در سال 1906 و با نمرات خيره‌كننده‌اي آزمون‌هاي دانشگاه را پشت سر گذاشت و به اين ترتيب مقدمات ادامه تحقيقات وي در مدرسه پزشكي سنت ماري و اين بار تحت نظر سر آلمروت رايت از پيشگامان درمان واكسيناسيوني فراهم شد. در سال 1908 و با بالاترين نمرات، مدرك كارشناسي ارشد خود را كسب كرد تا اين‌كه جنگ جهاني اول شروع شد. در طول جنگ نيز در بخش پزشكي خدمات زيادي به كشور خود و نيروهاي متحد آن كرد. وي پس از جنگ و تا سال 1944 بتدريج به بالاترين سطوح تدريس در دانشگاه دست يافت تا نامش در دنيا زبانزد شود. فلمينگ در دوره‌هاي نخست كار در دنياي پزشكي بشدت به فعاليت باكتري‌هاي طبيعي و گندزداها علاقه‌مند شده بود. او هنگام جنگ جهاني اين امكان را به دست آورد تا به مطالعات خود در اين خصوص ادامه دهد. طي اين تحقيقات بود كه توانست در سال 1922 ماده‌اي را كشف كند كه آن را ليسوزيوم ناميد. ليسوزيوم آنزيمي است كه در بدن انسان توليد مي‌‌شود و در تركيبات مخاط و اشك وجود دارد و در عين حال به سلول‌هاي بدن آسيب نمي‌‌رساند. اين ماده اگرچه برخي از ميكروب‌‌ها را از بين مي‌‌برد، ولي در برابر ميكروب‌هاي خاصي كه به انسان آسيب مي‌‌رساند، بي‌اثر است. اين كشف با وجود جالب بودن از اهميت چنداني برخوردار نبود. اما در سال 1928 ميلادي فلمينگ كشف بزرگ خود را به انجام رساند. يكي از ظروف حاوي كشت باكتري موسوم به استافيلوكوك در معرض هوا قرار گرفت كه در نتيجه برخي قسمت‌هاي آن از كپك پوشيده شد. وي متوجه شد ماده‌‌اي كه كپك توليد مي‌‌كند، پادزهر باكتري استافيلوكوك است. وي توانست نشان دهد كه اين ماده از رشد بسياري از انواع باكتري‌هاي مضر براي انسان جلوگيري مي‌كند. فلمينگ اين ماده را پني‌سيلين ناميد. اين دانشمند برجسته در سال 1915 با سارا ماريون ايرلندي ازدواج كرد، اما او در سال 1949 درگذشت. فلمينگ بار ديگر در سال 1953 و اين بار با يكي از همكارانش در مدرسه پزشكي سنت ماري ازدواج كرد.

سرانجام اين باكتري‌شناس شهير و برنده جايزه نوبل در 11 مارس 1955 از دنيا رفت، با اين حال بر همگان روشن است كه علم پزشكي همواره با نام‌هايي همچون فلمينگ زنده است.

در هر حال به رغم اين كه اكسيژن عامل پشتيبان فرآيند احتراق است ولي به خودي خود قابل اشتعال نيست. به بيان ساده وقتي مي‌گوييم ماده‌اي اشتعال‌پذير يا غيراشتعال‌ است، منظور اين است كه آن ماده چنان واكنش شديدي با اكسيژن دارد كه نتيجه آن توليد شعله است. هيدروژن ماده‌اي غيرقابل اشتعال است و در واكنش بخار آب توليد مي‌كند. اما اكسيژن غيرقابل اشتعال نيست، چون به خودي خود واكنش نشان نمي‌دهد. اتم‌هاي هيدروژن و اكسيژن در آب از قبل با هم واكنش دارند و دوباره واكنش ـ يا سوختن ـ را نشان نمي‌دهند، مگر واكنش آنها معكوس شود و تنها راه انجام آن هم الكتروليز است. واقعيت اين موضوع در ملكول آب نهفته است كه در آن پوسته‌هاي الكترون يا همان اربيتال‌ها پر شده‌اند. همان‌طور كه مي‌دانيد الكترون‌ها به حول هسته يا مركز اتم مدارگردي مي‌كنند. عناصر مختلف نيز از هسته‌هايي با اندازه مختلف برخوردارند. از طرفي هر پوسته يا مدار هسته مي‌تواند تنها شمار محدودي از الكترون‌ها را در خود نگه دارد و اگر ظرفيت حداكثري يك پوسته يا اربيتال پر نشود، عنصر مربوط عموما واكنش‌پذيرتر خواهد شد. ولي وقتي تركيبي شكل مي‌گيرد، اتم‌ها دست به شراكت‌گذاري الكترون‌هاي خود مي‌زنند و براي تشكيل يك تركيب كمتر واكنش‌پذير اربيتال‌هاي هسته‌اي را تكميل مي‌كنند.

