نجوم و اخترفیزیک

جدیدترین تحلیل داده‌های فضاپیمای جونو و کاسینی از سیاره‌های غول گازی مشتری و زحل توانسته اطلاعات جالبی دربارۀ چگونگی شکل‌گیری سیاره‌ها در منظومه شمسی و رفتارشان، ارائه دهد.

به گزارش بیگ بنگ، «دیوید استیونسون» محقق از کَلتک بیان کرد: «داده‌های جامعِ مربوط به مغناطیس و جاذبه خیلی ارزشمند است، ولی گیج‌کننده نیز میباشد. اگرچه هنوز چند معما در مورد سیارات گازی منظومه شمسی نیاز به توضیح دارد، اما همین داده‌های جدید نیز می تواند ایده‌های ما دربارۀ چگونگی شکل‌گیری سیاره‌ها، چگونگی ایجاد میادین مغناطیسی توسط آنها و چگونگی وزش باد را تغییر دهد.»

قبل از اینکه کاسینی در سال ۲۰۱۷ در طی شیرجه نهایی به درون سیاره زحل به کارش پایان بدهد، به مدت ۱۳ سال به دور زحل چرخید؛ در حالیکه جونو به مدت ۲٫۵ سال در حال چرخش به دور مشتری میباشد. موفقیت جونو در طی عملیاتش به مقصد مشتری، مرهونِ طراحی خلاقانه است. ابزارها و دستگاه‌های آن تنها با انرژی خورشیدی تامین می شوند و توانایی مقاومت در برابر محیط‌های شدید تابشی را دارند.

به گفته استیونسون، تعبیه‌یِ یک حسگر ریزموج در جونو، تصمیم خوبی بود. او همچنین افزود: «استفاده از ریزموج‌ها برای بررسی اتمسفر، کار درستی بود، اما در عین حال اقدامی غیرمتعارف بود.» داده‌های ریزموج موجبات شگفتی دانشمندان را فراهم کرده است؛ به ویژه با نشان دادنِ اینکه اتمسفر سیارات گازی ترکیبی است، چیزی که نظریه‌های قراردادی آن را پیش‌بینی نکرده بودند.

محققان در حال بررسی رویدادهای اتمسفری هستند که باعث تجمع مقادیری یخ، مایع و گاز در بخش‌های مختلف جو این سیارات می شوند و این رویدادها را بعنوان توضیحات احتمالی قلمداد می کنند. سایر دستگاه‌های نصب شده بر روی جونو از قبیل حسگرهای مغناطیسی و جاذبه، نیز داده‌های نامتعارف و گیچ کننده‌ای را به زمین مخابره کرده‌اند. میدان مغناطیسی دارای مناطق خاصی است (مناطقی که میدان مغناطیسی در آنها به طرز نامعقولی زیاد یا کم است)، و همچنین تفاوت قابل توجهی میان نیمکره‌های شمالی و جنوبی وجود دارد.

داده‌های جاذبه تایید می کند که در میانه مشتری که دستکم ۹۰% هیدروژن و هلیوم است، عناصر ِ سنگین‌تری بالغ بر بیش از ۱۰ برابرِ جرم زمین وجود دارد. با این حال، این عناصر در هسته جمع نشده‌اند، بلکه با هیدروژن درهم آمیخته شده‌اند و قسمت عمدۀ آنها در قالب مایع فی یافت می شود. داده‌های ارسالی از سوی آن فضاپیماها، اطلاعات مهمی دربارۀ بخش‌های بیرونی مشتری و زحل داده است.

وفور عناصر در این مناطق هنور قطعی نیست، اما لایه‌های بیرونی نقشی بسیار پررنگ‌تر از آنچه تصور می شد در تولید میدان‌های مغناطیسی دو سیاره دارند. آزمایش‌هایی که فشار و دمای این سیاره‌های غول گازی را شبیه سازی می کنند، مورد نیاز است تا دانشمندان بتوانند فرایندهای دخیل را درک کنند. استیونسون در پایان گفت که ماموریت موفقیت‌آمیز، ماموریتی است که ما را شگفت‌زده کند. البته اگر هر آنچه انتظار داریم، طبق پیش‌بینی روی بدهد، علم” خیلی ملال‌آور و خسته‌کننده می شود.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org

بیایید با این قضیه روبرو شویم. سیاهچاله ناحیه‌ای در فضاست و گرانش بسیار قوی دارد طوری که حتی نور هم نمی­تواند از آن فرار کند چه برسد به انسان. وحشتناک است! اما خبری برایتان داریم که پیش از آن که نگران مکیده شدن در شکم یک سیاهچاله شوید، باید آن را بشنوید: یک سیاهچاله آن قدر مرگبار است که پیش از رسیدنتان به افق رویدادش، امکان تجربه تعداد انگشت­ شماری از انواع مرگ را برایتان فراهم می­ کند. با حسن نیت و کمک اخترفیزیکدان نظری، کِیتی مَک (Katie Mack)، ما در پایین، چهار راه را برایتان معرفی کرده‌ایم.

