فضا

زمین سیاره ایست کوچک در بیکران فضا و یکی از نه سیاره ای که در عرصه فضا به دور خورشید درحال گردش می باشند. خورشید یکی از بیلیونها ستاره ایست که کهکشان راه شیری را شکل می دهند و کهکشان راه شیری یکی از ۱۰۰ بیلیون کهکشانیست که جهان را تشکیل داده اند.
سیاره زمین تنها ذره کوچکی از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه ای برای تنها گونه های یافت شده حیات در کل جهان می باشد. حیوانات، گیاهان و دیگر ارگانیزم های حیات تقریبا در همه جای سطح زمین وجود دارند. آنها می توانند در روی زمین به حیات ادامه دهند چرا که این سیاره در فاصله مناسبی نسبت به خورشید قرار گرفته است. بیشتر گونه های حیات به گرما و نور خورشید برای ادامه زندگی خود نیاز دارند. اگر زمین اندکی به خورشید نزدیک تر بود گرما و حرارت زیاد آن همه این گونه ها را می سوزاند و اگر قدری از خورشید دورتر بود بر اثر کمبود انرژی خورشید حیات در روی آن از بین می رفت. برای ادامه حیات وجود آب نیز ضروری می باشد که زمین سرشار از آن است. آب بیشتر سطح زمین را پوشانده است.
مطالعه زمین، زمین شناسی یا ژئولوژی نام دارد. زمین شناسان با بررسی عوامل فیزیکی زمین، به چگونگی پیدایش و تغییرات آنها پی می برند. بر روی بیشتر قسمتهای زمین مانند قسمتهای درون آن، نمی توان به طور مستقیم تحقیق نمود. زمین شناسان با بررسی نشانه ها و صخره ها به روش هایی برای شناخت غیر مستقیم این سیاره می پردازند. البته امروزه، زمین شناسان می توانند با اطلاعات به دست آمده از فضا نیز به بررسی زمین بپردازند.
● سیاره ای به نام زمین
در میان نه سیاره موجود در منظومه شمسی، زمین رتبه پنجم از لحاظ اندازه را به خود اختصاص می دهد. قطر آن حدود ۱۳.۰۰۰ کیلومتر است. مشتری، بزرگترین سیاره منظومه شمسی قطری ۱۱ برابر قطر زمین را دارد و پلوتو به عنوان کوچکترین سیاره دارای قطری کمتر از یک پنجم زمین می باشد.
زمین نیز مانند بقیه سیاره ها در مداری با فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتر به دور خورشید در گردش است و هر دور خود را در مدت ۳۶۵ روز تکمیل می کند. فاصله پلوتو، دورترین سیاره از خورشید ۴۰ برابر فاصله زمین از خورشید است و در هر ۲۴۸ روز زمینی یکبار دور خود را تکمیل می نماید.
● حرکت زمین
زمین دارای سه نوع حرکت است:
۱) حرکت وضعی حول محوری فرضی که از دو قطب شمال و جنوب آن عبور می کند.
۲) حرکت انتقالی در مداری به دور خورشید.
۳) حرکت در راه شیری به همراه خورشید و دیگر اجرام منظومه شمسی.
۲۴ ساعت زمان لازم است تا زمین یک دور وضعی خود را تکمیل کند. این زمان را روز خورشیدی می گویند. در طی یک روز خورشیدی، زمین مقداری نیز در مدار خود حرکت می کند بنابراین مکان ستارگان درآسمان هرشب دچار اندکی تغییر می شود. مدت زمان واقعی یک دور حرکت وضعی زمین معادل ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه و ۰۹/۴ ثانیه می باشد. این زمان را روز نجومی زمین می نامند. روز نجومی از روز خورشیدی کوتاه تر است بنابراین ستارگان هر روز ۴ دقیقه زودتر در آسمان دیده می شوند.
گردش زمین به دور خورشید ۳۶۵ روز و ۶ ساعت و ۹ دقیقه و ۵۴/۹ ثانیه به طول می انجامد. این دوره زمانی سال نجومی خوانده می شود. از آنجائیکه حرکت وضعی زمین در انتهای هر سال به یک عدد کامل نمی رسد، ترتیب تقویم در هر سال معادل ۶ ساعت نسبت به ترتیب فصول متفاوت می شود. برای هماهنگی تقویم و فصول، هر چهار سال یکبار ۱ روز به تقویم اضافه می شود تا عدم تناسب برطرف گردد. سالهایی که یک روز اضافی دارند سال کبیسه نامیده می شوند. در تقویم میلادی یک روز اضافه در آخر دومین ماه سال یعنی فوریه قرار می گیرد و در تقویم خورشیدی یک روز به آخر اسفند ماه اضافه می گردد.
مسافت مدار زمین به دور خورشید ۹۴۰میلیون کیلومتر است و زمین این مسافت را با سرعت ۱۰۷.۰۰۰ کیلومتر در ساعت و یا ۳۰ کیلومتر در ثانیه طی می کند.
محور طولی زمین به شکل عمودی، صفحه مداری را قطع نمی کند بلکه نسبت به آن زاویه ای حدود ۵/۲۳ درجه دارد. این شیب و حرکت زمین به دور خورشید باعث پدیدار گشتن فصول می شوند. در دی ماه، نیمکره شمالی زمین، به دلیل شیب محور طولی، دورتر از خورشید قرار می گیرد. نور خورشید با شدت کمتری به نیمکره شمالی می رسد و در این هنگام این بخش از زمین، زمستان را پشت سر می گذراند. در خرداد ماه وضعیت شیب زمین تغییر می کند و این بار نیمکره جنوبی در قسمتی از شیب قرار می گیرد که از خورشید دورتر است در نتیجه نوبت به این نیمکره می رسد که زمستان را تجربه نماید.
مدار زمین دایره کامل نیست. در اوایل دی ماه زمین به خورشید نزدیکتر و در خرداد ماه کمی دورتر است. فاصله زمین از خورشید در ماه دی ۱/۱۴۷ میلیون کیلومتر و در ماه خرداد ۱/۱۵۲ میلیون کیلومتر می باشد. تاثیر این پدیده در سرما یا گرمای زمین بسیار کمتر از پدیده شیب زمین است.
زمین و منظومه شمسی عضو یک صفحه ستاره ای وسیع به نام کهکشان راه شیری می باشند. درست همانگونه که ماه به دور زمین و سیارات به گرد خورشید در چرخشند، خورشید و دیگر ستارگان به دور مرکز راه شیری در گردش می باشند. منظومه شمسی حدودا در فاصله دو پنجم از مرکز راه شیری قرار گرفته و با سرعت ۲۴۹ کیلومتر در ثانیه حول مرکز آن در گردش است. منظومه شمسی در هر ۲۲۰ میلیون سال یکبار حول مرکز کهکشان گردش می کند.
● شکل و اندازه زمین
بیشتر مردم زمین را مانند یک توپ، با قطب شمال در بالا و قطب جنوب در پایین آن به تصویر می کشند. در واقع زمین، دیگر سیارات، قمرهای بزرگ و ستارگان و هر جرم دیگری که قطر آن بیشتر از ۳۲۰ کیلومتر باشد، گرد است و این به دلیل نیروی گرانش آن جرم می باشد. گرانش همه مواد را به داخل و به سمت مرکز می کشد.
قمرهای کوچک مانند دو قمر مریخ، گرانش بسیار کمی دارند. کمتر از آنچه باعث گرد شدنشان شود. برای بدن های ما “پایین” همیشه در راستای مسیر کشش گرانش و به سمت مرکز زمین است. ساکنین اسپانیا و نیوزیلند دقیقا در دوسمت مخالف زمین قرار گرفته اند ولی هر دوی آنها “پایین” را به سمت مرکز زمین و “بالا” را به سمت آسمان می دانند. گرانش در سیارات دیگر و اقمار آنها نیز به همین شیوه عمل می کند.
