کسی نمیخواهد در نزدیکی زمین حباب بترکاند؟
سلام ببخشید دوستان مودمم خراب شده بود نتونستم بیام
بالای سرمان، جاییکه میدان مغناطیسی زمین با بادهای خورشیدی برخورد میکند، هزاران حباب گاز فراداغ در هر لحظه متورم میشوند و میترکند. با کشف این حبابها، دانشمندان بالاخره توانستهاند اندرکنش بین بادهای خورشیدی و میدان مغناطیسی زمین را درک کنند.
این کشف هیجانانگیز به کمک ناوگان فضایی کوچک آژانس فضایی اروپا، کلاستر، و ماموریت مشترک اروپایی- چینی دابلاستار انجام شده است. این ماهوارهها در ارتفاع 13 تا 19 برابر شعاع زمین حرکت میکنند و هر وقت که به نیمکره روشن زمین وارد میشوند، با این حبابها برخورد میکنند. این حبابها که چالههای چگالی نام دارند، فضاهایی هستند که چگالی گاز در آنها ناگهان به یکدهم مقدار اول خود افت میکند، اما دمای آن از یکصدهزار درجه سانتیگراد به دهمیلیون درجه سانتیگراد افزایش مییابد
در این نمای هنرمندانه، مغناطیسکره زمین به رنگ آبی در جریان بادهای خورشیدی قرار گرفته است. باد خورشیدی، گازی از ذرات باردار است که پیوسته از خورشید به بیرون تابیده میشود و در این تصویر از سمت چپ تصویر وارد میشود. در برهمکنش باد خورشیدی با مغناطیسکره زمین، یک منطقه ضربهای پایدار ایجاد میشود که ضربه کمانی نام دارد. این محدوده که با کمانی زردرنگ مشخص شده است، در مقابل مگنتوپاز، مرز خارجی لایه مغناطیسکره تشکیل میشود
وقتی ناوگان کلاستر برای نخستین بار از این حبابها عبور کرد، جرج پارکز، اخترشناس دانشگاه کالیفرنیا، برکلی فکر کرد که این اطلاعات عجیب و غریب مربوط به اختلالهای پیشآمده در ابزارهای فضاپیما است؛ اما وقتی هر چهار مدارگرد اطلاعات یکسانی را ارسال کردند، متوجه شد که این اطلاعات حقیقی است. پیشاز این هم فضاپیماهایی که از این منطقه عبور میکردند، حبابهای مشابهی را شناسایی میکردند و دانشمندان آنها را جریانهای داغ غیرعادی تفسیر میکردند؛ اما پارکز حدس زد که حبابهایی که کلاستر پیدا کرده است، منشا متفاوتی دارد.
او توانست نشانههای این حبابها را در دادههای دابلاستار که در هربار گردش به دور زمین، معمولا از بیست تا چهل حباب عبور میکند نیز بیابد. پارکز و همکارانش با ارتباط دادن دادههای مختلف فضاپیماها فهمیدند این حبابها تا هزار کیلومتر گسترده میشوند و احتمالا تا ده ثانیه هم دوام میآورند، سپس میترکند و جای خود را به بادهای خورشیدی چگالتر و خنکتر میدهند.
این گروه تحقیقاتی هنوز از منبع انرژی این پدیده مطمئن نیست، اما شواهد مهمی وجود دارند که برخورد بادهای خورشیدی با میدان مغناطیسی زمین که لایهای مرزی به نام موج کمانی ایجاد میکند، انرژی مورد نیاز انبساط این حبابها را فراهم میکند. ضربههای کمانی در جایجای طبیعت دیده میشوند. آشناترین آنها را در مقابل دماغه کشتیها میتوان یافت، همان برجستگی آب سفیدی که جلوتر از کشتی حرکت میکند. در پروازهای فراصوت هم این پدیده دیده میشود که به دیوار صوتی مشهور است. وقتی هواپیما با سرعتی بیشتر از سرعتصوت در هوا حرکت میکند، امواج صوتی در مقابل هواپیما جمع میشوند و انرژی درنهایت به شکل صدای کر کننده شکستهشدن دیوار صوتی تلف میشود. ضربه کمانی بین میدان مغناطیسی زمین و بادهای خورشیدی هم از بسیاری جهات شبیه به دیوار صوتی است، اما مهمترین تفاوت آن با انواع آشنای امواج ضربهای این است که دانشمندان هنوز نمیدانند که چه چیزی متناظر با شکستهشدن دیوار صوتی است و ضربه کمانی انرژی خود را چگونه تخلیه میکند
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
هواپیمای جنگنده با سرعت فراصوت از دیوار صوتی که یک موج ضربه ای کمانی است، عبور میکند.