اسپاگتی شدن

سیاهچاله‌­ها هنگامی شکل می­گیرند که یک جسم سنگین، مانند یک ستاره، رمبش کرده و تمام جرم خود را به طرز غیرقابل­‌ باوری در یک نقطه بسیار کوچک با چگالی بی­‌نهایت فشرده می کند – که به تکینگی معروف است. این میزان از جرم در چنان فضای کوچکی، میدان گرانشی فوق‌ العاده قوی به وجود می­ آورد؛ به گونه‌ای که اگر به آن نزدیک شده و از نقطه بدون بازگشت آن (یعنی افق رویدادش) بگذرید، امکان ندارد بتوانید جان سالم به در ببرید، مگر اینکه با سرعتی بیشتر از نور حرکت کنید و این، غیرممکن است. شما در آنجا گرفتار شده و با گرانش شدید سیاهچاله، تا زمانی که تنها یک نودل از خودِ پیشین­تان باقی بماند، کشیده می ­شوید.

مَک توضیح داد:«بهتر است بگوییم که شما سیاهچاله را هم ­جرم ستاره‌­ای که از آن به وجود آمده است، خواهید دید. هیچ چیز دیگری دور سیاهچاله نیست و فقط خود سیاهچاله است و خودش. زمانی که واقعا نزدیک شوید، توسط نیروهای کشندی، اسپاگتی می شوید. این زمانی اتفاق می ­افتد که نیروی روی پاهایتان از نیروی روی سرتان بیشتر بوده و شما را کِش بدهد.»

سرخ شدن در قرص برافزایشی

ما هیچگاه سیاهچاله­‌ها را به سادگی پیدا نکرده‌­ایم و این منطقی است، زیرا سیاهچاله به نور اجازۀ فرار نمی­دهد. اگر دور سیاهچاله­‌ها چیزی نباشد، نامرئی هستند. اما به طور کلی، سیاهچاله­‌های کشف شده، نه توسط خود سیاهچاله بلکه به خاطر جرم ِ مواد بسیار داغ، درخشنده و چرخان به دورش، که بعنوان یک قرص برافزایشی شناخته می شود، توجه ما را جلب کرده و پیدا شده‌اند. اگر در مواجهه با قرص برافزایشی یک سیاهچاله قرار گرفتید، سعی کنید DNA خود را سالم نگه دارید!

مَک می­گوید:«در اکثر مواقع، ما سیاهچاله­‌ها را به این دلیل می­ بینیم که در آنجا یک سیستم دوتایی سیاهچاله– ستاره وجود دارد که به دور هم می­چرخند. سیاهچاله در حال بیرون کشیدن مواد از ستاره و ساختن قرص برافزایشی خود از موادی است که به درون آن می ­ریزند. هنگام ِ ریزش مواد، آن­ها داغ می­ شوند و فوتون­‌های فوق قدرتمند پرتو ایکس را (که قابلیت کشتن شما را دارند!) تابش می­ کنند و ما می­توانیم آنها را تشخیص بدهیم.»

نابودی در فوران پلاسما

در راه رسیدن به سیاهچاله­‌های ابرپرجرم در مرکز یک کهکشان (مانند سیاهچالۀ مرکزی راه شیری)، خطر دیگری نیز پیش‌رو دارید: پرتوی غول‌پیکر پلاسما که از دو طرف سیاهچاله فوران می کند. کار قرص برافزایشی سیاهچاله به تابش محدود نمی­ شود. مادۀ داخلی آن با اصطکاک بسیار زیادی روبروست که سبب می­ شود دمای مواد تا درجه زیادی بالا رفته و به پلاسمای مغناطیسی تغییر حالت بدهد. میدان مغناطیسی پرقدرت ناشی از این پلاسما و گرانش قوی سیاهچاله در کنار هم، سبب تشکیل ستونی بسیار درخشان از پلاسمای مغناطیسی می­ شود که از دو طرف سیاهچاله فوران خواهد کرد. مَک به ما این اطمینان را می­دهد که این فواره‌ها برای کسی که در آن دور و اطراف پرسه می­زند بسیار خطرناکند!

