آلن بویس – دوسال پیش، دانشمندان مرکز ملی پژوهش‌های جویِ ایالات متحده واقع در شهر بولدر کلرادو، دست به انتشار پژوهشی زدند که مدعی وجود ناهماهنگی‌هایی میان مشاهدات ماهواره‌ای از گرمای زمین و محاسبات گرمایی از آب اقیانوس‌ها بود. همین ناهماهنگی‌ها، رفته‌رفته به مدرکی در پشتیبانی از وجود یک انرژی گمشده در چرخه گرمایی سیاره زمین تبدیل شد.
چه اتفاقی افتاده بود؟ آیا پژوهشگران، در مسیر تعقیب رد پای انرژی از لحظه جذب نور آفتاب تا گسیل مجدد آن به آسمان، جایی را از قلم انداخته بودند؟ یک تیم بین‌المللی از اقیانوس‌شناسان و متخصصان اقلیمی به سرپرستی نورمن لوب (Norman Loeb) از مرکز پژوهش‌های لانگلی ناسا در وندنبرگ، مأمور پیگیری این مسئله شدند.
این دانشمندان، داده‌های ده‌ساله یک ابزار ماهواره‌ایِ متعلق به پایگاه لانگلی، تحت عنوان “تشعشع‌سنج ابرها و زمین” (CERES) را با هدف تعیین تغییراتی که در برآیند تعادل تابشی لایه‌های فوقانی جو زمین رخ داده بود، مورد بازبینی قرار دادند. این داده‌ها در گام بعدی، با برآوردهای صورت‌پذیرفته توسط سه حسگر اقیانوسی مستقر در زمین که حاکی از ظرفیت گرمایی اقیانوس‌ها بود، ترکیب شد. براساس این تحلیل که خلاصه‌ای از آن در شماره بیست و دو ژانویه نشریه علمی Nature Geosciences انتشار داده شده است، در واقع محاسبات ماهواره‌ای و زمینی با در نظرفتن خطاهای مشاهداتی، با یکدیگر همخوانی دارند. لوب در این زمینه می‌گوید: “یکی از چیزهایی که درصدد انجامش بودیم، بررسی سفت و سخت خطاهای مشاهداتی بود. با انجام این کار بود که متوجه شدیم از این داده‌ها، نمیتوان چیزی مثل گمشدگی انرژی از چرخه گرمایی زمین را نتیجه گرفت.”
بیشتر دانشمندان معتقد هستند که ۹۰درصد از گرمای ناشی از رشد غلظت گازهای گلخانه‌ایِ جو زمین، روانه اقیانوس‌ها میشود.
انرژی گمشده، در اقیانوس است
لوب می‌افزاید: “داده‌های ما نشان از این میدهد که زمین، با آهنگ تقریبی نیم‌وات انرژی در هر متر مربع، گرما را در اقیانوس‌هایش انباشته میکند و در این میان، هیچ نشانی از اتلاف انرژی نیست که مبین “گمشدگی” آن باشد. این انرژی انباشته، در نهایت راه خود را به جو پیدا میکند و بدین‌ترتیب دمای سرتاسری زمین را افزایش میدهد.”
بیشتر دانشمندان معتقد هستند که ۹۰درصد از گرمای ناشی از رشد غلظت گازهای گلخانه‌ایِ جو زمین، روانه اقیانوس‌ها میشود. اگر این گرما باز به جو برگردد، همین نیم‌وات انرژی به ازای هر متر مربع ناقابل، میتواند دمای متوسط سیاره‌مان را تا ۰.۳ درجه سانتیگراد و یا حتی بیشتر افزایش بدهد.
به‌گفته لوب، این یافته‌ها حاکی از اهمیت به کار بستن چندین سامانه سنجشی در بازه‌های زمانی طولانی است و نشان از احتیاج به بهبود مداوم روش‌های محاسبه جریان‌های انرژی در زمین میدهد.
در پژوهش پیشین، تیم علمی مرکز ملی پژوهش‌های جوی آمریکا، ناهماهنگی‌های موجود از سال ۲۰۰۴ تا ۲۰۰۹ میلادی، مابین داده‌های مربوط به مشاهدات صورت‌پذیرفته از تعادل دمایی زمین و نیز محاسبات مربوط به آهنگ رشد دمای ۷۰۰ متر فوقانی آب اقیانوس‌ها را مورد بررسی قرار داده بود. آن‌ها، در این بین، پی به وجود ناهماهنگی‌هایی بردند که در گام نخست، آن را به نوعی “انرژی گمشده” نسبت دادند.
مؤسسات میزبان سایر نویسندگان مقاله جدید که منشأ این انرژی گمشده را آب اقیانوس‌ها می‌داند، عبارتند از دانشگاه هاوایی، پژوهشگاه مطالعات زیست‌محیطی- دریایی اقیانوس آرام، دانشگاه ریدینگ انگلستان و دانشگاه میامی.