این حبابهای تازه کشفشده میتواند راهنمای خوبی برای یافتن این قطعه گمشده باشد. کار فعلی اخترشناسان جمعآوری اطلاعات بیشتری از این حبابها است تا بتوانند مدل دقیقی را تهیه کنند و آن را با شبیهسازیهای رایانهای بیازمایند. ممکن است این حبابها در اثر انرژی فراوان موجود در ضربه کمانی ایجاد شوند، اما برای اطمینان یافتن از صحت این گمان باید منتظر مقایسه نتایج شبیهسازیها و حقایق ارسالی ماهوارهها بود که آنهم به این زودیها امکانپذیر نیست
سرنوشت مادری که فرزندانش را ببلعد
تکشاخ V838، شاید برای بهخاطر سپردن نام آسانی نباشد، اما تصویرش یکی از ماندگارترین تصاویری است که تلسکوپ فضایی هابل در سالهای اخیر تهیه کرده است. هابل در سالهای 2002 و 2003، شش تصویر از این ستاره تهیه کرد که آن را در حال فوران مواد به بیرون نشان میداد. باگذشت زمان، پرتوهای نور درخشان ستاره ابر بسیار بزرگی از گاز و غبار را روشن کرد که پهنایش به یک سال نوری میرسید. اما چه عاملی موجب فوران این مواد و تشکیل چنین ابر بزرگی شده بود؟ گروهی از اخترشناسان حدس میزنند این منظره، صحنه نابودی سیارات این منظومه ستارهای است. آنها میگویند گویی ستاره مادر سیاراتش را بلعیده است
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اخترشناسان سالها بود که تکشاخ V838 را یک ستاره متغیر معمولی تشخیص داده بودند، اما در سال 2002 این ستاره ناگهان ششصدهزار بار درخشانتر از خورشید شد و با قدر مطلق 8- ، یکی از درخشانترین ستارگان کهکشان راهشیری لقب گرفت. بهمرور زمان، پرتوهای نور این فوران اطراف ستاره را روشن کرد و هالهای عظیم را در اطراف ستاره نمایان ساخت، ابری کروی متشکل از مواد خامی که سالها به بیرون از ستاره فوران کرده بود. اما ستاره آرام نگرفت و سه بار پشتسرهم فوران کرد. تکشاخ V838 به موجودی شگفتانگیز تبدیل شده بود.
اکنون مدتی است اخترشناسان در تلاشند این معما را حل کنند که چه عاملی توانسته این ستاره را سه بار به این فورانهای بسیار قدرتمند بکشاند و دوباره آنرا آرام کند. آنها مدلهای مختلفی را ارایه کردهاند، مثلا یک ستاره نوترونی یا کوتوله سفید درون یک غول سرخ گیر افتاده و فوران کرده است، یا دو ستاره همدم در یک منظومه دوتایی بههم برخورد کردهاند و مقادیر عظیم انرژی آزاد کردهاند. اما به تازگی، گروهی بینالمللی از اخترشناسان به سرپرستی آلون رتر از دانشگاه ایالتی پن، در مقالهای پیشنهاد دادهاند که مدل شکار سیارات با مشاهدات سازگاری بیشتری دارد. آنها پیشنهاد کردهاند این فورانهای سهگانه زمانی روی داده است که ستاره تکشاخ V838 سه سیاره هماندازه مشتری را بلعیده بود!
در گذشتهای نزدیک، نخستین سیاره به لایه خارجی ستاره مادر نزدیک و اندکی بعد به مادر ملحق شد. افزایش چگالی درون جو ستاره سبب شد حرکت سیاره کند شود و در مسیری مارپیچی به مرکز ستاره نزدیک شود. سیارات مشتریمانند دارای مقادیر عظیمی دوتریوم (ایزوتوپ هیدروژن با یک پروتون و یک نوترون در هسته) هستند، اما جرم آنها بهاندازهای نیست که فشار گرانشی در هستهشان شرایط گداخت هستهای را فراهم کند. اما سیاره اول در نزدیکیهای هسته ستاره، دمای یکصدهزار درجه کلوین را احساس کرد و همین برای آغاز فرآیند همجوشی هستهای دوتریوم کافی بود. سوخت هستهای تازهای به هسته ستاره رسیده بود و انفجاری بسیار عظیم در ستاره تکشاخ V838 بهوقوع پیوست. این نخستین فورانی بود که اخترشناسان ثبت کردند.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
با این فوران، ستاره منبسط شد و دو سیاره دیگر را نیز به دام انداخت. آن سیارات هم به سرنوشت سیاره اول دچار شدند و فورانهای دوم و سوم نیز به وقوع پیوست. محاسبات اخترشناسان نشان میدهد انرژی آزادشده در این فرآیند سیارهخوری با مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل از این ستاره بهخوبی همخوانی دارد
وقتی شانس زندگی دوباره به سراغ موجودی تنها بیای
جسدهای ستارهای چگال قدیمی و رها شده در فضا، اگر گذارشان به ابرهای گازی شیرخوارگاههای ستارهای بیفتد، شانس دومی برای زندگی پیدا خواهند کرد. پژوهشگران در تحلیلهای جدید خود نشان دادهاند این جسدهای تنها که چیزی جز ستارگان نوترونی نیستند، با فروریزش گاز بر سطحشان، پرتوهای ایکس میتابانند
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
شرح عکس: صدها منبع پرتو ایکس ناشناخته در تصویر رصدخانه فضایی تابش ایکس چاندرا از مرکز کهکشان راهشیری شناسایی شده است
بدین ترتیب، این ستارگان نوترونی تنها میتوانند عامل صدها منبع ناشناخته تابش ایکس در نزدیکی مرکز کهکشان خودمان باشند که پیشازاین جفتهای ستارهای تشخیص داده شده بودند. اما رصدهای جدید تلسکوپهای فضایی تابش ایکس، مشخص کرد این منابع ناشناخته نمیتوانند ستارگان معمولی باشند.