سوختن توسط دیوار آتشین

این حالت با این که تنها به صورت تئوری و نظری وجود دارد، به اندازه قبلی­‌ها وحشتناک است. لحظه‌ای که شما از افق رویداد سیاهچاله رد می­ شوید، در همان نقطه سوزانده شده و از بین می­ روید. این مسئله به قضیه دیوار آتشین مشهور است و در سال ۲۰۱۲ توسط عده‌ای از پژوهشگران که به دنبال حل مسئله‌ای مشکل آفرین با سیاهچاله‌ها بودند، مطرح شد. مشکل، این واقعیت بود که سیاهچاله‌ها کم و بیش قوانین فیزیک را زیر پا می­گذارند. طبق اصلی موسوم به اصل یگانگی(Unitarity Principal)، امکان نابودی اطلاعات وجود ندارد، در صورتی که به نظر می آید سیاهچاله‌ها در حال از بین بردن اطلاعات هستند.

در دهه ۱۹۷۰، استیون هاوکینگ و یاکوب بکنشتاین، راه‌حلی پیشنهاد دادند و گفتند که افق رویداد سیاهچاله تابشی با نام تابش هاوکینگ را تولید می­ کند. جفت ذرات مقید، که هر کدام ذره‌ای را تابش کرده و ذرۀ دیگر را به درون سیاهچاله می­فرستند. تمام این تابش، باعث تبخیر سیاهچاله شده و در این حالت، ذره‌ای که به درون سیاهچاله رفته بود، از آن خارج می­ شود و هیچ داده‌ای نابود نخواهد شد. ولی این ذره هنوز احتیاج به پیوند با ذرۀ دیگری دارد و این، یعنی ذره باید با تابشی که دور شده و ذره‌ای که به تازگی درون سیاهچاله رفته پیوند برقرار کند، که ممکن نیست.

قضیه دیوار آتشین، راه حل این مشکل را این گونه بیان می­کند که پیوند جدید بین ذرات در همان زمان شکل‌گیری، شکسته می­ شود و مقادیر عظیمی از انرژی را در افق رویداد آزاد می­ کند که باعث می­ شود هرچیزی که قصد خروج از آن را داشته باشد، بسوزد. اگر تابش پلاسما، قرص برافزایشی یا اسپاگتی شدن موفق به کشتن شما نشدند، دیوار آتشین (به صورت نظری) شما را ناامید نخواهد کرد.

ترجمه: هانیه اهرا بوداغی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: curiosity.com

آیا این سحابی مارپیچی به شما خیره شده است؟ خیر، حداقل از لحاظ بیولوژیکی اینگونه نیست، اما کاملا شبیه چشم به نظر می رسد. این جرم به نام سحابی هلیکس شناخته می‌شود، زیرا مانند این است که شما به یک محور مارپیچی نگاه می کنید.

در واقع، این سحابی دارای هندسۀ پیچیده‌ای نظیر رشته‌های شعاعی و حلقه‌های خارجی گسترده، است. سحابی هلیکس (NGC 7293) یکی از درخشان‌ترین و نزدیکترین نمونه‌های یک سحابی سیاره‌نماست، یعنی یک ابر گازی که در پایان حیات یک ستارۀ خورشید مانند به وجود آمده است. در این فرایند هستۀ ستاره‌ای مرکزی باقیمانده که قرار است به یک ستاره کوتوله سفید تبدیل شود، این هسته با چنان انرژی زیادی می درخشد که گاز از قبل خارج شده را دوباره می تاباند. این عکس برجسته که در نور تابیده شده توسط اکسیژن (با رنگ آبی نشان داده شده) و هیدروژن (رنگ قرمز) گرفته شده ظرف ۷۴ ساعت نوردهی در طول سه ماه از یک تلسکوپ کوچک در حومۀ ملبورن، استرالیا به ثبت رسیده است. کلوزآپ لبه داخلی سحابی مارپیچی نقاط گازی پیچیده‌ای با منشا نامعلوم را نشان می دهد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

خورشیدگرفتگی یا کُسوف هنگامی رخ می‌دهد که سایه ماه بر بخشی از زمین بیفتد و در نتیجه در قسمت‌هایی از کره زمین، قرص ماه قسمتی از قرص خورشید یا تمامی آن را از دید ناظر زمینی بپوشاند.

این پدیده هنگامی رخ می‌دهد که زمین و ماه و خورشید به ترتیب در یک خط راست یا تقریباً در یک خط راست قرار بگیرند و این شرایط تنها در زمان مقارنه یا محاق ماه ممکن است برقرار شود. گرفتگی کلی خورشید، یکی از منظره‌های بسیار زیبای طبیعت است.

آخرین خورشید گرفتگی کامل در ایران 20 مراداد 1378 رخ داد

مسیر حرکت سایه ماه در خورشید گرفتگی مرداد 1378

چرا هرماه یک خورشید گرفتگی نداریم؟؟؟!!!

