در شب های ۱ تا ۶ آوریل، این دنباله دار درخشان آنقدر به این کهکشان فرفره ای نزدیک خواهد شد که از پشت تلسکوپ ها و دوربین های دیجیتال میدان گسترده به گونه ی یک زوج فشرده دیده خواهند شد. ستاره شناس آماتور، پاول اسمیلیک از سیکتیفکار روسیه، در ۳۰ مارس، عکس بالا را از این زوجِِ در حال نزدیک شدن گرفت. وی می گوید: «این عکس با نوردهی ۲ دقیقه ای گرفته شده و همنهی از ۱۲ نمای ثبت شده توسط دوربین کنون 5D Mark II است.»
دنباله دار در ۳-۴ آوریل به نزدیک ترین فاصله از آندرومدا می رسد و دم غباری بادبزن-مانندش به بیرونی ترین بازوهای مارپیچی کهکشان "مالیده" خواهد شد. البته تماس فیزیکی‌ای در کار نخواهد بود؛ این دنباله دار هنوز هم در منظومه ی خورشیدی خودمانست، در حالی که کهکشان آندرومدا ۲.۵ میلیون سال نوری آنسوتر است. ولی عکاسی با نوردهی بلند یک لب به لب شدن ظاهری را نشان خواهد داد.
هم دنباله دار و هم کهکشان در باختر آسمان و پس از غروب آفتاب، با چشم نامسلح همچون توده های کرکی کم نوری دیده می شوند. برای یافتنشان یا آسمان را با دوربین دوچشمی بکاوید یا تلسکوپ های Gotoی خودکارتان را رو به "آندرومدا" تنظیم نمایید.
------------------------------------------------
توضیح apod ناسا درباره ی عکس بالا:
----------------------------------
در حال حاضر، دنباله دار پان استارز دارد از جلوی کهکشان آندرومدا می گذرد.
به گونه ای شانسی، بزرگی زاویه ایکهکشان آندرومدا و این دنباله دار تقریبن درست به یک اندازه است. ولی از نظر بزرگی فیزیکی (واقعی)، گرچه دنباله دار پان استارز هم اکنون با دُمی به گستردگی حدود ۱۵ برابر قطر خورشید، بزرگ ترین جرم منظومه ی خورشیدیست، ولی هنوز هم تقریبن ۷۰ میلیارد بار کوچک تر از کهکشان آندرومدا (M۳۱) است. تصویر بالا روز ۳۰ مارس، نزدیک سیکتیفکارروسیه گرفته شد. دنباله دار پان استارز یا C/2011 L4 (پایین، سمت چپ عکس) همچنان که از خورشید دور شده و کم نور می شود، دوباره دارد رو به شمال، جایی که از آن آمده باز می گردد.
روشن نیست که این دنباله دار را کِی دوباره خواهیم دید، هر چند که تا آن زمان شاید انسان ها با رایانه ها در هم آمیخته و یکی شده باشند.
واژه نامه:
Comet Pan-STARRS - Andromeda Galaxy - M31 - pinwheel - star system - Pavel Smilyk - exposure - Canon 5D Mark2 - spiral arm - comet - solar system
* یک برآورد تازه ی ناسا نشان می دهد شن های دارای بار الکتریکی ماه، نزدیک دهانه های سایه دار می توانند به بالا جهیده، از روی مناطق سایه دار به سمت روشن بپرند و با تکرار این کار، میان بخش های سایه دار و آفتابگیر به پس و پیش جست و خیز کنند.
عکسی که فضاپیمای مدارگرد شناسایی ماه ناسا از لبه‌ی
شمالی دهانه ی کبوس گرفته. رفتار جست و خیز-مانندِ
خاک در جاهایی از ماه، مانند اینجا که مناطق روشن و
سایه دار به هم نزدیکند ممکن است دیده شود. تصویر بزرگ تر
این پژوهش که به رهبری میشل کالیر در مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا در گرین بلت مریلند به عنوان بخشی از گروه "واکنش پویای محیط ماه" (DREAM) در همکاری با بنیاد دانش ماه ناسا (NLSI) در حال انجام شدنست، در مرکز پژوهشی ایمز ناسا در مافت فیلد کالیفرنیا سرپرستی می شود.
کالیر می گوید: «جنبش هر یک از ذرات غبار، نوسانی و مانند یک آونگ است. پیش بینی ما از رفتار ذرات غبار روی بخش های نیمه سایه دار ماه و دیگر اجرام بدون هوای منظومه ی خورشیدی مانند سیارک ها، چیزیست مانند ازدحام زنبورها به گرد یک کندو. ما دریافتیم که این یک رده ی تازه از جنبش های غبار است. در این جنبش، ذرات غبار به فضا نمی گریزند یا آن چنان که دیگران پیش بینی کرده اند، به جاهای دور پرتاب نمی شوند، بلکه در یک ناحیه اسیر می مانند و بر فراز منطقه ای سایه دار به گستردگی ۱ تا ۱۰ متر جنبش های نوسانی انجام می دهند. شاید حرکت ها و مسیرهای دیگری هم در کار باشد، ولی ما اکنون یک جنبش سوم تازه که امکان آن نیز هست را هم نشان می دهیم.» کالیر نویسنده ی اصلی مقاله ایست که درباره ی این پژوهش نوشته شده و و در اکتبر ۲۰۱۲ در "پیشرفت های پژوهش های فضایی" منتشر شد.
به گفته ی گروه، این پدیده به ویژه به هنگام طلوع و غروب وآفتاب نمایان است. زمان هایی که در آن ها مناطقی نیمه روشن می شوند و چیزهایی مانند کوه ها و لبه های گودال ها سایه هایی بلند می سازند.
ویلیام فارل از گودارد ناسا، و یکی از نویسندگان مقاله و نیز رهبر گروه NLSI DREAM می گوید: «این غبار نشانگر میدان های الکتریکی نامعمول سطحی است. سطح این مناطق سایه دار نسبت به مناطق روشن از آفتاب دارای بار منفی است. این باعث می شود در یک نقطه بر فراز منطقه ی سایه دار، یک میدان الکتریکی پیچیده و بزرگ ترِ الکتریکی با ناحیه های جدا از هم مثبت و منفی پدید آید به نام "میدان دوقطبی". جنبش های نوسانی غبار در اثر همین دوقطبی انجام می شود. در ماه، یک چنین فرآیند سطحی روی خط پایانگر (خطی که روز و شب را از هم جدا می کند و گذار روز به شب را نشان می دهد) رخ می دهد و در اجرام کوچکی مانند سیارک ها هم می تواند پدید آید. این شاید یک فرآیند بنیادی باشد که در اجرام سنگی بدون هوا روی می دهد.»
شواهدی هست که نشان می دهد غبار سطح ماه عملن جنبشی به این شیوه را انجام می دهد. کالیر می افزاید: «نشانه هایی در تصاویر پیمایشی دیده شده که نشانگر ازدحام هایی از این گونه است. در این تصاویر، به هنگام طلوع و غروب آفتاب هاله ی نیم روشنی بر فراز سطح های هموار دیده می شد. این در آغاز ما را شگفت زده ساخت زیرا ماه جو آنقدر چگالی ندارد که بتواند در زمان پایین بودن خورشید در افق، نور آن را بپراکند. تا مدت درازی می پنداشتیم این نوریست که در اثر خاکِ بالا آمده پراشیده شده است. بر پایه ی این مدل، خاک واقعن بر فراز شمار زیادی از مناطق سایه گیری که می بایست روی خط طلوع/غروب ماه (خط پایانگر ماه) وجود داشته باشند، جست و خیز نموده یا توده ی آشفته ی ابری می سازد. این یک پدیده ی عادی بود. گمان می رود همین جابجایی غبار باردار ماه باعث دیده شدن غبار به شدت باردار نزدیک خط پایانگر ماه در آزمایش "پرتابه ها وشهابسنگ های ماه" (LEAM) بود که در ماموریت آپولو ۱۷ انجام شد.»
این ها عکس هایی از تابش سطح پایین در افق ماه است که توسط ماه نشین Surveyor 7 دیده شد. رگه های سفید تابش هایی هستند که در زمان های گوناگون دیده شده. تصویر بزرگ تر
از دید ما، ماه هیچ کنش و فعالیت آشکاری ندارد و مُرده به نظر می رسد. ولی از آنجایی که تقریبن هیچ هوایی ندارد، در برابر باد خورشیدی - جریانی کم چگال و رقیق از گاز رسانای الکتریکی به نام پلاسما که با سرعت نزدیک به یک میلیون مایل بر ساعت از سطح خورشید به فضا دمیده می شود - بی دفاع است. اثر نور و باد خورشید به یک جنبش و تکاپوی پنهانی روی ماه می انجامد. در سمتِ روشنِ روز ماه، نور خورشید الکترون های با بار منفی را از سطح ماه می راند و باعث می شود که بار آن جا مثبت شود. در سمت شب یا بخش سایه، الکترون ها با توفان خورشیدی به سطح هجوم می آورند و بار منفی به آن می دهند.
