پرونده
تعداد بازدید : 1460
خورشیــــد و رازهای ناگفتهاش
نویسنده : مریم ملی| دانشآموخته کارشناسیارشد اختر فیزیک
وقتی آفتاب دم صبح میافتد روی صورتتان، اگر به شما بگویند خورشید دقیقا مثل یکی از همان ستارههای چشمکزنِ آسمانِ تاریکِ شب است شاید به راحتی باورش نکنید، یا حداقل دلتان بخواهد فکر کنید یک وجه تمایز خاصی با بقیه ستاره های آسمان دارد. در حالیکه تنها تمایز خورشید با بقیه ستارهها این است که در فاصله کمی از سیاره ما قرار گرفته است و برای همین هم به شکلی متفاوت در آسمان دیده میشود. این روزها ستاره تاثیرگذار زندگی همه ما به شدت خبرساز شده است. در جریان انتشار تصاویر تازهای که جو خورشید را نشان میدهد، اطلاعات تازه و جدیدی رو شده است که قبلا دربارهاش هیچ نمیدانستیم. بخشهای تیره خورشید که در تصاویر هم میبینید، شگفتیهایی دارد که پیش از این ناشناخته بود. در خور ذکر است که محققان با انتشار واضحترین تصاویر خورشید اظهار کردند که اتمسفر این ستاره بسیار پیچیدهتر از چیزی است که در ابتدا تصور میشد. جالب است بدانید که این تصاویر را تلسکوپ «Hi-C» ناسا که یک تلسکوپ منحصر به فرد است، ثبت کرده؛ تلسکوپی که با پرواز یک موشک زیرمداری به فضا فرستاده شده است. در این پرونده میخواهیم دقیقترین عکس هایی را که از خورشید گرفته شده است ،با هم مرور کنیم و ستاره مادر منظومه شمسی را از زاویههایی جدید ببینیم.
ستاره مادر منظومه شمسیمان را چقدر میشناسید؟
خورشید یک ستاره معمولی است که نه می توان گفت خیلی جوان است و نه می توان آن را سالخورده بهحساب آورد. یک ستاره نسبتا میانسال که اگر نبود، زمین ما هم قطعا در شرایط فعلی قرار نمی گرفت. قطر خورشید حدود 109 برابر قطر زمین است(برای درک بهتر این عدد، باید بدانید که قطر زمین به طور متوسط 12500 کیلومتر است) و جرمش هم تقریبا می شود حدود 330 هزار برابر جرم زمین (برای درک بهتر این عدد هم باید بدانید جرم زمین به طور حدودی برابر با ده به توان 24 کیلوگرم است) اما با همه این عظمت، به اندازه کمتر از یک بند انگشت در آسمان ما زمینی ها دیده می شود؛ ستارهای که برای ما با تمام ستارگان جهان فرق دارد چون حیات ما به آن وابسته است. غیر از آن که زندگی بدون نور و گرما و انرژی این ستاره مهم غیر قابلتصور است، درک جهان بدون شناخت دقیق خورشید برایمان ممکن نیست. با فناوری و دانش فعلی، بشر نمیتواند به نزدیکی هیچ ستاره دیگری سفر و آن را از نزدیک مطالعه و بررسی کند ؛اما خورشید، این ستاره زرد رنگ دوستداشتنی همیشه همینجا در کنار ماست، میتوان ماموریتهای فضایی مختلف را برنامهریزی و از نزدیک دربارهاش تحقیق کرد. غیر از تلسکوپهای زمینی که تا به حال تصاویر جذابی از خورشید ثبت کرده اند ،تلسکوپهای فضایی در حال گشودن افقهایی نو در برابر چشمان ما هستند؛ تصاویری حیرتآور از حوادثی که روزانه در ستاره منظومه خورشیدی ما رخ می دهد. حتما با شنیدن نام تلسکوپ های فضایی خورشیدی به این فکر میافتید که وقتی میشود خورشید را از زمین به این وضوح دید، دیگر چه لزومی دارد که تلسکوپ و کاوشگر فضایی برای رصد خورشید به خارج از جو بفرستیم؟ جو، بهرغم همه مزایایی که برای زمین و ساکنانش دارد، یک دردسر بزرگ برای رصد اجرام آسمانی است؛ نوسانات جوی، غبار و آلودگی هوا و رطوبت باعث میشوند تلسکوپها نتوانند با دقت کامل تصاویر فضایی را ثبت کنند .برای همین تلسکوپها را به همراه کاوشگرها و موشک های مخصوص به خارج از جو میفرستند تا بدون مزاحمت جو از سوژههای مشخصی تصویربرداری کنند.