منبع: NASA
در همین زمینه:
توضیح تصویر:
ابرها، بسته به نوع‌شان، نقش‌های حیاتی متفاوتی در حفظ تعادل انرژی زمین ایفا میکنند. این نقاشی، کاری از گرائیم استفنز (Graeme Stephens)، دانشمند ارشد ماهواره کلودست (CloudSat) ناساست که تجمعی از ابرهای کومولوس را بر فراز افق نشان میدهد، ابرهایی که به انتقال انرژی از زمین به جو کمک میکنند. منبع: Graeme Stephens
در جواب کاربر مهمان که مطلب زیر را نوسته بنده خاموشی را انتخاب میکنم.
ابراهیمیان
حالا چند چیز اتفاق افتاد: شما بجز خدا ندیدید. شما جایزه نوبل گرفتید. شما حق داشتید در عین داشتن تحصیلات زمین شناسی و بخصوص فلسفه، بسیار غلط املایی داشته باشید.به من اجازه دهید که عذرخواهی کنم، متاسف شوید که نامی نوشته نمیشود. من هم چون نه دانشمندم و نه خود را دانشمند فرض میکنم، بجای خوردن به زمین گرم، به زمین سرد خوردم
ارسال شده توسط کاربر مهمان در تاریخ یکشنبه, 11/09/1390 – 22:41
کاربر مهمان / 30 January 2012
متاسفانه همه ی دوستان انرژی را با انرژی گرمائی برابر کرده و راه به قول سعدی به خطا رفته است . و همینگونه است عوامل بسیاری که در سرد شدن پوسته ی زمین وجود دارد نیز فراموش می شود اینها هیچکدام هم نیازی به تخصص و …. ندارد زیرا انطباق یافته هاست و ….
کاربر مهمان / 30 January 2012
دوست گرامی، جناب ا قای سنایی ؛
از اینکه وقت گذاشتید و مواردی را اضافه کردید و و یا یاداور شدید بسیار ممنون هستم. نوشته اید “گرمای نهفته در درون زمین، محصول انقباض اولیه سیاره در مرحله لایه‌گذاری‌اش است که به‌واسطه ابعاد نسبتاً بزرگ سیاره ما، روند اتلاف فوق‌العاده آهسته‌ای را طی میکند”
بنده با همین توضیح کمی مشکل دارم چه عمر زمین ما نزدیک به 5میلیاردسال است و اینکه بگوییم جریان سرمایش زمین بعد از تشکل اولیه اش بسیار بطیء بوده و هست کمی از منظر تعقل لق میزند. اینکه زمین برای این مدت هنوز گرم باقی مانده و هر از چند گاهی اتشفشانی در نقطه ای فوران میکند خود سوال برانگیز است. حال سر این نخ را داشته باشید تا دوباره به ان برگردم.
دیگر اینکه مرقوم داشته اید: “اما این به‌معنی تولید ابدیِ انرژی از درون زمین نیست (بلکه در آینده، زمین سرد خواهد شد). مریخ، مدت‌هاست که گرمای درونی‌‌‌اش را از دست داده است و هم‌اکنون پوسته‌اش تبدیل به گورستان آتشفشان‌های غول‌آسا شده. این، به علت ابعاد کوچک‌تر این سیاره نسبت به زمین ِ ماست.”
بنده با این توضیح هم مشکل دارم زیرا اولا اتشفشانهای مارس ظاهرا هنوز هم فعال هستند و دیگر اینکه همین فعالیت اتشفشانها در مارس (مریخ) میتواند مبین این نکته باشد که گرمایش درون مارس هنوز هم بر قرار است و به پایان نرسیده است. نکته دیگر اینکه ارتفاع بلندی های کوههای اتشفشان مریخ خیلی بلند تر از اتشفشان های زمین هستند که ظاهرا به دلیل ثابت بودن پوسته مریخ در مقایسه با زمین است. ظاهرا تخته قاره های زمین مدام در حال حرکت و جابه جایی هستند که علاوه بر جابجایی مخرج اتشفشانها خود میتواند مولد مقداری انرژی گرمایی بر اثر اصطکاک هم باشد. حال سر این نخ را هم همین جا داشته باشید تا به قسمت بعدی بروم.
در جای دیگر مرقوم داشته اید: البته بخش اعظمی از گرمای درون زمین را باید محصول واپاشی عناصر رادیواکتیو ِ موجود در لایه‌های تحتانی پوسته و همچنین گوشته دانست.”
بازهم پای این استدلال می لنگد. بنده هم این توضیح را مرتبا میشنوم اما نمی توانم باور کنم که بدنه زمین تا این میزان حاوی عناصر رادیواکتیو باشد. البته شاید هم بنده اشتباه میکنم زیرا رشته بنده زمین شناسی نیست و فقط از روی قراین موجود انهم به مقدار بسیار سطحی نظر میدهم. شما هم ممکن است قبول داشته باشید که قسمت اعظم بدنه زمین را عناصر یا ایزوتوپهای غیر رادیو اکتیو عناصر تشکیل می دهند. اگر چنین نبود که که دیگر احتیاجی به ساز وکار تغنیه (غنی سازی) مواد رادیو اکتیو از سنگهای معدن نبود. این را قبول دارید که قسمت مرکزی زمین از عناصر سنگینی چون اهن و نیکل تشکیل شده است. اگر نمونه های این عناصر که از درون به برون پوسته زمین راه یافته اند را ملاک سنجش فرار دهیم باز هم میزان این ایزوتوپهای رادیواکتیو خیلی پایین است. دیگر اینکه برخی از این اشعه ها مثل اشعه گاما قدرت نفوذ بالایی دارند و اگر میزان چنین موادی در زمین خیلی بالا میبود که طبیعتا این سیاره محل مناسبی برای نشو و نما و تکامل موجودات زنده نمی بود. اشعه های رادیو اکتیو موجب اختلال در کپی برداری دی ان ای و موتاسیون های متعدد میشود.