تنها نور خورشید نیست که باعث ساز و کار دقیقِ بلند شدن غبار از روی ماه می شود. برخورد ریزشهاب‌سنگ ها هم می تواند با وارد کردن انرژی به سطح، ریزدانه های سطح را به بالا بپراکند. همچنین، یک سطح ناهموار، دارای میدان های الکتریکی نقطه ای (گرد آمده در یک نقطه) است که می توانند غبار را به شیوه ی الکتروستاتیکی از سطح بلند کنند. جنبش آونگی هم به این دلیل رخ می دهد که مناطق آفتابگیر روی ماه بار مثبت می گیرند و مناطق سایه دار هم بار منفی. از آن جایی که بارهای همنام یکدیگر را می رانند (دفع می کنند)، یک دانه ی غبار در سمت روشن، چون هم خودش و هم سطح بار مثبت گرفته اند، از سطح روشن رانده می شود. اگر سطح تاریک [که منفیست] آن نزدیکی نباشد، دانه ی غبار یکراست به بالا می رود. ولی چون بارهای ناهمنام یکدیگر را می ربایند، ذرات غبار که بار مثبت دارند به سوی سطح منفی شده ی گودال کشیده می شوند و به جای آن که یکراست رو به بالا بروند، بر روی سطح کمانه می زنند. غباری که از سمت روشن گودال بلند شده، اگر سرعتش زیاد باشد، از روی بخش سایه دار هم گودال می گذرد و به ناحیه ی روشن دیگری در سطح گودال می رسد. آن بخش هم بار مثبت دارد و از همین رو دانه ی غباری را که این همه راه از روی بخش سایه دار گذشته، دوباره پس زده و بر می گرداند. بر پایه ی مدل، اگر ذرات بسیاری این کار را انجام دهند می بایست ازدحام و آشوب بر فراز دهانه پدید آید.
اگر مشکل و پیچیدگی‌ای پیش نیاید، ذره ی غبار می تواند تا زمان نامحدود به جهیدن میان ناحیه های روشن در سمت های مخالف دهانه ادامه دهد. ولی آنچه واقعن روی می دهد اینست که چیزهایی مانند اختلاف بلندی لبه ی دهانه ها، ناهمواری سطح دهانه، و دخالت باد خورشیدی که میدان الکتریکیِ پدید آمده توسط بارهای سطح را کم توان می کند، می توانند مسیر ذرات را تغییر دهند. این پیچیدگی ها می توانند سرانجام باعث شوند که ذره ی غبار یا بر کف دهانه بیفتد و یا این که به جای دوری پرتاب شود. به گفته ی کالیر: «این مدل یک توضیح طبیعی برای استخرهای غباری که در دهانه های سیارک اِراس دیده شده ارایه می دهد.»
وی می افزاید: «برآورد شیوه ی اثرگذاری این پیچیدگی ها بر مسیر ذرات غبار روی ماه و پیرامون سیارک ها زمینه های خوبی برای پژوهش های آینده است. همچنین، ما درست نمی دانیم چه اندازه از ذرات باردار شده و چنین جنبش هایی می کنند - آیا چیزیست در حد یک در هزار، یک در میلیون، یا یک در میلیارد؟ ما می خواهیم بررسی های بیشتری انجام دهیم تا ببینیم احتمال آن که یک ذره چنین رفتاری داشته باشد چقدر است. از آن جایی که بیشتر سطح ماه پوشیده از غبار (خاک) است، حتی یک در میلیارد هم می تواند اندازه ی چشمگیری باشد.»
این گروه از دانشمندان همچنین بر آنند تا تصاویر زمان آپولو را بیازمایند تا نشانه های احتمالی برای چترهای غبار روی دهانه های سایه گیر را بررسی کنند. اعضای این گروه عبلرتند از کالیر، فارل، و تیموتی استابز، همگی از گودارد ناسا. سرمایه ی این پژوهش را NLSI فراهم کرده. برای آگاهی بیشتر درباره ی گروه DREAM به این نشانی بروید:
Electrically charged - lunar dust - crater - NASA - Michael Collier - Goddard Space Flight Center - Dynamic Response of the Environment At the Moon - DREAM - Lunar Science Institute - NLSI - Ames Research Center - solar system - asteroid - electric field - William Farrell - dipole field - lunar terminator - Apollo 17 - Lunar Ejecta and Meteorites - LEAM - moon - solar wind - plasma - sun - electron - Micro-meteoroid - particulate - electrostatically - pendulum - negatively - Eros - Apollo - dust canopy - Timothy Stubbs - Lunar Reconnaissance Orbiter - Cabeus crater - Lunar Horizon Glow - Surveyor 7
رصدگران نیمکره ی شمالی زمین هنوز هم می توانند دنباله دار پان استارز (C/2011 L4) که دارد کم کم ناپدید می شود را پس از غروب آفتاب ولی پیش از سر زدن ماه در روزهای آینده، بالای افق باختری ببینند. از دید ساکنان زمین، دم غباری گسترده ی این دنباله دار همچنان به چشم می‌آید.
تصویر پایین در ۲۱ مارس، با نوردهی بلندمدت و با ردگیری خود دنباله دار پان استارز ثبت شده و بر پادسانی (کنتراست) آن افزوده شده تا راه راه های ظریف و درخشان دُم دنباله دار نمایان شود. در تصویر سمت راست هم بر هم نهی این دم غباری را با یک شبکه ی مدل که نشانگر هم‌توانی ها (syndyname) و همگامی ها (synchrone)ی دُم است می بینید:
هم‌توانی ها (خط چین)، رد ذرات غباری را نشان می دهند که همزمان و با سرعت صفر از هسته ی دنباله دار آزاد شده اند. فاصله ی هر یک از این خط چین ها با خط چین بعدی یک روز است و از پایین آغاز می شوند، ۱۰ روز پیش از دهم مارس که دنباله دار از نقطه ی پیراهور (حضیض) بگذرد.
همگامی ها (خط های یکدست) جای ذرات غباری را نشان می دهند که به یک اندازه اند و آن ها نیز با سرعت صفر از دنباله دار جدا شده اند.
ذرات غبار به پهنای ۱ میکرون (میکرومتر) در راستای خط همگامی بالایی نشان داده شده اند. پهنای ذرات در جهت پادساعتگرد افزایش می یابد تا در خط همگامی پایینی که تقریبن همراستا (موازی) با مدار دنباله دار است، به پهنای ۵۰۰ میکرون برسد (مدار دنباله دار با نقطه چینی که از درون هسته می گذرد نمایانده شده).
در این مدل، نیروهایی که بر ذرات غبار وارد می شود، تنها گرانش و فشار نور خورشید پنداشته شده است. به نظر می رسد راه راه های دوره ای دم پان استارز بسیار با خط های همگامی مدل می خواند.
بزرگی تصویر: در ۲۱ مارس، دنباله دار پان استارز حدود ۱۸۰ میلیون کیلومتر از زمین دور بود. این عکس با در نظر گرفتن چنین فاصله ای، گستره ای به پهنای تقریبی ۴ میلیون کیلومتر را می پوشاند.
* رصدخانه ی فضایی هرشلِ ESA در عکس تازه ای که از یک ابر گسترده ی ستاره زا به نام W۳ یا Westerhout ۳ گرفته، داستان چگونگیِ زایش ستارگان سنگین را برایمان می گوید.
تابش غبار سرد از ابر غول آسای گاز و غبار W۳ یا
Westerhout ۳. تصویر بزرگ تر- نگارش tif با بزرگی ۵۸.۸ مگابایت
W۳ یک ابر مولکولی غول پیکر با شمار بسیار زیادی پرورشگاه ستاره ای است که به فاصله ی نزدیک به ۶۲۰۰ سال نوری از زمین، در بازوی برساووش، یکی از بازوان مارپیچی اصلی کهکشان راه شیری جای دارد.
W۳ با گستردگی حدود ۲۰۰ سال نوری، یکی از بزرگ ترین مجموعه های ستاره زایی در بخش های بیرونی راه شیریست و هم ستارگان سبک وزن و هم ستارگان سنگین وزن در آن شکل می گیرند. منظور از سنگین وزن، ستارگانی با جرم بیش از ۸ برابر جرم خورشید است: بیش از این اندازه، ستاره در پایان زندگیش با یک انفجار ابرنواختری می میرد.
گره های فشرده و چگال داغ و آبی رنگ از غبار داغ نشانه ی زایش ستارگان سنگینند که بیشترشان در بالا، سمت چپ این عکس و در دو تا از جوان ترین مناطق درون این چشم انداز دیده می شوند: W۳ اصلی و W۳ با نشان OH. تابش شدید و نیرومند پرتو از ستارگان نوزاد گاز و غبار پیرامون را گرم کرده و باعث شده این گاز و غبار در چشمان هرشل که به نور فروسرخ حس‌مند است، درخشان دیده شود.
ستارگان پرجرم پیرتر هم غبار محیط را گرم کرده اند که به شکل مناطق آبی رنگ به نام AFGL ۳۳۳ در پایین- سمت چپ تصویر مشروح، و حلقه ی KR ۱۴۰ در پایین- سمت راست به چشم می خورند.
تصویر با شرح از ابر مولکولی غول‌پیکر Westerhout۳
که از پیوند تصاویر باند ۷۰ میکرون (آبی)، ۱۶۰ میکرون
(سبز) و ۲۵۰ میکرون (سرخ) پدید آمده. این تصویر پهنه‌ای
به اندازه ی ۲ در ۲ درجه را می پوشاند. شمال، بالاست و
خاور (شرق)، سمت چپ. تصویر بزرگ تر- نگارش tif با بزرگی ۵۸.۱ مگابایت
شبکه های گسترده از گاز و غبار سردتر به شکل رشته های سرخ و ساختارهای ستون-مانند در این چشم انداز در هم بافته شده اند. فرایندهای زایش ستارگان کم جرم به گونه ای پنهانی در دل شماری از این هسته های سرد جریان دارد و گره های کوچک روشن و زردفام وجودشان را آشکار کرده.
