با عرض خوش آمد گویی و با تشکر از حسن انتخاب شما بخاطر مطالعه این وبلاگ لطفا در صورتی که مطالب ما را مورد توجه شما قرار گرفت برای دریافت روزانه مطالب علمی دو پیج پایین صفحه و پیج های سمت راست صفحه را لایک بفرمایید لطفا انتقادات و پیشنهادات خود را نیز در صورت تمایل از طریق صفحات فیسبوک ما یا قسمت نظرات منعکس نمایید.

۱۳۹۳ دی ۲۷, شنبه

جهان طوفانی در ماورای منظومه شمسی ما؛طوفان هایی چند برابر اتمسفر اورانوس

ترجمه رامین فخاری - Ramin Fakhari
منبع dailygalaxy.com

در رهگیری هوایی 353 مایلی بالای زمین، تلسکوپ فضایی هابل بی سر و صدا به سمت محور جدید خود در حال حرکت است.در همان زمان در فاصله 93 میلیون مایلی تلسکوپ بین ستاره ای اسپیتزر فرمانی را دریافت کرد تا جهت خود را در همان هدف فضایی متمرکز کند،با دقت همگام شدند، هر دو تلسکوپ آغاز به ثبت نور در یک زمان از یک فاصله از جسم نمودند.یک ابر عجیب ارغوانی رنگ هم اندازه ژوپیتر در 24 سال نوری از ما که بعنوان کوتوله قهوه ای شناخته می شود.
مانند تعقیب کننده های طوفان های کهکشانی،ستاره شناسان دانشگاه آریزونا تلاش می کنند تا کشف کنند که چگونه ابرها و آب و هوای سامانه در طول زمان در جهان تغیر می کند.با استفاده از مشاهدات همزمان از دو تلسکوپ فضایی، ستاره شناسان آریزونا، تکامل ابرهای در حال چرخش و طوفان های سامانه در جزئیات بی سابقه در کوتوله قهوه ای و پنج جسم دیگر شبیه آن را ردیابی می کنند.هدف دانشگاه آریزونا کشف چگونگی تغیر ابرها و آب و هوای سمانانه در طول زمان در جهان های دیگر است.با سامانه ابر کوتوله قهوه ای تغیر در طول دقیقه و ساعت و سال،کهکشان یک جای تاریک و طوفانی به نظر می رسد.
اگر چه کوتوله قهوه ی مانند طوفان انرژی به نظر می رسد.این ابرها از منیزیم،سیلیکون و آلومنیوم با باران هایی از رگبار شن و ماسه و آهن مذاب تشکیل شده اند.ابرهای لایه لایه یک درخشش بنفش یا قرمز رنگ برای چشم انسان خواهند داشت و بیشتر نور کوتوله در مادون قرمز نامرئی خواهد درخشید.
یک تصویر از 2MASS-2139  در بالای صفحه نشان داده شده است،  یکی از شش کوتوله قهوه ای مشاهده شده، توسط ناسا با استفاده از تلسکوپ های هابل و اسپیتزر در برنامه طوفان های خورشیدی است.دانشمندان باور دارند که یک طوفان بزرگ چندین برابر اندازه جو مشتری که به دور اتمسفر کوتوله قهوه ای در هر 7.7 ساعت در حال چرخش است.روشنایی و تضعیف نور کوتوله به دلیل محوری است که حضور طوفان به آن می دهد.

کوتوله های قهوه ای به سیارات غولپیکر شباهت دارند،  اما بسیار پرجرم تر و گرم تر هستند.توانایی فعلی مشاهدات نمی تواند سیارات فراخورشیدی را در جزئیات بسیار بالا مشاهده کند ززیرا آنها کوچک،کم نور و دور از ما هستند.از یک طرف دیگر کوتوله های قهوه ای درخشان هستند و هابل و سایر تلسکوپ ها می توانند جزئیات آنها را مطالعه کنند و به ما برای درک سیستم های فرا خورشیدی کمک نمایند.
کوتوله های قهوه ای بسیار سرد تر از ستاره هایی مانند خورشید هستند،و به آرامی گرما را ساطع می نمایند برای بقیه وجود آنها بعد از یک احتراق سریع که مقدار انداکی سوخت آنها از ابتدای زندگی شان دارند.با درخشش درجه حدود 3100 درجه فارنهایت زیر دمای اتاق،  کوتوله های قهوه ای در راه شیری ما روان هستند.آنها برای بیست سال از دید ما تا زمانی که تاثیر نور مادون قرمز توسعه یافت مخفی ماندند.
بیشتر تشعشعات کوتوله های قرمز برای چشم انسان همانند  نوعی شبیه دید در شب نامرئی هستند.
در این دماها،  ابرها بر طبق دما در لایه ها متراکم می شوندولی شباهتی به ابرهای بخار آب زمین ندارند,یک کوتوله قهوه ای بیگانه همچنین می تواند ترکیبی از سلیکون، منینزیوم،  آلومنیوم و حتی آهن داشته باشد.ستاره شناسان فکر می کنند که جو کوتوله قهوه ای بادهایی دارد که در هر ساعت صدها مایل زوزه می کشند و می توانند پناهگاه عظینی باشند، تند بادی مانند طوفان هایی که به دور بسیاری از سیارات زمین مانند می چرخد.
در منظومه شمسی خودما، جو ژوپیتر، یک طوفان عظیم سه برابر اندازه زمین در حدود 200 سال مشاهده شده است،  و آنجا شواهدی وجود دارد مبنی بر اینکه 350 سال قدمت دارد،  بقیه نقاط کوچکتری اتمسفر ژوپیتر برای چندین بار مشاهده شده اند، برای ماهها یا سالها قبل از ادغام و یا کندوپاش به همدیگر چسبیده بودند.
چندین سال قبل در زحل یک طوفان بزرگ بود.و از یک نقطه کوچک سیاره آغاز شد و بعد یک چهارم سیاره را در نوردید.
داده های آنالیز شده با اشاره تیم طوفان های خورشیدی در ی شرایط مشابه-بسیاری از الگوهای ابرهای کوتوله های قهوه ای مشاهده شد که برای سالها چسبیده بودند-اما پیش گویی طوفان های کهکشانی بسیار سخت تر از همتای آن در زمین است و ستاره شناسان شگفت زده شدند.
دانشمندان شواهدی از تغیر این اتمسفر از هر ساعت تا ساعت دیگر دارند و  می دانند که همه این تغیرات سریع در ساختار ابرها بسیار عادی است.
یک نگاه دقیق در چگونگی رفتار آب و هوا در جهان های دیگر می تواند کسی را که از سیستم پردازنده هابل که نور بیرون را بروی آشکارساز آن پخش می کند منحرف سازد.
دانشمندان می گویند صد تصویر نامرئی مادون قرمز رنگی از کوتوله قهوه ای گرفته اند و مشاهده کرده اند که آنها در طول زمان چگونه تغیر می کنند.بعدا دانشمندان فیلمی از زمان ایجاد کردند تا ببینند چگونه این خواص در این رنگین کمان مانند آب و متان در طول دوره های زمان  روز ها  حتی ماهها تغیرمیکنند.
تلسکوپ اسپیتزر از چرخش زمین به دور خورشید پیروی می کند.فاصله ای که آن را از سرایت منابع گرما و نوردور نگه می دارد، اسپیتزر برای کار با نور مادون قرمز و مشاهده نور از قسمت سردتر اتمسفر از هابل ساخته شده است.مشاهدات اسپیتزرمی تواند مفید باشید زیرا ناسا اجازه داده است که تیم طوفان بطور مستمر و بدون وقفه کوتوله را بطور 24 ساعته مشاهده کند. اسپیتزر بعدا دوباره دوره یک ساله مسیر چگونگی تغیر الگوی ستاره را مشاهده می کند.
در حالی که کوتوله های قهوه ای در طوفان ها فراخورشیدی مخفی شده در اطراف همسایه کیهانی خورشید مورد مطالعه قرار گرفته اند،آنها هنوز بسیار برای هر مشاهده ای دورند اما نقاطی از نور هستند.ولی نوری که از آنا به ما می رسد شامل اطلاعاتی در مورد ساخته شدن اتمسفر و هر ابری است که در این فرآیند تغیر می کند.
نوری که از ارتفاعات پایین تر ساطع می شود زمانی که از عرشه یک ابر بالاتر عبور می کند هنگام مشاهده آن از زمین عوض می شود.ترکیب و ذخامت لایه های ابرها می تواند نور کوتوله را زمانی که ابرها ذخیم تر ستند عوض کند یا نور بیشتری از داخل یکی از سوراخ های ابر عبور کند.هر کوتوله به دور محوری می چرخد.در هر نقطه از هر یک ساعت تا سیزده ساعت.که  یک تغیر در نور ایجاد می شود قابل ضبط است.
این تغیر در ریتم نور به دلیل ابر در قسمت های مختلف اتمسفر کوتوله است که می تواند افراطی باشد.افزایش و کاهش مقدار نور ضبط شده از کمتر از یک درصد تا بالای 27 درصد است در این مورد کوتوله قهوه ای طوفان های بزرگی به اندازه نقطه سرخ مشتری یا اتمسفر مشتری دارد.
تیم طوفان این اشیار را برای مشاهده در طول زمان دنبال می کند.پیگردی فعالیت ابر یکی از جالب ترین اشیا برای سالهای بسیاری بوده است.هدف تیم گسترش مشاهده تعداد دیگری از کوتوله های قهوه ای در سایر دماهاست.
تکنیکی که برای طوفان های فراخورشیدی در سایر پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد اساسا تکنیکی است که نقشه ای را برای جهان های دیگر در آینده فراهم می کند.داشمندان ی توانند از این برای نقشه سیارات مشابه زمین استفاده کنند و دانشمندان را قادر به شناسایی اقیانوس ها و قاره ها که می تواند یک زمینه مهم برای دنبال کردن حیات در آن اهداف باشد را فراهم می کند.

۱۳۹۳ دی ۱۸, پنجشنبه

یک ستاره و ستاره همدم آن

تصویر جدید تلسکوپ هابل یک ستاره بنام R Sculptoris را که یک غول سرخ در فاصله 1500 سال نوری زمین در صورت فلکی مجسمه ساز قرار دارد را نشان می دهد.مشاهدات اخیر نشان می دهد که ماده اطراف ستاره قطعا یک ساختار مارپیچی را شکل می دهد-پدیده ای که احتمالا به دلیل یک ستاره همدم در حال چرخش به دور ستاره ایجاد می شود.سیستم هایی با چندین ستاره اغلب شکل غیرعادی یا غیر قابل تشخیصی زمانی که دیده می شوند دارند،برای مثال عریض هستند.
این ستاره یک مثال از یک ستاره AGB است.همه ستاره ها با با جرم اولیه حدود هشت برابر خورشید در نهایت در مراحل آخر زندگی خود به غول سرخ تبدیل می شوند.آنها شروع به سرد شدن و از دست دادن مقدار زیادی از جرمشان را در یک باد متراکم پی در پی که از درون ستاره به بیرون آن جریان می یابد می کنند.با این از دست دادن ثابت ماده، از یک غول سرخ مانند  R Sculptoris یک سهم خوب از مواد خام-گرد و غبار و گاز-که برای شکل دادن نسل جدیدی از ستاره ها و سیاره ها مورد استفاده قرار می گیرد فراهم می کند.همچنین آنها نشان می دهند که از حالا تا چند میلیارد سال آینده چه اتفاقاتی مشابهی برای خورشید ما رخ می دهد، و به ستاره شناسان برای درک چگونگی توزیع عناصری که ما را ساخته اند در سراسر کیهان پخش شده اند کمک می کند.
R Sculptoris  خودش در خارج از  صفحه منظومه شمسی واقع شده است و با استفاده از یک تلسکوپ آماتوری متوسط در قسمتی از آسمان به دور از صفحه کهکشانی، جایی که ستاره های نسبتا زیاد ولی بسیار کم نور و کهکشان های دور قرار دارند، قابل مشاهده است.
سیاهچاله مرکز تصویر بطور مصنوعی پوشانده شده است.