با این حال زمین به طور کامل گرد نیست. گردش وضعی آن باعث گردیده است که قسمت مرکزی آن یا استوا، دچار برآمدگی گردد. قطر زمین از قطب شمال تا قطب جنوب آن ۵۴/۱۲.۷۱۳ کیلومتر است در حالیکه قطر آن در منطقه استوا ۳۲/۱۲.۷۵۶ کیلومتر می باشد. این اختلاف ۷۸/۴۲ کیلومتری تنها ۲۹۸/۱ ام قطر زمین است. این مقدار بسیار اندک است به همین دلیل در عکسهایی که در فضا از زمین گرفته شده اند محسوس نمی باشد و این سیاره کاملا گرد به نظر می رسد.
برآمدگی زمین همچنین باعث می شود که محیط زمین پیرامون استوا بیشتر از محیط آن پیرامون قطبها باشد. محیط این سیاره دور استوا ۱۶/۴۰.۰۷۵ کیلومتر و دور قطبها ۴۰.۰۰۸ کیلومتر است. از آنجائیکه محیط زمین در جنوب استوا بیشتر است، زمین اندکی گلابی شکل است. زمین همچنین دارای کوهستانها و دره هایی در سطح می باشد ولی از آنجائیکه ابعاد این قسمتها نسبت به اندازه کل زمین بسیار ناچیز است لذا این سیاره از فضا مسطح به نظر می آید.
● قمر زمین
زمین و پلوتو دارای یک قمر می باشند. عطارد و ونوس هیچ قمری نداشته و سایر سیارات منظومه شمسی هر کدام دارای دو یا چندین قمر هستند. قطر ماه، قمر زمین، ۳.۴۷۴ کیلومتر، حدود یک چهارم قطر زمین است.
گرانش خورشید با ماه و زمین به مانند یک جرم واحد رفتار می کند. جرم واحدی که مرکز آن در نقطه ۱.۶۰۰ کیلومتری زیر سطح زمین قرار گرفته است. این نقطه “مرکز مشترک” ماه و زمین است. مسیر حرکت نقطه “مرکز مشترک” به دور خورشید، یک منحنی صاف است. زمین و ماه همانطور که به دور خورشید در گردشند، دور “مرکز مشترک” نیز می چرخند. حرکت ماه و زمین حول “مرکز مشترک” باعث لرزش در مسیر حرکت آن دو حول خورشید می گردد.
● لایه های زمین
زمین از لایه ها یا پوسته های متعددی تشکیل شده است. لایه هایی شبیه به پیاز. بخش جامد زمین شامل لایه نازک خارجی یعنی پوسته زمین و لایه ضخیم سنگی در زیر پوسته، یعنی جبه آن می باشد. پوسته و لایه بالایی جبه را “سنگ کره” یا لیتوسفر (lithosphere) می گویند. در مرکز زمین، هسته قرار دارد. قسمت بیرونی هسته، مایع و قسمت داخلی آن جامد است. بیشتر سطح زمین پوشیده از آب و یخ می باشد و هیدروسفر (hydrosphere) یا “آب کره” نامیده می شود. زمین با لایه ای نازک از هوا به نام جو یا اتمسفر (atmosphere) احاطه شده است. به مجموع بخش های هیدروسفر، جو و قسمتهای جامد که حیات در آنها جریان دارد، بایوسفر (biosphere) یا “زیست کره” اطلاق می گردد.
● جو زمین
هوا زمین را احاطه نموده و به طور تصاعدی از سطح زمین به سمت بالا نازک تر می شود. بیشتر انسانها در ارتفاعاتی بلندتر از ۳ کیلومتر از سطح دریا دچار مشکل تنفسی می شوند. در ارتفاع حدودا ۱۶۰ کیلومتری، لایه هوا به قدری نازک است که ماهواره ها تقریبا بدون هیچ مقاومتی در سفرند. با اینحال ذراتی از هوا در ارتفاع ۶۰۰ کیلومتری سطح زمین شناسایی شده است. اتمسفر یا جو مرز بیرونی مشخصی ندارد بلکه کم کم در فضا محو می شود.
نیتروژن ۷۸ درصد و اکسیژن ۲۱ درصد از هوای زمین را تشکیل می دهند. ۱ درصد باقیمانده مملو از آرگون و مقادیر اندکی از دیگر گازها می باشد. جو زمین همچنین شامل بخار آب، دی اکسید کربن، قطرات ریز آب و مقدار کمی از گازها و مواد شیمیایی خارج شده از آتشفشانها، آتش، مواد مانده و فعالیت های انسانی می باشد.
لایه های پائینی جو، تروپوسفر (troposphere) نامیده می شود. این لایه در حرکت دائمیست. خورشید سطح زمین و هوای بالای آن را گرم می کند. هوا در اثر گرم شدن بالا می رود. هنگامیکه هوای گرم شده به بالا رفت دچار افت فشار می گردد در نتیجه سرد می شود. هوای سرد از هوای اطراف خود چگال تر و سنگین تر است بنابراین به سمت پائین فرو می آید و چرخه مجددا تکرار می شود. این چرخه دائمی “آب و هوا” را ایجاد می کند.
در بالای تروپوسفر، حدودا ۴۸ کیلومتر بالاتر از سطح زمین، لایه ثابتی به نام استراتوسفر (stratosphere) یا “هوا کره” وجود دارد. “هوا کره” شامل لایه ایست که در آنجا پرتوهای فرابنفش تابیده شده از خورشید، با مولکولهای هوا برخورد کرده و گازی به نام “ازون” تولید می گردد. ازون ورود پرتوهای زیانبار فرابنفش به سطح زمین را سد می کند. با اینحال بعضی از این پرتوها به داخل وارد شده و منجر به عوارضی از جمله آفتاب سوختگی و سرطان پوست در بین انسانها می گردد. مقدار اندکی از مواد شیمیایی که انسان تولید می کند، باعث آسیب دیدن ازون شده است. افراد زیادی متوجه نازک شدن لایه ازون و در نتیجه ورود پرتوهای فرابنفش و آسیب های جدی برای انسان و دیگر جانداران شده اند.
بخار آب، دی اکسید کربن، متان و دیگر گازهای موجود در جو، باعث گیر افتادن گرما و حرارت خورشید در سطح زمین شده و منجر به گرم ماندن آن می گردند. محبوس شدن گرما به دلیل تاثیرات گلخانه ای ایجاد می شود. بدون تاثیرات گلخانه ای جو، زمین احتمالا برای تشکیل حیات بسیار سرد بود.
● آب کره یا هیدروسفر
زمین تنها سیاره منظومه شمسی است که دارای مقادیر زیادی آب مایع در سطح خود می باشد. آب، رکن اساسی تشکیل و ادامه حیات در زمین، دارای خواص فیزیکی و شیمیایی می باشد که این خواص در هیچ یک از گونه های دیگر مواد دیده نشده است. آب توانایی زیادی برای جذب گرما دارد. اقیانوسها بیشتر گرمایی را که زمین از خورشید می گیرد در خود ذخیره می کنند. بارهای الکتریکی موجود در مولکولهای آب منجر به جذب اتم از مواد دیگر می شود. این توانایی آب باعث حل شدن مواد زیادی می گردد. قدرت حل کنندگی زیاد آب باعث خرد شدن و حل شدن سنگها و صخره ها می شود. آب مایع نه تنها بر روی زمین تاثیر گذار است بلکه بر لایه های زیرین زمین نیز تاثیر می گذارد. آب موجود در سنگها دمای ذوب آنها را پایین می آورد. آب به طور هیجان انگیزی سنگها را ضعیف کرده و باعث حل شدن آنها در لایه های زیرین سطح می گردد.
حدود ۷۱ درصد از سطح زمین پوشیده از آب است که بیشتر آن در اقیانوسها موجود می باشد. آب اقیانوسها برای نوشیدن شور است. تنها ۳ درصد از آبهای سطح زمین برای نوشیدن مناسبند که بیشتر این میزان به راحتی برای انسان قابل دسترس نیست. زیرا بیشتر آن به شکل یخ در کوه های قطب ها و یا در زیر زمین می باشد. مناطق قطبی و کوهستانهای بلند آنقدر سرد می باشند که آب در این مناطق به طور دائمی به شکل یخ باقی می ماند. به این مناطق از زمین کرایوسفر (cryosphere) می گویند.
