المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 راز ناپديد شدن غبار
راز ناپديد شدن غبارزنگ تفريح فيزيك
چه عاملي مي‌توانسته غبار منظومه شمسي را از ديد چشمان ما ناپديد کند؟

 

 

ستارگان به زبان کيهاني در ديسکي از غبار گرم پنهان شده‌اند. ماشين‌هاي جوجه کشي هستند که سياراتي شبيه زمين، سنگي و نزديک به ستاره مادرشان، بسيار شکل مي‌گيرند. در اين ديسک‌ها، غبار زغال مي‌شود و دانه هاي کوچکش آنقدر بهم برخورد مي‌کنند که طي ميليون‌ها سال جرمهاي بزرگتري شکل دهند. در نظريه بيش از اينها ايده‌آل گرايي مي‌کند، و مدل‌هاي رايانه‌اي اين فرايند را شبيه سازي مي‌کنند. هرقدر فرايند پيش مي‌رود سؤالات بيشتري به جواب مي‌رسند. اخترشناسان اخيراً سعي کرده‌اند براي تغييرات کوچک اين غبار را مورد بررسي قرار دهند، زيرا ممکن است يک تغيير کوچک در مقدار نور ستاره، راهي بسوي شرايط جغرافيايي زمين باشد. اين فرايندها را با مدل‌اي واقعي تطابق مي‌دهند (در فيزيک به اين روش پديده‌شناسي مي‌گوييم).

کارل مليس، بورسيه فوق دکتراي دانشگاه کاليفرنيا، سانديگو، و همکارانش يکي از اين ستارگان پُر غبار را که تاکنون ديده شده انتخاب کردند، و برنامه ريزي بلند مدت آن را کردند. نام نه چندان لطيف TYC8241 2652 دارد که وقتي در مي ۲۰۰۸ رصد مي‌کردند در رصدخانه تلکسوپ‌هاي Gemini در شيلي پيدا کردند. اين ستاره اولين بار در سال ۱۹۸۳ رصد شد. در ژانويه ۲۰۰۹، رصدهاي ديگري انجام شد. آن‌ها گيج شدند. تقريباً تمام غبار ناپديد شده بود!

 

تلسکوپ Gemini

 

فکر اوليه آن‌ها اين بود که اشتبهاي رخ داده است. مليس مي‌گويد:«همه چيز در فضا معمولاً خيلي سريع اتفاق مي‌افتد. ما به يک دليل پديده‌ها را در مقياس‌هاي نجومي در نظر مي‌گيريم. براي مقياس‌بندي سرعت تحول، بخصوص اتفاقي که در دو سال يا کمتر، در منظومه شمسي در مقياسهاي فضايي مي‌افتد.» راستش، غيرقابل باور بود!

صحنه معماي کيهاني به گزارش نيچر، با ۶ تيم و ۴ تلسکوپ جداگانه ظرف چند سال بعد رصد شد. ژانويه ۲۰۰۹، سايت ماهواره  ده است. در جولاي ۲۰۱۰ دوباره اعلام کرده همچنان در حال محو شدن است.» و تلسکوپ هرشل از سازمان فضايي اروپا هم گزارش داد:«رفته!»؛ و بالاخره در سال ۲۰۱۲ Gemini اعلام کرد:«واقعا ناپديد شد!» پس غبار کجا رفت؟ و چرا به اين سرعت؟

 مليس و همکارانش بعد از پيمانه ريختن بر ديسک غبار، تشخيص دادند که دو فرايند وجود دارد که مي‌تواند آنچه ديده‌اند را توضيح مي‌دهد. يکي از آنها زماني اتفاق مي‌افتد که دو جرم غول‌پيکر در يک برخورد از هم عبور کرده، و گاز محتوي فلز در ابر غبار افزايش مي‌يابد. گاز سرعت گردش ذرات غبار را مقدار زيادي کاهش مي‌دهد، به‌طوريکه تکانه از دست مي‌دهد و از مدار خارج شده و به سمت ستاره سقوط مي‌کند، و ديسک به سرعت تميز و پاک مي‌شود! گازهاي غني از فلز، با دشواري زيادي قابل رويت هستند، پس اين تيم مطمئن نيست که الان چيزي اطراف TYC 8241 2652 هست يا نه؟

 

 

 

Credit: Gemini Observatory/AURA artwork by Lynette Cook

 

توضيح ديگر، چيزي به نام برخورد بهمني (Avanalche) را در خود دارد، نوعي غول، با اثر دومينوي غبار. در اين دومينو، يک برخورد بين دو جرم بزرگ اتفاق افتاده و ذرات غبار کوچک را به بيرون پرتاب مي‌کند. اين ذرات آنقدر کوچک هستند که تابش الکترومغناطيس از ستاره منتشر شده و مي‌تواند آن را به فضا پرتاب کند. (اين فشار تابشي، همان اثري است که سلول‌هاي خورشيدي ماهواره IKAROS از آن تغذيه مي‌کند.)

اگر اين ديسک فشرده شود، ذرات غبار به ديگر اجرام برخورد کرده، با شکستن ذرات غبار ديگر، آنقدر کوچک مي‌شوند که همراه با تابش به بيرون پرتاب مي‌شوند. اين مسئله بارها و بارها اتفاق مي‌افتد تا در نهايت بيشتر اين ذرات غبار در فضا پراکنده مي‌شوند. چنين ذرات برخوردي بهمني (تعداد زياد) خيلي سريع روي مي‌دهند، که با مقياس زماني رصد شده در مورد ستاره مذکور سازگار است. ولي اينسوک سانگ از دانشگاه جورجيا و يکي از نويسندگان مقالات در همکاري با مليس، معتقد است اين مدل هم کامل نيست. او براين باور است که غبار کافي اطراف اين ستاره نبوده تا فرايند پاکسازي تعريف شده کاملاً با رصدها جور دربيايد.

برخوردهاي بهمني همچنان بهترين گزينه باقي مي‌ماند. زوئه لاينهارت، بورسيه پژوهشي دانشگاه بريستُل که روي شکل گيري سيارات مطالعه مي‌کند، مي‌گويد:«دانش نه چندان قطعي در اندازه‌گيري غبار حول ستاره بدين معناست که احتمال حضور غباري بيش از انجه الان هست هم وجود دارد.

نکته مهم‌تر اين است که اين سناريوها با برخورد اجرامن بزرگ شروع مي‌شوند. اين يعني شکل‌گيري سياره در ديسک که آنقدر طول کشيده، در مرحله‌ي تحول سنگي حداقل اندازه سيارک‌ها بوده است. به عبارتي اين مي‌تواند بخشي از تحول و شکل گيري سيارات و منظومه باشد که ما هنوز نسبت به ان ديد روشني نداريم؛ و اين يعني در آينده غبار به سرعت ناپديد شده و علامتي براي اخترشناسان است که از آن براي توجيه شکل گيري سياراتي زمين-گونه مي‌توانند استفاده کنند. مليس، سانگ و همکارانشان اميدوارند اخترشناسان ديگر به اين کار توجه کرده و به آنان براي حل راز ناپديد شدن غبار کمک کنند. در اين ميان، آنها رصد و بررسي ستاره هاي ديگر را نيز شروع کرده‌اند، تا نيم نگاهي به نمونه هاي ديگر هم داشته باشند. اگر در ان ستاره‌ها هم اين اتفاق افتاد، به باز کردن کُد ستاره اين ويژگي فيزيکي نزديک‌تر شده‌اند.


Dominique Greenwood

 

1392/2/8لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1460
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1460