هیجانانگیزترین تصویر ثبت شده از خورشید
خوب به این عکس نگاه کنید، به نظرتان شبیه چیست؟ شاید بیشتر شبیه جوشیدن آب و غلغل کردن به نظرتان بیاید ولی اینها پلاسمای روی سطح خورشید هستند
یکی از هیجان انگیزترین تصاویری که از خورشید ثبت شده ، مربوط به 9 بهمن سال گذشته است. نمایی حیرتآور از اتفاقات غیر منتظره ای که روی سطح این ستاره در حال وقوع است. سطح زرد یکدستی که از اینجا(سیاره زمین) میبینیم به هیچ وجه صاف و یکنواخت نیست. این عکس را تلسکوپ خورشیدی Daniel K. Inouyeگرفته که در یکی از قله های جزایر هاوایی قرار گرفته است. خوب به این عکس نگاه کنید، به نظرتان شبیه چیست؟ شاید بیشتر شبیه جوشیدن آب و غلغل کردن به نظرتان بیاید ولی اینها پلاسمای روی سطح خورشید هستند که از هسته به سمت بالا حرکت کردهاند و حالا در حال خنک شدن روی سطح هستند و دوباره به سمت پایین حرکت میکنند. با این فرایند، گرما و میدان مغناطیسی از درون خورشید به بخشهای بیرونی جو یا تاج، منتقل میشود. مساحت هر یک از ساختارهای سلول مانندی که در این عکس میبینید، حدود هزار و 100 کیلومتر مربع است که همین موضوع نشان میدهد این نقاط بخشهای بزرگی روی خورشید هستند. فرایند دقیقی که در ایجاد این رشتههای داغ نقش دارد، هنوز ناشناخته مانده است. انتشار این عکس ها و بحث های علمی درباره آن به دانشمندان خورشیدشناس کمک میکند تا فوران شعله های خورشیدی و توفان های خورشیدی را که می تواند بر زندگی روی زمین تأثیر بگذارد، بهتر درک کنند. ابزار تصویربرداری این تلسکوپ میتواند جزئیاتی با اندازه ۲۵ کیلومتر را در سطح خورشید تفکیک کند. اگر تا به حال با کمک یک ذرهبین کوچک علفهای خشک یا کاغذ را سوزانده باشید، حتما درک خوبی از گرمای شدید نور متمرکزشده خورشید دارید! حالا تصور کنید به جای ذرهبینی کوچک آینه بزرگی با قطر چهار متر نور خورشید را در یک نقطه کانونی متمرکز کند، قطعا میزان نور و انرژی جمع شده به شدت زیاد و حتی خطرناک خواهد بود. مهندسها برای کنترل گرمای خورشید و آسیب نرسیدن به ابزارهای تلسکوپ طرحهای مختلفی را روی تلسکوپ Inouye اجرا کردهاند. آنها در کنار آینه اصلی یک خنک کننده نصب میکنند که بتواند دمای سیستم را کنترل کند.
در جستوجوی بخشهای تاریک و مجهول جو
ماجرای عکسهای جدید خورشید که چند روز پیش خبرساز شد، چیست و چرا باعث شگفتی محققان شده است؟
چند روز پیش تصاویر جدیدی از خورشید، ستاره مادر منظومه شمسی منتشر شد که شبیه تصاویر گرافیکی و شبیهسازی به نظر میرسید ولی کاملا واقعی بود. این عکسها توسط تلسکوپ فضایی
High Resolution Coronal Imager که به صورت مخفف به Hi-C معروف است، ثبت شد. محققان دانشگاه «سنترال لانکاشایر» و «مرکز پرواز فضایی مارشال» ناسا درباره جزئیات آن تحقیق کردند و در نتیجه اطلاعات جالبی دربارهاش منتشر شد؛ اما چرا این عکسها تا این حد خبرساز شدند؟ این تصاویر رازهایی از نادیدنیهای خورشید را برایمان آشکار کردند. بخشهایی از جو این ستاره که همیشه به نظر می رسید تاریک اند و حالا مشخص شده است که مملو از جریان گازهای الکتریکی با عرض 500 کیلومتر یعنی تقریبا مشابه فاصله تهران تا کرمانشاه بودند. گازهایی که دمایشان به 5 میلیون و 555 هزار و 37 درجه سانتیگراد میرسید! این را هم باید توجه داشت که تیم تحقیقاتی دانشگاه «لانکاشایر» گفته که دلیل مملو بودن جو خورشید از جریان گازهای الکتریکی، هنوز نامشخص است و تمرکز اصلی ستارهشناسان برای بررسی این موضوع خواهد بود.