اما اجازه بدهید با چند تا عبارت و یا تجربه ساده شما را به سوی نگرشی دیگر ببرم. حتما شما هم قبول دارید که بر طبق تیوری (نظریه) جنبشی ذرات، دلیل گرم بودن یا سرد بودن اجسام همانا ارتعاشات ذرات تشکیل دهنده انها می باشد. در دمای صفر مطلق (273- سانتی گراد) که پایین ترین درجه ممکن است این ارتعاشات به صفر میرسند و الکترون ها بی حرکت میشوند و به درون هسته اتم سقوط می کنند که شاید دلیل به وجود امدن سیاهچالها در فضای سرد اعماق کیهان ها (تصور جدید بر اینست که بیش از یک کیهان داریم) هم همین باشد.
دیگر اینکه اگر چند بار چکشی را بر سر میخ سمجی بکوبیم ان میخ گرم یا حتی داغ میشود. دلیل گرم شدن میخ هم انتقال انرزی جنبشی چکش ،که ناشی از وزن انست، به اتم های اهن درون میخ است. این ضربه های چکش درات میخ را میلرزاند و در اثر این لرزش ها میخ داغ میشود. حال اگر ضربات را با یک چکش خیلی سبک به میخ وارد کنیم -از انجا که وزنی در کارنیست- میخ گرم نخواهد شد چون نیروی وزن و جاذبه وجود ندارد. پس این وزن چکش است که انرزی لازم را به میخ وارد میکند. بدون نیروی وزن و جاذبه نمیتوان انرژِی حرکتی برای چکش تصور کرد. حال تصور کنید که چکشی بسیار بسیار سنگین ارام ارام بر سر میخی فشار اورد. درست است این بار انرژی حرکتی در کار نیست اما نیروی وزن و جاذبه انقدر زیاد است که نتیجه اش باز هم همان است و باعث گرم شدن “میخ” خواهد شد. کره زمین با شعاع بیش از 6000 کیلومتر دایما بر لایه های درونی خود فشار وارد میکند و این فشار به حدی گرما زاست که لایه های درونی زمین مذاب شده و بازهم به قدری زیاد است که هسته مرکزی زمین در عین گرمای بسیار بالا به حالت جامد در می اید. بنده فکر میکنم که دانشمندان علم فیزیک و زمین شناسی به نحوی از درست اندیشنیدن در این باره به بیراهه رفته اند و تمام ادله هایی را که شما برشمردید به خورد ما داده اند. ماهم انهارا قبول کرده و نقل قول کرده ایم.
تصور بنده – که ممکن است غلط هم باشد- بر اینست که وزن و جاذبه زمین به احتمال قریب به یقین نقش مهمی در ایچاد فشار و ارتعاش ذرات و اتم های تشکیل دهنده درون زمین و ایجاد حرارت در درون زمین دارد و این نگرش به کلی از نظر دانشمندان صاحبنظر به دور مانده است. حال می بینید که انرژی گم شده زمین ممکن است جای دیگری باشد؟ البته همانطور که یکی از دوستان شرکتجو گفته بودند انرزی فقط در گرما خلاصه نمیشود.
البته قبول این فرضیه گرچه خیلی هم مستدل به نظر میاید بازهم نیاز به واکاوی دارد. امید بنده اینست که شما و دیگر دست اندرکاران تحقیق و جستجو با بررسی ان و ایرادگیری علمی بنده را راهنمایی بیشتری بفرمایید تا چنانچه خللی در نحوه نگرش بنده است انرا دریابم. البته اگر هم خیلی پرت و پلا باشد ببخشید که وقت تان را گرفتم.
خیلی ممنون
ابراهیمیان
کاربر مهمان / 31 January 2012
دوست گرامي؛ جناب آقاي ابراهيميان،
ضمن سپاس از توضيحات شما، بنده به جهت اينكه چندان نمي خواهم مصدع اوقات جنابعالي و ساير دوستان شوم؛ شما را مستقيماً به مقالاتي كه در اين باره به رشته تحرير درآمده است، ارجاع مي دهم. خوشبختانه اين روزها با كوچكترين جستجويي مي توان پاسخ ها و استدلالات دانشمندان به چنين پرسش هايي را يافت. از أن جمله مي توان به صفحه Geothermal Gradient در دايره المعارف ويكي پديا رجوع كرد، كه در آن به تمامي عوامل گرمازاي درون زمين و همچنين نوع و وفور نسبي عناصر راديواكتيوِ پراكنده در لايه هاي مختلف سياره مان اشاره شده است. در همين صفحه شما مي توانيد آدرس منابع اوليه اطلاعات ارائه شده، كه در ژورنال هاي معتبر حوزه زمين شناسي منتشر شده اند، را هم بيابيد و بنا به نياز، مطالعه اي صورت دهيد.