بنابراين براساس يك قانون پايه شيمي كه نمي‌توان خصوصياتي از يك تركيب را از خصوصيات عناصر متشكله آن به دست آورد، وقتي 2 عنصر هيدروژن و اكسيژن براي تشكيل تركيب آب متحد مي‌شوند، در واقع تركيبي پايدارتر از آنچه خود به تنهايي بوده‌اند را تدارك مي‌بينند و ديگر نمي‌توان انتظار خصوصيات واكنشي مجزاي هر كدام را داشت.

حميده حسيني

منبع: focus

اگر تصاويري از تيتان را پيش روي شما قرار دهند و ندانيد كه متعلق به اين جرم آسماني هستند، ممكن است تصور كنيد تصاويري از مريخ يا زمين را به شما نشان داده‌اند. اتفاقا تصاويري از اين قمر طبيعي به افراد مختلف نشان داده شد و آنها به تصور اين‌كه مربوط به قسمت‌هاي مختلفي از زمين هستند نظرات خود را بيان كردند. يكي از سوال‌شوندگان تصوير مورد نظر را شبيه بخشي از سواحل كاليفرنيا مي‌دانست. شخص ديگري تصوير پيش رويش را به طرز شگفت‌انگيزي مشابه يكي از مناطقي مي‌دانست كه در كودكي در آنجا حضور داشته است.

زماني كه نام تيتان شنيده مي‌شود كاوشگر هويگنس نخستين عنواني است كه به ذهن خطور مي‌كند. هويگنس پس از جدا شدن از فضاپيماي كاسيني و رهسپار شدن به سوي تيتان به مدت 3 هفته و در ارتفاع پايين به حركت خود ادامه داد. تمامي آنها كه در اين ماموريت هيجان‌انگيز حضور داشتند ارتباط عميق عجيبي با هويگنس برقرار كرده بودند، اكثر آنها نه تنها بخش قابل توجهي از عمر تحقيقاتي و علمي خود را صرف اين ماموريت كرده بودند، بلكه تمام فكر و تمركز خود را روي طراحي سيستم‌هاي مختلف و تجهيزات آن معطوف كرده بودند چون مي‌دانستند هويگنس به سوي سرزميني ناشناخته حركت مي‌كند. آنها با اين تصور ماموريت را دنبال مي‌كردند كه تيتان شباهت زيادي با اقمار طبيعي سيارات ديگر منظومه شمسي نظير قمر آتشفشاني كاليستو يا شياردار گانيمد مشتري داشته باشد.

صبح روز 14 ژانويه سال 2005 فرا رسيد. در مركز ماموريت‌هاي فضايي اروپا واقع در دارمستات آلمان بهت عجيبي در صورت تمامي دانشمندان ديده مي‌شد كه به تصاوير دريافت شده از تيتان خيره شده بودند. آنها هرگز تصور نمي‌كردند سطح اين قمر تا اين حد شبيه زمين باشد. همچنان كه هويگنس با استفاده از چتر مخصوص در تيتان فرود مي‌آمد، تصاوير هوايي، كانال‌هاي رودخانه‌اي انشعابي متعدد را در سطح اين قمر نشان مي‌دادند. هويگنس روي سطح ريگزار مرطوبي فرود آمد كه گويي بتازگي جريان سريعي از آب‌هاي باراني در آن وجود داشته است. آنچه درخصوص تيتان عجيب و ناسازگار به نظر مي‌رسيد شباهت وهم‌انگيز آن با زمين بود.