دانشمندان با بررسی دو تا از مناطق زایش ستارگان سنگین - W۳ اصلی و W3 با نشان OH - به پیشرفت هایی در حل یکی از معماهای عمده در روند زایش ستارگان سنگین دست یافته اند. معما اینست: پرتوهایی که این ستارگان، حتی به هنگام شکل گیریشان، می گسیلند آن چنان نیرومند است که می بایست بیشتر موادی که این ستارگان را تغذیه می کند به فضا پس زده شود. در این صورت، ستارگان به این سنگینی اصلن چگونه شکل می گیرند؟
مشاهدات انجام شده روی منطقه ی W۳ یک راه حل ممکن را به دانشمندان نشان داد: به نظر می رسد در این مناطق به شدت چگال، یک روند پیوسته و پایدار زیرِ نفوذِ خوشه های پیش-ستارگان جوان و سنگین وجود دارد که مواد خام را به اطراف می چرخاند، می فشارد و محدود می کند.
دسته های ستارگان جوان و پرجرم با تابش های نیرومند و بادهای پرقدرت خود احتمالن به خوبی می توانند با وجود برون‌دهی سرسام آور انرژی، موادی که در نخستین و پرآشوب ترین سال های زندگیشان برای خوراک نیاز دارند را باز هم به دست آورده و در یک جا گرد آورند.
ماه های سیاره ی کیوان (زحل) که در صفحه ی حلقه های این سیاره به گرد آن می چرخند، گویی همیشه در حال تماشای این غول گازی از پشت حلقه های آنند، همچون تماشاگرانی که از پشت رینگ بیننده ی یک مبارزه اند. گفتن ندارد که فضاپیمای کاسینی هم در هنگام گذشتن از نزدیک صفحه ی حلقه ها، در این چشم انداز خیره کننده با ماه ها همراه می شود.
در این عکس که کاسینی در آوریل سال ۲۰۱۱ گرفته، خود این حلقه های نازک را هم می توان دید که از این سر تا آن سر تصویر گذشته و آن را به دو نیم کرده اند.
این تصویر از سمت شب و تاریک کیوان گرفته شده که در سمت چپ عکس به چشم می خورد، و حلقه ها که هنوز از پرتوی خورشید روشنند نیز از جایی درست بالای صفحه‌شان دیده می شوند.
در میانه ی چشم انداز، ره آ، دومین ماه بزرگ کیوان با پهنای بیش از ۱۵۰۰ کیلومتر را می بینیم که در اینجا از همه به فضاپیما نزدیک تر است: با فاصله ی حدود ۲.۲ میلیون کیلومتر.
سمت راست ره آ، انسلادوس درخشان با قطر ۵۰۰ کیلومتر دیده می شود که حدود ۳ میلیون کیلومتر از فضاپیما دورتر است. دیون با پهنای ۱۱۰۰ کیلومتر هم ۳.۱ میلیون مایل آن سوتر از دوربین کاسینی، در سمت چپ دیده می شود که بخشی از آن توسط نیمه ی شب کیوان پوشیده شده.
* پژوهشگران با بهره از داده های یکی از فضاپیماهای پیر ناسا به نشانه هایی از یک سرچشمه ی انرژی در باد خورشیدی دست یافته اند که توجه پژوهشگران همجوشی را به خود جلب کرده است.
ناسا در پایان این دهه با فرستادن یک کاوشگر تازه به درون خورشید جهت نگاهی نزدیک تر به آن، خواهد توانست
این نظریه را بیازماید.
باد خورشیدی با سرعت هایی که به ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه
(۱ میلیون مایل بر ساعت) و فراتر از آن می رسد، از
خورشید به بیرون می وزد.
این کشف توسط گروهی از اخترشناسان انجام شد که می کوشیدند یک راز یک دهه ای را بگشایند: چه چیز باعث گرمایش و شتاب دادن باد خورشیدی می شود؟
باد خورشیدی یک جریان گرم و پرسرعت از گاز مغناطیده است که از لایه ی بالایی جو خورشید به فضا دمیده می شود. این جریان از یون های هیدروژن و هلیوم با چکه هایی از عناصر سنگین تر تشکیل شده. پژوهشگران آن را به بخاری تشبیه می کنند که از یک دیگ پر از آب جوشان روی یک اجاق گاز بر می خیزد؛ خورشید عملن خود را می جوشاند و به فضا می فرستد.
آدام زابو، از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا می گوید: « ولی باد خورشیدی چیزی دارد که بخار دیگ درون آشپزخانه ی ما آن را هرگز ندارد. هنگامی که بخار از درون دیگی بر می خیزد، سرد شده و از سرعتش کاسته می شود. باد خورشیدی با جدایی از خورشید شتاب گرفته و به هنگام گذشتن از درون تاج، سرعتش سه برابر می شود. افزون بر آن، "چیز"ی درون باد خورشید هست که پیوسته بر گرمای آن می افزاید، حتی زمانی که به ژرفای سرد فضا دمیده می شود.»
یافتن همین "چیز" یکی از هدف های پژوهشگران در چند دهه ی گذشته بوده. در دهه های ۱۹۷۰ و ۸۰، رصدهای دو فضاپیمای آلمانی/آمریکایی هلیوس راه را برای دو نظریه ی آغازین هموار کرد؛ نظریه هایی که معمولن آمیزه ای از ناپایداری های پلاسما، امواج مغناطوهیدیودینامیک، و گرمایش آشفته را در بر داشتند. کاستن از این امکان ها چالش دانشمندان بود. پاسخ، چنان چه به آن پی برده شد، درون پایگاه داده های یکی از پیرترین فضاپیماهای فعال ناسا پنهان شده بود؛ یک کاوشگر خورشیدی به نام Wind.
فضاپیمای Wind که در سال ۱۹۹۴ راهی فضا شد، آنقدر پیر است که برای ضبط و بازپخش داده هایش از نوارهای مغناطیسی همانند نوارهای هشت شیاری (8-track tape) قدیمی بهره می برد. این فضاپیما مجهز به سپر نگهبانی سنگین و سامانه ی دوبرابری حفاظت از خطا جهت حفاظت از خود در برابر اشکال های پیش آمده است تا از میان ناوگان فیزیک خورشیدی، دستکم یکی از آن ها - به گفته ی یک پژوهشگر ناسا، همچون یک Battlestar Gallactica - جان به در ببرد. Wind تقریبن دو چرخه ی کامل خورشید و بیشمار شراره های خورشیدی را از سر گذرانده.
برداشت یک هنرمند از فضاپیمای Wind در حال نمونه برداری از باد خورشیدی. دستاورد علمی جاستین کاسپر هم در پیوست نشان داده شده. تصویر بزرگ تر
زابو که یکی از دانشمندان پروژه ی این فضاپیماست می گوید: «Wind با گذشت این همه سال همچنان داده هایی عالی برایمان می فرستد، و هنوز به اندازه ی ۶۰ سال سوخت در مخزن هایش مانده.»
از نظر جاستین کاسپر از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان، گشودن گره از این راز به کمک این فضاپیما "مثل آب خوردن" بود. او و گروهش داده هایی که این فضاپیما طی ۱۹ سال تمام از دمای بادهای خورشید، میدان مغناطیسی، انرژی و... آن ثبت کرده بود را خواندند و مورد پردازش قرار دادند. وی می گوید: «به نظر من چیزی که یافتیم این بود که سرچشمه‌ی گرمایش درون باد خورشید، امواج سیکلوترون یونی است.»
امواج سیکلوترون یونی از پروتون هایی ساخته شده که با آهنگی موج مانند به گرد میدان مغناطیسی خورشید می چرخند. بر پایه ی یک نظریه که توسط فیل آیزنبرگ از دانشگاه نیوهمشایر ارایه شد و به وسیله ی ویتالی گالینسکی و والنتین شوچنکو از دانشگاه یو سی سن دیگو گسترش یافت، امواج سیکلوترون یونی از خود خورشید سرچشمه می گیرند، با جریان یافتن درون باد خورشید، دمای گاز را تا میلیون ها درجه بالا می برند و سرعت جریان آن را تا میلیون ها مایل بر ساعت افزایش می دهند. یافته ی کاسپر تاییدیست بر این که امواج سیکلوترون به راستی فعالند؛ دستکم در کنار زمین، جایی که کاوشگر Wind کار می کند.
کاسپر می نویسد که امواج سیکلوترون یونی می توانند کارهایی بسیار بیشتر از گرمایش و شتاب بخشیدن به باد خورشیدی انجام دهند: «آن ها در شماری از ویژگی های بسیار شگرف باد خورشید هم نقش دارند.»
باد خورشیدی مانند بادهای روی زمین نیست. اینجا روی زمین، بادهای جوی نیتروژن، اکسیژن، و بخار آب را با هم جابجا می کنند، همگی با یک سرعت و با دمایی یکسان. ولی باد خورشیدی بسیار شگفت انگیزتر است. عناصر شیمیایی باد خورشیدی مانند هیدروژن، هلیوم، و یون های سنگین تر، با سرعت هایی گوناگون می وزند و دماهای آن ها نیز متفاوت است؛ و از همه شگفت انگیزتر، دماهای آن ها با جهتشان تغییر می کند.