در خصوص احتمال فعاليت آتشفشان هاي مريخ بايد گفت كه در ٥٠ سال گذشته، كوچكترين مدركي دال بر فعاليت زمين شناختي، يا بيولوژيكي در اين سياره يافت نشده است. اين موضوع را بنده از قول دكتر استيو ساندرس مي گويم كه در مصاحبه اخيرم اين نكته را تصريح كردند. دكتر ساندرس، دانشمند ارشد ماهواره هاي “اوديسه مريخ”، “مارس اكسپرس” و “مدارگرد شناساگر مريخ” بوده اند كه هم اكنون از سِمت خود بازنشسته شده اند، اما اين ماهواره ها هنوز به فعاليت خود ادامه مي دهند. ايشان تقريباً تمامي عمرشان به پژوهش در سيارات مريخ و زهره گذشته است، و بهتر از اغلب دانشمندان در جريان كشفيات اخير صورت پذيرفته در اين دو سياره هستند. البته اشاره تان به عدم وجود فعاليت هاي تكتونيكِ صفحه اي در مريخ كاملاً به جاست؛ كمااينكه بنده هم نظرات تان راجع به اين موضوع را مي پذيرم. اما در خصوص نيروي وزن لايه ها، فقط اين نكته را اشاره مي كنم كه هرچند نمي توان آن را كاملاً فاكتور گرفت، اما بايد به عوامل محدودكننده هم توجه داشت. آنچه شما در مثال ميخ و چكش آورده ايد، مربوط به مفهوم تكانه مي شود، نه وزن (كه به گمانم منظورتان همان جرم بوده). مفهوم تكانه، متشكل از دو متغير جرم و سرعت است. جرمِ چكش، خاصيت ذاتيِ آن است، اما سرعت برخوردش به ميخ را ما تعيين مي كنيم. پس اگر يك چكش داشته باشيم و آن را با سرعت هاي مختلفي به ميخ بزنيم، انرژي جنبشيِ ميخ، به تبعيت از نيرويي كه ما به چكش وارد كرده ايم، تغيير مي كند. اگر استدلال شما صحيح مي بود، يك جسم فوق العاده سنگين (مثلاً يك آسمان خراش) مي بايست در طول زمان به قدري گرم شود كه در طبقه اول ساختمان بتوان اين گرما را حس كرد. اما در واقعيتِ امر اين اتفاق نمي افتد، حال آنكه اگر يك آسمان خراش از آسمان به زمين مي افتاد، گرماي قابل توجهي در محل برخورد توليد مي شد (اگر دقت كرده باشيد، در مقاله ويكي پديا، يكي از عوامل گرماي زمين، برخورد شهابسنگ هاي غول آسا در سنوات نخستينِ عمر سياره عنوان شده است). اما چرا گرماي توليدشده از اين برخورد، آهسته تلف مي شود؟ اگر اين گرما ناشي از جرم آسمان خراش و فشار واردآمده از جانب آن به زمين مي بود، طبعاً مي بايست اين گرما از بين نمي رفت، چراكه جرم، خصيصه ذاتي هر جسمي ست. اما فرآيند اتلاف گرما نشان از اين مي دهد كه انرژي توليدي، ناشي از منبع ديگري به جز وزن جسم بوده، كه همانا سرعت سقوط جسم است. پس فرآيند اتلاف گرما، به تبعيت از قانون دوم ترموديناميك، حاكي از به تعادل رسيدن انرژيِ جنبشيِ ذرات سازنده جسمِ سقوط كرده، و ذرات سازنده آن قسمتي از زمين است كه پذيراي سقوط جسم مزبور بوده.
در فرآيند لايه گذاريِ زمين هم، مواد سازنده سياره، بر حسب چگالي شان رفته رفته در ارتفاعات مختلفي از مركز زمين ساكن شدند. آنچه كه باعث توليد گرما در جريان اين فرآيند شد، اصطكاك اين مواد حين گذر از كنار همديگر بود، كه آن نيز مربوط به اختلاف سرعت ته نشستن شان مي شد. لذا با اتمام فرآيند لايه گذاري، جابجايي هاي عمودي، جاي خود را به جابجايي هاي دوار ناشي از فرآيند همرفت در گوشته داد. اين فرآيند، عامل محركه پديده تكتونيك پوسته اي و جابجاييِ قاره ها در سطح زمين است و البته از آنجاكه عاملي چون حركت در آن دخالت دارد، به توليد گرما هم مي انجامد و در واقع اين دو عامل، لازم و ملزوم همديگرند.
اميدوارم توضيحاتم در اين زمينه قانع كننده بوده باشد؛
با سپاس مجدد
احسان سنايي / 31 January 2012
اقای سنایی:
خیلی ممنون هستم از اینکه وقت گذاشتید و این مطلب را از ابعاد دیگری بررسی کردید و نوشتید. نظرات شما را دوباره هم خواهم خواند و سپس امیدوارم به یک نتیجه گیری بهتری برسم. هنوز دارم روی این پدیده فکر میکنم.
باز هم خیلی ممنون. امیدوارم دیگر عزیزان هم ایده های خودرا در این زمینه اضافه کنند.
الف الف
کاربر مهمان / 01 February 2012
با سلام مجدد به شما اقای سنایی و دیگر دوستان
از مثال خوبی که از یک اسمانخراش اورده اید کمی راهگشایی شد و دو سوال پیش امد. اولا اینکه ارتفاع اسمانخراش در مقایسه با شعاع کزه زمین خیلی ناچیز است. دوم انکه اگر اسمانخراش را با حسم دیکری مثلا یک رشته کوه جایگزین کنیم جواب چه خواهد شد؟ و دیگر اینکه ایا قاعده اسمانخراش هم مثل پوسته های زمین دستخوش ارتعاشات هست یا به دلیل تمهیدات فیزیکی کمتر است. مسلما لغرش ها و خزش هایی در کار هستند.
اما اگز به یک رشته کوه مثل هیمالیا دقت کنیم می بینیم که دما در بالای (قله) کوه که از مزکز زمین دورتر است سردتر و در دامنه کوه و دشت های مجاور گرمتر است و هرچه به اعماق زمین فروتر میرویم دما بالاتر میرود. البته قسمتی از ازین تفاوت دما در تاثیرات گازهای گلخانه ای مثل انیدرید کربونیک و بخار اب است که به دلایلی غلظت انها در نزدیکی سطح دریا بیشتر است. اما شاید دلیل دیگرش همانا مقدار فشاری است که بدنه کوه به قسمت قاعده ان وارد میکند. اینجا صحبت از ذوب شدن پایه کوه نیست په ارتفاع کوه بازهم در مقایسه با شعاع زمین ناچیز است. ارتفاع رشته کوه در مقایسه با پوسته شش هزارو دوییست متری زمین قابل اغماض است. دیگر اینکه بر خلاف ان اسمانخراش بسیار کوجک لایه های شش هزار کیلومتری پوسته زمین دایما در حال لغزشند و تخته قاره های بیرونی با مالیدن بر مواد نیمه مذاب درونی بایستی ایجاد اصطکاک و گرما میکنند.
مسلما در مقیاس اسمانخراش 300 الی 400 متری “زمینخراش” 6000 کیلومتری ایجاد گرمای بسیار بیشتری در اعماق زمین خواهد کرد. چه میزان فشارها و اصطکاک ها فزاینده و احتمالا منحنی افزایش دما هم خطی نبوده بلکه تصاعدی و انباشتی خواهد بود.
فکر میکنم مثال شما زمینه را برای تعقل و تفکر بیشتر مهیا کرده باشد و از این بابت از شما ممنونم. امیدوارم دوستان و متفکرین دیکری هم به این بحث بپپویندند.
به هر جهت بازهم ممنون. احتیاج به وقت بیشتری برای فکر کردن در این باره است.
روزتان خوش و سرافراز باشید.
از زمانه هم برای تحمل مزاحمت هایم سپاسگزارم
کاربر مهمان / 01 February 2012
دوستان گرامي، ضمن سپاس از نظرات مطرح شده، بايد بگويم هدف بنده از نظر قبلي، تنها تحليل يك مثال ساده نبود؛ بلكه در خصوص اين مثال، آنچه بديهي است و نبايد از آن غفلت ورزيد، مسأله “اتلاف گرما”ي توليدشده در نتيجه اِعمال فشار است. همانگونه كه پيش تر اشاره كردم، از مسأله فشار نبايستي فاكتور گرفت؛ بلكه عوامل محدودكننده را بايد در نظرداشت. اتفاقاً فشار، نقشي محوري در تولد ستارگان و شروع واكنش هاي زنجيروار همجوشيِ هسته اي در درون شان ايفا مي كند؛ اما تنها به اين دليل كه بر عامل محدودكننده “پيوندهاي اتمي” فائق آمده و توانسته ستارگان را “منابع” توليد انرژي بكند. علت اين فائق آمدن، جرم فوق العاده زياد و لذا فشار ديوانه كننده پيرامون هسته ستارگان است، كه قابل مقايسه با فشار درون سيارات نيست. پس فشار “مي تواند” منبع توليد گرما باشد؛ اما فقط هنگامي كه بتواند از آستانه شكستن پيوندهاي اتمي عبور كند و باعث همجوشي اتم ها شود – كه در اينصورت هم منبع انرژي را مستقيماً نمي توان فشار واردآمده از لايه هاي فوقانيِ ستاره دانست؛ بلكه منبع مستقيم اين انرژي، فعاليت هاي همجوشي هسته اي ست (يعني همان چيزي كه خورشيد را برافروخته).
اما در صحبت از مسائل زمين شناختي، فشار لايه ها قابليت عبور از آستانه شكستن پيوندهاي اتمي را ندارد (كه اگر داشت، آن وقت ما با يك ستاره طرف بوديم؛ نه سياره). لذا منشأ بخش قابل توجهي از گرمايي كه ما به درون سياره نسبت مي دهيم، همان تكانه ناشي از به هم پيوستن پيش-سياره ها به همديگر و ايجاد گوي بزرگي به نام “زمين”، در سنوات نخستينِ عمر اين سياره است. وقتي پيش-سياره ها به هم پيوستند و لايه ها در تعادل گرانشي قرار گرفتند (يعني مواد چگال تري نظير آهن و نيكل در هسته جا گرفتند و مواد كم چگالي نظير گازها در اطراف سياره تجمع كرده و جو را شكل دادند)، ديگر هيچگونه علت فيزيكي براي توليد گرماي ناشي از اين فشار اوليه وجود نداشت، و به همين دليل گرماي سياره آهسته تحليل را به تحليل گذاشت. شايد بيشترين اشتباهي كه در تجسم اين فرآيندها رخ مي دهد، باور به اين تصور غلط است كه جهتِ نيروي گرانشيِ زمين، دقيقاً رو به مركز سياره است. حال آنكه گرانش، محصول جرم است، و تمام جرم زمين هم در هسته اش تجمع پيدا نكرده. اين بدين معناست كه اگر چاهي داشتيم كه تا مركز زمين كشيده شده بود، با پايين تر رفتن در آن، در واقع فشارِ گرانشي، آهسته آهسته تحليل مي رفت تا جاييكه در مركز زمين، شما در حالت بي وزني قرار مي گرفتيد! علتش اين است كه با پشت سر نهادن ژرفاهاي مختلف، لايه هاي بالاي سر و پيرامون تان هم بر شما نيروي گرانشي اِعمال مي كنند تا بدانجاكه در مركز زمين، اين نيرو از همه سو به صورت يكساني بر ما وارد مي شود. پس ماكزيمم فشار گرانشيِ زمين، در مركز زمين به ما وارد نخواهد شد، بلكه نقطه اي ست كه برآيند نيروهاي ناشي از فشارِ گرانشيِ لايه هاي جانبي، فوقاني و تحتاني، بالنسبه در بيشترين ميزان خود باشد. در اين نقطه، ما با سخت ترين قسمت سياره مواجه خواهيم شد؛ نه گرم ترين قسمت آن. مثال بارز اين سختي، لايه اي موسوم به “هيدروژن فلزي” در سيارات مشتري و زحل است، كه در آن، گاز هيدروژن (يعني سبك ترين عنصر جدول تناوبي) به قدري تحت فشار واقع شده كه ويژگي هاي فولاد را از خود بروز مي دهد!
پس “فشار”، عامل مستقلِ توليد گرماي دروني نيست؛ مگراينكه بر پيوندهاي اتمي فايق آيد. فرآيند توليد سيارات سنگي و قمرها كم و بيش با هم مشابه بوده. اگر قرار بود فشار درونيِ اين اجرام، براي هميشه توليد گرما كند، چرا ماه و قمر يو (متعلق به سياره مشتري) كه هر دو جرم تقريباً يكساني دارند؛ از حيث فعاليت آتشفشاني تا به اين حد متفاوتند؟ يو، فعال ترين نقطه منظومه شمسيت و هم اكنون كه در حال مطالعه اين نوشتار هستيد، دست كم يكي از آتشفشان هايش در حال فورانند. اما چرا در ماه، يا عطارد يا مريخ كه حتي ابعاد بزرگتري دارند “امروزه” اين اتفاق رخ نمي دهد؟ چون گرماي دروني شان را از دست داده اند. اما دليل فعاليت يو، نيروهاي كشندي سياره مشتري ست كه مدام لايه هاي درونش را به حركت و لذا توليد گرما وامي دارد.
مثال شما در خصوص گرماي هواي پيرامون كوهپايه ها از يك حيث قابل تأمل است: اين كه عوامل محدودكننده ي تأثير فشار بر دماي محيط، براي گازها فوق العاده كمتر از جامدات است. لذا گرماي كوهپايه ها ناشي از فشار بالاتر هوا نسبت به ارتفاعات بالاتر است؛ نه فشار سطح مقطع كوه، چراكه اين فشار در حدي نيست كه بتواند آرايش مولكولي سنگ را بعد از تشكيل كوه، دچار تغيير كند.
با سپاس
احسان سنايي / 01 February 2012
حالا چند چیز اتفاق افتاد: شما بجز خدا ندیدید. شما جایزه نوبل گرفتید. شما حق داشتید در عین داشتن تحصیلات زمین شناسی و بخصوص فلسفه، بسیار غلط املایی داشته باشید.به من اجازه دهید که عذرخواهی کنم، متاسف شوید که نامی نوشته نمیشود. من هم چون نه دانشمندم و نه خود را دانشمند فرض میکنم، بجای خوردن به زمین گرم، به زمین سرد خوردم
کاربر مهمان / 29 January 2012
خیلی ممنون بابت اطلاعات جدید احسان خان.
به این همه بازهم این دانشپژوهان دانشمند نما یک پدیده بسیار مهم را از قلم انداخته اند. هروقت مطالبی از این قبیل میخواند به یاد ان شخص دانشمندی می افتم که اسب را به هفت زبان مینوشت اما وقتی به بازار رفت تا برای خود اسبی بخرد به او خر فروختند و نفهمید.
