iTech news
iTech news

خورشید و دیگر ستارگان چگونه شکل گرفته‌ اند؟ میلیاردها

خورشید و دیگر ستارگان چگونه شکل گرفته‌ اند؟ 
 میلیاردها

خورشید و دیگر ستارگان چگونه شکل گرفته‌ اند؟
میلیاردها سال است که خورشید هر روز از افق سیاره‌ی ما طلوع می‌کند. با وجود فاصله‌ی ۱۵۰ میلیون کیلومتری این ستاره‌ی درخشان با زمین، هنوز هم نمی‌توانیم با چشم غیر مسلح به آن نگاه کنیم تا مبادا چشم‌هایمان آسیب ببینند. دمای سطح خورشید ۵۵۰۰ درجه‌ی سلسیوس است. این دما می‌تواند یک کاوش‌گر فضایی در حال فرود را در نزدیکی سطح خورشید ذوب کند. به بیانی دیگر، خورشید داغ‌تر از آن است که بتوان از نزدیک، آن را بررسی کرد. اما این به آن معنا نیست که نمی‌توانیم درباره‌ی آن مطالعه کنیم.
برای پی بردن به اسرار ستارگانی که به صورت نقطه مانند در آسمان شب قرار گرفته‌اند، چندین روش هوشمندانه وجود دارد.


توضیحات خود را با "نور" شروع می‌کنیم. شاید ما نتوانیم به خورشید نگاه کنیم اما ابزارهایی علمی این امکان را برای ما فراهم می‌کنند. همان‌طور که می‌دانید، نور سفید از تمام رنگ‌های رنگین‌کمان شکل گرفته است و ما می‌توانیم به وسیله‌ی یک منشور، طیف این رنگ‌ها را از قرمز تیره تا بنفش مشاهده کنیم.
در سال ۱۸۰۲ میلادی، یک دانشمند انگلیسی به نام "ویلیام هاید والستن" این کار را با اشعه‌ی خورشید انجام داد و با صحنه‌ی غیر منتظره‌ی وجود خطوط تیره در طیف نوری مواجه شد. چند سال بعد، چشم‌پزشک آلمانی به نام "یوزف فون فراونهوفر" ابزار خاصی به نام اسپکترومتر (یا همان طیف‌سنج نوری) ساخت تا نور را بهتر متفرق کند. در این حالت او خطوط تیره‌ی بیشتری را مشاهده کرد.
دانشمندان به زودی متوجه شدند که خطوط تیره نشان از یک طیف رنگی گم شده دارد که آن‌ها این طیف را لحاظ نکرده بودند، از آنجا که عناصر موجود در داخل خورشید و اطراف آن، طول موج خاصی از نور را جذب می‌کنند، بنابراین خطوط تیره‌، ناشی از حضور عناصری چون هیدروژن، سدیم و کلسیم بودند.
این یک کشف قابل ملاحظه، جالب و ساده بود که ما را از وجود برخی عناصر کلیدی در نزدیک‌ترین ستاره به زمین، باخبر کرد. با این حال، فیزیکدانی به نام "فیلیپ پادسیادلووسکی" از دانشگاه آکسفورد، این روش‌ها را دارای محدودیت می‌داند. او می‌گوید:این روش فقط نوع عناصر موجود بر روی سطح خورشید را به شما می‌گوید و اطلاعاتی راجع به ترکیب موجود در مرکز خورشید نمی‌دهد.
این روش فقط نوع عناصر موجود بر روی سطح خورشید را به شما می‌گوید و اطلاعاتی راجع به ترکیب موجود در مرکز خورشید نمی‌دهد.


پس به راستی در داخل خورشید چه خبر است و آیا دانستن آن، علت انرژی عظیم این ستاره را توضیح خواهد داد؟ درک ما از انرژی بالای خروجی خورشید، در اوایل قرن بیستم تبلور پیدا کرد. در آن زمان بشر این طور استدلال کرد که اگر دو اتم هیدروژن با یکدیگر ترکیب شوند ، یک عنصر کاملا متفاوت -هلیوم- شکل خواهد گرفت و در این فرآیند، انرژی آزاد خواهد شد. پس این احتمال مطرح شد که خورشید غنی از هیدروژن و هلیوم باشد و قدرت عظیم آن مدیون چنین فرآیندی است. اما این ایده هنوز نیاز به اثبات داشت. پادسیادلووسکی در این خصوص می‌گوید:مردم در دهه‌ی ۱۹۳۰ متوجه شدند که انرژی خورشید، احتمالا ناشی از همجوشی اتم‌های هیدروژن است که البته این گمان در حد یک تئوری باقی ماند.
مردم در دهه‌ی ۱۹۳۰ متوجه شدند که انرژی خورشید، احتمالا ناشی از همجوشی اتم‌های هیدروژن است که البته این گمان در حد یک تئوری باقی ماند.
اینجا، جایی است که مطالعه درباره‌ی خورشید به مراحل عجیب و غریبی می‌رسد. به منظور درک بهتر این ستاره که زندگی را به سیاره‌ی ما بخشیده است، باید به اعماق زمین برویم. در واقع، ما باید آزمایش‌های خود را در زیر کوه‌ها دفن کنیم. بر اساس این دیدگاه، آشکارساز ژاپنی سوپر-کی (Super-K) طراحی شده است.
حدود ۱۰۰۰ متر در زیر سطح زمین، به یک اتاق تاریک عجیب و غریب می‌رسیم. این اتاق شامل یک دریاچه‌ی کم‌عمق با آب به شدت خالص است. ۱۳۰۰۰ عدد شیء کروی، دیوارها، سقف و کف اتاق را پوشش داده‌اند.
چیزی شبیه به داستان‌های علمی-تخیلی به نظر می‌رسد. اما Super-K ساخته شده است تا درک بهتری از حقیقت خورشید را به دست آوریم. با توجه به عمقی که Super-K در آن قرار دارد، واضح است که برای تشخیص نور در نظر گرفته نشده است. در عوض، این ابزار در انتظار ذرات بسیار ویژه‌ای است که از مرکز خورشید نشات می‌گیرد و از طرق ماده، مانند هواپیما در هوا پرواز می‌کند.
در هر ثانیه چند تریلیون از این ذرات از طریق شما عبور می‌کنند. اگر آشکارسازهای ویژه نبودند، محال بود که به وجود آن‌ها پی ببریم. با این حال Super-K می‌تواند، روزانه ۴۰ عدد از این ذرات را به سختی بگیرد. در واقع روند کار به این گونه است که این ذرات که نوترینو نام دارند، با آب خالص وارد تعامل شده و نور خاصی را آزاد می‌کنند که توسط Super-K تشخیص داده می‌شود.


نور ایجاد شده فوق‌العاده ضعیف است اما نوعی هاله در اطراف نوترینو ایجاد می‌کند که می‌تواند توسط آشکارسازهای حساس نوری که دیوار را پوشانده‌اند، گرفته شود. در این روش، انواع خاصی از نوترینو شناسایی می‌شوند که شاهد مستقیمی مبنی بر همجوشی هسته‌ای هیدروژن به هلیوم در داخل خورشید هستند. پادسیادلووسکی در این خصوص می‌گوید:می توانید فقط بخشی از این نوترینوها را محبوس کنید و پس از آن محاسبه کنید که از بین نوترینوهای مشاهده شده چند عدد باید جمع آوری شوند.
می توانید فقط بخشی از این نوترینوها را محبوس کنید و پس از آن محاسبه کنید که از بین نوترینوه

برای ارسال اولین نظر کلیک کنید