● سنگ کره یا لیتوسفر
پوسته و قسمت بالایی جبه از سطح زمین تا عمق حدود ۱۰۰ کیلومتر، سنگ کره را تشکیل می دهد. لایه نازک پوسته از مواد شیمیایی طبیعی به نام مواد معدنی، تشکیل شده از عناصر گوناگون، شکل گرفته است. اکسیژن فراوان ترین عنصر شیمیایی در سنگهای پوسته بوده و حدود ۴۷ درصد از وزن همه سنگها را به خود اختصاص می دهد. عنصر بعدی سیلیکون با فراوانی ۲۷ درصد است و پس از آن به ترتیب آلومینیوم (۸ درصد)، آهن (۵ درصد)، کلسیوم (۴ درصد) و سدیوم، پتاسیوم و منیزیوم ( هر کدام حدود ۲ درصد) می باشند. این عناصر ۹۹ درصد از وزن کل سنگ های موجود در سطح زمین را تشکیل می دهند.
دو عنصر سیلیکون و اکسیژن تقریبا سه چهارم پوسته را تشکیل می دهند. ترکیبات این دوعنصر برای زمین شناسان بسیار پر اهمیت بوده و با نام “سیلیکا” شناخته می شوند. مواد معدنی که شامل سیلیکا می باشند “سیلیکات” نامیده می شوند. بیشترین ماده معدنی یافت شده در سطح زمین کوارتز است که از سیلیکای خالص ساخته می شود. گروهی دیگر از سیلیکاتها موادی می باشند که از سیلیکا، آلومینیوم، کلسیوم، سدیوم و پتاسیوم تشکیل شده اند. دو نوع دیگر از سیلیکات های رایج در سطح زمین پایراکسین (pyroxene) و آمفایبول (amphibole) نامیده می شوند که هر دو ترکیبی از سیلیکا، آهن و منیزیوم هستند.
گروه دیگری از مواد معدنی رایج کربنات ها می باشند که از کربن و اکسیژن به همراه مقدار اندکی از عناصر دیگر تشکیل می شوند. مهمترین نوع از این گروه ترکیباتی متشکل از کلسیوم، کربن و اکسیژن هستند که می توان سنگ آهک را که در ساخت و ساز ساختمان ها بسیار به کار می رود، در این گروه نام برد.
زمین دارای دو نوع پوسته است. زمینهای خشک قاره ها که اغلب از گرانیت و سیلیکات ها ساخته شده اند و کف اقیانوسها که از ترکیبات تیره و پر چگال سنگ های آتشفشانی با نام بازالت پوشیده شده اند. میانگین ضخامت پوسته قاره ای ۴۰ کیلومتر است که این مقدار در بعضی جاها کمتر و در بعضی جاها بیشتر است. میانگین پوسته اقیانوسی تنها ۸ کیلومتر است.
● زیست کره یا بایوسفر
زمین تنها مکان و سیاره شناخته شده است که دارای گونه های حیات می باشد. منطقه ای که حیات در آن جریان دارد از اعماق اقیانوس تا چند کیلومتری جو است. تا به حال چندین میلیون گونه حیاتی در زمین کشف شده است با این حال دانشمندان معتقدند که گونه های دیگری نیز وجود دارد که هنوز کشف نشده اند.
زندگی به شیوه های مختلفی بر روی زمین تاثیر گذار است. در واقع وجود گونه های مختلف موجودات زنده، جو پیرامون ما را می سازد. گیاهان آب و دی اکسید کربن را که هر دو حاوی اکسیژن می باشند، جذب می کنند. آنها کربن موجود در دی اکسید کربن و هیدروژن موجود در آب را برای تولید گونه های مختلف مواد شیمیایی مصرف می کنند و اکسیژن را به صورت ماده زائد پس می دهند. حیوانات برای تامین انرژی گیاهان را می خورند و آب و دی اکسید کربن را به محیط باز می گردانند. همه گونه های زنده به نوعی بر روی سطح زمین تاثیر گذارند.
● سنگ های زمین
قسمتهای جامد زمین از سنگهایی تشکیل می شوند که گاهی از یک نوع ماده معدنی و در اغلب موارد با ترکیبی از چندین نوع مختلف ماده معدنی به وجود آمده اند. زمین شناسان سنگ ها را بر اساس منشا آنها طبقه بندی کرده اند. سنگهای آتشفشانی، سنگهایی هستند که در اثر انجماد مواد مذاب شکل گرفته اند. سنگهای رسوبی، هنگامی به وجود می آیند که مواد شیمیایی حل شده یا ذرات سنگها ، توسط باد، آب و یا توده های یخ به صورن لایه لایه به مرور زمان رسوب کرده و جامد می شوند. سنگهای دگردیس نیز به سنگهایی گفته می شود که در اعماق پوسته زمین، تحت حرارت و فشار از نوعی به نوعی دیگر تبدیل می شوند.
سنگهای آذرین یا آتشفشانی از انجماد مواد مذابی به نام “مگما” یا “خمیر مواد معدنی” به وجود می آیند. درون زمین جامد است نه مذاب اما بسیار داغ است. در پائین پوسته دما ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد می باشد. در برخی قسمتهای پوسته، به ویژه قسمتهایی که آب در آن جریان دارد، شرایط برای ذوب شدن سنگها مهیا می باشد چراکه نقطه ذوب در آن نواحی پائین تر است.
در جاهائیکه شرایط مناسب است، مگما بخش های زیرین و داخلی پوسته را شکل می دهد. قسمتی از این مگما، توسط آتشفشانها به صورت مواد مذاب از دهانه آتشفشانها بیرون آمده و به سطح زمین می رسند. البته قسمت اعظم مگما هرگز به سطح زمین نمی رسد. آنها اغلب تدریجا در پوسته سرد می شوند و ممکن است که در اثر فرسایش متلاشی گردند. به این سنگ های آتشفشانی پلاتونیک (Plutonic) می گویند. سنگ های پلاتونیک به آهستگی سرد می شوند. در طی این سرد شدن تدریجی، مواد معدنی آنها کریستالهای بزرگی را به وجود می آورند. پلاتونیک ها از دیگر سنگ های آتشفشانی زبر تر و خشن ترند.
سنگ های آتشفشانی یا با سیلیکا غنی شده و مقدار کمی آهن و منیزیوم دارند یا بالعکس. به سنگهای آتشفشانی که از لحاظ آهن، غنی و از لحاظ سیلیکا ضعیفند، بازالت گفته می شود و به پلاتونیک هایی که سرشار از سیلیکا می باشند، گرانیت گفته می شود. گرانیت تقریبا لایه های زیرین اغلب قاره ها را پوشانده است و بازالت در کف همه اقیانوسها پیدا می شوند.
● سنگ های رسوبی
سنگ های سطح زمین دائما در معرض حمله نیروهای شیمیایی و مکانیکی می باشند. به فرایند تجزیه سنگها فرسایش گفته می شود. آب در حل شدن مواد معدنی تاثیر گذار است. هنگامیکه آب یخ می زند، منبسط می شود. این انبساط کمک می کند تا دانه های مواد معدنی موجود در سنگها از هم جدا شوند. به علاوه، موجودات زنده مواد شیمیایی به وجود می آورند که به حل شدن سنگها کمک می کنند.
هنگامیکه سنگها تجزیه می شوند، مواد معدنی اغلب به همراه عامل فرسایش حرکت کرده و جریان پیدا می کنند. جریان آب سنگها را سایش می دهد. باد و توده های یخی نیز در فرسایش شرکت می کنند. فرسایش معمولا فرایند کند و آهسته ای می باشد اما در طی میلیونها سال، این فرایند می تواند حتی سنگ هایی که در چندین کیلومتری عمق سطح زمین می باشند را تحت تاثیر قرار دهد.