کاسپر می گوید: «ما دیرزمانی در شگفت بودیم که چرا عناصر سنگین تر درون باد خورشیدی سریع تر از عناصر سبک‌تر جابجا می شوند و دمایشان هم بیش از آن هاست. این اصلن با عقل جور در نمی آمد.»
نظریه ی سیکلوترون یونی این را توضیح می دهد: یون های سنگین به خوبی با امواج سیکلوترون یونی بازآوایی (رزنانس) انجام می دهند و به هنگام جابجایی در مقایسه با همتایان سبکترشان، انرژی و گرمای بیشتری به دست می آورند.
رفتار یون های سنگین درون باد خورشیدی چیزیست که پژوهشگران همجوشی را فریفته ی خود کرده. کاسپر توضیح می‌دهد: «هنگامی که به رآکتورهای همجوشی روی زمین نگاه می کنیم، یکی از بزرگ ترین چالش هایمان آلایندگی است. یون های سنگینی که از دیواره های فلزی اتاقک همجوشی بیرون می تراوند، به درون پلاسمایی که در آن همجوشی انجام می شود می روند. یون های سنگین گرما می تابانند. این می تواند آنقدر دمای پلاسما را پایین بیاورد تا جایی که واکنش همجوشی باز ایستد (متوقف شود).»
برداشت یک هنرمند از کاوشگر خورشیدی پلاس
در حال نزدیک شدن به خورشید و جایی که بتواند
نظریه ی سیکلوترون یونی را بیازماید.
امواج سیکلوترون یونی از گونه ای که کاسپر در باد خورشیدی یافته می تواند به شیوه ای این فرایند را وارونه کند. از دیدگاه نظری آن ها می توانند یون های سنگین را گرم کرده و/ یا آن ها را حذف کنند، و تراز (تعادل) گرمایی را به پلاسمای همجوشنده باز گردانند.
وی می گوید: «من به چندین نشست و کنفرانس همجوشی فراخوانده شدم تا درباره ی پژوهشمان روی باد خورشیدی سخن برانم.»
گام بعدی که کاسپر و زابو درباره اش همرایند، اینست که دریابند آیا امواج سیکلوترون یونی در ژرفای درون جو خورشید، جایی که باد خورشیدی سفرش را می آغازد نیز همینگونه رفتار می کنند یا نه. ناسا برای پی بردن به این موضوع بر آنست تا فضاپیمایی را به درون خود خورشید بفرستد.
کاوشگر خورشیدی پلاس (Solar Probe Plus) که قرار است در سال ۲۰۱۹ به فضا پرتاب شود، تا جایی درون جو خورشید فرو خواهد رفت که خورشید را ۲۳ برابر پهن تر از چیزی که در آسمان زمین دیده می شود خواهد دید. [خوانده بودید: * مقصد: جو خورشید]
کاوشگر خورشیدی پلاس که در نزدیک ترین نقطه به خورشید، حدود ۷ میلیون کیلومتر از سطح آن فاصله خواهد داشت، باید دماهایی بیش از ۱۴۰۰ درجه ی سانتیگراد را تاب آورده و از فوران تابش ها در سطح هایی که تاکنون هیچ فضاپیمایی تجربه اش را نداشته جان به در برد. هدف این ماموریت نمونه برداری از پلاسمای خورشید و میدان مغناطیسی آن در خاستگاه اصلی باد خورشیدی است.
کاسپر می گوید: «ما به کمک کاوشگر خورشیدی پلاس و با بهره از حسگرهایی بسیار پیشرفته تر از حسگرهای فضاپیمای Wind می توانیم آزمایش های ویژه ای روی نظریه ی سیکلوترون یونی انجام دهیم. این به ما شناخت بسیار ژرف تری از سرچشمه ی انرژی باد خورشیدی می دهد.»
چنین به نظر می رسد که در این چشم انداز کیهانی، پرده از برابر کهکشان مارپیچی درخشان NGC ۳۱۶۹ کنار زده شده تا بر صحنه ای در حدود ۷۰ میلیون سال نوری دورتر از زمین و درست زیر پای ستاره ی درخشان شیردل ( قلب الاسد یا آلفا شیر) در صورت فلکی کم نور سکستان (سُدس) به اجرای نمایش بپردازد.
بازوان مارپیچی زیبای آن در اثر بر هم کنش های گرانشی میان این کهکشان (چپ) و همسایه ی سمت راستش NGC ۳۱۶۶ از هم گشوده شده و دنباله های کشندی پیچانی ساخته است.
این سرنوشتی عادیست که حتی کهکشان های درخشانی که هم محله ای ما در کیهانند نیز با آن روبرو خواهند شد. در واقع کمان ها و توده های پر از ستاره ای که از کهکشان ها بیرون کشیده شده اند و نشانه ایست از برهم کنش های گرانشی، در این نمای ژرف و رنگارنگ از این گروه کهکشانی بسیار به چشم می خورد.
این عکس پهنه ای به گستردگی ۲۰ دقیقه ی قوس را می پوشاند که در فاصله ی برآورد شده ی این گروه کهکشانی - که کهکشان کوچک و کم نورتر ۳۱۶۵ NGC در سمت راست هم بخشی از آنست-، برابر است با حدود ۴۰۰ هزار سال نوری.
NGC ۳۱۶۹ کهکشانیست که در سرتاسر طیف الکترومغناطیسی، از امواج رادیویی گرفته تا پرتو X می درخشد. این کهکشان یک هسته ی کنشگر (فعال) دارد که احتمالن یک ابَرسیاهچاله (یا سیاهچاله ی ابرپرجرم) را در دلش پنهان کرده.
واژه نامه:
NGC 3169 - spiral galaxy - star - Regulus - constellation Sextans - spiral arm - tidal tail - NGC 3166 - gravitational interaction - galaxy group - NGC 3165 - spectrum - radio - X-ray - active galactic nucleus - supermassive black hole
* دنباله دار "۲۰۱۳ ای ۱" یا دنباله دار سایدینگ اسپرینگ که در ماه ژانویه یافته شد، از ابر اورت آمده و بر آنست تا در اکتبر ۲۰۱۴ برای فضاپیماهایی که روی و پیرامون بهرامند نمایشی دیدنی به پا کند.
سال هاست مردمانی از زمین که راه به فضا دارند، ده ها کاوشگر و خودرو راهی سیاره ی بهرام (مریخ) جهت کاوش آن نموده اند. هم اکنون سه ماهواره ی پویا به گرد سیاره ی سرخ در گردشند و دو خودرو - فرصت و کنجکاوی - شنزارهای سرخ این سیاره را در می نوردند. بهرام برهوتی خشک و بی بار است و به نظر می رسد زندگی بر رویش جریانی ندارد. به زودی، این دستگاه ها با دنیایی از گونه ای کاملن دیگرگون روبرو خواهند شد.
دان یومانز از برنامه ی اجرام نزدیک-زمین ناسا در JPL می گوید: «یک شانس کوچک ولی چشم ناپوشیدنی هست که دنباله دار "۲۰۱۳ A۱ " (یا ۲۰۱۳ ای ۱) در اکتبر سال ۲۰۱۴ به بهرام بخورد. برآوردهای کنونی این شانس را ۱ در ۲۰۰۰ نشان داده اند.»
قطر هسته ی این دنباله دار شاید میان ۱ تا ۳ کیلومتر باشد. این دنباله دار بسیار سریع به پیش می آید، با سرعتی نزدیک به ۵۶ کیلومتر بر ثانیه (۱۲۵ هزار مایل بر ساعت). به برآورد یومانز: «اگر این جسم به بهرام بخورد، برخوردش انرژی‌ای هم ارز ۳۵ میلیون مگاتُن تی.ان.تی خواهد داشت.»
برای مقایسه، سیارکی که با برخوردش به زمین در ۶۵ میلیون سال پیش، نسل دایناسورها را از روی زمین برداشت، توانش حدود سه برابر این اندازه بود، ۱۰۰ میلیون مگاتُن. مقایسه ای دیگر با شهابی است که در فوریه ی ۲۰۱۳ بر فراز چلیابینسک روسیه ترکید و به ساختمان ها و مردم آسیب رساند. انرژی دنباله دار بهرام ۸۰ میلیون برابر بیش از انرژی‌است که آن سیارک نسبتن کوچک در خود داشت.
بر روی این عکس بکلیکید تا یک نمای سه بعدی
تعاملی (اندرکنشی) از مدار دنباله دار ۲۰۱۳ A۱ ببینید.
برخورد یک سیارک لزومن به معنای پایان برنامه ی ناسا در بهرام نیست. ولی می تواند این برنامه - و همچنین خود بهرام- را دگرگون کند.
مایکل مایر، دانشمند اصلی برنامه ی کاوش بهرام در ستاد ناسا می گوید: «به گمان من این یک آزمون اقلیمی غول آسا خواهد بود. یک برخورد می تواند مقدار بسیاری مواد را به درون جو بهرام بفرستد: خاک، شن، و خرده ریزهای دیگر. دستاوردش هم می تواند یک بهرام گرم تر و نمدارتر از بهرامی باشد که ما تا به امروز به آن خو گرفته ایم.»
مایر نگران است که اگر آسمان بهرام تیره و جوَش کدر شود، خودروی فرصت(Opportunity) به دلیل آن که نیرویش را از خورشید می گیرد شاید به سختی بتواند جان به در برد. ولی کنجکاویچون از انرژی هسته ای بهره می برد، آسیبی نخواهد دید. وی همچنین یادآوری می کند که مدارگردهایی که به گرد بهرام می چرخند هم شاید برای دیدن سطح سیاره با دردسر روبرو شوند - دستکم تا زمانی کوتاه، تا خرده ریزها فرو بنشینند و جو شفاف شود.
این برخورد بعید است یک برخورد سرراست (مستقیم) باشد. پل چادس از برنامه ی اجرام نزدیک-زمین ناسا بر این پای می فشرد که شانس ۱ در ۲۰۰۰ برای برخورد، به معنای شانس ۱۹۹۹ در ۲۰۰۰ برای برخورد نکردن است: «شانس یک رویارویی نزدیک بیشتر است.»
حتی یک رویارویی نزدیک هم می تواند رویدادی بزرگ باشد. تازه ترین برآوردها از مدار این دنباله دار نشان می دهد که این جسم در نزدیک ترین فاصله، چیزی کمتر از ۳۰۰ هزار کیلومتر از سیاره ی سرخ فاصله خواهد داشت. این بدان معناست که بهرام در جو گازی-غباری دنباله دار یا همان "گیسو"ی آن فرو خواهد رفت. از دید سیاره ی سرخ، دنباله دار به قدر روشنایی صفر خواهد رسید که چند برابر درخشان تر از یک ستاره از قدر ۱ است.
جیم بل، یک دانشمند سیاره شناس و کارشناس تصویربرداری بهرام در دانشگاه ایالتی آریزونا می گوید: «دوربین های همه ی فضاپیماهایی که هم اکنون روی بهرام و در مدار آن کار می کنند می بایست بتوانند عکس هایی از دنباله دار "۲۰۱۳ A۱ " بگیرند. مشکل ما با مدارگردهای شناسایی بهرام (MRO) و اودیسه ی بهرام در این مورد اینست که بتوانیم آن ها را رو به هدف بچرخانیم. ما از این دو برای نگاه کردن به پایین بهره می بریم نه رو به بالا. سازندگان این فضاپیماها باید ببینند می شود برای این کار راهی یافت یا نه.»
وی می افزاید: «مشکل ما با خودروهای فرصت و کنجکاوی هم توان آن ها برای عکسبرداری در شب است. فرصت نیرویش را از خورشید می گیرد بنابراین باید با واکاوی باتری کمکی اش، از آن یاری بجوید تا بتواند دوربینش را در شب به راه بیندازد. این که از پس چنین کاری (واکاوی در ذخیره ی باتری) بر آید یا نه بسته به آنست که این خودرو به هنگام روز، چقدر انرژی با کمک پنل های خورشیدی خاک گرفته اش بتواند از خورشید دریافت کند. [ولی] از سوی دیگر، کنجکاوی از نیروی هسته ای بهره می برد و از همین رو شانس بهتری برای عکس گرفتن در شب خواهد داشت.»
پژوهشگران مشتاقانه می خواهند ببیینند که برهم کنش جو دنباله دار با جو بهرام چگونه است. یک احتمال اینست که یک بارش شهابی به راه بیفتد. مایر می نویسد: «بررسی طیف شهاب هایی که از هم می پاشند می تواند چیزهایی درباره شیمی لایه های بالایی جو [بهرام] به ما بگوید.»
خودروی خاک آلود فرصت- این عکس را خود فرصت از خودش گرفته. اگر خاک درون جو
سیاره جلوی خورشید را بگیرد و اجازه ندهد
نور آن به سلول های خورشیدی فرصت برسد،
شاید این خودرو برای دیدن پیامدهای برخورد
دنباله دار به دردسر بیفتد. ۹۴۶ در ۷۱۰- ۱۰۲۴ در ۷۶۸- ۱۶۰۰ در ۱۲۰۰-۴۷۹۶ در ۳۹۹۳
یک احتمال دیگر پدید آمدن شفق های بهرامیست. بر خلاف زمین که یک میدان مغناطیسی سراسری دارد که کل سیاره را در خود پیچیده، بهرام تنها در بخش هایی میدان مغناطیسی دارد. چترهای مغناطیسی در اینجا و آنجای سیاره از سطح بیرون زده و یک چهل تکه ی در هم و برهم از قطب های مغناطیسی پدید آورده اند که بیشترشان را می توان در نیمکره ی جنوبی سیاره یافت. گازهای یونیده ای که به بالای جو بهرام می خورند می توانند با این چترهای مغناطیسی شفق هایی پدید آورند.
ناسا حتی پیش از آن که از گذر این دنباله دار آگاه شود، بر آن شده بود تا فضاپیمایی را برای بررسی پویایی (دینامیک) جو بهرام به سوی آن بفرستد. شاید این کاوشگر - به نام ماون (MAVEN - کوتاه شده ی تکامل جو و گازهای گریزان بهرام) که قرار است در نوامبر ۲۰۱۳ به فضا پرتاب شود، بتواند در ۲۰۱۴ و تنها چند هفته پیش از دنباله دار به بهرام برسد.
با این حال چنان چه بازرس اصلی می‌ون، بروس جاکوسکی از دانشگاه کلرادو می نویسد، این فضاپیما هنگامی که به بهرام برسد برای مشاهده ی دنباله دار آماده نخواهد بود: «کمی زمان نیازست تا فضاپیما را وارد مدار علمی نقشه برداری موردنظرمان کنیم، موتورهایش را به راه بیندازیم، دستگاه های علمیش را روشن کرده و آن ها را بیازماییم و و و ...»
وی در توضیح می افزاید: «ماون شاید تا دو هفته پس از گذشتن دنباله دار هم به طور کامل آمادگی عملیاتیش را نیابد. [ولی] اثرهایی هستد که به چشمداشت من، تا زمانی نسبتن بلند به جا خواهند ماند (به ویژه اگر دنباله دار به سیاره بخورد) و ما توان دیدن آن تغییرات را خواهیم داشت.»
ستاره شناسان سراسر دنیا ۲۰۱۳ A۱ را زیر نظر دارند. هر روز داده های تازه ای برای پالایش مدار دنباله دار به دست می آید. همچنان که از خطای برآوردها کاسته شده و برآوردها دقیق تر می شوند، یوانز هم به این نتیجه رسیده که دیگر باید احتمال برخورد سرراست را کنار گذاشت. وی می گوید: «شانس گذر از کنار بهرام بیشتر است تا برخورد به بهرام.» در هر دو صورت این رویداد خوبی خواهد بود. با نزدیک تر شدن دنباله دار، خبرهای تازه هم از راه خواهد آمد.
در یک ویدیوی علمی تازه، کارشناسان درباره ی آنچه که می تواند در صورت برخورد دنباله دار ۲۰۱۳ A۱ به بهرام رخ دهد گفتگو می کنند. این ویدیو را اینجا می بینید:
واژه نامه:
Comet - Siding Spring - Oort Cloud - Mars - Earth - Opportunity - Curiosity - Comet 2013 A1 - Don Yeomans - NASA - Near-Earth Object - JPL - nucleus - TNT - asteroid - dinosaur - meteor - Chelyabinsk - Michael Meyer - Mars Exploration Program - headquarters - Paul Chodas - coma - Red Planet - Jim Bell - Mars Odyssey - Mars Reconnaissance Orbiter - solar panel - nuclear power - meteor shower - spectrum - aurora - magnetic field - planet - MAVEN - Mars Atmosphere and Volatile Evolution - Bruce Jakosky - orbit
آن چه در تصویر بالا می بینید در واقع تنها یک رنگین کمان معمولیست. دلیل این که چنین ظاهر نامعمولی دارد اینست که در زمان پدید آمدن رنگین کمان، خورشید در اوج آسمان بوده.
از آن جایی که مرکز هر رنگین کمان باید درست نقطه ی مخالف خورشید در آسمان باشد (نقطه ی پادخورشید)، هنگامی که خورشید از بالای آسمان بر روی قطره های باران در دوردست تابیده و از رویشان باز می تابد، رنگین کمانی که درست می شود در پایین آسمان خواهد بود، نقطه ای که تنها از یک جای بلند دیده می شود - چون بقیه ی رنگین کمان زیر افق است.
از آن گذشته، دو بیننده ی جدا از هم هیچگاه رنگین کمان هایی دقیقن یکسان را نمی بینند: زیرا هر کسی درست در میان خورشید و مرکز کمان رنگین جای دارد، و هر بیننده، نوار دایره ای رنگینی را می بیند که دقیقن ۴۲ درجه از مرکز رنگین کمان فاصله دارد. (تصویر پایین)
چشم انداز بالا که برج ایفل هم در آن دیده می شود، هفته ی گذشته در پاریس، پایتخت فرانسه ثبت شد. اگر چه تندر و آذرخش های گاه و بیگاه تا بیشتر روز ادامه داشت، ولی رنگین کمان خوابیده (افقی) تنها چند دقیقه دوام آورد.