حدود ۳۰ روز طول می‌کشد تا ماه یک گردش کامل به دور زمین انجام دهد و در هر بار گردش، یک بار ماه نو رخ خواهد داد.

اگر صفحه مداری گردش ماه به دور زمین همان صفحه مداری گردش زمین به دور خورشید می‌بود، در هر ماه یک بار خورشید گرفتگی رخ می‌داد. اما وجود ۵ درجه انحراف زاویه‌ای بین این دو صفحه، باعث می‌شود که در بسیاری از ماه‌های سال ، کره ماه از بالا یا پایین قرص خورشید بگذرد.

بنابرین تنها دو یا سه بار در هر سال، ماه در هنگام عبور از فاصله میان زمین و خورشید به اندازه کافی به خط واصل بین زمین و خورشید نزدیک می‌شود و در این هنگام گرفت خورشید رخ می‌دهد.

انواع خورشید گرفتگی:

خورشید گرفتگی حلقوی

این نوع از خورشیدگرفتگی، هنگامی رخ می‌دهد که از سطح زمین اندازه ظاهری ماه کوچکتر از اندازه ظاهری خورشید دیده شود. در این وضعیت، در مکان‌هایی از کره زمین که به خط واصل مرکز خورشید و مرکز کره ماه خیلی نزدیک هستند، تنها حلقه پرنوری از خورشید دیده می‌شود و درون حلقه (که روی تاریک ماه است) کاملاً تاریک دیده می‌شود.

مراحل یک خورشیدگرفتگی حلقوی از آغاز تا پایان

خورشید گرفتگی کلی:

این نوع از خورشیدگرفتگی، هنگامی رخ می‌دهد که از سطح زمین اندازه ظاهری ماه اندکی بزرگتر از اندازه ظاهری خورشید دیده شود. در این وضعیت، در مکان‌هایی از کره زمین که به خط واصل مرکز خورشید و مرکز کره ماه خیلی نزدیک هستند، تمام سطح خورشید توسط روی تاریک ماه پوشانده می‌شود. در خورشیدگرفتگی کلی (کسوف کامل) زمین، ماه و خورشید در یک راستا قرار می‌گیرند، در این حالت کل قرص خورشید در پشت ماه پنهان می‌شود. سایه ماه فقط چند کیلومتر از سطح زمین را در بر می‌گیرد و به موازات حرکت ماه در مدار خود، یک مسیر طولانی منحنی شکل در روی زمین می‌پیماید. تنها کسانی می‌توانند گرفتگی خورشید را ببینند که در جایی از این مسیر باریک و طولانی واقع باشند.

در هر نقطه، مدت گرفتگی کامل، بیشتر از دو تا پنج دقیقه طول نمی‌کشد. هر چه گرفتگی کامل نزدیکتر می‌شود، آسمان تاریکتر می‌شود و ستارگان بیشتری پدیدار می‌شوند. هنگامی‌که قرص خورشید کاملاً پوشانده می‌شود، هاله سفید رنگ درخشانی در اطراف ماه می‌درخشد. این همان تاج خورشیدی است که بصورت هاله‌ای از گازهای رقیق و داغ از خورشید جریان دارند. در کناره‌های قرص سیاه ماه، حلقه باریک و سرخ رنگی از گازهای خورشید به چشم می‌خورد که فام‌سپهر نام دارد.

تصویری از خورشید گرفتگی کلی

خورشید گرفتگی جزئی

هرگاه خورشیدگرفتگی اتفاق می‌افتد، در مکان‌هایی از سطح کره زمین که از خط واصل مرکز خورشید و مرکز کره ماه دور هستند، امکان تماشای گرفت کلی یا گرفت حلقوی وجود ندارد. در چنین نقاطی - که شامل مساحت بیشتری از زمین می‌شود - دو قرص خورشید و ماه هم‌مرکز دیده نمی‌شوند و در نتیجه روی تاریک ماه، تنها قسمتی از قرص خورشید را می‌پوشاند که به این حالت گرفت جزئی گفته می‌شود.

مرکب

در بعضی از خورشیدگرفتگی‌ها، از سطح زمین اندازه ظاهری ماه و خورشید خیلی به یکدیگر نزدیک است. در این وضعیت که خیلی به ندرت رخ می‌دهد، ممکن است در نقاطی از سطح زمین خورشیدگرفتگی کلی و در نقاط دیگری خورشیدگرفتگی حلقوی دیده شود که به این حالت خورشیدگرفتگی مرکب گفته می‌شود. در این حالت نیز در دیگر نقاط سطح زمین، خورشیدگرفتگی جزئی دیده خواهد شد.