اكنون 5 سال از آن روزها گذشته است و دانشمندان پروژه هويگنس فرصت كافي براي تجزيه و تحليل و قبول يافته‌هاي اين كاوشگر داشته‌اند. آنها در اين مدت توانسته‌اند تصوير بزرگ‌تر و دقيق‌تري از تيتان براي خود ترسيم كنند. هويگنس بيش از 60 بار به دور مدار زحل چرخيده است و در حقيقت تصوير نهايي و بزرگي كه از تيتان در اختيار دانشمندان قرار گرفته است از به هم چسبيدن خرده تصاويري است كه در خلال اين گردش‌ها برداشته شده است. تيتان از حيث ابعاد بزرگ‌تر از عطارد، از بعد ديناميك بودن فعال‌تر از مريخ و درخصوص اتمسفر، جوي ضخيم‌تر از زمين دارد. از اين رو شايد بتوان گفت تيتان دست كمي از يك سياره ندارد. در سطح اين قمر طبيعي انبوهي از فرآيندهاي ژئولوژيكي در حال جريان است كه نقش اصلي را در شكل‌دهي به سطح آن ايفا مي‌كنند. متان در سطح تيتان همان نقشي را ايفا مي‌كند كه آب روي زمين دارد. اين گاز از سطح درياچه‌ها و ابرهاي تيتان تبخير شده و در ادامه در بستر غارها و درهاي سطح آن رسوب كرده و سپس راهي محل قبلي خود يعني درياچه‌ها مي‌شود. نكته جالب توجه اين است كه اگر در اتمسفر تيتان تنها كمي اكسيژن وجود داشت و دما نيز اينقدر بالا نبود ـ دما حدود 180 درجه سيليسيوس است ـ بدون شك با حضور در آن احساس مي‌كرديد در محل زندگي عادي خود قرار داريد.

تا پيش از آغاز ماموريت كاسيني، تصور ما از تيتان بسيار تك بعدي بود. زماني كه فضاپيماي وويجر در سال‌هاي 1980 و 1981 پروازهاي تاريخي در نزديكي سطح آن انجام داد تصويري از تيتان در اختيار دانشمندان قرار داد كه شباهت زيادي به توپ بيليارد نارنجي رنگ داشت. در دهه 90 نيز تلاش‌هاي زيادي از روي زمين براي رصد تيتان صورت گرفت كه بهترين نتايج آن نقشه مادون قرمز از جرم آسماني تيره و روشن بود. با اين حال دانشمنداني كه تيتان را زير نظر داشتند همواره از ارائه توصيف دقيقي از آن عاجر بودند و هر لحظه اين امكان وجود داشت تا با ارائه تنها يك عبارت دقيق توصيفي از آن توجه جهانيان به اين قمر مرموز جلب شود. اما با پيشرفت فناوري‌هاي نوين تصويربرداري و آغاز ماموريت كاسيني اين تصورات نادرست از ميان رفتند، به طوري كه اكنون مي‌توانيم با تكيه به تصاوير به دست آمده از تيتان درياهاي مملو از شن يا اتمسفر موجود بر فراز قطب شمال تيتان در تابستان‌ها يا حتي يك روز ابري در منطقه درياچه جنوبي آن را بدقت مورد ارزيابي قرار دهيم.

عرض‌هاي جغرافيايي پايين تيتان تركيبي از تپه‌هاي روشن و ناهموار است كه سطح وسيعي از منطقه‌اي موسوم به Xandua را پوشانده‌اند. در كنار آنها درياهايي پر از شن‌هاي سياه ديده مي‌شوند كه در نگاه نخست مملو از مايعات به نظر مي‌رسند. تپه‌هاي شني تيتان تا يكصد متر نيز ارتفاع دارند كه از اين حيث با نمونه‌هايي كه در گوشه و كنار زمين نيز هستند. شباهت‌هاي زيادي دارند. اين تپه‌ها تا صدها كيلومتر وسعت دارند و سهم قابل توجهي در شكل‌دهي به سطح ناهموار تيتان دارند. البته درخصوص منشأ شكل‌گيري توده‌هاي شني تيتان و زمين تفاوت‌هاي فاحشي وجود دارد، به طوري‌كه دانشمندان متوجه شده‌اند شن‌هاي سياه تيتان نه به خاطر سيليكات‌هايي نظير كوارتز (كه در زمين منشأ اصلي شكل‌گيري شن‌هاي تيره رنگ هستند) بلكه به واسطه هيدروكربن‌هايي است كه در سطح اين قمر طبيعي وجود داشته و موجب شده شن‌هاي سياه آن همچون انبوهي از دانه‌هاي تيره رنگ قهوه به نظر برسند.

