندارند و جای خود را به فیتوپلانکتونهای تازه می دهند. در حالی که درختان روی زمین بخش اعظم انرژی خود را صرف ساختن چوب و برگها و ریشه ها می کنند و 20 سال طول می کشد تا با درخت دیگری تعویض شوند .

اطلاع تازه دانشمندان در خصوص سرعت جایگزینی فیتو پلانکتونها شناخت جدیدی را در خصوص تحولات آب و هوای زمین در اختیار آنان قرار داده سلولهای مرده فیتوپلانکتونها و نیز مدفوع جانورانی که در دریا زیست می کنند به قعر دریا فرستاده می شوند و میکروبهای موجود در آب آنها را می خورند و مجدداً مواد شیمیایی غیر آلی از جمله گاز کربنیک تولید می کنند.

این گاز کربنیکها به سرعت به سطح آب بر گردانده می شوند و در آنجا یا بوسیله فیتوپلانکتونها تجزیه می‌شوند ، یا آنکه از سطح آب خارج شده و به جو زمین صعود می کنند نکته مهم در چرخه کربن در روی زمین آن است که کل موجودی کربن درون جو هر شش سال یکبار با کل موجودی کربن درون بخشهای بالایی آبهای اقیانوسها تعویض می شوند ، ماده آلی ناشی از سلولهای مرده فیتوپلانکتونها و مدفوع جانورانی که به قعر اقیانوسها می روند اگر تا 200 متری از سطح آب بوسیله میکروبها تجزیه نشوند بوسیله ازدیاد فشار و کاسته شدن از دما از این پس تجزیه نشده باقی می مانند و به همین صورت ته نشین می شوند .

در این میان بخش قابل ملاحظه ای از گاز کربنیک تجزیه نشده در ته اقیانوسها به دام می افتند محاسبات دانشمندان نشان می دهد که میزان گاز کربنیکی که هر ساله به این ترتیب به اعماق اقیانوسها فرستاده می‌شوند حدود هشت میلیارد تن مکعب است.

فصل هاریکن‌های اقیانوس اطلس در سال 1998 ، با 14 چرخند حاره ای ، یکی از فعال ترین فصل‌ها و در عین حال مرگ آورترین آنها از سال 1780 بوده است . تنها در ایالات متحده آمریکا ، 7 توفان حاره ای به خشکی‌ها نیز وارد شدند که این تعداد از سال 1985 بی‌سابقه بوده است ، مرگ آورترین این توفان ها ( به حق باید اکنون آن را به جای هاریکن مارس 1993 ، هاریکن قرن نامید ) هاریکن میچ بود .

فعالیت شدید هاریکن میچ ، از سواحل هندوراس شروع شد که با به جای گذاشتن 10000 کشته و دو‌میلیون نفر بی خانمان ، 5 میلیارد دلار نیز خسارت به بار آورد . بارندگی 5 روزه و سیل های سنگین ناشی از آن ، به گفته رئیس جمهور وقت هندوراس ، آقای کارلوس فلورز ، همه پیشرفت های 50 سال اخیر این کشور را از بین برده است ( از جمله خراب شدن 60 پل اصلی ) . دلیل چنین خسارات سنگینی ، دوام بیش از حد معمول این توفند ( از 26 تا 28 اکتبر ) روی منطقه بوده است .

در شمال غربی نیکاراگوئه هم ، پس از سه روز بارندگی مداوم در حوالی ظهر 30 اکتبر دهانه آتشفشان پوسولتگا را آب گرفت که منجر به پرتاب گل و لای و تکه های سنگ به روی منطقه شد . چند روز بعد سربازان مجبور شدند به منظور حفظ سلامت ساکنان منطقه و نیز جلوگیری از شیوع بیماری های همه گیر اجساد را با بنزین بسوزانند .

گزارش های دیگر حاکی از کشته شدن 240 نفر و بی‌خانمانی 76000 نفر در السالوادر ، همچنین خسارات مالی و جانی فراوان در کاستاریکا و جامائیکا می باشد. این هاریکن در دوم نوامبر به جنوب مکزیک و در چهارم نوامبر به ایالت فلوریدا رسید .

آخرین روزهای زندگی هاریکن میچ در شرق اقیانوس اطلس شمالی ، در حالی به پایان رسید که به صورت یک مرکز فشار کم جبهه قطبی درآمده بود . این سیستم در 9 نوامبر با مرکز hpa 960 ، به سواحل غربی ایرلند رسید ، یک روز بعد ، بادسنجی که در جزایر فارو دانمارک نصب شده بود ، قبل از این که توسط این توفان از کار بیفتد ، تندی بادهای آن راKm/h 191 ثبت کرده بود .

خسارات هاریکن میچ ، یادآور توفانی است که در نیمه مارس1993 ، کشورهای کوبا ، مکزیک و مناطق شرقی آمریکای شمالی را درنوردید . تندی بادهای این توفان که بعدها به توفان « قرن » معروف شد ، به Km/h 140 و آهنگ بارش برف آن به cm/h 8 می‌رسید . در اثر وزش این توفان ، اشتراک برق سه میلیون نفر قطع و برای نخستین بار همه فرودگاه های کرانه شرقی آمریکا تعطیل شد .

خسارات شدیدی نیز در مناطق دیگر به بار آمد . از جمله در منطقه نوا اسکوشیا در کانادا ، بر اثر وزش بادهایی با تندی Km/h 200 ، امواجی به ارتفاع 20 متر تولید و منجر به غرق یک کشتی 177 متری با همه 33 سرنشین آن شدند . طبق برآورد اداره خدمات هواشناسی آمریکا ، مجموع آبی که بصورت برف از این توفان حاصل شد ، معادل آب 40 روز آب رودخانه می‌سی‌سی‌پی و کل خسارات آن ، بالغ بر 3 میلیارد دلار بوده است . اگرچه این توفان که تا آن زمان چهارمین توفان مخرب در طول تاریخ ایالات متحده به شمار می‌رفت ، نام توفان قرن را به خود گرفت ، ولی شاید بی‌مناسبت نباشد اگر اکنون نام توفان قرن را به هاریکن میچ بدهیم .