آیا منظومه خورشیدی در پوسته یک حباب ساخته شد؟

* پژوهشگران نظریه‌ی تازه و فراگیری را برای چگونگی پیدایش سامانه‌ی خورشیدی ارایه کرده‌اند: شکل‌گیری در پوسته‌ی حباب ستاره‌ی غول‌پیکری که مدت‌ها از مرگش گذشته.

اخترشناسان می‌دانند که سامانه‌ی خورشیدی حدود ۵ میلیارد سال پیش از موادی که از نسل‌های پیشین ستارگان به جا منده بود ساخته شده. ولی پیش از آن، دیدگاهمان کمی تاریک می‌شود.
به باور اخترشناسان، سیاره‌ها، سیارک‌ها، و دیگر اجرام سامانه‌ی خورشیدی از قرص غبار پیرامون یک ستاره‌ی جوان ساخته شدند.
نظریه‌ی برتر امروز اینست که انفجار یک ابرنواختر، ابری از گاز و غبار را به اندازه‌ای فشرد که باعث شد زیر گرانش خودش برُمبد. هر چه این ابر فشرده‌تر و چگال‌تر می‌شد، دمایش بالاتر و چرخشش سریع‌تر می‌شد. سرانجام به اندازه‌ای داغ شد که آغاز به همجوشی هیدروژن به هلیوم کرد و ستاره‌ی دوست‌داشتنی‌مان، خورشید را ساخت.

ولی بر پایه‌ی پژوهشنامه‌ای که در شماره‌ی ۲۲ دسامبر آستروفیزیکال جورنال منتشر شد، سامانه‌ی خورشیدی می‌توانسته در پوسته‌ی چگال یک حباب بسیار بزرگ پیرامون یک ستاره‌ی غول‌پیکر ساخته شده باشد. این پژوهش نه تنها سناریویی شگفت‌انگیز برای پیدایش سامانه‌ی ما فراهم می‌کند، بلکه به یک راز دیرپا درباره‌ی ساختار شیمیایی سامانه‌ی خورشیدی نیز پاسخ می‌دهد.

این نظریه‌ی تازه از یک ستاره‌ی بی‌اندازه پرجرم از گونه‌ی ستارگان ولف-رایه آغاز می‌شود. ولف-رایه‌ها داغ‌ترین ستارگان کیهانند و به دلیل همین داغی، بادهای ستاره‌ای بی‌اندازه نیرومندی هم می‌وزانند.

[ستارگان ولف-رایه نماینده‌ی یک گام کوتاه پیش-ابرنواختری در روند زندگی ستارگان بزرگند. بادهای پرسرعتی که از این ستارگان می‌وزد، مواد کم‌سرعت‌تری را که در گام‌های پیشین زندگی ستاره از آنها پس زده شده بودند با خود می‌روبند (جاروب می‌کنند) و در نتیجه یک سحابی حباب-مانند را پدید آورده‌اند که به سرعت باد می‌شود. ویدیوی پایین را ببینید. نمونه: * حباب ۷۰ هزار ساله]

بادهای پرسرعت ستاره‌ی ولف-رایه، پوسته‌ی این حباب را می‌فشارد و پوسته‌ای چگال پدید می‌آورد. بر پایه‌ی این نظریه، خورشید ما می‌توانسته درون یکی از همین پوسته‌های حباب درست شده باشد.

نیکلاس دافس، یکی از نویسندگان پژوهش و استاد دانشگاه شیکاگو می‌گوید از آنجایی که چنین حجم غول‌آسایی از گاز و غبار اینجا به دام افتاده بود، پوسته‌ی چنین حبابی جایی خوب برای تولید ستاره شده بود. به برآورد پژوهشگران، این فرآیند آن چنان کارآمد و موثر است که می‌توان آن را برای پیدایش ۱ تا ۱۶ درصد همه‌ی ستارگان خورشیدسان به کار برد.

اگرچه شاید این نظریه‌ی نامتعارف کمی نالازم به نظر بیاید، ولی پژوهشگران به این دلیل ارایه‌اش کرده‌اند که می‌تواند به حل یک راز دیرپا درباره‌ی آغاز سامانه‌ی خورشیدی کمک کند: چرا سامانه‌ی ما در مقایسه با دیگر جاهای کهکشان، آلومینیوم-۲۶ فراوان و آهن-۶۰ اندک دارد؟

بررسی‌های گذشته روی نمونه‌های شهاب‌سنگ‌ها نشان داده که سامانه‌ی خورشیدی در آغاز پیدایش، پر از ایزوتوپ آلومینیوم-۲۶ بوده و بر پایه‌ی پژوهش‌های دیگر، کمبود ایزوتوپ آهن-۶۰ داشته. ولی به گفته‌ی ویکرام دوارکاداس، استاد دانشگاه شیکاگو: «از آنجایی که انفجارهای ابرنواختری هر دوی این ایزوتوپ‌ها را می‌سازند، این پرسش پیش می‌آید که چرا یکی از اینها به سامانه‌ی خورشیدی تزریق شد و دیگری نه.»