اگر در این تصویر، چشم انداز زیبای آبشار، ستارگان، و شفق قطبی هوش از سرتان نبرد، شاید بتوانید دنباله دار پان استارز را هم بیابید.
در این عکس که هفته ی گذشته در جنوب باختر ایسلند و تنها با یک بار نوردهی گرفته شده، می توانید چندین شگفتی زمینی و آسمانی را یک جا ببینید. آبشار محبوب گولفوس زیر پای شفق درخشان و پرتلالویی که در پی یک شراره ی رده ی M۱ و فوران نیرومند تاج خورشیدی در دو روز پیش از آن به وجود آمده خود را به رخ می کشد.
نتوانستید دنباله دار را پیدا کنید؟
دنباله دار پان استارز کم نور و همچون نشانه ای بر صفحه ی رادار، درست بالای افق و رو به سمت چپ تصویر دیده می‌شود. این دنباله دار را مردمان نیمکره ی شمالی هنوز می توانند با دوربین دوچشمی درست پس از فرورفتن آفتاب در پس افق و در سمت باختر آسمان ببینید.
واژه نامه:
waterfalls - star - aurora - Comet PANSTARRS - Iceland. - Gullfoss waterfalls - M1-class - solar flare - Coronal Mass Ejection - binoculars
* یک هم‌ترازی نامطلوب سیاره ای که در ماه آینده روی می دهد، ناوگان کاوشگرهای روباتیک بهرام ناسا را وادار خواهد کرد بسیار بیش از گذشته به خود تکیه کنند.
گردانندگان ماموریت های ناسا در بهرام در بیشتر ماه آوریل نخواهند توانست برای فضاپیماها و کاوشگرهای گوناگون این آژانس فضایی دستوری بفرستند، زیرا در این بازه ی زمانی، خورشید میان زمین و سیاره ی سرخ جای خواهد گرفت. ستاره ی مادری ما می تواند طی چنین هم‌ترازی هایی که در این مورد به نام همیستان (مقارنه ی) خورشیدیِ بهرام شناخته می شود، در ارتباط های میان سیاره ای آشفتگی پدید آورده و آن ها را ضعیف کند که در نتیجه، گردانندگان فضاپیماها از روی زمین توانایی پیگیریشان را نخواهند داشت.
این نمودار جایگاه بهرام، زمین، و خورشید را در دوره ای که تقریبن هر ۲۶ ماه یک بار تکرار می شود نشان می دهد؛ دوره ای که طی آن از چشم انداز زمینی، بهرام تقریبن یکراست از پشت خورشید می گذرد. این آرایش، و دوره ی زمانی‌ای که در آن رخ می دهد، به نام "همیستان یا مقارنه ی خورشیدیِ بهرام" شناخته می شود.
مقامات ناسا در ویدیویی که روز ۱۹ مارس توسط آزمایشگاه پیشرانش جت این آژانس (JPL) در پاسادنای کالیفرنیا منتشر شد چنین توضیح دادند: «دریافت یک پیام ناقص می تواند فضاپیما را دچار گیجی و اشتباه نموده و آن را به شدت به خطر بیندازد.»
به گفته ی مقامات، خودروی بهرام نورد کنجکاوی قرار است از ۴ آوریل تا ۱ می، به حال خود رها شود. همچنین از ۹ تا ۲۶ آوریل هم هیچ دستوری برای پسرعموی بزرگ تر کنجکاوی، یعنی خودروی فرصت (Opportunity) و مدارگرد های ناسا که به گرد بهرام می چرخند: مدارگرد اودیسه ی بهرام و مدارگرد شناسایی بهرام (MRO) فرستاده نخواهد شد.
در طی این همیستان (مقارنه) هر دو خودرو با تکیه بر دستورهایی که از پیش برایشان فرستاده شده، کارهای علمیشان را در وضعیت ایستا و بی حرکت پی خواهند گرفت.
مدیر ماموریت خودروی فرصت، آلفونسو هررا از JPL در بیانیه ای گفت: «ما در این ماه سرگرم برنامه ریزی علمی اضافه هستیم تا رشته برنامه های تقریبن سه هفته کار اجراییِ خودروی فرصت طی دوره ی همیستان را آماده کنیم.»
MRO و ادیسه ی بهرام هم مشاهدات علمیشان را پی خواهند گرفت، گرچه با زمینه هایی محدودتر. این مدارگردها همچنین به نقش خود به عنوان پیوند ارتباطی خودروها ادامه خواهند داد و داده های کنجکاوی و فرصت را دریافت خواهند نمود.
اودیسه طی دوره ی همیستان، داده هایش را به سوی زمین خواهد فرستاد (هم داده های خودروها و هم مشاهدات خودش را)، گرچه گروه سرپرست این فضاپیما، افت ها و نقص هایی را در این داده ها پیش بینی کرده اند، از همین رو اگر نیاز بود، ادودیسه بعدتر این داده ها را دوباره خواهد فرستاد.
MRO رویه ی دیگری را در پیش خواهد گرفت: از ۴ آوریل تا پس از همیستان، همه چیز را ذخیره خواهد کرد. گردانندگانِ این فضاپیما برآورد می کنند پس از آن که در ۱ می، دوباره مسیر ارتباط MRO با زمین باز شد، در حدود ۵۲ گیگابایت داده در خود انباشته باشد.
همیستان یا مقارنه ی خورشیدی بهرام هر ۲۶ ماه یک بار رخ می دهد. بنابر این مدارگردهای MRO و اودیسه و خودروی فرصت، پیش از این هم چنین شرایطی را پشت سر گذاشته اند ولی کنجکاوی، که همین ماه اوت گذشته بر سیاره ی سرخ فرود آمد، تاکنون شانس تجربه ی چنین چیزی را نداشته. خودروی فرصت از زمان رسیدنش به بهرام در سال ۲۰۰۱ تاکنون ۵ همیستان را دیده، ولی اودیسه از آن هم آزموده تر (باتجربه تر) است.
کریس پاتس از JPL در بیانیه ای گفت: «این ششمین همیستان اودیسه است. ما تجربه های بسیار زیاد و سودمندی برای روبرو شدن با این پدیده داریم، گرچه هر همیستان اندکی با همیستان های دیگر تفاوت دارد.» پاتس مدیر ماموریت اودیسه است که از ۲۰۰۱ تاکنون به گرد بهرام می چرخد.
planetary alignment - NASA - Mars - sun - Earth - Red Planet - Mars solar conjunction - Jet Propulsion Laboratory - JPL - Curiosity - Opportunity - Mars Odyssey - Mars Reconnaissance Orbiter - MRO - conjunction - Alfonso Herrera - Chris Potts
در درون سرِ این هیولای میان ستاره ای، ستاره ای جای گرفته که به آرامی دارد آن را ویران می کند.
این هیولا در واقع یک ستون بی جان از گاز و غبار به بلندای بیش از یک سال نوری است. خود ستاره که در پس غبار تیره پنهان شده هم تا اندازه ای در حال فروپاشی از راه تابش باریکه های ذرات پرانرژی است.
نبردها و هماوردی هایی از این دست در سرتاسر سحابی ستاره زایکارینا (NGC ۳۳۷۲) در جریانست. این ستارگانند که در پایان و طی ۱۰۰ هزار سال آینده بر هماوردان‌شان چیره خواهند شد و با نابود کردن "ستون های آفرینش" خود، یک خوشه ی باز ستاره ای تازه پدید خواهند آورد.
نام تکنیکی این فواره های ستاره ای، اجرام هربیگ هارو (Herbig-Haro) است. این که یک ستاره چگونه این فواره ها را پدید می آورد همچنان مورد بررسی و پژوهش است، ولی شاید یک قرص برافزایشی که به گرد ستاره ای در مرکزش می چرخد در پدید آوردن آن ها دست داشته باشد.
* حدود ۳۵ میلیون سال نوری دورتر از زمین، در صورت فلکی جوی (رودخانه)، کهکشان مارپیچی NGC ۱۶۳۷ جای گرفته که در سال ۱۹۹۹، چشم انداز آرامش با پدیدار شدن یک ابرنواختر بسیار درخشان آشفته شد.
اخترشناسانی که پیامدهای این انفجار را با تلسکوپ بسیار بزرگ اِسو (VLT) در رصدخانه ی پارانال در شیلی دنبال می‌کنند، برایمان نمایی خیره کننده از این کهکشانِ نسبتن نزدیک فراهم آورده اند.
ابرنواختران از جمله ی خشن ترین و سهمگین ترین رویدادهای طبیعتند. آن ها نشانگر مرگ تابناک و خیره کننده ی ستارگانند که می توانند درخششی بیش از نور مجموع همه ی میلیاردها ستاره ی درون کهکشان میزبانشان آفریده و کل آن کهکشان را روشن کنند [البته تا مدتی - م].
در سال ۱۹۹۹، رصدخانه ی لیک در کالیفرنیا خبر کشف یک ابرنواختر تازه در کهکشان مارپیچی NGC ۱۶۳۷ را اعلام کرد. این ابرنواختر با بهره از تلسکوپی دیده شد که به گونه ای ویژه برای جستجوی این اجرام کمیاب ولی مهم و ارزشمند کیهان ساخته شده بود (۱). پیگیری مشاهدات و رصدهای بیشتری برای تایید و بررسی بیشتر این رویداد درخواست شد. این ابرنواختر به گونه ای گسترده رصد شد و اخترشناسان نام SN 1999em بر آن نهادند. دانشمندان پس از انفجار تماشایی این ابرنواختر در ۱۹۹۹، روشنی آن را به دقت دنبال کردند و خاموشی نسبتن آرام آن در گذر سال ها را زیر نظر گرفتند.