ستاره نوترونی، هسته کوچک و فوقچگالی است که پس از انفجار ابرنواختری ستارگان ابرسنگین برجای میماند. مدلهای تحول کهکشانی پیشبینی میکنند که یکصدمیلیون ستاره نوترونی در کهکشان راهشیری وجود داشته باشد؛ اما شناسایی این ستارگان بسیار دشوار است، چراکه اغلب آنها هیچ تابشی از خود ساطع نمیکنند. اما برخی از آنها را میتوان آشکار کرد. ستارگان نوترونی جوانی که تنها چندمیلیون سال از عمرشان گذشته، امواج رادیویی میتابانند و آنهایی که در یک منظومه دوتایی بر گرد ستارهای معمولی میگردند، مواد خام ستارهای را از همدم خود جذب میکنند و پرتوهای ایکس میتابانند.
پیشاز این بسیاری از اخترشناسان پیشنهاد داده بودند که ستارگان نوترونی پیر و تنها هم میتوانند با جذب گاز از ابرهای گاز چگال مرکز کهکشان، پرتوهای ایکس بتابانند. اما به عقیده شائونگ نان ژانگ، اخترشناس دانشگاه چشینگوآ در پکن، تنها ایراد این پیشنهاد این بود که کسی نتوانسته بود آنها را رصد کند. اما اکنون، وی و همکارانش حدس میزنند که اغلب هشتصد جرم ناشناخته تابنده پرتوهای ایکس که رصدخانه فضایی چاندرا آنها را در نزدیکی مرکز کهکشان پیدا کرد، همین دسته از ستارگان نوترونی هستند.
این گروه با تحلیل تصاویر رادیویی کهکشان توانستند موقعیت ابرهای گاز را در اطراف مرکز کهکشان تعیین کنند. با مقایسه این نقشه و موقعیت اجرام تابنده پرتوهای ایکس، آنها متوجه شدند که درخشانترین این اجرام از ابرهای فشردهتر گاز عبور میکنند، جایی که ستارگان جدید متولد میشوند، و آنهایی که کمنورترند اغلب در نواحی نسبتا کمچگال یافت میشوند.
بیشتر ستارگان نوترونی تنهایند تا آنکه عضو یک مجموعهای چند ستارهای باشند. ستارگان نوترونی همدمدار آنقدر درخشان هستند که در طولموج ایکس دیده شوند، چرا که نسبتا جوانند و میدان مغناطیسی قدرتمندی دارند. این میدان مغناطیسی مانع از انباشتهشدن گاز محیط در منظومه ستارهای میشود. بدین ترتیب بسیاری از منابع تابش ایکس باید ستارگان نوترونی تنها باشند.
این پدیده در مناطقی که ماده میانستارهای بهاندازه کافی چگال وجود داشته باشد، محتمل است. البته به این نکته نیز باید توجه کرد که تولید پرتوهای ایکس به این روش بازدهی مناسبی ندارد و نمیتوان این پدیده را به تنهایی به درخشانترین منبعهای پرتوی ایکس مرتبط کرد.
اما همه اخترشناسان با این نظر موافق نیستند. مارتن وانکرکویجک، اخترشناس دانشگاه تورنتو میگوید: روش اندازهگیری درخشندگی حقیقی هر منبع پرتو ایکس، این است که تخمین بزنیم چه کسری از انرژی این پرتو را گرد و غبار میانستارهای بین ما و منبع جذب کرده است. بدین ترتیب، ارتباط بین درخشندگی منبع و مقدار گاز اطراف آن بیمعنی خواهد شد. اما این بدان معنی نیست که ایده ستارگان نوترونی تنها نادرست باشد، بلکه بدان معنی است که برای اثبات این موضوع به شواهد بیشتری نیاز است.