مواد معدنی که همراه عوامل فرسایش جاری شده اند در نهایت با ته نشین شدن و رسوب کردن به سنگهای رسوبی تبدیل می شوند. سنگ ماسه از نمونه های سنگ های رسوبی است که با چسبیدن ذرات شن و ماسه به یکدیگر تشکیل می گردد.
به برخی از سنگهای ر سوبی، بیوژنتیک می گویند. این سنگها در اثر کنشهای موجودات زنده به وجود می آیند. زغال سنگ باقیمانده گیاهان چوبیست که بر اثر گرما و فشار در طی سالها به سنگ تبدیل می شوند. سنگ آهک توسط موجودات دریایی میکروسکوپی شکل می گیرد. این موجودات از خود پوسته ای محافظ از جنس کربنات کلسیوم ترشح می کنند. پس از مرگ این جانداران، پوسته باقی مانده و تبدیل به سنگ آهک می شود.
● سنگ های دگردیس
وقتی سنگها به عمق زمین می رسند، داغ می شوند. پوسته زمین در هر یک کیلومتر به سمت عمق، ۲۵ درجه سانتیگراد گرمتر می شود. در عمق ۶/۱ کیلومتری عمق سطح زمین، فشار برابر ۳۶۰/۴۱ کیلوپاسکال می باشد. هنگامیکه سنگها در معرض چنین فشار و گرمایی قرار می گیرند، مواد معدنی شروع به واکنش نموده و سنگها تبدیل به سنگهای دگردیس می شوند. شماری از این سنگها حاوی بخشهای قابل شناسایی می باشند که بیان گر منشا آنها می باشد اما بعضی از آنها به قدری دستخوش تغییرات می شوند که تنها ترکیبات شیمیایی آنها مدارکی برای شناسایی منشا آنها در اختیار می گذارند.
● چرخه های زمین
زمین می تواند مانند یک سیستم غول پیکر از چرخه های فعال تصور شود. در هر چرخه، ماده و انرژی از جایی به جایی دیگر منتقل می شود و ممکن است که تغییر شکل دهد. در نهایت ماده و انرژی به جای نخستین خود بازگشته و چرخه از اول آغاز می شود. چرخه ها بر همه چیز در این سیاره تاثیر می گذارند از وضعیت آب و هوا تا شکل مناظر . چرخه های گوناگونی روی زمین و درون آن وجود دارند تعدادی از مهمترین آنها عبارتند از ۱) گردش جوی ۲) جریان اقیانوسها ۳) انتقال حرارت سراسری ۴) چرخه آب ۵) چرخه سنگ ها
● گردش جوی
هوای گرم شده توسط خورشید نزدیک استوا، بالا آمده و به سمت قطبهای زمین حرکت می کند و دوباره به سطح زمین برگشته و به سمت استوا جریان پیدا می کند. این حرکت، به همراه حرکت وضعی زمین، گرما و رطوبت را در سرتاسر سیاره به حرکت در آورده و منجر به ایجاد بادها و الگوهای وضعیت آب و هوا می شود.
در برخی مناطق، جهت وزش بادها در فصول تغییر می کند. این الگوها را بادهای موسمی می نامند. در تابستان هوا بر فراز آسیا توسط خورشید گرم شده، بالا می رود و هوای مرطوب را از اقیانوس هند با خود می کشد و منجر به بارندگی های روزانه در اغلب کشورهای جنوب آسیا می گردد. در زمستان، هوا بر فراز آسیا سرد می شود و بیشتر رطوبت موجود را دور کرده در نتیجه هوا خشک می شود. مشابه این الگو در اقیانوس آرام نزدیک مکزیک نیز رخ داده و هوای مرطوب و طوفان را در تابستان به جنوب غربی ایالات متحده می برد.
● جریان اقیانوسها
جریان اقیانوسها با وزش بادها حرکت نموده و الگوی مشابهی را پیش می گیرد. قاره ها مسیر حرکت اقیانوسها را سد می کنند. جریان اقیانوسها در نزدیک استوا در جهت غرب است و سپس به سمت قطب ها می روند، هنگامیکه به یک قاره برخورد کنند به سمت شرق می روند و سپس به استوا باز می گردند.
● انتقال حرارت سراسری
انتقال حرارت سراسری، چرخه بزرگ آب اقیانوسهاست که گرما را در همه زمین توزیع می کند. آب در نواحی قطبی بسیار سرد، شور و سنگین است. این آب به زمین فرو می رود و با حرکت در مسیر کف دریا به استوا می رسد. در نهایت، آب در قسمتهای مرزی قاره ها بالا آمده و با آبهای جاری در سطح زمین ترکیب می شود. وقتی که این آب به مناصق قطبی می رسد، دوباره فرو می رود. این حرکت سه بعدی آب گرما را در اقیانوسها مخلوط می کند و آبهای قطبی را گرم می کند. این چرخه همچنین منجر به بالا آمدن مواد مغذی از عمق اقیانوسها به سطح زمین می گردد که در اختیار گیاهان دریایی و جانوران قرار می گیرند.
● چرخه آب
آب اقیانوسها تبخیر شده و به جو می روند و نهایتا به شکل برف یا باران به زمین می ریزند. آبی که به زمین می رسد باعث تجزیه سنگها، تغذیه گیاهان و پوشش دادن مناظر می شود. سرانجام این آبها به دریاها رفته و چرخه از اول آغاز می گردد.
● چرخه سنگ ها
تنوع سنگ ها در زمین به دلیل وجود فرایندهای فعال، نسبت به سایر سیارات بسیار بیشتر است. زمین شناسان برای توضیح نسبتهای گونه های مختلف سنگها با یکدیگر از چرخه سنگها صحبت می کنند. این چرخه می تواند از جریان مواد مذاب آتشفشانی و سرد شدن آنها برای تشکیل سنگهای آذرین آغاز شود. هنگامیکه این سنگها در معرض آب قرار می گیرند تجزیه شده در نتیجه مواد معدنی با رسوب تبدیل به سنگهای رسوبی می شوند. این سنگها در نهایت به اعماق زمین می رسند و در اثر گرما و فشار به سنگهای دگردیس تبدیل شده و در نهایت مذاب گشته و به موادی برای تشکیل سنگهای آذرین تبدیل می شوند. سنگها به ندرت در یک چرخه کامل قرار می گیرند. در عوض بعضی از مراحل حذف و بعضی تکرار می شوند.
● درون زمین
زمین شناسان قادر به مطالعه مستقیم اعماق زمین نمی باشند. عمیق ترین چاه حفر شده ۱۳ کیلومتر است. زمین شناسان می دانند که قسمتهای زمین با لایه نازک پوسته آن متفاوتند. در اعماق زمین فشار به قدری زیاد است که مواد معدنی با فشرده شدن به موادی با چگالی بسیار زیاد، که در سطح زمین یافت نمی شوند، تبدیل می گردند.
یکی از راه های شناخت ترکیب بندی زمین، آنالیزهای شیمیایی سنگهای آسمانی است. گونه های خاصی از این سنگها که کندریت (chondrite) نامیده می شوند، پیش از برخورد با زمین در منظومه شمسی بدون هیچ تغییری از قرنها پیش باقی مانده اند. زمین شناسان می توانند با استفاده از کندریت ها، منشا ترکیب بندی های شیمیایی زمین را تخمین زنند.
علیرغم کندریت ها، زمین با لایه هایی که مشتمل از مواد گوناگون شیمیایی می باشند، شکل گرفته است. زمین شناسان با مطالعه لرزش های ناشی از زمین لرزه ها، به کمک تجهیزاتی که لرزه نگار نامیده می شوند، در مورد عمق زمین پی به نکات جدیدی می برند. سرعت و حرکت لرزش های درون زمین به ترکیب بندی و چگالی موادی که لرزه ها در میان آن قرار گرفته اند بستگی دارد. زمین شناسان با آنالیز کردن این لرزش ها به جزئیات فراوانی از عمق زمین پی می برند.