ستاره ای که به ابرنواختر SN 1999em تبدیل شد، بسیار بزرگ و سنگین بود و پیش از مرگش جرمی بیش از هشت برابر جرم خورشید داشت. در پایان زندگیش، هسته ی آن رُمبید؛ رُمبشی که انفجاری فاجعه بار را در پی داشت (۲).
اخترشناسان در ادامه ی مشاهدات خود از SN 1999em با VLT، عکس های بسیاری از آن گرفتند که با پیوستن آن ها به هم، این تصویر بسیار آشکار و واضح از کهکشان میزبانش، یعنی NGC ۱۶۳۷ را برای ما پدید آوردند. ساختار مارپیچی کهکشان در این تصویر همچون طرحی بسیار آشکار و جدا ازهم از رد آبی فام ستارگان جوان، ابرهای برافروخته و تابناک گازی، و رگه های مات و کدر غبار دیده می شود.
ابرنواختر SN 1999em با یک بعلاوه نشان داده شده. تصویر بزرگ تر
گرچه کهکشان NGC ۱۶۳۷ در نگاه نخست یک جرم نسبتن متقارن به نظر می رسد ولی ویژگی های جالبی دارد. اخترشناسان این کهکشان را در رده ی کهکشان های مارپیچی کج و نامتقارن (lopsided) جای داده اند: بازوی مارپیچی زخم خورده و نسبتن گشاده ای در بالا سمت چپ هسته دارد که نسبت به بازوی تنگ و جمع و جور دیگر در پایین سمت راست، بسیار دورتر از هسته به دور آن پیچیده است (با هسته فاصله ی بیشتری دارد)، و زخم و شکاف بزرگی هم در میانه ی مسیر پیچش آن به چشم می خورد.
در جای جای این تصویر، ستارگان نزدیک تر و کهکشان های دوردست تری دیده می شود که به گونه ای شانسی در همان راستای دید کهکشان جای گرفته اند.
----------------------------------------
یادداشت ها:
۱) این ابرنواختر توسط دوربین خودکار تلسکوپ کتزمان، در رصدخانه ی لیک روی کوه هامیلتون کالیفرنیا یافته شد.
۲) SN 1999em یک ابرنواختر از گونه ی رمبش-هسته ای بود که رده بندی دقیق ترش یک ابرنواختر "رده ی IIp" است. "p" نماد plateau است، یعنی ابرنواخترهای این رده پس از رسیدن به بیشینه ی روشنایی، تا زمانی نسبتن دراز همچنان درخشان (در یک سطح نور) می مانند.
واژه نامه:
Earth - constellation of Eridanus - The River - spiral galaxy - NGC 1637 - supernova - ESO - Very Large Telescope - Paranal Observatory - star - Lick Observatory - SN 1999em - core collapse - VLT - gas cloud - dust lane - lopsided - spiral arm - Katzman Automatic Imaging Telescope - Type IIp - plateau
* بر پایه ی یک پژوهش تازه که امروز در اینترنت منتشر شد، به نظر می رسد وویجر ۱ سی و پنج سال پس از پرتابش به فضا از هورسپهر (هلیوسفر) و قلمروی نفوذ خورشید بیرون رفته.
بنا بر یک پژوهش تازه، به نظر می رسد که وویجر ۱ پایش را از هورسپهر بیرون نهاده. ناسا می گوید این فضاپیما وارد یک منطقه ی تازه میان منظومه ی خورشیدی و فضای میان ستاره ای شده که دانشمندان آن را منطقه ی اُفت می خوانند. این تصویر نشان می دهد که لبه ی درونی منطقه ی افت در حدود ۱۶.۹ میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد. از فاصله ی لبه ی بیرونی آن تا خورشید آگاهی نداریم. تصویر بزرگ تر
هورسپهر (هلیوسفر) منطقه ای از فضاست که در میدان نفوذ خورشید و باد ذرات پرانرژیش قرار گرفته، و بر پایه ی پژوهش های تازه که در اینترنت منتشر شده، گمان می رود ساختاری حباب-گونه و بسته در دل محیط گاز و غبار میان ستاره‌ای کهکشان راه شیری باشد.
در ۲۵ اوت ۲۰۱۲، فضاپیمای وویجر ۱ ناسا، در فاصله ی حدود ۱۷ میلیارد کیلومتری خورشید، تغییرات شدیدی در سطح تابش های دریافتیش نشان داد. پرتوهای نابهنجار و نامعمول کیهانی، که پرتوهای کیهانیِ به دام افتاده در بخش بیرونی هورسپهرند، تقریبن همگی ناپدید شدند و اندازه‌شان به کمتر از ۱ درصد مقدار پیشین افت کرد. همزمان، پرتوهای کیهانی کهکشانی - تابش کیهانی که از بیرون منظومه ی خورشیدی می آید - تا سطح هایی که از زمان پرتاب وویجر دیده نشده بود بالا رفت، با شدت هایی تا دو برابر سطح های پیشین.
این یافته ها برای انتشار در Geophysical Research Letters، یک نشریه از آنِ انجمن ژئوفیزیک آمریکا، پذیرفته شده‌اند.
بیل وبر، استاد بازنشسته ی اخترشناسی در دانشگاه ایالتی لاس کروسس نیومکزیکو می گوید: «تنها در عرض چند روز، شدت هورسپهری پرتوهای به دام افتاده افت کرد، و شدت پرتوهای کیهانی به اندازه ای بالا رفت که اگر از هورسپهر بیرون برویم می بایست به آن اندازه دریافت کنیم.» وی خواستار نامیدن این مرز گذار به نام "هورشیب" یا heliocliff شد.
به نوشته ی نویسندگان مقاله ی این نشریه (GRL): «به نظر می رسد این فضاپیما [وویجر ۱] از منطقه ی اصلی زیر نفوذ خورشید بیرون رفته، و طیف هیدروژن و هلیومی که نشان می دهد، ویژه ی هیدروژن و هلیومیست که در محیط میان‌ستاره‌ای انتظار می رود.»
با این حال وبر یادآوری می کند که دانشمندان باز هم گفتگو و بررسی درباره ی این که آیا وویجر ۱ به فضای میان ستاره‌ای رسیده یا وارد یک منطقه ی ناشناخته و جداگانه در آن سوی منظومه ی خورشیدی شده را پی خواهند گرفت. وی می نویسد: «من می گویم این فضاپیما از هورسپهر معمولی بیرون رفته. ما به یک منطقه ی تازه رسیده ایم و هر چیزی را که می‌سنجیم و اندازه می گیریم دیگرگونه و هیجان انگیز است.»
سرمایه گذاری این ماموریت توسط آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در پاسادنای کالیفرنیا انجام شده.
Voyager 1 - Sun - heliosphere - energetic particle - interstellar medium - Milky Way galaxy - cosmic ray - solar system - Geophysical Research Letters - American Geophysical Union - Bill Webber - transition boundary - heliocliff - GRL - hydrogen - helium - spectra - NASA - Jet Propulsion Laboratory
همچنان که دنباله دار پان استارز (C/2011 L4) کم نورتر می‌شود و در همان حال، پس از غروب در آسمان افق باختری هم بالاتر می آید، دُم غباری گسترده اش دیگر تبدیل به نمایی آشنا برای بسیاری از تماشاگران دنباله دارها در نیمکره ی شمالی زمین شده. گرچه شاید این چشم انداز از این دنباله دار پرطرفدار، کمی خیالی به نظر بیاید.
دم غباری خمیده ی دنباله دار که توسط خورشید و در سوی مخالف آن بیرون زده و راستای مدار دنباله دار را نشان می‌دهد، در این عکس چنین به نظر می رسد که گویی دارد از یک دژ روشن در نوک کوه دور می شود.
شاید نام "دژ دنباله دار" برای قلعه ی درون این چشم انداز مناسب باشد ولی نام سنتی آن دژ هوهنزالن (Castle Hohenzollern) است.
عکس این دژ دنباله دار در ۱۵ مارس با یک لنز تله فوتوی بی‌نهایت، با آسمانی که به گونه ای استثنایی صاف بود و از جایی در حدود ۸۰ کیلومتر دورتر از اشتوتگارت آلمان گرفته شده است.
* تلسکوپ فضایی پلانکِ اِسا، مفصل ترین و پرجزییات ترین نقشه ای که تاکنون از پس زمینه ی ریزموج کیهانی -
تابشی که از مهبانگ به یادگار مانده - به دست آمده را پدید آورد.
* این نقشه که امروز انتشار یافت، از وجود ویژگی هایی پرده بر می دارد که بنیان های شناخت کنونی ما از
کیهان را به چالش می کشد.
این تصویر که بر پایه ی داده های به دست آمده از ۱۵.۵ ماه آغازین پلانک درست شده، نخستین تصویر سراسری این فضاپیما از کهن ترین نور کیهان است؛ نوری که هنگامی که سن کیهان تنها به ۳۸۰ هزار سال می رسید، بر پرده ی آسمان نقش بست.