با گشتزني در اطراف قطب‌هاي تيتان مي‌توان هيدروكربن‌هاي مايع پيدا كرد. انبوهي از درياچه‌هاي كوچك در گودال‌ها با شيب تند كه چند ده كيلومتر عرض دارند. درياهايي همچون Kraken Mare كه به بزرگي درياي خزر هستند از جمله عوارض طبيعي ديدني اطراف قطب‌هاي تيتان به شمار مي‌آيند. تحقيقات دانشمندان نشان مي‌دهد سطح درياچه‌هاي تيتان در گذر زمان با تغييرات زيادي همراه مي‌شود.

پس از نزديك شدن فضاپيماي وويجر به تيتان، دانشمندان متوجه شدند اين جرم فضايي ممكن است داراي چرخه متان همراه با ابر، باران و درياهايي مشابه چرخه هيدرولوژيكي زمين باشد. اين تصور بر اين اساس شكل گرفت كه دماي سطح تيتان به نقطه سه‌گانه متان نزديك است و اين دقيقا مشابه آن چيزي است كه در زمين و در خصوص دماي سه‌گانه آب ديده مي‌شود. در اين دما گاز، خاك و مايع به طور همزمان وجود دارند. آيا اين وضعيت به معناي آن است كه تغيير در جريان ميان سه حالت ماده در سطح تيتان عامل اصلي تنظيم‌كننده دماي اين قمر طبيعي است؟ يا اين‌كه اين امر كاملا تصادفي است؟

نخستين شواهد روشن درخصوص وجود آب در تيتان به تشخيص اوليه دانشمندان در دهه 90 باز مي‌گردد، زماني كه توانستند با استفاده از تلسكوپ‌هاي زميني ابرهاي شكل گرفته در ارتفاعات بالاي تيتان را مورد بررسي قرار دهند. اين ابرها نشان از متان متراكم شده دارند. در سال‌هاي بعد و با استفاده از تلسكوپ‌هاي قدرتمندتر و همچنين آغاز ماموريت كاسيني، دانشمندان قادر به مشاهده اين ابرها در لحظات مختلف شدند. آنها ابرها را در حال شكل گرفتن از ستون‌هاي مه‌آلود (دقيقا مشابه آنچه در زمين روي مي‌دهد) مشاهده مي‌كردند. در ادامه اين ابرها در قالب قطرات باران به سطح تيتان باز مي‌گشتند. در برخي مناطق تيتان، كاسيني سطوح تيره رنگي را نشان داده است كه دانشمندان تصور مي‌كنند در اين نقاط باران باريده است.

كاسيني مستقيما به بررسي دقيق رسوبات سطح تيتان و نقش آنها در شكل‌گيري عوارض طبيعي آن نپرداخته است، اما در نقطه مقابل تصاوير هوايي هويگنس جاي هيچ شكي را بر جاي نگذاشته‌اند كه حداقل بخش‌هايي از چشم‌انداز وسيع تيتان به وسيله بارش‌هاي گسترده و جاري شدن جرياني تند از مايعات شكل گرفته است.

در زمين انرژي خورشيد آنقدر زياد است كه هر سال يك متر آب تبخير مي‌شود. اتمسفر زمين اين توانايي را دارد تا تنها مقادير اندكي از رطوبت را تا پيش از شكل‌گيري ابرها و آغاز بارش باران در خود نگاه دارد. از اين رو آب و هواي زمين و تعادل نهفته در آن وابستگي قابل توجهي به بارش باران در بازه‌هاي زماني كوتاه يك يا 2 هفته‌اي دارد. اما در تيتان وضعيت چيز ديگري است. نور ضعيف و در نتيجه انرژي ناچيز خورشيد اين توانايي را دارد تا تنها يك سانتي‌متر تبخير را در طول سال موجب شود. اما در نقطه مقابل، اتمسفر آن كه ضخيم‌تر از اتمسفر زمين است توانايي قابل توجهي در نگهداري مايعاتي معادل 10 متر را دارد. در نتيجه سيلاب‌هاي عظيم فرآيند طبيعي عادي در تيتان به شمار مي‌آيند. تصور دانشمندان بر اين است كه نقطه فرود هويگنس نيز محل جريان يكي از اين سيلاب‌هاي عظيم بوده است كه احتمالا يك ماه پيش از فرود آن جاري بوده است.

