Javascript is currently disabled. This site requires Javascript to function correctly. Please enable Javascript in your browser!

دانستنی های علم

20

بادهای خورشیدی

بادهای خورشیدی

 خورشید با فرایندی که آن را باد خورشیدی می نامیم، در هر ثانیه دست کم یک میلیون تن جرم از دست می دهد . گرچه این امر به معنی زایل شدن جرم با آهستگی بسیار سریع است، اما با همین مقیاس 100 میلیون سال طول می کشد تا خورشید یک افت 20 درصد نشان دهد. از سوی دیگر ، بادهای ستاره ای غالباً آهنگ افتی هزاران بار بیشتر پدید می آورند. تعدادی از ستارگان غول قرمز، مانند ابطالجوزا با شعاع 750 برابر شعاع خورشید،با داشتن هاله ای ممتد عظیم (تا 300 برابر شعاعشان) شناخته شده اند. برای اتم ها وذرات غبار لبه های خارجی چنین هاله ای، فرار از کشش گرانشی ستاره آسان تر است .اکنون ما مدرک مستقیمی از ماهیت برون ریزش چنین ماده ای را به صورت طیف جداگانه  ای ( انتقال به آبی ) داریم که برطیف خود ستاره نهاده شده است . در شکل زیر، صرف نظر از حرکت ستاره، طیف برون ریزش گازها یک انتقال به آبی نسبی در امتداد خط دید شما خواهد داشت، زیرا حرکت آنهانسبت به آن ستاره به سوی شماست.

ستاره در حال انبساط یک انتقال به آبی ایجاد می کند درست به این علت که لبۀ نزدیک آن به ناظر  نزدیک تر می شود . این انتقال آبی با هر نوع انتقال دو پلری که ستاره ممکن است بر اثر حرکتش داشته باشد،بر هم نهاده می شود.

برای آنکه این برون ریزی هرگونه افت جرم چشمگیری را نشان دهد باید در جست و جوی مکانیسمی فراتر از انبساط گرمایی که احتمالاً دلیل موجهی برای وزش بادخورشیدی است باشیم، بررسی های فروسرخی حاکی ازآن است که ذرات غبار نقش مهمی در این میان بر عهده دارند . همچنان که در مورد دمغبار دنباله دارها دیدیم، ذرات غبار به انرژی تابشی در گسترۀ وسیعی از طول موج هاواکنش نشان می دهند. اگر تابش می تواند نیرویی بر چنین ذراتی وارد آورد و به آنهاشتاب دهد تا به سرعت فراز برسند، در این صورت ذرات غبار نیز ممکن است مقداری ازانرژی جنبشی خود را به مولکولهای گاز منتقل کنند و مقادیر چشمگیری از جرم موجود دراین فرایند را بربایند.

در مورد ستارگان پرجرم و بسیارداغ، ، تابش در طول موجهای فرابنفش به اوج می رسد . اتمهایی که به چنین تابشی واکنش نشان می دهند ، بادهای خورشیدی با سرعتهای چند هزار کیلومتر بر ثانیه، یعنیسرعتی 100 برابر آنچه در غولهای سرخ دیده می شود، پدید می آورند. چنین سرعتهایی سبب خروج بخش های مهمی از جرم ستاره می شود.

بر اثر وزش بادهای ستاره ای، جرم ستاره ممکن است از شش جرم خورشیدی ( وقتی در رشته اصلی بوده است) به کمتر از یکجرم خورشیدی، در موقعی که به مرحلۀ مرگ وارد می شود، کاهش یابد. این عامل تکاملی مهمی است برای ستاره ای که اینک ممکن است به صورت کوتوله سفید "بمیرد"

مسیری تکاملی که از یک غول سرخ به کوتوله سفید طی می شود، در شکل زیر نشان داده شده است . مسیر تکاملی ستاره ، وقتیدمای داغتر هسته بروز می کند، به سبب چپ پیش می رود . اما وقتی ابعاد ستاره رو به کاستی نهد، درخشندگی آن کاهش می یابد و به تدریج سرد می شود، مسیر آن روی نمودار  به طرف پایین و به سمت راست می رودو  سرانجام به مراحلی از مرگ به صورت کوتوله های زرد، سرخ و سیاه می رسد. فرایند نهایی سرد شدن بسیار کند است. ممکن است عمر عالم به حدی نرسیده باشد که شاهد وقوع حد نهایی این سرد شدن باشد. اکنون به ستاره هایی با بیشتر از 4ر1 جرم خورشیدی باز می گردیم. این اجرام دستخوش نوع دیگریاز مرگ ستاره می شود.



با دنبال کردن مرحله غول سرخ، به نظر می رسدکه، ستاره منقبض و بر اثر این انقباض گرم می شود و نسبت به دمای سطح و درخشندگی اش مسیری بهچپ و سرانجام به طرف پایین پدید می آورد. در این حال مسیر تکاملی مواجه با مرحلۀ "مرگ"است؛ مرگ به صورت کوتوله سفید، ستاره نوترونی، یا سیاهچاله ( که بستگی   به جرم ستاره دارد.)     

ستاره نوترونی

فرض کنید که ستاره ای 4برابر جرم خورشیدی، جرم دارد ونصف جرم آن خواه با نوعی انفجار نو اختری یا از طریق بادهای ستاره ای خارج شده و یک هسته پس مانده با جرمی دو برابرجرم خورشیدی بر جای گذاشته باشد. در چنین وضعی، حتی فشار الکترون، نمی تواند رمبش نهایی این هسته ستاره ای را متوقف کند. چنین ستاره ای احتمالاً تا قطری در حدود 32کیلومتر منقبض خواهد شد و چگالی اش به رقم بهت آور 200 تریلیون گرم بر سانتی مترمکعب خواهد رسد. برای تصور این چگالی، مدل بسیار بزرگ ترشده ای  از اتم هیدروژن را در ذهن مجسم کنید . توپ گلفی را در مرکز یک میدان فوتبال تصور کنید.شکل زیر . این توپ تنهاپروتون اتم هیدروژن را نشان میدهد . اکنون فرض کنید پشه ای در محیط خارجی استادیوم بزرگی که زمین فوتبال را احاطه کرده است ، پرواز می کند این پشه حکم یک الکترون رادارد که معمولاً بخشی از اتم هیدروژن است؛ اگر شما در یکی از جایگاههای این استادیوم نشسته باشید، می توانید خودتان را تصور کنید که درون یک اتم هیدروژن بسیار بزرگ شده نشسته اید. در این حال نسبتها از لحاظ اندازه و فاصله ای که آنهارا از هم جدا می کند کاملاً درست است . با چنین فرضی  قطعاً می توانیم نتیجه گیری کنیم که فضای درون یک اتم معمولی عمدتاً خالی است . جرمش در یک حجم بسیار کوچک، در مرکزآن، متمرکزشده است . با این قیاس دو اتم، در ابر گاز میان ستاره ای، مانند دو استادیوم  در شهرهای مجاور خواهند بود  که فاصلۀ نسبتاً زیاد دو اتم را نشان می دهند.اما در ستارۀ نوترونی، عملاً همه فضای خالی بین اتمها و درون خود اتم چلانده شده است. پشه ها (الکترونها) با روی توپهای گلف (پروتونها) را خنثی کرده، توپهای گلف خنثی (نوترون) ایجاد شده اند. نوترونها به دلیل نداشتن بار دچار دافعۀ الکتریکی نمی شوند. از این رو به هم نزدیک تر می شوند، ساختار بلورین تنگ چین ایجاد میکنند. آیا ممکن است ستاره ای فقط از نوترونهای تنگ چین تشکیل شده باشد، و در اینصورت چگونه می تواند وجود خود را بروز دهد؟

                    

این تصویر از یک مدل بزرگ شدۀ اتم هیدروژن به منظور نشان دادن این نکته طراحی شده است که فضای اتم عمدتاً خالی است ،هسته فقط در حدود یک تریلیونیم فضایی را که با مدارهای الکترونها مشخص شده، اشغال کرده است. وقتی یک ستاره نوترونی (شکل سمت راست) تشکیل شود، عملاً همه این فضای خالی جای خود را به نوترونها می دهد ، نوترونها که از اتم ها که تا حد ممکن به هم نزدیک و فشرده شده اند. از این رو چگالی یک ستاره نوترونی چندان زیاد است  که اگر یک تکه مادۀ نوترونی به اندازۀ یک حبۀقند معمولی به سطح زمین آورده شود، 100 میلیون تن وزن خواهد داشت.          


تعداد امتیازات: (5) Article Rating
تعداد مشاهده خبر: (1748)
گروه خبر: فیزیک
کد خبر: 1951
  • بادهای خورشیدی

RSS comment feed نظرات ارسال شده

هم اکنون هیچ نظری ارسال نشده است. شما می توانید اولین نظردهنده باشد.

ارسال نظر جدید

نام

ایمیل

وب سایت

مرکز علوم و ستاره شناسی تهران وابسته به معاونت اجتماعی و فرهنگی شهرداری منطقه یک تهران، با هدف آشنایی دانش آموزان، دانشجویان، دانش پژوهان و عموم مردم با علوم پایه، پایه گذاری شده و دانش پژوهان و دانشجویان بسیاری دز این مجموعه حضور فعال و کارآمد دارند. این مرکر سالانه میزبان هزاران نفر از علاقه مندان در زمینه های مختلف علمی و نجومی می باشد.
تهران، میدان قدس، خیابان شهید کبیری (دزاشیب)، خیابان عمار، کوی شهید صالحی(عرفات)، شماره 22، مرکز علوم و ستاره شناسی تهران
22293280-22292246-22805006
info@sactehran.com
Asset 1 Asset 2 Asset 3