پدیده انتشار
انتشار نور و تفکیک رنگها مربوط به خود مولکولهای هواست، حتی در غیاب ذرات خارجی هم آسمانی آبی خواهیم داشت. طول موج نور از آبی به سبز ، زرد و سرخ افزایش می‌یابد و طول موج مربوط به نور قرمز حدود ۱.۶۸ برابر طول موج نور آبی است. هر یک از اجزای نور خورشید در همه جهتها از مولکول منتشر می‌شود، ولی شدت آن همسان نیست. درخشانترین انتشار در جهت روبرو (مانند اینکه نور یک راست از مولکول می‌گذرد) و رو به پشت (بسوی خورشید) است.
به نظر نیوتن رنگهای ظاهری اجسام طبیعی بستگی به این دارد که از آنها چه رنگی شدیدتر منعکس یا بسوی بیننده پراکنده می‌شود . بطور کلی ، شیوه ساده‌ای وجود ندارد که بر اساس ساختار سطح ترکیب شیمیایی و مانند آنها پیش بینی کنیم که آن ماده چه رنگهایی را منعکس یا پراکنده می‌کند. با این همه ، علت آبی بودن رنگ آسمان را با استدلال ساده‌ای می‌توان توضیح داد.
همانطور که تامس یانگ با آزمایش نشان داد، طول موجهای گوناگون نور رنگهای متفاوت دارند، طول موج نور را با واحد نانومتر یا با واحد آنگستروم می‌سنجند. دامنه طیف قابل رؤیت برای آدمی nm ۴۰۰ برای نور بنفش تا حدود nm ۷۰۰ برای نور قرمز است. مانعهای کوچک می‌توانند انرژی یک موج فرودی را در همه جهتها پراکنده کنند و مقدار پراکندگی بستگی به طول موج دارد. به عنوان یک قاعده کلی ، هر چه طول موج در مقایسه با اندازه مانع بزرگتر باشد، موج بوسیله مانع کمتر پراکنده می‌شود. برای ذراتی کوچکتر از یک طول موج ، مقدار پراکندگی نور با عکس توان چهارم طول موج تغیـــیــر می‌کند. مثلاً ، طول‌ موج نور قرمز در حدود دو برابر طول موج نور آبی است. بنابراین پراکندگی نور قرمز در حدود یک شانزدهم پراکندگی نور آبی است.
نوری که نسبت به مسیر اولیه خورشید در زاویه قائم منتشر شود، تنها نیمی از درخشندگی را خواهد داشت. همه رنگها به این شیوه منتشر می‌شوند. ولی شدت انتشار هر یک از این رنگها در هر جهتی متفاوت است. شدت با عکس توان چهارم طول موج متناسب است. از اینرو نور موج کوتاه (مانند آبی) خیلی شدیدتر از نور سرخ منتشر می شود که طول موج بلندتری دارد. از آنجا که نسبت طول موج آنها ۱.۶۸است، نسبت انتشار نور آبی ۸ برابر درخشانتر از نور سرخ است.
● آسمان آبی
اکنون می‌توانید بفهمید که چرا رنگ آسمان آبی است. نور خورشید بوسیله مولکولها و ذرات گرد و غبار موجود در آسمان ، که معمولاً در مقایسه با طول موجهای نور مرئی بسیار کوچکند، پراکنده می‌شود. به این ترتیب ، نور طول موجهای کوتاه (نور آبی) بسیار شدیدتر از نور طول موجهای بلندتر بوسیله این ذرات پراکنده می‌شوند. وقتی که به آسمان صاف نگاه می‌کنیم ، بیشتر این نور پراکنده شده است که به چشم ما می‌رسد. دامنه طول موجهای کوتاه پراکنده شده (و حساسیت چشم آدمی به رنگ) منجر به احساس رنگ آبی می‌شود.
کوتاهترین طول موجهای طیف مرئی بیشتر مطابق بنفش است تا آبی ، پس چرا آسمان بجای آنکه بنفش باشد آبی است؟ نور خورشید اولیه در رنگ بنفش تا حدی ضعیفتر از آبی آست و بنفش کمتر از آبی به ما می‌رسد. دلیل مهمتر اینکه چشم انسان نسبت به بنفش کمتر از آبی حساس است. اینکه مردم آبی بودن آسمان را بوجود بخار آب در جو نسبت بدهند، شاید به این دلیل باشد که اغلب توده‌های آب آبی رنگ است.
از دلایل آبی بودن دریا این است که وقتی نور سفید چند متر از میان آب می‌گذرد، مولکولهای آب بخشی از انتهای سرخ طیف را جذب می‌کند و نوری که سرانجام به چشم بیننده منعکس می‌شود بیشتر آبی شده است. و در آسمان آب کافی برای چنین جذبی وجود ندارد. لایه اوزون نیز نور سرخ را تضعیف می‌کند، ولی نقش ناچیزی در آبی شدن آسمان دارد. از سوی دیگر ، فرض می‌کنیم که در یک روز مه آلود به آسمان نگاه می‌کنیم.
در این صورت ، نور آبی باریکه‌ای که به چشم ما می‌رسد بطور کامل پراکنده شده است، در حالی که طول موجهای بلندتر پراکنده نشده‌اند. بنابراین، احساس می‌کنیم که رنگ خورشید متمایل به قرمز شده است. اگر آسمان جوی نداشت، آسمان سیاه به نظر می‌رسید و ستارگان در روز دیده می‌شدند. در واقع از ارتفاع Km ۱۶ به بالا ، که در آنجا جو زمین بسیار رقیق می‌شود، همان طوری که فضانوردان دریافته‌اند، آسمان سیاه به نظر می‌رسد و ستارگان در روز دیده می‌شوند.
● تأثیر شرایط جوی
گاهی هوا دارای ذرات گرد و غبار یا قطره‌های آبی به بزرگی طول موج نور مرئی است. اگر چنین باشد، رنگهایی جز رنگ آبی ممکن است به شدت پراکنده شوند. مثلاً ، کیفیت رنگ آسمان با بخار آب موجود در جو زمین تغییر می‌کند. روزهایی که هوا صاف و خشک است، آسمان آبی‌تر از روزهایی است که رطوبت هوا زیاد است. آسمان نیلگون ایتالیا و یونان ، که قرنها الهام ‌بخش شاعران و نقاشان بوده است، به سبب خشکی استثنایی هوای این سرزمینهاست.
مه آبی ـ خاکستری رنگی که گاهی شهرهای بزرگ را می‌پوشاند بیشتر به سبب ذراتی است که از موتورهای درون‌ سوز (اتومبیلها ، کامیونها) و کارخانه های صنعتی منتشر شده‌اند. موتور اتومبیل ، حتی وقتی که در حالت خلاص کار می‌کند، در هر ثانیه بیشتر از ۱۰۰ میلیارد ذره منتشر می‌کند. بیشتر این ذرات نامرئی هستند و اندازه آنها در حدود m ۰/۰۰۰۰۰۱ است.
چنین ذره‌هایی کالبدی برای تجمع گازها ، مایعات و ذرات جامد دیـگــــــر می‌شوند. این ذره‌های بزرگتر سبب پراکندگی نور و تیرگی هوا می‌شوند. گرانش بر این ذره‌ها تا وقتی که بر اثر تجمع مواد بیشتر در اطراف آنها خیلی بزرگ نشده‌اند چندان تأثیری ندارد. این ذرات اگر بر اثر باران و برف مکرر شسته نشوند ممکن است ماهها در جو زمین بمانند. تأثیر چنین ابرهای غبارآلودی بر آب و هوا و بر سلامتی آدمی بسیار مهم است.
● رنگ غروب
وقتی به آسمان روز نگاه می‌کنید نوری را می‌بینید که از لایه اوزون اندکی گذشته و جذب بوسیله آن ناچیز بوده است. در هنگام غروب وقتی شعاعهای نور از میان لایه اوزون مسیری مورب (و از اینرو طولانیتر) دارند تا یه ما برسند، جذب بوسیله اوزون اهمیت پیدا می‌کند، ولی در آن موقع نیز دلیل آبی بودن آسمان ساز و کارهای مربوط به پراکندگی (انتشار ریلی) می‌باشد، که قبلا بیان شده.