تيتان و زمين از حيث تغييرات جوي نيز شباهت‌هاي زيادي با يكديگر دارند. اين دو جرم فضايي طي ده‌ها هزار تا ميليون‌ها سال گذشته همواره دستخوش اين نوع تغييرات بوده‌اند كه البته عصر يخبندان يكي از مهم‌ترين اين تغييرات عظيم به شمار مي‌آيد. نخستين بار در قرن نوزدهم ميلادي دانشمند اسكاتلندي به نام جيمز كرول متوجه اين موضوع شد كه نيروهاي جاذبه‌اي ناشي از ساير سيارات بتدريج زاويه مورب ميان قطب‌هاي زمين را دستخوش تغيير قرار مي‌دهند كه در نتيجه اين تغيير، شدت گرماي خورشيد در زمين نيز با تغيير همراه مي‌شود. همين تغيير، پايه‌گذار شكل‌گيري عصر يخبندان در زمين بوده است. در تيتان تابستان جنوبي در مقايسه با بخش شمالي كوتاه‌تر اما شديدتر است. اما علت اصلي چيست؟ دانشمندان متوجه شده‌اند زحل و در نتيجه تيتان مدار بيضي شكلي به دور خورشيد دارند. آنها در تابستان جنوبي حدود 10 درصد بيشتر به خورشيد نزديك مي‌شوند. احتمالا اين فصول نامتقارن موجب پمپاژ تركيبات فراري نظير متان و اتان از بخش جنوبي به شمالي تيتان مي‌شود و به همين دليل است كه بخش شمالي، درياچه‌ها و درياهاي بيشتري از اين مواد دارد.

تمامي تلاش‌هايي كه درخصوص پرده برداشتن از رازهاي بيشمار تيتان صورت مي‌گيرد تنها براي پاسخ دادن به يك پرسش اساسي است: آيا حيات در تيتان وجود دارد؟ به گفته يكي از زيست‌شناسان علوم سياره‌اي، اگر حيات در تيتان وجود داشته باشد به گونه‌اي نخواهد بود كه انسان‌ها قادر به زندگي با يكي از ساكنان اين قمر در يك محيط سربسته باشند! دكتر ويليام بينز در اين رابطه مي‌گويد: هاليوود با بيگانگان تيتاني مشكلاتي خواهد داشت!

اگر روزگاري فضاپيمايي حامل يكي از اين موجودات تيتاني باشد، بدون شك گازهاي منتشر شده از بدن او باعث مرگ هر جانداري در نزديكي او مي‌شود. در چنين شرايطي حتي كوچك‌ترين حركت در نفس يك جاندار تيتاني در نزديكي انسان به شكل باور نكردني براي انسان‌ها مخوف و وحشتناك است.

دكتر بينز در ادامه مي‌گويد: با اين حال از ديدگاه من اين موضوع جالبي به نظر مي‌رسد! غم‌انگيز نبود اگر عجيب‌ترين گونه‌هاي حياتي كه در كهكشان موفق به كشف آنها مي‌شديم، درست مثل ما بودند، تنها با رنگ آبي و دم! احتمالا او به موجودات فضايي كه در فيلم آواتار نمايش داده شده‌اند، اشاره دارد.

تيتان بزرگ‌ترين قمر زحل ـ دومين سياره بزرگ منظومه خورشيدي ـ است كه در فاصله 4/1 ميليارد كيلومتري از خورشيد واقع شده‌است. اين قمر در 25 مارس 1655 ميلادي توسط كريستين هويگنس هلندي كشف شد.

تيتان با چشم غيرمسلح قابل رؤيت نيست، ولي مي‌توان آن را به وسيله تلسكوپ‌هاي آماتوري يا حتي برخي دوربين‌هاي دو چشمي قوي مشاهده كرد. تيتان كه دومين قمر بزرگ در سامانه خورشيدي است غالبا با مشخصات سياره خوانده مي‌شود چون از جهات گوناگون داراي مشخصه‌هاي ويژه يك سياره است.

اتمسفر تيتان غالبا از نيتروژن است. با اين حال انبوهي از متان و اتان نيز در آن ديده مي‌شود و وجود باد و باران، سطح تيتان را به شكلي مشابه سطح زمين تبديل كرده است.

مهدي پيرگزي

منابع: Scientific American

noojum.com