از دیدگاه فیزیک هسته ای، سحابی سیاره ای نتیجه ی مرگ ستاره ایست که ذخایر هیدروژن و هلیوم خود را به اتمام رسانده و تحت فشار گرانشی اش در خود فرو میریزد.انفجار ستاره ،هسته را از هم می گسلد و مقدار زیادی از جرم ستاره را به فضا پرتاب میکند.

از زمان کشف نخستین سحابی سیاره ای (حدود ۲۰۰سال پیش و یا کمی بیشتر) تا کنون ، این سحابی ها  دارای رفتار و ویژگی هایی بوده اند که به راحتی قابل توضیح نیستند. آنها از خود ساختار هایی حلقه  مانند مارپیچی، حباب ها، جت ها، لوب ها و برخی ویژگی های دیگر را از خود نشان می دهند. مدل استاندارد معتقد است این سحابی ها از گاز داغ تشکیل شده اند و شکل ظاهری (مورفولوژی یا ریخت شناسی) انها تحت تاثیردوعامل میباشد.اولی شوک موجی ناشی از انفجار ستاره و دومی فشار باد های ستاره ای که در میان انها می وزند .در بعضی موارد شکل سحابی را “شبه باد نما” مینامند زیرا که براثر وزش بادستاره ای قوی ،این شکل به خصوص را به خود گرفته است.

در یکی از پژوهش های دانشگاه کرنل که توسط محققان تلسکوپ فضایی هابل صورت گرفته، سحابی PN G311.0+02.4 را اینگونه توصیف میکنند”… یک جرم غیرعادی با مرکزی برجسته متمایل به بیضی که تابش میکند” و خاصیت ضعیف دوقطبی دارد.

فیزیکدانان انتظار داشتند که به دلیل اشعه ی ماورائ بنفش ساطع شده از کوتوله ی سفیدی که در مرکز ان واقع است مواد سحابی بدرخشند. ولی ،هیچ ستاره  و پرتوی فرابنفشی در انجا شناسایی نشد.

حلقه ی سحابی (پوسته ی کروی)حاوی یک جفت ستاره میباشد که حول مرکز جرمشان در حال حرکتند به طوری که هر پنج روز یکبار،یک دور کامل را طی مینمایند.این ستاره ها در حدود صد برابر درخشانتر و تقریبا سه برابر داغ تر از خورشید هستند.با اینکه این ستاره ها خیلی داغ و درخشان اند ولی مقدار تابش انها به اندازه ی کافی قدرتمند نیست که بتواند چنان انرژی ای را به سحابی منتقل کند. طبق نظر دانشمندان دانشگاه کرنل تنها پرتوهای فرابنفش گسیل شده از کوتوله ی سفید گم شده میتواند چنین درخششی را در سحابی ایجاد نماید.

نظریه ها و مدل های رایج فعلی، هنوز مکانیسم مشخصی برای سحابی ها و تابش پرانرژی انها سراغ ندارند.و هنوز چگونگی پرتاب شدن لایه های بیرونی ستاره به فضا و خارج شدن ساختارهای چندقسمتی از دو سر محور قطبی این سحابی ها را نمیدانند.دلیل این است که سحابی ها از پلاسما تشکیل شده اند و نه گازهای داغ! گاز ها از قوانین حرکت جنبشی تبعیت میکنند.به این صورت که مولکول ها در اثر انرژی گرمایی با یکدیگر برخورد مینمایند و براثرانرژی جنبشی حاصل از برخورد با ذرات پرسرعت دیگر،شتاب میگرند.

رفتار پلاسما بیشتر ازانکه از قوانین نیوتنی پیروی کند ،تابع قوانین الکتریسیته میباشد.ستاره ها در جریان های بیریکلندی که در میدان های بزرگی درون کهکشان جریان دارند شکل میگیرند.اثر پینچ بنت باعث فشرده شدن پلاسما ، مشتعل شدن ستاره و تشکیل جریان های حلقوی به دور استوای ستاره ای درون این خطوط انتقال کیهانی ،میشود.در واقع چگالی جریان الکتریکی باعث میشود که پلاسما در حلقه ها و پوسته ی سحابی ها شروع به درخشش نماید.

طبق مدل الکتریکی این سحابی از دور ساختاری شبیه ساعت شنی دارد.ستاره ی دوتایی در مرکز این سحابی صفحه ای سیال در پهنه ی استوایی سیستم ایجاد مینماید که ستاره شناسان به اشتباه انرا “باد ستاره ای”مینمامند.این احتمال وجود دارد که جریان های بیریکلند درون این دیسک گازی  به دور ستاره ی دوتایی در مناطقی که چگالی بسیار بیشتری دارد ،حرکت نماید و باعث درخشش ان به شکل حلقه ای درخشان شود. مانند تابش نورافکن روی ابرها در اسمان .همان طور که مشاهدات تایید می نمایند، این حلقه بر اثر تابش پرتوهای فرابنفش نمیدرخشد.

از انجا که پلاسما در تجربیات ازمایشگاهی به صورت ساختارهای سلولی که توسط دیواره های نازکی از لایه هایی با بار مخالف (لایه های دوتایی )ازهم جدا میشوند، محتمل است که چنین اتفاقی نیز در سحابی ها رخ بدهد.

هانس الفون در کتاب خود مینویسد:فضا در حالت کلی ساختار سلول مانندی دارد و همچنین مشاهده ی مستقیم این دیواره ی سلولی(صفحه ی سیال)تا زمانی که فضاپیمایی به درون ان نفوذ ننماید،نیز ناممکن است. این بدین معناست که ما نمیتوانیم امیدوار باشیم که این دیواره ی سلولی را مستقیما شناسایی کنیم و یا اندازه ی انرا تخمین بزنیم.نتیجه گیری کلی در مورد  ساختاری که نمیتوانیم به طور مستقیم شناسایی کنیم نیز،امری ناخوشایند است.اما در عوض نتیجه ای که از روی فرضیات میتوان گرفت این است که ،پلاسما در مناطق بسیار دورتر دارای خواصی ست که به شدت با ان چیزی که در اطراف خود میبینیم متفاوت است.(هانس الفون،پلاسمای کیهانی،فصل دوم،جریان های الکتریکی در پلاسمای فضایی)

همچنین پروفسور دونالد اسکات در کتاب خود به نام اسمان الکتریکی این موضوع را به روشنی بیان میکند ، که یک سحابی سیاره ای از بارهای اضافه الکتریکی در یک ستاره تاثیر میپذیرند- یک ستاره ی عادی از فشار های غیر عادی الکتریکی تاثیر می پذیرد و فعال می باشد .ساختار های رشته ای ،حلقوی و سلولی مشاهده شده،همگی از ویژگی های رفتار پلاسما هستند.

استفان اسمیت

مترجم: فاطمه طهماسبی

درباره تصویر:

Conventional understanding of planetary nebula PN G311.0+02.4 evolution. Credit: NASA/Hubble Space Telescope

Cellular Plasmas

Translator: Fatemeh Tahmasebi

]]> http://persiantbolts.com/%d9%be%d9%84%d8%a7%d8%b3%d9%85%d8%a7%db%8c-%d8%b3%d9%84%d9%88%d9%84%db%8c/feed/ 0 http://persiantbolts.com/%d8%a8%db%8c%d8%b4%db%8c%d9%86%d9%87-%db%8c-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84%db%8c%d8%aa%d9%87%d8%a7%db%8c-%d8%ae%d9%88%d8%b1%d8%b4%db%8c%d8%af%db%8c/ http://persiantbolts.com/%d8%a8%db%8c%d8%b4%db%8c%d9%86%d9%87-%db%8c-%d9%81%d8%b9%d8%a7%d9%84%db%8c%d8%aa%d9%87%d8%a7%db%8c-%d8%ae%d9%88%d8%b1%d8%b4%db%8c%d8%af%db%8c/#comments Mon, 18 Jul 2016 00:26:06 +0000 http://persiantbolts.com/?p=758 هرچند تاریخ انتشار این متن مربوط به مدت ها پیش هست، ولی با توجه به فعالیت های عجیب خورشید در این روزها تصمیم به انتشارش گرفتیم.

خورشید، چرخه ای خورشیدی را تجربه می کند که حدود ۲۲ سال طول می کشد،  در طول این چرخه  نوسان توان خروجی و تعداد لکه های خورشیدی در سراسر سطح خورشید قابل مشاهده است. در آغاز دوره ی ۱۱ ساله ی اخیر, که انتظار افزایش لکه های خورشیدی می رفت, یک تاخیر وجود داشت ; فعالیت های خورشیدی در زمانی که افزایش آنها پیش بینی شده بود ، خیلی کم و خاموش ماندند.

با این حال از اواخر فوریه سال ۲۰۱۴ , آن دوره ی خاموشی و ساکن ماندن خورشید، با انفجار یک زبانه ی خورشیدی بزرگ از ناحیه ی یک لکه ی خورشیدی فعال, و سپس چندین شوک قدرتمند نیز از دیگر لکه های خورشیدی پرانرژی تر به پایان رسید, که درتصویر بالای صفحه نشان داده شده است.

با توجه به اتفاق آراء, زبانه های خورشید, یا فوران های جرم از تاج (Coronal Mass Ejection), زمانی که حلقه های مغناطیسی دراتمسفر خورشید با یکدیگر “از نو متصل” می شوند, رخ می دهد و باعث یک اتصال کوتاه می شوند. گفته می شود که آزاد شدن آنی ( انفجاری ) انرژی مغاطیسی باعث شتاب دادن گاز های داغ به سمت فضا می شود. هیچکس نمی داند ” باز اتصالی مغناطیسی ” چه چیزی است, اما به عنوان تنها توضیح توسط دانشمندان فیزیک خورشید برای پدیده ی فوران های جرم و زبانه های خورشیدی ارائه شده است.

از آنجا که رسیدن CME ها و برهمکنش آنها با میدان مغناطیسی زمین،  روشنایی و فرکانس شفق های قطبی را افزایش می دهند، می توان نتیجه گرفت که آنها جریانی از ذرات باردار الکتریکی هستند. اگر چه دانشمندان، بیرون ریختن جریان یون ها از خورشید را به عنوان “باد” از خورشید یاد می کنند، و این که این ذرات اتمی مانند بارانی از خورشید به سمت زمین می آیند , و جذب شدن و حرکت آن ها در راستای میدان مغناطیسی به سمت قطب های کره زمین، به طور قطعی ماهیت الکتریکی شان را مشخص می کند.

وال تورنهیل می گوید که: در حالی که تا کنون زمان و منابع عظیمی را در تلاش برای درک ستاره ها بر اساس تنها یک ایده صرف شده است, کسانی که با پدیده تخلیه پلاسما آشنا هستند به پدیده های مشاهده شده در خورشید به خوبی توجه کرده اند و توضیحات ساده ای برای رویداد های خورشیدی، بر پایه ی نظریات الکتریکی دارند. و اکنون پس از ۱۰۰ سال، ” مدل الکتریکی ستارگان ” شروع  به پدیدار شدن کرده است.

تفکر مرسوم پیش نهاد می کند که خورشید ذرات باردار را همان طور که دامنه امواج صوتی افزایش می یابد،  به سمت فضا شتاب می دهد. فوران های درون فوتوسفر Photo Sphere ازطریق “acoustical wave-guides” که به عنوان “مجراهای شار مغناطیسی” شناخته شده به بیرون حرکت می کنند. ساختارهایی به نام  spicules، هزاران کیلومتر بالاتر از فوتواسفر بالا می روند و با خودشان گازهای داغ را حمل می کنند. رفتار کلی آن اشاره می کند که طبیعت این پدیده از جنس الکترومغناطیس است, نه جنبشی وصوتی.

با توجه به پلاسمای بین ستاره ای، نسبت به آن، خورشید مکان هندسی با بار مثبت است. لکه های خورشیدی زمانی که تخلیه های الکتریکی در فوتوسفر نفوذ می کنند, ظاهر می شوند, و اجازه می دهد که جریان الکتریکی در عمق آن جاری شود. لوله های شار الکترومغناطیسی خورشید، قسمت های درونی سرد تر خورشید را تحت الشعاع قرار می دهند. همچنین ، این لوله های شار الکترومغناطیسی بدون شک نقشی در اتصال محیط الکترومغناطیس خورشید با یونوسفر زمین دارند.

همان طور که نظریه خورشید الکتریکی شرح می دهد, لکه های خورشیدی, زبانه ها, گرم شدن تاج و تمام فعالیت های دیگر خورشیدی،به طور حتم و با بیشترین احتمال، نتایج نوسانات در ورودی های جریان های الکتریکی کهکشان ما  هستند. رشته های جریان بیرکلند به آرامی از کنار منظومه شمسی چرخش کرده و به عنوان تامین کننده نیرو،به اندازه بیشینه یا کمینه( ماکسزیمم یا مینیمم که در دوره های خورشیدی دیده می شود) برای خورشید، از ناحیه منظومه شمسی عبور می کنند. همچنین خورشید می تواند چرخه ای که  تحت تاثیر مدار کهکشانی خود است را هم تجربه کند.

طول مدار الکتریکی که به خورشید متصل است ناشناخته است, اما احتمالا هزاران سال نوری طول دارد. چه مقدار انرژی الکتریکی ممکن است در چنین محدوده مغناظیسی  “خطوط انتقال “وجود داشته باشد؟ هیچکس نمی داند, اما اختر شناسان به طور مستمر توسط انفجارهای باور نکردنی که از زبانه های خورشیدی مشاهده می شود, شگفت زده می شوند.

استفان اسمیت

مترجم: امید محمدی

 Solar Max – translator: Omid Mohammadi

هرگونه استفاده از این متن با ذکر نام “بخش فارسی پروژه آذرخش” بلا مانع است