اینکه هرلحظه و هر ساعت و هر روز مقدار معینی انرژی به سوی زمین می اید هیچ شکی نیست. از انچا که طبق اصل قانون ثرمودینامیک انرژی از بین نمیرود پس این انرژی وارده بایستی در جایی نهفته شود. از انجا که 4/3 سطح زمین را اب فراگرفته و گرمای ویژه اب هم خیلی بالاست پس اقیانوس ها بایستی محلی باشند که در ان انرژی وارده از فضا پنهان میشود. پس این کشف دانشمندان مثل همان ظرب المثل معروف “از کرامات شیخ ما اینست خورد خرما و گفت شیرین است”.
یکی دیگر از منابع انرزی کره زمین که تا کنون از دید این دانشمندان مخفی مانده است همانا وزن زمین است که ناشی از نیروی جاذبه انست. اینکه هر از چند گاهی اتشفشانی از دل زمین بیرون میزند خود مبین وجود وتولید بی وقفه یک چنین منبعی از انرژی است. اگر به غیر از این بود حتی با ورود دایمی ان انرزی خورشیدی بازهم زمین بایستی رو به سردی مینهاد که البته جنین نیست. توضیح بیشتر در این مورد را به مقاله بعدی شما در همین طمینه موکول میکنم.
کاربر مهمان دکتر اسدالله ابراهیم / 28 January 2012
سنایی جان ! خبر خوشی بود! شکر خدا! اگر چیزی دیگری گم شده، نیروی انتظامی هست! رودربایستی نکنید! فوری پیدا میکند و تحویل صاحبش میدهد! تهران ـ شهروند درجه سه
کاربر مهمان / 29 January 2012
ضمن سپاسگزاری از زحمات آقای سنایی
پیشنهاد میشود جناب اسدالله خان ابراهیمی که از دانشمندان ترمودینامیک، زمین‌شناسی و خر و اسب و خرما و آتشفشان شناسی و صد البته سیاست و عرفان بنام دنیا می‌باشند، به دانشگاه هاوایی و ریدینگ مراجعه فرموده و با ارائه تز “خود” در این «طمینه»، دانشپژوهان مزبور را به این زمین گرم بزنند.
کاربر مهمان / 29 January 2012
در جواب این کاربر مهمان عزیز
ضمن سپاسگزاری از زحمات آقای سنایی
پیشنهاد میشود جناب اسدالله خان ابراهیمی که از دانشمندان ترمودینامیک، زمین‌شناسی و خر و اسب و خرما و آتشفشان شناسی و صد البته سیاست و عرفان بنام دنیا می‌باشند، به دانشگاه هاوایی و ریدینگ مراجعه فرموده و با ارائه تز “خود” در این «طمینه»، دانشپژوهان مزبور را به این زمین گرم بزنند.
ارسال شده توسط کاربر مهمان در تاریخ یکشنبه, 11/09/1390 – 14:37.
عزیزم بنده که نه توهینی به احسان کرده ام نه به شما اگر لغتی هم با نوشته غلط در متن دیده میشود نه به خاطر بی اطلاعی از املای ان بلکه به دلیل عدم تسلط بنده به تایپ پارسی است. امیدوارم شما به بزرگواری خودتان ببخشید. تازه یک خواننده با سواد این اغلاط املایی-لغتی را میفهمد و بر موضوع و مفهوم و محتوا تمرکز میکند نه برظرف آش . اسم بنده همان است که نوشته شده و از شما این کلمات توهین امیز را نمیپذیرم. به شما اجازه میدهم انرا پس بگیرید. امیوارم دست از این کارتان بردارید.
دیگر اینکه فرموده اید بنده در بسیاری رشته ها تحصص دارم که این یقینا حسن نیت شما را میرساند. اما بنده در دو زمینه تحصیلات اکادمیک دارم و لزومی هم نیست که به دنیا اعلام کنم. تحصیلات بنده در رشته فلسفه و زمین شناسی هم نیست اما در این دو زمینه از دیرباز کمی تفکر و تعقل کرده و میکنم. اصولا وقتی شما نحوه فکر کردن را بدانید دهن خدادی انسان را قدرتی است که اگر انرا به کار گیرد به قول سعدی :رسد ادمی به جایی که به جز خدا نبیند”.
اینهایی هم که در رابطه با ترجمه اقای سنای دکر شد بیشتر جنبه گوشزد و یا ایجاد سوال بود تا چیز دیگری. اگر اجازه بدهید به شما نکته ای را یاد اور شوم که از یکی از استادان خود شنیدم که می گفت: جایزه نوبل را به کسی نمیدهند که سوالی را جواب دهد بلکه به کسی می دهند که سوالی را مطرح کند.”
حالا اجازه بدهید برای شما سوالی مطرح کنم. بر طبق همین نوشته بالا مقدار انرژی وارده یا جذب شده توسط زمین در حدود نیم وات در متر مربع است لطف کنید بفرمایید ایا این مقدار انرژی میتواند دمای زمین در حدی که هم اکنون انرا تجربه میکنیم نگهدارد یا منابع دیگری از انرزی هم دست در کار دارند. بنده گمان میکنم که حتما منبع دیگری هم در کاراست و این منبع همان انرزی است که در خود زمین به دلیل فشارهای عظیمی که به مرگز ان وارد میشود به وجود میاید و گرده زمین با وجود اینهمه انرزی که از خورشید میگیرد باز هم می بایست سر و بی جان میبود!