در آن زمان، کیهان جوان انباشته از یک سوپ داغ و چگال از پروتون ها، الکترون ها و فوتون های در حال بر هم کنش بود و دمایش به حدود ۲۷۰۰ درجه ی سانتیگراد می رسید. هنگامی که الکترون ها و پروتون ها به هم پیوستند و اتم های هیدروژن را ساختند، نور از بند این سوپ رها شد (دوره ی بازمیازش). با گسترش کیهان، نور هم "کش آمد" و به طول موج ریزموج (میکروویو) رسید، هم ارز دمایی تنها ۲.۷ درجه بالاتر از صفر مطلق.
در این "پس زمینه ی ریزموج کیهانی" یا CMB نوسان های کوچکِ دما دیده می شود که نشانگر مناطقیست که در همان روزگار بسیار آغازین، چگالی هایی اندکی متفاوت با جاهای دیگر داشته اند. این جاها بذر همه ی ساختارهای آینده بودند: ستارگان و کهکشان های امروز. بر پایه ی مدل استاندارد کیهانشانسی، این نوسان ها بی‌درنگ پس از مهبانگ (انفجار بزرگ) پدید آمدند و در دوره ی کوتاهی از گسترش شتابناک کیهان که به نام "پندام" یا تورم شناخته می شود، کش آمدند و اندازه‌شان از نظر کیهانشناسی بزرگ شد. [بخوانید: * الگوی امروز کهکشان ها ساختار آغازین کیهان را نشان می دهند]
فضاپیمای پلانک برای نقشه برداری از این نوسان ها در سرتاسر آسمان و با رزولوشن و حس‌مندی بالاتری نسبت به پیش طراحی شده بود. ما با بررسی سرشت و پراکندگی این بذرها در تصویر پلانک از CMB می توانیم همنهش (ترکیب) و فرگشت کیهان را از هنگام تولدش تا امروز تعیین کنیم.
روی هم رفته، اطلاعاتی که از این نقشه ی تازه ی پلانک به دست آمده، مدل استاندارد کیهان شناسی را به گونه ای بسیار خوب و با دقتی بی سابقه تایید می کند؛ و گواهیست تازه بر توضیح ما درباره‌ی محتوای کیهان. ولی چون دقت نقشه ی پلانک بسیار بالاست، این توانایی را نیز به ما می دهد تا برخی از ویژگی های ناشناخته و شگفت آوری را آشکار کنیم که چه بسا برای شناختشان نیاز به فیزیک نوینی باشد.
ژان ژاک دوردن، مدیر کل اِسا (ESA) می گوید: « کیفیت باورنکردنی تصویر پلانک از کیهان نونهال به ما اجازه می دهد تا با نگاه کردن و جستجو در لایه های گذشته، به شالوده های کیهان برسیم، و این را آشکار می کند که طرح ما از کیهان بسیار ناکامل است. دستیابی به چنین یافته هایی با کمک فن آوری های یگانه ای امکان پذیرفت که توسط صنایع اروپایی و برای این هدف پدید آمده است.»
جرج افستاتیو از دانشگاه کمبریج بریتانیا هم می افزاید: «از زمانی که در سال ۲۰۱۰، نخستین نقشه ی سراسر آسمانِ پلانک منشر شد، ما به دقت همه ی تابش های پیش زمینه ای که میان ما و نخستین نور کیهان بود را از آن بیرون کشیده و بررسی کرده ایم، تا جایی که پس زمینه ی ریزموج کیهانی با بیشترین جزییاتی که تاکنون به دست آمده آشکار شد.» [بخوانید: * کهن ترین نور کیهان]
یکی از غافلگیرکننده ترین یافته ها اینست که نوسان های دمای CMB در اندازه های زاویه ای بزرگ با آن هایی که توسط مدل استاندارد پیش بینی شده همخوانی ندارد: نیروی سیگنال های آن ها به شدتی که از روی ساختارهای کوچکترِ آشکار شده توسط پلانک انتظار می رفت نبود. شگفتی دیگر، یک ناتقارنی در میانگین دماها در دو نیمکره ی آسمان است. این خلاف پیش بینی مدل استاندارد است که می گوید کیهان می بایست به گونه ی گسترده ای از هر سو که نگاه کنیم یکسان دیده شود.
گذشته از این، یک لکه ی سرد بر روی تکه ای از آسمان گسترده شده که بسیار بزرگ تر از چشمداشت هاست. پیش تر، نیای تلسکوپ پلانک، یعنی فضاپیمای WMAP ناسا هم به این ناتقارنی و لکه ی سرد اشاره کرده بود، ولی به دلیل تردیدهایی درباره ی ریشه ی کیهانی آن ها، تا اندازه ی بسیاری نادیده گرفته شدند. [بخوانید: لکه سرد بر تابش زمینه کیهان]
ناتقارنی و لکه ی سرد - بالاترین رزولوشن: ۲۶.۲ مگابایت
پائولو ناتولی از دانشگاه فررای ایتالیا می گوید: «این واقعیت که پلانک به این گونه ی چشمگیر پرده از این ناهنجاری ها برداشته، هر تردیدی درباره ی واقعی بودن آن ها را از بین می برد؛ دیگر نمی توان گفت که آن ها ساختگی های ناشی از اندازه گیری ها هستند. آن ها واقعیند و ما باید در پی یک توضیح پذیرفتنی برایشان باشیم.»
فرانسوا بوشه از بنیاد اخترفیزیک پاریس هم می افزاید: «تصور کنید دارید شالوده های یک خانه را بررسی می کنید و درمی یابید که بخشی از آن سست است. شاید ندانید که آیا این سستی ها سرانجام به ویرانی خانه می انجامد یا نه، ولی احتمالن به دنبال راهی می گردید تا آن را به سرعت محکم کرده و همه جای شالوده را به یک اندازه نیرو ببخشید.»
یک راه برای توضیح این ناهنجاری ها اینست که در نظر بگیریم کیهان در مقیاس بزرگ تری که می توانیم ببینیم، در همه‌ی جهت ها یکسان نیست. در چنین پنداشتی، پرتوهای نوری که از CMB می آید شاید نسبت به آنچه پیش از این دریافته ایم، مسیر پیچیده تری را درون کیهان می پیماید، که نتیجه اش بخشی از این الگوهای نامعمولیست که امروزه دیده می شود.
پرفسور افستاتیو می گوید: «هدف انجامین (نهایی) ما این خواهد بود که مدل تازه ای بسازیم که این ناهنجاری ها را پیش بینی کرده و آن ها را به هم بپیوندد. ولی تازه در آغاز راهیم و هنوز نمی دانیم آیا این کاری شدنیست یا نه، و احتمالن به چه گونه ای از فیزیک نوین نیاز داریم. و این هیجان انگیزست.»
دستور پختی تازه برای کیهان
ولی فراتر از این ناهنجاری ها، داده های پلانک به گونه ی چشمگیری با چشمداشت های ما از یک مدل نسبتن ساده از کیهان همخوانی دارد، که به دانشمندان اجازه می دهد پالوده ترین و ناب ترین اندازه هایی که تاکنون به دست آمده را برای اجزای کیهان به دست آورند.
نسبت های تازه ی محتوای کیهان.
بالاترین رزولوشن: ۲.۹ مگابایت
ماده ی معمولی که ستارگان و کهکشان ها را ساخته تنها ۴.۹% از چگالی جرم/انرژی کیهان را تشکیل می دهد. ماده ی تاریک که تاکنون تنها به گونه ی نامستقیم و به کمک اثر گرانشی‌اش ردیابی و آشکار شده، ۲۶.۸% در این چگالی سهم دارد، حدود یک پنجم بیش از برآورد پیشین. [بخو انید: * ماده تاریک همچون تار عنکبوت، در سر تا سر کیهان تنیده شده]
در پایان، داده های پلانک همچنین اندازه ی تازه ای برای آهنگ کنونی گسترش کیهان که به ثابت هابل شناخته می شود ارایه می کند: ۶۷.۱۵ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک؛ این به اندازه ی چشمگیری کمتر از مقدار استاندارد کنونی در اخترشناسیست. این داده ها نشان می دهند که سن کیهان ۱۳.۸۲ میلیارد سال است.
جان تاوبر، دانشمند پروژه ی پلانک اِسا می گوید: «پلانک با پدید آوردن درست ترین و دقیق ترین نقشه های ریزموجی که تاکنون از آسمان تهیه شده، دارد تصویری تازه از کیهان می نگارد که ما را به محدوده های شناختمان از نظریه های کنونی کیهانشناسی می کشاند. ما چیزی را می بینیم که تقریبن به طور کامل با مدل استاندارد کیهانشناسی سازگارست، ولی ویژگی های فریبنده ای هم دارد که وادار به بازاندیشی در شماری از فرض های بنیادینمان می کند. این آغاز یک سفر تازه است و انتظار داریم با پیگیری بررسی داده های پلانک، بتوانیم گره از این راز پیچیده بگشاییم.»
ESA - Planck space telescope - cosmic microwave background - Big Bang - proton - electron - photon - hydrogen atom - wavelength - CMB - star - galaxy - standard model of cosmology - inflation - Jean-Jacques Dordain - George Efstathiou - angular scale - hemisphere - asymmetry - NASA - WMAP - Paolo Natoli - François Bouchet - mass/energy - Dark matter - dark energy - Hubble constant - megaparsec - Jan Tauber - conundrum