این چیزیست که اخترشناسان را به فکر ستارگان ولف-رایه انداخت؛ این ستارگان انبوهی از آلومینیوم-۲۶ تولید می‌کنند ولی آهن-۶۰ هیچ.

دوارکاداس می‌گوید: «فکر ما اینست که آلومینیوم-۲۶ که از ستاره‌ی ولف-رایه پس زده شده بوده همراه ذرات غباری که به گرد ستاره پدید آمده بودند در فضا پخش شدند. این ذرات تکانه‌ی کافی برای نفوذ کردن در یک سمت پوسته داشتند [چنان که گفتیم، این پوسته‌ در گام پیشین زندگی ستاره پس زده شده بود و چون در آن گام، ستاره هنوز یک ستاره‌ی ولف-رایه نشده بود، آلومینیوم-۲۶ نداشت-م]. بیشتر این ذرات غبار در پوسته از هم پاشیدند و آلومینیوم‌ها را در آنجا به دام انداختند.» با گذشت زمان، حباب از گسترش بیشتر ایستاد و آغاز به رمبش زیر گرانش خود کرد. این حباب رُمبنده جاییست که به گمان پژوهشگران، سامانه‌ی خورشیدی ما در آن پدید آمد.
در این شبیه‌سازی می‌بینیم که چگونه بادهای ستاره‌ای می‌توانند در درازنای میلیون‌ها سال، از ابرهای گاز و غباری که آزادانه یک ستاره‌ی غول‌پیکر را در میان گرفته‌اند حباب بسازد. در گام نخست، ستاره از ستارگان رشته‌ی اصلی است که موادی اندک را بادهایی پرسرعت پس می‌زنند. این گام ۴.۳ میلیون سال زمان می‌برد. درگام دوم، ستاره یک ابرغول سرخ می‌شود که جرمی بسیار زیاد را با بادهایی کم‌سرعت پس می‌زنند. این گام ۰.۲ میلیون سال به درازا می‌کشد. و در گام سوم که گام ولف-رایه است، ستاره جرمی فراوان را با بادهایی پرسرعت پس می‌زند. این گام هم تنها ۰.۳ میلیون سال طول می‌کشد.

اگرچه این نظریه‌ی تازه هنوز برای تایید شدن راه درازی در پیش دارد، ولی بی‌شک توانایی آن برای توضیح همنهش شیمیایی دیده شده‌ی سامانه‌ی خورشیدی انگیزه‌ی پژوهش‌های آینده خواهد شد. در سال ۲۰۲۳، فضاپیمای اوسیریس-رکس نمونه‌هایی از خاک و سنگ سیارک باستانی بن‌نو را به زمین خواهد آورد. شاید این به اخترشناسان در رازگشایی از ریشه و خاستگاه سامانه‌ی خورشیدی کمک کند.

و اما سرنوشت پایانی آن ستاره‌ی ولف-رایه که دیرزمانی از مرگش می‌گذرد دو چیز می‌توانسته باشد: یا انفجار ابرنواختری، یا رمبش مستقیم و تبدیل شدن به سیاهچاله. در روند پیدایش سیاهچاله، آهن-۶۰ اندکی تولید می‌شود؛ ابرنواختر می‌تواند آهن-۶۰ بسازد. ولی این مواد یا هرگز به پوسته نفوذ نکردند، یا شاید هم در پوسته نفوذ کردند ولی چون نابرابر پخش شده بودند، به جایی که خورشید ما در آن ساخته شد نفوذ نکردند.

--------------------------------------------
کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
solar system - star - supernova - hydrogen - helium - Sun - Astrophysical Journal - Wolf-Rayet - stellar wind - Nicolas Dauphas - University of Chicago - Sun-like star - aluminium-26 - iron-60 - galaxy - isotope - Vikram Dwarkadas - momentum - OSIRIS-REx - asteroid - Bennu - Earth - black hole - planet -

منبع: astronomy.com

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه