همسایگی ما در فضا مملو از هیدروژن است - بلاگ پو

خبرنگاران|تنها دو فضاپیمای وویجر تا کنون توانسته اند به آنجا فرایند و سفر مافوق صوت آن ها بیش از 30 سال به طول انجامیده است. به جایی فراتر از مدار پلوتو، در میان کمربند کوئیپر و چهار برابر دورتر از آن، جایی که تنها با یک مرز مغناطیسی مشخص شده است و قلمرو تحت سلطه خورشید به سرانجام می رسد، نزدیک ترین ناحیه به فضای میان ستاره ای.

به گزارش خبرنگاران؛ موادی که بین ستاره ها هستند، به عنوان محیط میان ستاره ای شناخته میشود و محتویات آن گذشته های دور منظومه شمسی را در خود ثبت کرده و ممکن است از آینده آن به ما خبر دهد.

اندازه گیری های فضاپیمای New Horizons ناسا تخمین های ما از ویژگی اصلی محیط میان ستاره ای را ارتقا می بخشد: این که غلظت این فضا چقدر است. یافته های جدید نشان می دهد که فضای میان ستاره ای محلی شامل 40% هیدروژن بیشتر نسبت به مطالعات قدیمی است.

حرکت در میان غبار میان ستاره ای همان طور که زمین به دور خورشید می شود، منظومه شمسی ما نیز در کهکشان راه شیری با سرعت بیش از 80 هزار کیلومتر بر ساعت حرکت می کند. در حالی که ما در بین غبار ذرات میان ستاره ای سفر می کنیم، توسط یک حباب مغناطیسی به نام هلیوسفر که در اطراف خورشید قرار گرفته است محافظت می شویم.

بسکمک از گاز های بین ستاره ای در اطراف این حباب جریان دارند، اما نه همه آنها. هلیوسفر ذرات بارداری را که توسط میدان های مغناطیسی هدایت می شوند، دفع می کند. اما بیش از نصف گاز های میان ستار های محلی خنثی هستند، به این معنا که تعداد الکترون ها و پروتون های آن ها برابر است. همچنان که ما از میان آن ها عبور می کنیم این گاز های خنثی به داخل نفوذ کرده و حجم باد های خورشیدی را افزایش می دهند مثل زمانی که در میان مه غلیظی میدویید و لباس هایتان خیس می شود و این خیسی سرعت دویدنتان را کم می کند. بلافاصله پس از آن که اتم های میان ستاره ای وارد هلیوسفر می شوند، توسط نور خورشید شتاب گرفته و با ذرات باد های خورشیدی برخورد می کنند و در این بین بسکمک از آن ها الکترون های خود را از دست داده و به یون هایی با بار مثبت تبدیل می شوند که به آن ها پیکاپ بون گفته میشود. با اینکه این ذرات تغییر یافته اند، اما هنوز راز هایی از غبار میان ستاره ای با خود دارند.

فضاپیمای New Horizons اکنون در میان کمربند کوئیپر، در لبه منظومه شمسی، در حرکت است و ابزار Solar Wind Around Pluto (SWAP) این فضاپیما می تواند این پیکاپ بون ها را ردیابی کرده و آن ها را با انرژی بسیار زیادشان از باد های طبیعی خورشیدی متمایز کند. میزان پیکاپ یون هایی که New Horizons ردیابی می کند نشان دهنده غلظت غباری است که ما در میان آن در حال حرکت هستیم. همان طور که لباس های یک دونده در میان مه غلیظ تر، بیشتر خیس می شود، هرچه میزان پیکاپ یون هایی که New Horizons می بیند، بیشتر باشد، غبار میان ستاره ای نیز باید غلیظ تر باشد.

اندازه گیری های متفاوت دانشمندان از اندازه گیری های SWAP استفاده کردند تا چگالی هیدروژن را در termination shock به دست بیاورند. این محل جایی است که باد خورشیدی به محیط میان ستاره ای رسیده و در نهایت از سرعت آن کاسته می شود. پس از ماه ها بررسی و آزمایش، عددی که به دست آمد 0.27 ذره در سانتی متر مکعب بود.