همین تأثیرها رنگ کوههای تیره را در یک روز آفتابی توضیح می‌دهد. اگر کوهها زیاد دور نباشند، تصویرشان آبی رنگ است. چون نور مسلط آبی بوسیله مولکولهای میان شما و کوهها منتشر می‌شود، کوههای تا حدی دور هم باز آبی است. ولی کوههایی که در فاصله دوری قرار دارند سفید هستند، درست همانگونه که افق سفید دیده می‌شود. نور خور شید در حال غروب در واقع نارنجی رنگ است (بین سرخ و زرد)، در حالی که اگر در مسیرشان بسوی ما تنها از میان مولکولهای هوان می‌گذشت، رنگش سرخ بود. دلیل اینکه رنگ آن سرخ یک دست نیست، این است که نور نه تنها از میان مولکولها ، بلکه از میان ذرات ریز و افشانکهای جو هم منتشر می‌شود.
در هر موقع از روز وقتی در جهت خورشید نگاه کنید، بخشی از نور درخشان آن را دریافت می‌کنید که از میان همان ذرات ریز و افشانکها منتشر می‌شود و از اینرو آن بخش از آسمان روشنتر از آن است که در غیاب ذرات می‌توانست باشد. وقتی خورشید در بالای آسمان روشنتر از آن است که در غیاب ذرت می‌توانست باشد. وقتی خورشید در بالای آسمان است، اطرافش سفید روشن است. ولی وقتی پایینتر قرار دارد، هر چه غلظت ذرات بیشتر باشد، اطراف خورشید در حال غروب درخشانتر و محیط آن مشخصتر است.
در جریان غروب آفتاب در هوای صاف ، سمت الرأس (آسمان درست در بالای سر) آبی‌تر از هنگام روز می‌شود. با توجه به این که افق نزدیک خوشید ممکن است سرخ باشد، این افزایش رنگ آبی عجیب به نظر می‌رسد. برای این ‌آبی بودن چندین توضیح داده شده که محتملترین آنها مربوط به لایه اوزون است. وقتی هنگام غروب نور خورشید مسیر اریب تری را از میان لایه طی می‌کند، جذب انتهای سرخ طیف بوسبله اوزون ،‌موجب تسلط انتهای آبی بر بامه نور می‌شود. برخلاف انتشار ریلی که بامه در طی مسیر با آن روبرو می شود.
● آسمان پس از غروب
درست پس از غروب خورشید ، سایه زمین از افق خاور بالا می شاید. مرز سایه ، سرخ یا ارغوانی است. رنگ آن بستگی به نوری دارد که بر اثر انتشار ریلی در مسیر طولانی اش از لایه های پایین جو سرخ شده است. در نزدیکی جایی که لبه بالایی سایه را می بینید بخشی از نور در معرض انتشار ریلی قرار دارد و بسوی ما می آید. وقتی نور را دریافت میکنید، رنگ سرخ را در لبه بالا مشاهده می کنید. بخش بالایی سایه زیر لبه ممکن است آبی کم رنگ باشد.
به احتمالی بامه آبی ناشی ار نور خورشید است که از میان بخش بالایی و کم چگالتر جو می‌گذرد، از آنجایی که جزء آبی بامه ، به اندازه‌ای تضعیف نمی‌شود که در عبور از بخشهای پایین جو امکان آن وجود دارد، زیرا با مولکولهای هوای بیشتری درگیر بوده است. نزدیک به ۱۰ دقیقه پس از آنکه خورشید غرو ب می‌کند، گه گاه لکه‌ای ارغوانی بر فراز آن در جایی میان ۳۰ و ۷۵ درجه از سمت الرأس پدید می‌آید. این لکه که اغلب نور ارغوانی نامیده می‌شود، به ظاهر ناشی از وجود لایه‌ای از ذرات در ارتفاع ۱۶ تا ۲۰ کیلومتری و در بخش زیرین لایه اوزون است.
این ذرات ممکن است غبار بیابان یا ذرات خاکستر یک فوران آتشفشان یا آتش سوزی بزرگی در جنگل باشد. لکه ارغوانی حاصل نور بسیار سرخ و بسیار آبی است که از ناحیه‌های مختلف آسمان منتشر می‌شود. اجزای سرخ از نور خوشید در حاشیه زمین است و از جو زمین می‌گذرد که انتشار ریلی نور را سرخ می‌کند. بخشی از این نور از لایه ذرات عبور کرده و به همین خاطر نور خیلی سرخ دریافت می‌شود. اجزای آبی از نور خورشیدی می‌رسد که از بخشهای فوقانی جو می‌تابد و از اینرو به آن اندازه سرخ نشده است.
بخشی از نور در معرض انتشار ریلی قرار می‌گیرد و نور آبی بسوی شما فرستاده می‌شود. وقتی به مسیر نگاه می‌کنید، هر دو اجزای نور سرخ و آبی در مسیر خط دید شما حرکت می‌کنند و ترکیبشان احساس نور ارغوانی را پدید می‌آورد. دلیل اینکه بخشهای دیگر آسمان ارغوانی نیست، این است که بجای رنگ سرخ و آبی تنها ترکیبهای متفاوتی از ته رنگها را دریافت می‌کنیم. وقتی بسوی آنها نگاه می‌کنیم، ممکن است بسته به زاویه دیدمان اقسام ته رنگها را داشته باشند.
نور ارغوانی دیگر ولی نادر که در حوالی همان بخش نور اولی در آسمان ظاهر می‌شود، اما یک و نیم تا دو ساعت پس از غروب آفتاب اتفاق می‌افتد. احتمال می‌رود این نور نیز بوسیله همان لایه ذراتی بوجود می‌آید که نور ارغوانی اولی پدید آمد. اگر لایه گسترده باشد، بخشی از نور که از لایه زیر افق منتشر می‌شود ، ممکن است دوباره از لایه مرئی منتشر شود. نور تولید شده بخوبی درخشان است و در آن صورت یک لکه ارغوانی کمرنگ دیده می‌شود.

جالب است بدانید که ستارگان هم مانند موجودات زنده متولد می‌شوند، زندگی می‌کنند و سپس می‌میرند، ولی طول زندگی آنها بسیار طولانی است. متاسفانه عمر کوتاه انسانها کفاف نمی‌دهد تا بتوانند زندگی یک ستاره را در مراحل مختلف شاهد باشند. با این حال اخترشناسان این مراحل را برای ما مشخص می‌کنند.
در طول زندگی انسان ، ستارگان بیشمار راه شیری عملا بدون تغییر به نظر می‌رسند. گاهی یک نواختر (ستاره‌ای که بطور ناگهانی و انفجاری مقادیری عظیم انرژی از خود آزاد می‌کند) ، ناگهان ظاهر آشنای یک صورت فلکی را به مدت چند هفته عوض می‌کند و دوباره کم نورتر می‌شود. منظره زیبایی که یک ابرنواختر در آسمان پدید می‌آورد، بسیار نادر است. ستارگان نیز در نهایت تغییر می‌کنند و هیچ کدام تا ابد پایدار نمی‌مانند. ستاره ، هنگامی که انبار عظیم سوخت هسته‌ای آن به پایان برسد، می‌میرد. ستارگان بسیار جوان هنوز در میان گازهایی که از آن شکل می‌گیرند، پنهان هستند.
● ستاره بعد از تولد
بعد از آنکه ستاره شکل می‌گیرد (تولد ستاره)، بلافاصله حیاتی پایدار بدست می‌آورد. در همین زمان واکنشهای هسته‌ای در داخلی‌ترین هسته ستاره ، هیدروژن را به هلیوم تبدیل می‌کند و انرژی آزاد می‌گردد. سرانجام همه هیدروژن درون آن به مصرف می‌رسد. بعد از این ، تغییراتی در لایه‌های درونی ستاره آغاز می‌شود. در حالی که واکنشهای جدیدی از هلیوم شروع می‌شوند، لایه‌های بیرونی باد می‌کنند تا ستاره را به اندازه غول برسانند.
در اثر تغییرات زیاد ، ستاره به مرحله متغیر بودن می‌رسد. در نهایت هیچ منبع ممکن برای آزادسازی انرژی باقی نمی‌ماند. ستارگان کوچکتر در اثر انقباض به کوتوله‌های سفید تبدیل می‌شوند. ستارگان سنگین‌تر به‌صورت ابرنواختر منفجر می‌شوند. ماده بیرون ریخته از یک ابرنواختر ، بخشی از گاز بین ستاره‌ای را تشکیل می‌دهد که زادگاه ستارگان جدید است.
● سحابی سیاره‌ای
ستارگان در یکی از آخرین مراحل زندگی خود ، قبل از آن که به کوتوله سفید تبدیل شوند، منظره بسیار زیبایی در آسمان بوجود می‌آورند. این مرحله سبب پیدایش سحابی‌های سیاره‌ای می‌شود. یک سحابی سیاره‌ای هنگامی تشکیل می‌شود که ستاره مرکزی آن ، لایه‌ای به بیرون پرتاب کند. لایه گاز همانند حلقه‌ای از دود منبسط می‌شود.
● تأثیر نیروی گرانش بر زندگی ستارگان
سراسر زندگی ستاره به یک میدان نبرد شبیه است. نیروی گرانش سعی دارد که ستاره را منقبض کند، ولی با مقاومت فشار رو به بیرون ستاره مواجه می‌گردد. سرانجام ستاره تحلیل می‌رود و گرانش ، کنترل را بدست می‌گیرد. در این حالت ستاره شکل کاملا متفاوت با ستاره‌ای معمولی و سالم به خود می‌گیرد.
● مراحل مختلف زندگی ستاره
۱) تشکیل کوتوله سفید
نیروی گرانش یک نیروی جاذبه است، لذا ذرات ماده در اثر این نیرو به هم نزدیکتر می‌شوند. همچنین چون نیروی گرانش با جرم ذرات نسبت مستقیم دارد و نیز چون جرم ستاره فوق‌العاده زیاد است، لذا جاذبه گرانشی درون آن بسیار شدید خواهد بود. به عنوان مثال در اعماق خورشید فشار در فاصله یک دهمی سطح تا هسته ، تقریبا یک میلیون بار بیشتر از فشار جو در سطح زمین است. در این فاصله فشار تا هزار میلیون بار بیشتر از فشار جو زمین صعود می‌کند. این فشار با مقاومت گازهای داغ درون خورشید مواجه می‌شود. این گاز توسط کوره هسته‌ای گرم نگه داشته می‌شود.
هنگامی که آتش هسته‌ای رو به کاهش می‌گذارد، گاز داغ درون ستاره سرد می‌شود. بنابراین نیروی گرانش غالب می‌شود. آنچه در این مرحله روی می‌دهد، به جرم ستاره بستگی دارد. ستاره‌ای رو به مرگ مانند خورشید ، درهم فرو می‌ریزد تا به اندازه زمین برسد. در این روند هیچ انفجار واقعی و قابل توجه رخ نمی‌دهد. ستاره فقط به توده‌ای از خاکستر رادیواکتیو تنزل پیدا می‌کند و به آرامی سوسو می‌زند. در این حالت ستاره به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود. یک فنجان از ماده آن یک صد تن وزن دارد.
۲) تشکیل ستاره نوترونی
اگر جرم ستاره‌ای بیشتر از خورشید باشد، فشار فرو ریزش مرحله کوتوله سفید را نیز پشت سر می‌گذارد و متوقف نمی‌شود. فرایند فرو ریزش تا جایی که قطر ستاره به حدود ده کیلومتر برسد، ادامه پیدا می‌کند. در این نقطه ، ستاره گلوله‌ای چگال از ذرات هسته‌ای است که آن را ستاره نوترونی می‌نامند. یک فنجان از ماده آن ، یک میلیون میلیون تن وزن دارد.
۳) تشکیل تپ اختر
برخی از ستارگان نوترونی به سرعت می‌چرخند و در هر بار چرخش ، تابشهایی در محدوده امواج رادیویی گسیل می‌کنند. اینگونه ستارگان نوترونی ، تپ اختر نامیده می‌شوند.
۴) تشکیل ابرنواختر
یک ستاره نوترونی بدون وقوع یک انفجار شدید اولیه شکل نمی‌گیرد. ستاره رو به مرگ ، ممکن است در چند ثانیه آخر حیات خود ، به صورت یک ابرنواختر شعله‌ور شود. درخشش آن چند روز از تمام کهکشانها پیشی می‌گیرد. از بخش مرکزی ابرنواختر ، یک ستاره نوترونی تشکیل می‌شود.
۵) تشکیل سیاهچاله‌ها
یک ستاره رو به مرگ ، مثلا با جرمی ۱۰ برابر جرم خورشید چنان زیر بار گرانش تولید شده قرار می‌گیرد که هیچ نیرویی نمی‌تواند در برابر فرو ریزش آن مقاومت کند. وقتی که چنین ستاره‌ای منقبض می‌شود و به اندازه‌ای در حدود دو کیلومتر می‌رسد، گرانش به حدی زیاد می‌شود که سرعت گریز از سطح آن به بیشتر از سرعت نور می‌رسد.
از موشک گرفته تا ذرات نور و علائم رادیویی ، هیچ یک نمی‌توانند از سطح آن بگریزند. این گرانش به قدری نیرومند است که همه چیز را به طرف خود می‌کشد. ما فقط می‌دانیم که در این حالت ، ستاره به یک سیاهچاله تبدیل می‌شود. سیاهچاله‌ها را نمی‌توان دید، چون نور نمی‌تواند از سطح آن بگریزد.
● عقاید انسانها در مورد ستارگان
از یک نظر زمانی هر یک از ما درون ستارگان بوده است و از دیدگاه دیگر ، هر کس روزگاری در فضای خالی و گسترده بین ستارگان جای داشته است. بالاخره اگر برای جهان آغازی در نظر گرفته شود، زمانی هر یک از ما در آن آغاز حضور داشته است. به این معنی که هر مولکول بدن ما ، دارای موادی است که روزگاری در مرکز داغ و پر فشار یک ستاره جای داشته‌اند. در این نقاط بود که آهن موجود در سلولهای قرمز خون ، شکل گرفته است.

مسئله قابل توجه فقط اين نيست كه جسمي در فضا وجود دارد بلكه اين جسم مشخص كننده هندسه فضاي اطرافش مي باشد. انيشتين در اين مورد مي گويد: هميشه عقيده بر اين بوده اگر تمام ماده جهان معلوم شود، زمان و فضا باقي مي مانند، در حالي كه نظريه نسبيت تاكيد مي كند كه زمان و فضا نيز همراه با ماده نابود مي گردند. بنابراين ، جرم با فضا ارتباط دارد. هر جسمي باعث مي شود كه فضاي اطرافش انحنا پيدا كند. ما به سختي متوجه چنين انحنايي در زندگي خود مي شويم، زيرا با جرم هاي نسبتا كوچكي سروكار داريم. ولي در ميدان هاي گرانشي بسيار قوي ، مقدار انحنا ممكن است قابل توجه باشد. تعدادي از رويدادهايي كه اخيرا در فضا مشاهده شده اند، نشان مي دهند كه احتمال تمركز مقادير جرم در بخش هاي كوچكي از فضا وجود دارد. اگر ماده اي با جرم معين به اندازه اي متراكم شود كه به حجم كوچكي تبديل گردد و آن حجم براي چنين ماده‌اي بحراني باشد، ماده تحت تاثير گرانش خود شروع به انقباض مي نمايد. با انقباض بيشتر ماده ، فاجعه گرانشي گسترش مي‌يابد و آنچه كه فرو ريختن گرانشي ناميده مي شود، آغاز مي گردد. تمركز ماده در اين فرآيند افزايش مي يابد و طبق نظريه نسبيت ، انحناي فضا نيز به تدريج بيشتر مي گردد.