منبع: Spacetelescope.org

۱۳۹۳ دی ۲, سه‌شنبه

نزدیک 2000 سیاره خارج از منظومه شمسی ما تا به امروز شناخته شده اند.چه هر یک از این سیاره ها میزبان زندگی باشند به تعدادی از معیارها بستگی دارد.در این میان دانشمندان تصور می کردند،انحراف زاویه ای سیاره از نسبت محور چرخش به دور ستاره،شیب شدید تری داشته باشد،سیاره کمتر میزبان حیات باشد.
دانشمندان دانشگاه ام آی تی در یافته اند که حتی یک سیاره با انحراف بالا،  با محور افقی نزدیک،  می تواند پتانسیل حیات را تا زمانی که سیاره بطور کامل از اقیانوس پوشیده شده باشد پشتیبانی بکند،در واقع حتی یک اقیانوس کم عمق با عمق در حدود پنجاه متر، به اندازه کافی برای نگه داشتن دمای بطور  میانگین در حدود شصت درجه فارنهایت در طول یک سال  سیاره مناسب خواهد بود.
دیوید فریرا،یک محقق و دانشمند گیشین دپارتمان زمین،  اتمسفر و سیاره ای گفت:در مقابل آن یک سیاره با انحراف بالا نسبتا مفرط به نظر می رسد:زمانی که سیاره به دور ستاره اش می چرخد،انحراف در یک گوشه آن،مانند قطب شمال ،شش ماه بطور مداوم نور خورشید و شش ماه تاریکی شب را تجربه خواهد کرد.
انتظار این است که سیاره قابل سکونت نخواهد بود:در اساس یا می جوشد یا منجمد می شود،که واقعا برای زندگی سخت خواهد بود.فریرا، که در حال حاضر یک مدرس دانشگاه، در دانشگاه ریدینگ، در انگلستان. است گفت:ما فهمیدیم که اندوخته اقیانوس در طول تابستان گرم خواهد شد و و در زمستان به آن باز خواهد گردید،  بنابراین هنوز مقداری، ملایم خواهد بود،  حتی در وسط سرمای قطب شب،  بنابر این در این جست و جو برتی سیارات فراخورشیدی قابل سکونت، در حال حاضر ما می گوییم بدون تخفیف سیارات با چرخش بالا برای حیات نامناسب هستند.
فریرا و همکارانش با استفاده از یک مدل توسعه یافته بر اساس شبیه سازی با انحراف بالای چرخش"سیارات آبی"هم اندازه زمین با فاصله شبیه به فاصله زمین از خورشید، که بطور کامل از آب پوشیده شده باشد در دانشگاه ام آی تی، استفاده کردند.این مدل سه بعدی برای شبیه سازی گردش در میان اتمسفر و اقیانوس، و یخ دریا بود،با توجه به محاسبه تاثیرات باد و گردش دما به عمق سه هزار متر اقیانوس قار گرفت.برای، مقایسه،  محققان همچنین مدل اتمفسقر را با حرکت ساده"باتلاقی"اقیانوس در عمق 200 و 50 و 10 متری همراه ساختند.
محققان از جزئیات مدل برای شبیه سازی یک سیاره در 23 درجه(مانند زمین) و 54 درجه و 90 درجه استفاده کردند.
برای یک سیاره با یک شیب شدید نود درجه،آنها دریافتند که یک اقیانوس جهانی حتی با عمق کمتر از 50 متر به اندازه کافی انرژی خورشید را در تابستان جذب و آن را در زمستان برای حفظ آب و هوای ملایم به اتمسفر بازخواهد گرداند.در نتیجه سیاره در کل یک درجه حرارت را مانند بهار در طول سال تجربه خواهد نمود.
فریرا گفت ما انتظار داشتیم که اگر شما یک اقیانوس در داخل سیاره قرار دهید،کمی قابل سکونت تر باشد،  اما نه تا این درجه،  این واقعا شگفت انگیز است که درجه قطب ها هنوز قابل سکونت است.
بطور کلی،  تیم مشاهده کرد که حیات می تواند در شیب شدید یک سیاره آبی رشد کند، اما تنها در یک نقطه.در شبیه سازی ها با عمق اقیانوس کم فریرا یافت که عمق دهه متری آب برای تنظیم آب و هوای یک سیاره با انحراف بالا کافی نخواهد بود، در عوض سیاره یک اثر فرار را تجربه خواهد نمود.به محض این که مقداری یخ شکل بگیرد، بطور سریع به قسمت تاریک سیاره گسترش خواهد یافت.حتی زمانی که به سمت خورشید می چرخد با توجه به گفته  فریرا این مقداری دیر خواهد بود و ورق های عظیم یخ اشعه های خورشید را متعکس خواهند نمود، که به یخ ادامه خواهد داد که به قسمت های تازه تاریک شده گسترش یابد و در نهایت سطح سیاره را بپوشاند.
تعدادی از مردم فکر می کنند که یک سیاره بت انحراف بسیار بزرگ می تواند یخ را فقط در اطراف خط استوا داشته باشد و قطب ها گرم خواهد بود،  فریرا گفت:اما ما یافته ایم که هیچ حالت میانی در کار نیست.اگر اقیانوس بسیار کوچک باشد، سیاره ممکن است تبدیل به یک گلوله برفی بشود و بدیهی است بعدا قابل سکونت نخواهد بود.
 منبع dailygalaxy.com