این نتیجه تحقیقی را که در سال 1380 با استفاده از داده های وویجر 2 در فاصله حدود 6.5 میلیارد کیلومتری، درباره کاهش سرعت باد های خورشیدی هنگام رسیدن به فضاپیما اجرا شده است، تایید می کند. این کاهش سرعت، عمدتا به دلیل مداخله ذرات میان ستاره ای است که با تراکم هیدروژن میان ستاره ای مطابقت دارد، یعنی تقریبا برابر با 120 اتم هیدروژن در 946 سانتی متر مکعب، اما مطالعات جدید عدد دیگری را نشان می دهند.

دانشمندان با استفاده از داده های ماموریت Ulysses ناسا، که در فاصله نزدیک تری نسبت به فاصله مشتری از خورشید اجرا شده، پیکاپ یون ها را اندازه گیری کرده و غلظتی تقریبا معادل 85 اتم هیدروژن در 946 سانتی متر مکعب از فضا را تخمین زدند. چند سال بعد، مطالعه متفاوتی متشکل از داده های Ulysses و وویجر انجام شد که نتیجه ای مشابه داشت. اما پس از کمی بررسی بیشتر، به نظر رسید که عدد جدید، عدد درست است. اندازه گیری های نیوهورایزنز با مشاهدات مبتنی بر ستاره های دور سازگارتر است. از طرف دیگر، اندازه گیری های Ulysses یک ضعف داشت: بسیار نزدیک به خورشید اجرا شده بود، جایی که پیکاپ یون ها خیلی نادر هستند و اندازه گیری ها نامطمئن ترند.

در مورد نتایج ترکیبی Ulysses و وویجر محققان متوجه شدند که یکی از اعداد در محاسبات منسوخ شده و 35% کمتر از مقدار توافق شدهی فعلی است. محاسبه مجدد با مقدار توافق شده فعلی یک مطابقت تقریبی با اندازه گیری های New Horizons و مطالعات سال 1380 داشت. این تایید یافته های قدیمی و فراموش شده بسیار جالب توجه است.

یکی از نویسندگان مطالعه سال 1380 می گوید: ما گمان می کردیم روش ساده تر ما برای محاسبه کاهش سرعت باد های خورشیدی توسط روش های پیچیده تر مغلوب شده است، اما این طور نبود. یک قاعده جدید تغییر از 85 اتم به 120 اتم در 946 سانتی متر مکعب از فضا به نظر زیاد نیست.

با این حال در یک شبیه ساز مبتنی بر علم هلیوفیزیک، تغییر یک عدد میتواند بر همه چیز تاثیر بگذارد. تخمین های جدید میتواند به توصیف یکی از بزرگ ترین راز های هلیوسفر در چندسال اخیر کمک کند. تنها کمی بعد از ماموریت Interstellar Boundary Explorer (IBEX) ناسا، دانشمندان متوجه یک نوار عجیب از ذرات پرانرژی از لبه جلویی هلیوسفر شدند؛ که آن را ربان IBEX نامیدند. این ساختار در لبه منظومه شمسی ما به اندازه 1.6 میلیارد کیلومتر عرض و 16 میلیارد کیلومتر طول دارد و هیچ کس تا کنون از آن خبر نداشت.

اما همه مدل ها نشان میدهند که نباید آن طور که هست روشن باشد. 40 درصد تراکم میان ستاره ای بیشتر مشاهده شده در این مطالعه بسیار مهم است. زیرا نه تنها نشان می دهد که خورشید در قسمت بسیار متراکمی از فضای میان ستاره ای قراردارد بلکه ممکن است نشاندهندهی یک خطای قابل توجه در نتایج شبیه سازی ها در مقایسه با مشاهدات واقعی IBEX باشد. با این حال نتیجه هر چه که باشد یک تصویر بهبودیافته از محله و همسایگی ستار های ما ارائه میدهد.

منبع: nasa

dorezamin.com: دور زمین | سفر به دور زمین هیچوقت اینقدر آسون نبوده! تور ارزان، تور لحظه آخری، اروپا، تور تایلند، تور مالزی، تور دبی، تور ترکیه

thailandro.ir: تایلند: سفر به کشور زیباییهای جنوب شرق آسیا، بانکوک، پوکت، پاتایا، سامویی، کرابی

asiaro.ir: آسیا رو: سفر به آسیا، جنوب شرقی آسیا، آسای مرکزی و خاورمیانه