دلایل شگفتانگیز بودن این نتایج
نتایجی که این تلسکوپ به دست میآورد ،به این دلیل شگفت انگیز است که ساختارهایی با ابعاد 0.01 درصد از حجم کل خورشید را با دقت خوبی رصد و تصویرش را ثبت کرده است؛ کاری شبیه به این که در انبار کاه به دنبال سوزن بگردید! همین توان رصدی بالا باعث شده است که جریانهای الکتریکی و مغناطیسی ظریف را در نقاط تاریک خورشید آشکار کند. عکسها و اطلاعات این چنینی کمک میکند خورشیدشناسها بفهمند جریان انرژی در لایه های خورشید چطور شکل گرفته است و با چه شرایطی به زمین و بقیه سیارات میرسد؟ انرژی و نوری که تصور زندگی بدون آن حتی برای یک روز غیر ممکن است. اگر بخواهیم ساده تر بگوییم که این تلسکوپ دقیقا در چه مقیاسی کار می کند، کافی است یک زمین فوتبال را تصور کنید. اگر از یک تلویزیون عادی به زمین فوتبال نگاه کنید، بیشتر قسمت های آن به نظر سبز و یکدست میآید. حالا اگر از یک مانیتور با کیفیت بالاتر از HD به همان زمین فوتبال نگاه کنید، حتی دانه دانه علف های روی زمین هم برایتان واضح و قابل تشخیص میشود؛ دقت تلسکوپHi-C و تصویری که از رشتههای مغناطیسی خورشید به دست میدهد، چیزی در حد همین تصویر مانیتور بالاتر از HD است!
نام «کرونا» از خورشید گرفته شده است؟!
«تاج» که در واقع جو بیرونی خورشید است در شرایط عادی و در نور شدید سطح خورشید، ناپیداست. جالب اینجاست که نام ویروس کرونا هم از همین بخش خورشید که در انگلیسیCorona گفته میشود، گرفته شده است چراکه زائدههایی شبیه به تاج در سطح آن وجود دارد؛ درست مثل تاج خورشید. فعالیتهای مغناطیسی خورشید نقش مهمی در پدیدههای سطح و تاج خورشید دارند. تصاویر با دقت بالا، کمک خواهند کرد تا معمای تاج خورشید بالاخره حل شود. معمایی که سالهاست ذهن اخترفیزیکدانها را درگیر کرده و هنوز جوابی برای آن پیدا نشده است، اینکه چرا دمای تاج خورشید که در جو قرار گرفته از دمای سطح آن که حدود ۵۵۰۰ درجه سانتیگراد است، داغتر است و به بیش از یک میلیون درجه سانتیگراد میرسد؟ کرونا یا همان تاج یکی از بخشهایی است که تمام کاوشگرهای فضایی با ماموریت رصد خورشید به دنبال کشف رازهای آن هستند.
منتظر شیرجه های «پارکر»
در جو خورشید باشید!
«پارکر» یکی از کاوشگرهای فضایی معروف و جدیدی است که خورشید را زیر نظر گرفته است. فاصله آن با سطح جوشان خورشید تنها به حدود ۶ میلیون کیلومتر میرسد. یکی از دانشمندان همکار در گروه فیزیک دانشگاه جانز هاپکینز در مصاحبهای گفته است: «متوجهم که این فاصله خیلی نزدیک به نظر نمیرسد اما تصور کنید فاصله زمین و خورشید را یک متر در نظر بگیریم. در این صورت فاصله کاوشگر با خورشید فقط ۴ سانتیمتر خواهد بود». او در جایی دیگر گفته است: «این کاوشگر سریعترین ساخته بشر هم خواهد بود. با سرعت ۶۹۰ هزار کیلومتر در ساعت، شما با چنین سرعتی میتوانید فاصله نیویورک تا توکیو را یک دقیقهای طی کنید». خورشید همواره زمین را با ذرات باردار و میدانهای مغناطیسی بمباران میکند. این جریانهای همیشگی که به «بادهای خورشیدی» موسوم است، ضمن اینکه به پدیده سحر انگیز شفق قطبی منجر میشود، آثار مخربی هم دارد. بادهای شدید خورشیدی میدان مغناطیسی زمین را تحت تاثیر قرار میدهند و در نتیجه سیستمهای مخابراتی مختل میشوند و شبکههای برق هم ممکن است آسیب ببینند. به همین دلیل دانشمندان به دنبال پیشبینی «توفانهای خورشیدی» هستند و کاوشگر پارکر میتواند در این زمینه کمک مهمی کند.
منابع این پرونده: phys.org، cnet.com، nypost.com