سرانجام لحظه اي فرا مي رسد كه هيچ پرتوئي از نور ، ذره و نشانه فيزيكي ديگر نمي تواند از اين قسمت كه دچار فروريختن جرم شده ، خارج گردد. اين جسم به عنوان سياهچاله شناخته شده است. شعاع جسم در حال فرو ريختن كه به يك سياهچاله تبديل مي گردد، شعاع گرانشي ناميده مي شود. اين شعاع براي جرم خورشيد سه كيلومتر و براي جرم زمين 9/0 سانتي متر است.

 اگر خورشيد در اثر انقباض به كره‌اي با شعاع سه كيلومتر تبديل شود، به صورت يك سياهچاله در مي آيد. گرانش در سطح جسمي كه شعاعش با شعاع گرانشي جرم آن برابر مي باشد، فوق‌العاده شديد است. براي غلبه بر نيروي گرانشي لازم است سرعت فرار افزايش يابد، كه مقدار آن بيشتر از سرعت نور مي باشد. طبق نظريه خاص نسبيت كه اكنون قابل قبول است، در جهان هيچ چيز نمي تواند با سرعت بيشتر از سرعت نور حركت كند. به همين دليل سياهچاله ها اجازه نمي دهند هر چيزي از آنها خارج گردد. از سوي ديگر ، سياهچاله مي تواند ماده را از فضاي اطراف به درون خود ببلعد و بزرگتر شود. براي توضيح تمام پديده هايي كه مربوط به سياهچاله مي شوند، فرضيه عام نسبيت لازم مي باشد. بر اساس اين نظريه ، گذشت زمان در ميدان گرانشي قوي آهسته مي باشد. براي ناظري كه در خارج سياهچاله قرار دارد، افتادن يك جسم به درون سياهچاله مدت طولاني متوقف مي گردد. در چنين حالتي ناظر فرضي در ارتبط با عمل انقباض واقعا تصوير كاملا متفاوتي را مشاهده خواهد نمود. ناظر در حالي كه در ظرف مدت محدودي به شعاع گرانشي مي رسد، سقوطش ادامه مي يابد، تا آنكه به مركز سياهچاله برسد. ماده در حال فروريختن ، پس از گذشتن از شعاع گرانش به انقباض ادامه مي دهد. طبق اختر فيزيك نظري جديد ممكن است سياهچاله ها مرحله پاياني زندگي ستارگان جسيم باشند. مادامي كه يك منبع انرژي در ناحيه مركزي ستاره فعاليت مي نمايد، درجات حرارت بالا باعث انبساط گاز و جدا شدن لايه هاي بالائي آن مي شود. در عين حال ، نيروي گرانشي عظيم ستاره اين لايه ها را به سوي مركز مي كشاند. پس از آن كه سوخت تامين كننده واكنش‌هاي هسته‌اي به مصرف رسيد، درجه حرارت در ناحيه مركزي ستاره به تدريج پايين مي آيد. در اين مرحله تعادل ستاره به هم مي خورد و ستاره تحت تاثير نيروي گرانشي خود منقبض مي گردد. تكامل و تغيير بيشتر آن به جرمش بستگي دارد. طبق محاسبات اگر جرم ستاره سه تا پنج برابر جرم خورشيد باشد، مرحله پاياني انقباض آن ممكن است باعث فروريختن گرانشي و تشكيل سياهچاله گردد.

گروه سرپرست کاوشگر کاسینی در روزهای گذشته موفق شده است یکی دیگر از قمرهای سیاره زحل را کشف کند.
تیم کاوشگر کاسینی با استفاده از تازه ترین تصاویری که این کاوشگر به زمین ارسال کرده است قمرجدیدی از زحل را کشف کردند. به این ترتیب شمار قمرهای زحل به ۶۰ رسید.
کاوشگر کاسینی که ثمره همکاری ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی ایتالیا است، در تازه ترین تصاویر و بررسی های خود جرم آسمانی کوچکی را کشف کرده است که دانشمندان نام آن را "فرانک" با شناسه علمی S/۲۰۰۷ S۴ گذاشته اند.
قطر این قمر بسیار کوچک تنها دو کیلومتر و مواد تشکیل دهنده آن یخ و سنگ است.
براساس گزارش پایگاه خبری اسا، تیم علمی کاسینی پیش از این چهار قمر دیگر زحل را بین سالهای ۲۰۰۴ تا ۲۰۰۵ کشف کرده بود.
با شناسایی این قمر جدید، زحل به دنبال کسب رکورد بیشترین تعداد قمر است. این رکورد درحال حاضر در اختیار سیاره مشتری با ۶۲ قمر است.
ابعاد کوچک قمر فرانک باعث شده بود که تاکنون در پشت قمرهای دیگر پنهان باشد. به اعتقاد محققان گروه کاسینی این کشف نشان می دهد که زحل می تواند قمرهای کوچک دیگری نیز داشته باشد.
ماموریت کاسینی از سال ۱۹۹۷ آغاز شد و این کاوشگر از آن زمان تاکنون موفق شده است تنها ۱۸ قمر زحل را شناسایی کند. این درحالی است که بنظر می رسد میلیاردها ذرات کوچک بین حلقه های درخشان عروس سیارات منظومه شمسی وجود داشته باشد.

مجله «گرین دیلی» در مقاله ای با ارائه گزینه هایی به بررسی ۵ فرضیه ای پرداخته است که هر یک از آنها می توانند علت پایان دنیا باشند.
● ماشینها و هوش مصنوعی
این مقاله با بررسی فرضیه ای آغاز می شود که براساس آن ماشینها و هوش مصنوعی که امروزه دانشمندان نوروساینس با علاقه آن را دنبال می کنند، بر انسان برتری جویند و انسان و دنیا را به نابودی بکشانند.
دماسنج «گرین دیلی» در مورد احتمال وقوع این رویداد درجه یک به ۱۰ را نشان می دهد. در حقیقت احتمال بسیار کمی برای غلبه روباتها بر انسان در اثر فعل و انفعال بیشتر میان انسان و ماشین وجود دارد.
● سقوط یک شهاب سنگ غول پیکر
دومین فرضیه نشان می دهد که زمین در اثر سقوط یک شهاب سنگ غول پیکر، دچار یک حادثه بزرگ می شود و به این ترتیب همانگونه که دایناسورها با برخورد شهاب سنگ به زمین منقرض شدند، انسان نیز نابود می شود و دنیا پایان می یابد. دماسنج "گرین دیلی"، احتمال وقوع این پدیده را ۴ به ۱۰ نشان می دهد.
● بیماری فراگیر
سومین فرضیه پیشنهادی این سایت، احتمال خطر همه گیری یک بیماری کشنده را مطرح می کند که می تواند آنفولانزای پرندگان و یا ویروس جدیدی باشد که ممکن است از فردا به سرعت گسترش یابد و میلیونها نفر را در کوتاهترین زمان نابود کند. دماسنج رقم وقوع این پدیده را ۵ به ۱۰ نشان می دهد.
● تقاضای فراتر از عرضه نفت
فرضیه چهارم پیشنهاد می کند که وجود انسان می تواند به سبب پدیده «قله نفت» (Peak Oil) نابود شود. براساس این فرضیه تقاضای نفت سوختی از عرضه آن فراتر می رود. احتمال وقوع این پدیده ۶ به ۱۰ است.
● تغییرات آب و هوا
پنجمین فرضیه که از بالاترین رقم احتمال وقوع برخوردار است، برپایه تغییرات آب و هوایی استوار شده است. به طوری که دماسنج گرین دیلی در این مورد رقم ۸ به ۱۰ را نشان می دهد. براساس این فرضیه، گرم شدن بیش از حد زمین در آینده ای نه چندان دور می تواند خطرات بسیار جدی را به وجود آورد و انسان و تمام جانداران زمین را به ورطه نابودی بکشاند.