آیا می دانید؟

چرا ستاره ها چشمک می زنند؟

نور ستارگان از میان لایه های مختلف اتمسفر عبور می کند که غلظت آنها برابر نیست و نور هنگام عبور از این لایه ها می شکند. این شکست و پراکنش نور را ما به صورت چشمک می بینیم.

سیارات جامد منظومه شمسی

منظومه شمسی چهار سیاره جامد دارد که عبارت اند از : عطارد ، زهره ، زمین و مریخ ؛ یعنی سطح آنها مانند سطح زمین ، از سنگ ساخته شده است. به همین علت هم آنها را سیارات زمین مانند یا سنگی می گویند. البته به این چهار سیاره، سیارات داخلی هم گفته می شود؛ که اشاره به جایگاه آنها در منظومه شمسی دارد .(زیرا به خورشید نزدیک ترند.) اما از شباهت سنگی بودن این سیارات که بگذریم از بعضی جهات این سیارات تفاوت های زیادی با هم دارند که بزرگترین تفاوت آنها ، تفاوت در دمای جو آنها است. عطارد چنان به خورشید نزدیک است که طرف رو به خورشید آن بسیار داغ می شود. اما چون اتمسفر این سیاره خیلی رقیق است ، گرمای روزانه آن نگه داشته نمی شود و در شب همان طرف که در جهت مخالف خورشید است بسیار سرد می شود. زهره از عطارد هم داغ تر است ، زیرا پوشش دایمی ابر اطراف آن ، گرما را نگه می دارد ( این پدیده را اثر گلخانه ای می گویند زیرا گرما می تواند وارد گلخانه شود اما بیشتر آن نمی تواند خارج شود.) مریخ چنان از خوراشید دور است که سطح اش همیشه بسیار سرد و یخ زده است. فقط زمین دارای دمای مناسب و معتدلی است که آب را به صورت مایع نگه می دارد و اتمسفر آن اکسیژن کافی برای حفظ حیات را دارد. (البته حیاتی که ما با آن آشنا هستیم)

کارولین شومیکر Carolyn Shoemaker

خانم کارولین شومیکر از سال 1983 تا سال 2008 به عبارتی طی مدت بیست و پنج سال بیشتر از 800 سیارک و 32 دنباله دار را کشف کرده است که بعضی ار آنها با مدار حرکت زمین به دور خورشید برخورد می کند. خانم شومیکر به اتفاق همسرش دیوید لوی موفق شد دنباله دار شومیکر – لوی 9 یا باقیمانده آن را کشف کند. نیروی گرانشی مشتری این دنباله دار را به دام انداخت و آن را مجبور کرد به جای خورشید به دور خودش بگردد. نیروی گرانشی زیاد مشتری ، این دنباله دار را 21 تکه کرد که همه آنها در سال 1994 به سطح مشتری برخورد کردند.

تولد ستاره های جمعیت 2 و جمعیت 1

در طول سفرمان رسیدیم به آن جا ، ببخشید به آن زمان که ستاره های جمعیت 3 منفجر شدند. پس از انفچار در پس امواج شوکی ناشی از آن ، گاز میان ستاره ای منقبض شد و جنین ستاره ای جدید تشکیل گردید. این ستاره های جدید که عناصر ساخته شده در ستاره های مرده جمعیت 3 را دارند ، ستاره های جمعیت 2 نامیده می شوند. ستاره های جمعیت 2 امروزه وجود دارند و به صورت ستاره های سرخ رنگ پیر در خوشه های کروی نورافشانی می کنند. گروه دیگری از ستارگان که خورشید هم جزو آنها است ستارگانی هستند که عناصر سنگین شان ده تا صد برابر درصد این عناصر در ستاره های جمعیت 2 است. این ستارگان جوان ترین جمعیت ستاره ای هستند و بیشتر ستارگان آسمان از این دسته هستند. تحول این ستارگان نیز مشابه ستارگان جمعیت 3 است منتها در مسیر متفاوت. هم ستاره های پرفلز جمعیت 1 و هم ستارگان کم فلز جمعیت2 همانند ستارگان جمعیت 3 از طریق انقباض گرانشی به وجود آمدند و هر دو تحول می یابند تا به غول سرخ تبدیل شوند اما باز به دو گونه متفاوت . ستارگان جمعیت 1 هیدروژن کم تر و عناصر سنگین بیشتری دارند. در این ستارگان چون عناصر سنگین فوتون های زیادی را جذب می کنند ، گاز ستاره کدرتر است و این یعنی اینکه ستاره های جمعیت 1 سردتر و کم نورتر از ستارگان جمعیت 2 هستند و ستارگان جمعیت 2 داغ ترند و سوخت هسته ای شان را سریع تر می سوزانند. و دیگر اینکه در ستارگان جمعیت 1 بیشتر انرژی از هم جوشی هسته ای در چرخه کربن – نیتروژن – اکسیژن تولید می شود. ستارگانی که جرم شان به اندازه جرم خورشید است نمی توانند عناصر ورای کربن را بسوزانند. پس به صورت غول سرخ در می آیند. لایه های بیرونی شان را از دست می دهند و آنها به صورت سحابی سیاره نما ظاهر می شوند و هسته باقیمانده هم به ستاره ای با چگالی زیاد یعنی کوتوله سفید تبدیل می شود. این ستاره ها چون جرم زیادی دارند فشار گرانشی زیادی به مرکز خود وارد می کنند و دما آنقدر بالا می رود که هم جوشی تا تولید آهن پیش می رود. و آهن پایان ماجرا است. دیگر عناصر سنگین تر از آهن نمی تواند تشکیل شود و هسته آهن به هسته های سبک تر شکافته می شود. واکنش های تولید انرژی خاموش می شود ونیرویی برای مقابله با هجوم لایه های بیرونی ستاره وجود ندارد. ستاره می رومبد و انفجاری دهشتناک رخ می دهد و ستاره پرجرم در یک آتش بازی بزرگ عناصر سنگین تری مثل بیسموت و طلا و سرب و اورانیوم را تولید و در فضا پخش می کند. باقیمانده این انفجار بسته به اینکه ستاره چقدر پرجرم بوده یا ستاره نوترونی است یا سیاهچاله.

پس از نخستین سه دقیقه و داستان ستاره های جمعیت 3

سفرمان به آن جا رسید یا باید بگوییم به آن زمان رسید ( چون که ما مسافران زمان بودیم نه مسافر مکان ، یادتان که هست؟) بله رسیدیم به پایان سه دقیقه ی اول داستان آفرینش و حالا بعد از سه دقیقه . بعد از گذشت سه دقیقه از انفجار یزرگ ،حال آرامشی در عالم حاصل می شود . ابرهای پهناور هیدروژن و هلیمی که در انتهای سه دقیقه اول تشکیل شده بود، اندک اندک شروع به منقبض شدن می کنند و تحت تاثیر گرانش شان جنین کهکشان ها را پدید می آورند. در درون این کهکشان ها ی جدید هم ، مناطق متلاطم گازی بر اثر گرانش ، به هم فشرده شده و ستارگان اولیه متولد می شوند. این ستارگان اولیه را ستارگان جمعیت 3 می نامند چرا که هر یک از آنها آنقدر ماده در خود داشتند که می توانستند یک صد الی سیصد ستاره مثل خورشید را به وجود بیاورند. هرچه این ستاره های اولیه یا در واقع ستارگان مادر منقبض تر می شدند انرژی در درون شان افزایش می یافت و دمای هسته شان تا 100 میلیون درجه کلوین بالا رفت. در این مرحله در دل ستاره هیدروژن به هلیم تبدیل می شود و این عمل آن قدر ادامه می یابد تا وقتی که سوخت هیدروژن هسته تمام شود ، آن وقت آتش واکنش همجوشی هسته ای هم سرد می شود و در این لحظه فشار گاز و تشعشع در مرکز ستاره در مقابل فشار گرانش لایه های بیرون کمتر شده و درنتیجه ستاره منقبض می شود. بر اثر انقباض فشار روی هسته مرکزی ستاره بیشتر می شود و دما در هسته به 200 میلیون درجه کلوین میرسد. در این دما شرایط برای برهم کنش هلیم و بریلیم مهیا می شود و معجزه ی خلق کربن و سپس اکسیژن بوقوع می پیوندد. تا جایی که هلیم نیز به انتها می رسد و با حجم هلیوم و در نتیجه کاهش واکنش های هلیم ، مجددا فشار لایه های بیرونی بر فشار هسته می چربد و ستاره مجددا منقبض می شود و در اثر فشار گرانش، گرمایش در هسته ستاره ها افزایش یافته و دمای درون ستاره به بیش از 800میلیون درجه کلوین می رسد و فرآیند کربن سوزی ستاره آغاز می شود. ستاره جمعیت 3 به پایان عمر خود می رسد. اگر سوزاندن هیدروژن در درون ستاره 2 تا 3 میلیون سال طول کشیده باشد ، سوزاندن هلیم 200تا300هزار سال و واکنش های مربوط به کربن فقط چند قرن طول کشیده است. بعد از اتمام کربن سوزی ستاره ،مجددا هسته کم انرژی می شود ، ستاره منقبض می شود و دوباره دمای درون ستاره بالا می رود و دما برای خلق عناصر سنگین تر مهیا می شود در این مرحله عناصر نئون و منیزیم و سیلیسیم و کلر و آلومنیوم پدید می آید. در واکنش های هسته ای درون هسته ضمن خلق عناصر جدید، گاز و انرژی نیز آزاد می شود که با نیروی گرانش رو به درون ستاره مقابله می کند و زندگی متعادل ستاره تا زمانی ادامه می یابد که نیروی رو به درون گرانش و فشار رو به بیرون گاز و تشعشع برابری کند. نهایت تعادل به هم می خورد انرژی درون هسته کاهش می یابد دیگر هیدروژن و هلیمی برای سوختن نمانده و ستاره می رمبد. هسته چنان داغ می شود که همجوشی اکسیژن آغاز می شود. اکسیژن سوزی عواقب وخیمی برای ستاره دارد . ستاره منفجر می شود و در حین این انفجار عناصری که تولید کرده را در منطقه وسیعی از کهکشان می پراکند و این عناصر خمیرمایه ستاره های نسل بعد هستند.

تولد جهان تا پایان سه دقیقه اول

می خواهیم یک مسافرت در زمان داشته باشیم و به عقب برگردیم ، به گذشته . یک میلیون سال پیش ، ده میلیون سال ، صد میلیون ، یک میلیارد ، پانزده میلیارد ، درسته رسیدیم ، به پانزده میلیارد سال پیش . از سفینه زمان پیمای مان پیاده شویم ، تا ببینیم چه خبر است ، می خواهیم یک گشت سه دقیقه ای بزنیم. به جایی رسیدیم که هیچ چیز نیست . اینجا هیچ چیز معنا ندارد . نه زمان ، نه فضا ، نه انرژی . اینجا آغاز خلقت است و به زودی معجزه بزرگ آفرینش آغاز می شود. ناگهان اتفاقی می افتد، نقطه ای بی نهایت کوچک ، بی نهایت چگال و بی نهایت داغ منفجر می شود و فضا ، زمان و ماده و انرژی را پدید می آورد. این نقطه پرعظمت از کجا آمد و آن اراده فراتر از ذهن از چه بود؟؟ علم از توضیح قبل از این لحظه عاجزاست . ما سفرمان را از این لحظه رو به جلو آغاز می کنیم ؛ این واقعه را انفجار بزرگ یا مهبانگ یا BIG BANG می نامند. و بر خلاف اسم اش با هیج گونه صدایی همراه نبود ، چرا که صوت در محیطی که ماده نباشد نمی تواند منتشر شود. انفجار به وقوع پیوست ، خلقت آغاز شد. بعد از انفجار بسته های انرژی که فوتون نامیده می شوند عالم آغازین را پر کردند. فوتون ها ذرات بی جرم و خنثی ایی هستند که با سرعت نور حرکت می کنند و انرژی مغناطیسی را حمل می کنند. به عبارتی عالم در آن مرحله فقط نور بود. در آن دمای فوق العاده ئ ابتدایی از برخورد فوتون ها به یکدیگر ذرات بنیادی پدید آمد. برخورد فوتون ها ذراتی چون الکترون ، پروتون و نوترون را پدید آورد و با به وجود آمدن ذرات ، ضد ذرات یا پادذرات هم به وجود آمدند. در برخورد فوتون ها ذرات و پادذرات خلق می شدند و در جهات مختلف از هم دور می شدند. عالم نیز رفته رفته منبسط تر و سردتر شد. چهار نیروی بنیادی یعنی گرانش ، الکترومغناطیسی ، هسته ای قوی و ضعیف ظاهر شدند. الکترون های منفی به پروتون های مثبت برخورد کردند و نوترون و نوترینو پدید آمدند و به همین صورت پوزیترون با نوترون برخورد کرد و پروتون و پادنوترینو به وجود آمد. هیدروژن که ساده ترین عنصر است هنگامی شکل گرفت که یک پروتون الکترونی را به دام خود انداخت. نیروهای هسته ای قوی مسبب پیدایش شکل دیگری از هیدروژن یعنی دوترون شد و وقتی دو دوترون با انرژی معینی به هم برخورد کردند به هم پیوستند و هلیم را ساختند. زمانی که عالم به اندازه کافی سرد شد به حدی که دوترون ها بتوانند پایدار بمانند ، نوترون ها یا به یک پروتون و الکترون و یک پادنوترینو تجزیه شدند یا در دام دوترون ها افتادند و تریتیم را ساختند. ولی تریتیم پایدار نیست و در تلاشی اش هلیم 4 ساخته می شود و هلیم 5 و در نهایت تا پایان دوران سنتز هسته ای انفجار بزرگ لیتیم خلق شد و این پایان سه دقیقه نخست تکوین عالم است. دمای عالم در این مرحله یک میلیارد درجه بود که کم کم کاهش می یافت و ماده تشکیل دهنده اش 76 درصد هیدروژن و 24 درصد هلیم و مقادیر ناچیزی لیتیم. و این پایان سه دقیقه پر تلاطم اولیه عالم است.

شب یوری

امروز یکشنبه 23 فروردین مصادف است با 12 آوریل و 12 آوریل روزی است که شب آن به عنوان شب یوری نام گذاری شده است.

12 آوریل 1961 اولین سفر فضایی انسان محقق شد و آقای یوری گاگارین در ساعت نه و هفت دقیقه صبح به وقت مسکو توسط فضاپیمای ووستوک1 به فضا پرتاب شد و در یک سفر 108 دقیقه ای یک دور کامل مدار زمین را پیمود. نخستین جملاتی که یوری از فضا به زمین مخابره کرد این بود:"پرواز به خوبی ادامه دارد، دید خوبی دارم، من زمین را می‌بینم، خیلی زیبا است."