منظور از شرکتجویی در این بحث خدای نکرده برای به “زمین زدن گرم” این و ان نیست بلکه برای ایجاد زمینه بچث و گفتگوست. شما هم اگر مطلبی را در این زمینه میدانید بنویسید تا ما هم مستفید و مستفیض شویم.
اینکه نام خود راهم ننوشته بودید تا شما را با نام اصلی خودتان خطاب کنم جای تاسف است.
کاربر مهمان / 29 January 2012
دوست گرامی، جناب آقای ابراهیمیان؛
از نکاتی که در نظرات‌تان مطرح کرده‌اید سپاسگزارم. آنچه که در این خبر تحت عنوان «گمشدگی انرژی» مطرح‌شده، طبیعتاً به معنی از بین رفتن آن نیست؛ بلکه طبق اعلام منبع خبر، نتایج اولیه دانشمندان، نشان از وجود ناهماهنگی‌هایی میان محاسبات صورت‌پذیرفته از فضا، و محاسبات ایستگاه‌های زمینی می‌داد، و همین مسأله باعث طرح پرسشی تازه شد که نیازمند پاسخی درخور خود بود. طبعاً امکان دخیل بودن اقیانوس‌ها در این ماجرا هم می‌توانسته یکی از «فرضیات» مطرح‌شده باشد؛ اما به‌همان اندازه هم این ناهماهنگی‌ها را می‌شده ناشی از عملکرد نامطلوب ماهواره‌ها و یا حسگرهای مستقر در زمین نیز دانست. بنابراین همه این گمانه‌زنی‌ها، یک «فرضیه» محسوب میشوند و تا به تجربه ثابت نشوند، نمیتوان به قطعیت هیچ اظهار نظری کرد. ضمناً این نکته را هم باید افزود که در مطالعات اقلیم‌شناسان، «اقیانوس»، معنی ثابتی ندارد و نمیتوان متغیرهای مربوط به آن را در سرتاسر زمین یکسان فرض گرفت. مثلاً در سال گذشته، ماهواره‌ای موسوم به آکواریوس رهسپار فضا شد که تنها مأموریتش، محاسبه غلظت نمک در سرتاسر آب‌های زمین بود. همین غلظت نمک، میتواند بر درصد جذب گرمای آب مؤثر باشد. پس در مقیاس‌های عظیم و متغیرهای بی‌شماری که علم اقلیم‌شناسی با آن‌ها سر و کار دارد، نمیتوان از وجود چنین عوامل ِ به‌ظاهر ناچیزی فاکتور گرفت. ما در سال گذشته خبری داشتیم مبنی بر اینکه سیل ویرانگر پاکستان و آتش‌سوزی‌هایی که همزمان در جنگل‌های روسیه رخ می‌داد، در اصل محصول بروز نوساناتی در خروجی ِ انرژی خورشید، و تأثیر ِ آن بر جریان بادهای پرارتفاع ِ جت‌استریم بود؛ عاملی که شاید افراد معمولی، هرگز آن را به فرضیه هم درنیاورند. آزمایش و تأیید تجربی یک فرضیه، قرن‌هاست که جزء جدایی‌ناپذیر روش علمی بوده و هست و نمیتوان به صِرف ساده بودن یک فرض، از آن غفلت ورزید.
در خصوص اشاره‌تان به گرمای درونی ِ زمین هم سپاسگزارم. گرمای نهفته در درون زمین، محصول انقباض اولیه سیاره در مرحله لایه‌گذاری‌اش است که به‌واسطه ابعاد نسبتاً بزرگ سیاره ما، روند اتلاف فوق‌العاده آهسته‌ای را طی میکند؛ اما این به‌معنی تولید ابدیِ انرژی از درون زمین نیست (بلکه در آینده، زمین سرد خواهد شد). مریخ، مدت‌هاست که گرمای درونی‌‌‌اش را از دست داده است و هم‌اکنون پوسته‌اش تبدیل به گورستان آتشفشان‌های غول‌آسا شده. این، به علت ابعاد کوچک‌تر این سیاره نسبت به زمین ِ ماست. البته بخش اعظمی از گرمای درون زمین را باید محصول واپاشی عناصر رادیواکتیو ِ موجود در لایه‌های تحتانی پوسته و همچنین گوشته دانست. فرآیند تولید گرمای ناشی از انقباض لایه‌های فوقانی ِ یک سیاره را اصطلاحاً مکانیسم کلوین-هِلمهولتز می‌نامند، که نمونه شاخص آن را در سیارات مشتری و زحل؛ و همچنین ستارگان نارس (موسوم به کوتوله‌های قهوه‌ای) می‌توان دید. لذا تولید گرمای درونی از طریق این مکانیسم، نه ناشی از وزن لایه‌ها، بلکه انقباض‌شان در نتیجه سرد شدن تدریجی‌ست (اثر وزنِ لایه‌ها، با اتمام دوره لایه‌گذاری – که در جریان آن، لایه‌های سیاره در وضعیت کنونی‌شان آرام گرفتند – به پایان رسید).
با سپاس مجدد
احسان سنایی / 29 January 2012