پیش بینی سازمان فضایی اروپا درباره ی آینده خورشید و زمین
فیکس سرور: یک مطالعه روی تازه ترین داده های انتشار یافته از ماموریت ˮگایاˮ سن خورشید و زمانی را که تبدیل به یک غول سرخ و سپس یک کوتوله سفید خواهد شد، تخمین زده است.
به گزارش فیکس سرور به نقل از ایسنا و به نقل از ناسا، سومین انتشار اطلاعات مهم از ماموریت تلسکوپ فضایی "گایا"(Gaia) متعلق به آژانس فضایی اروپا(ESA) در تاریخ ۱۳ ژوئن جزئیاتی را در مورد گذشته و آینده ستاره منظومه شمسی ما یعنی خورشید، با بهره گیری از داده های جمع آوری شده در مورد ستارگانی با جرم و ترکیب مشابه با آن به ما نشان داد.
بر طبق این داده ها خورشید ما هم اکنون ۴.۵۷ میلیارد سال سن دارد. این در اصطلاح ستاره ای بدان مدلول است که خورشید نسبتاً میانسال است و در حالتی پایدار، هیدروژن را به هلیوم همجوشی می کند. اما این پایداری برای همیشه دوام نخواهد داشت، برای اینکه هیدروژنِ درحال همجوشی در نهایت از هسته خورشید آغاز به تخلیه می کند و سبب ایجاد تغییرات عظیم و قابل توجه در پروسه همجوشی خورشید می شود. این تغییرات شامل متورم شدن ستاره تا اندازه ای بسیار بزرگتر از الان است که متعاقباً دمای سطح ستاره را می کاهد و رنگ آن به قرمز تغییر می کند. با این وجود، پروسه دقیقی که طی آن این تغییرات رخ می دهد، به ترکیب شیمیایی یک ستاره و جرم آن بستگی دارد.
خورشید زمانی که حدودا ۸ میلیارد سال عمر کند، به حداکثر دمای خود می رسد و بعد از رسیدن به حداکثر دمای خود، طی چند میلیارد سال آغاز به سرد شدن و افزایش اندازه می کند و زمانی که حدود ۱۰ تا ۱۱ میلیارد سال سن داشته باشد، به یک ستاره غول سرخ تبدیل می شود. خورشید در مدت کوتاهی بعد از تبدیل شدن به یک غول سرخ، آغاز به از دست دادن جرم خواهدنمود تا این که در نهایت به یک کوتوله سفید کم نور تبدیل می شود.
گایا یک ماموریت نقشه برداری ستاره ای است و با هر بار انتشار اطلاعات، مقادیر عظیمی از داده ها را در مورد خاصیت های ذاتی میلیاردها ستاره موجود در کهکشان ما و مناطق مجاور جهان جمع آوری می کند. حالا "گایا"در این نسخه از افشای اطلاعات که "DR۳" نام دارد، خیلی از پارامترهای ستارگان مانند دما، اندازه، جرم و موارد دیگر را مشاهده و بررسی نموده است.
یکی از بالاترین توانایی های "گایا" به عنوان ماموریت نقشه برداری ستاره این است که بتواند اندازه گیری های فوق العاده دقیقی از درخشندگی، روشنایی و دمای سطح ستارگان را جمع آوری کند. "گایا" و تیم های تحقیقاتی عمدتا این کار را با جدا کردن نور از یک ستاره با بهره گیری از یک منشور به رنگین کمانی از رنگ ها به نام یک طیف انجام می دهند. هنگام مشاهده یک ستاره، خطوط طیفی که به طور معمول بصورت خطوط سیاه یا کم نور ظاهر می شوند، در طیف ظاهر می شوند و جایی که این خطوط طیفی روی یک طیف قرار دارند، می تواند به دانشمندان بگویند چه عناصری در ستاره وجود دارد.
با این وجود، خطوط طیفی، منحصر به فرد هستند و اندازه آنها متفاوت می باشد. "آنی جامپ کانن" ستاره شناس آمریکایی برای طبقه بندی صحیح ستارگان و انواع ستاره ها برمبنای خطوط طیفی آنها در سال ۱۹۰۱ سامانه ای از طبقه بندی ستارگان ایجاد کرد که ستارگان و انواع آنها را برمبنای قدرت خطوط طیفی آنها مرتب می کند.
ترتیب این ستارگان متعاقباً رابطه ای را با دمای ستارگان نشان داد که موجب شد "آنتونیا موری" ستاره شناس آمریکایی یک طبقه بندی برمبنای عرض خطوط طیفی بوجود آورد. طبقه بندی "موری" نشان داد که عرض خطوط طیفی با درخشندگی و سن یک ستاره مرتبط می باشد.
وقتی هر دو طبقه بندی کانن و موری در یک نمودار منفرد مرتبط می شوند، این امکان را فراهم می کنند که هر ستاره در جهان روی یک نمودار منفرد به نام نمودار "هرتزسپرونگ-راسل"(HR) رسم شود. نمودارهای HR درخشندگی ذاتی و دمای سطح موثر ستارگان را در مقابل یکدیگر ترسیم می کنند و نشان می دهند که ستاره ها چگونه در طول چرخه زندگی خود که می تواند میلیاردها سال بطول بیانجامد، تکامل می یابند.
نمودارهای HR در تحقیقات اخترفیزیک روی ستارگان بسیار مهم شده اند و الان توسط تیمی که در مورد گذشته و آینده خورشید تحقیق می کنند، استفاده شده است.
اینجاست که داده های "DR۳" که توسط "گایا" انتشار یافته است، وارد می شوند. تیم پژوهشگران به رهبری "اورلاگ کریوی" از رصدخانه "دلا کوت دی آزور" در فرانسه با همکاران "واحد هماهنگی ۸ گایا" هنگامی که داده های DR۳ را بررسی می کردند، در جستجوی دقیق ترین، جامع ترین و جزئی ترین داده های رصدی بر روی ستارگان بودند که "گایا" جمع کرده بود. آنها بطور خاص در جستجوی ستارگانی بودند که دارای دمای سطحی بین ۳۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ کلوین بودند. ستارگان در این محدوده دمایی به طور معمول پیرترین ستاره های کهکشان ما هستند که می توانند به دانشمندان کمک کنند تاریخ کهکشان راه شیری ما را آشکار کنند.
علاوه بر این، ستارگان در این محدوده دمایی به سبب شباهت هایشان با خورشید ما که دمای سطح آن ۶۰۰۰ کلوین است، نامزدهای فوق العاده ای برای کشف سیارات فراخورشیدی جدید هستند.
"کریوی" اظهار داشت: ما می خواستیم نمونه خالصی از ستارگان با اندازه گیری های دقیق داشته باشیم.
پژوهشگران بعد از بررسی داده های DR۳ و انتخاب ستاره های مناسب برای تحقیقات خود، نمونه ستارگان خودرا فیلتر کردند تا فقط ستارگانی را نشان دهد که دارای مقادیر جرمی و ترکیب شیمیایی مشابه با خورشید ما باشند. از آنجا که جرم در طول عمر یک ستاره نسبتاً بدون تغییر باقی می ماند، ستاره های فیلتر شده می توانند سن های متفاوتی داشته باشند و وقتی در نمودار HR قرار می گیرند، ستاره ها یک خط را دنبال می کنند. این خط نشان دهنده تکامل و چرخه زندگی خورشید ما است که از تولد آن در ۴.۵۷ میلیارد سال پیش تا زمان مرگش که هنوز چندین میلیارد سال با آن فاصله دارد، ادامه دارد. علاوه بر این، نمودار HR نحوه تغییر دما و درخشندگی خورشید ما را در طول زمان نشان میدهد.
پژوهشگران بطور مشخص در این مطالعه ستارگانی مشابه خورشید ما پیدا کرده اند تا بفهمند ستاره منظومه ما چگونه تکامل خواهد یافت. این روند شبیه به روندی است که دانشمندان سیاره های فراخورشیدی مشابه با زمین را برای تعیین چگونگی تکامل زمین در آینده و چگونگی تکامل آن در گذشته بررسی می کنند.
"کریوی" می گوید: اگر ما خورشید خودرا نشناسیم، در صورتیکه هنوز چیزهای زیادی وجود دارند که در مورد آن نمی دانیم، چگونه می توانیم انتظار داشته باشیم که تمام ستارگان دیگری که کهکشان اعجاب انگیز ما را می سازند، درک کنیم؟
پژوهشگران می گویند وقتی به داده های DR۳ نگاه کردیم، بطور خاص به دنبال ستارگانی بودیم که دارای دما، مقادیر گرانشی، ترکیبات شیمیایی، مقادیر جرمی و شعاع مشابه با خورشید امروزی ما هستند که در مجموع ۵۸۶۳ ستاره را یافتیم.
این لیست که به اصطلاح «آنالوگ های خورشیدی» نام گرفته است، به دانشمندان این امکان را می دهد تا هر ستاره مورد استفاده در این مطالعه را بطور کامل بررسی نمایند.
تحقیقات آینده بر روی این آنالوگ های خورشیدی می تواند بررسی کند که آیا این ستارگان دارای منظومه های سیاره ای هستند یا این که ستارگانی هستند که با سرعتی مشابه با خورشید ما می چرخند.
انتشار داده های DR۳ یک دفعه دیگر دقت فوق العاده و قابلیت های بی بدیل "گایا" را برجسته کرده که سبب شده است خاصیت های ستاره های کهکشان ما بهتر از گذشته درک شود.
ضمن اینکه این مطالعه تنها یکی از صدها مطالعه ای است که از داده های DR۳ حاصل خواهد شد و تعدادی از آنها در مورد موضوعات غیر ستاره ای مانند کهکشان ها تحقیق می کنند.
"گایا" یک تلسکوپ فضایی متعلق به آژانس فضایی اروپا است که در سال ۲۰۱۳ سوار بر موشک "سایوز ST-B" از پایگاه کورو واقع در گویان فرانسه در ماموریتی به فضا پرتاب شد که هم اکنون مقرر است تا سال ۲۰۲۵ ادامه یابد. هدف اصلی "گایا" انجام اخترسنجی فوق العاده دقیق و با جزییات است که اندازه گیری موقعیت، فواصل و حرکت ستارگان در کهکشان ما را ممکن می کند. یکی از اهداف اساسی ماموریت "گایا" نیز ساخت بزرگترین و دقیق ترین مدل یا کاتالوگ سه بعدی از منطقه فضایی ما است که تا حالا به وجود آمده است.
هدف ماموریت این رصدخانه فضایی، ایجاد یک لیست سه بعدی از حدود یک میلیارد اجرام سماوی، عمدتا ستارگان با روشنایی بیش از ۲۰ قدر است. اهداف "گایا" نزدیک به یک درصد از جمعیت ستارگان کهکشان راه شیری را دربردارد. علاوه بر ستارگان انتظار می رود "گایا" تا ده ها هزار سیاره فراخورشیدی هم اندازه مشتری، ۵۰۰ هزار اختروش و ده ها هزار سیارک جدید و دنباله دار در منظومه شمسی را شناسایی کند.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب