ويجر و کشفي در فضاي ميان ستاره اي
منظومه ي شمسي در حال گذر از ميان ابري از ماده ي ميان ستاره اي است که به نظر فيزيک دانان اصلاً نبايد وجود داشته باشد! فضا پيماي ويجر پرده از اين راز برداشته است.
اخترشناسان اين ابر را، که منظومه ي شمسي در حال عبور از ميان آن است، «ابر ميان ستاره اي محلي» يا «پف محلي،» ناميده اند. پهناي اين ابر حدود30 سال نوري و شامل ترکيب رقيقي از اتم هاي هيدروژن و هليوم اب دماي 6000 درجه ي سانتي گراد است. راز وجودي اين ابر مربوط به اطراف آن است. حدود 10 ميليون سال پيش، خوشه اي از ابر نواخترها در نزديکي ما منفجر شد و حبابي عظيم از گاز با دماي ميليون ها درجه خلق کرد. اين بقاياي پرفشار ابر نواختري کاملاً اين ابر را در بر گرفته اند و بايد آن را خرد يا پراکنده کنند. بنابراين امروز نبايد اثري از آن وجود داشته باشد.
چندي پيش، گروهي از دانشمندان اعلام کردند که فضاپيماي ويجر ناسا اين راز را حل کرده است. به گفته ي مدير اين گروه، مراوافر فيزيک دان خورشيدي ناسا از دانشگاه جورج ميسن: «ما با استفاده از داده هاي ويجر ميدان مغناطيسي قدرتمندي را درست خارج از منظومه ي شمسي کشف کرده ايم. اين ميدان مغناطيسي، اين ابر ميان ستاره اي را نگه داشته است و راز قديمي را که اصلاً چگونه است که اين ابر وجود دارد حل مي کند.»
اين کشف اشاراتي هم به آينده دارد، زماني که منظومه ي شمسي سرانجام با ابر مشابه ديگري در بازوي کهکشان راه شيري برخورد خواهد کرد.
دما و چگالي رصد شده ي ابر محلي فشار کافي براي مقاومت در برابر فشار خردکننده گازهاي داغ اطرافش توليد نمي کند. پس اين ابر چگونه جان به در برده است؟ فضاپيماي ويجر پاسخ را يافته است. اُفر مي گويد: «داده هاي ويجر نشان مي دهند که اين ابر به شدت مغناطيسي است؛ بسيار بيش از آن چه کسي ممکن است تصور کند- حدود 4 و 5 ميکروگاوس- اين ميدان مغناطيسي مي تواند فشار اضافي لازم براي مقاومت در برابر نابودي را توليد کند.»
دو فضاپيماي ويجر ناسا بيش از 30 سال است که به سوي خارج از منظومة شمسي پيش مي روند. آن ها اکنون فراتر از مدار نپتون و در شرف ورود به فضاي ميان ستاره اي قرار دارند اما هنوز وارد اين محيط نشده اند. به گفته ي اُفر: «در واقع ويجرها هنوز درون ابر محلي نيستند، اما نزديک مي شوند و همين طور که پيش مي روند بهتر حس مي کنند که اين ابر چيست».
ميدان مغناطيسي خورشيد، که باد خورشيدي آن را متورم کرده و به حبابي مغناطيسي به پهناي بيش از 10 ميليارد کيلومتر تبديل کرده است، اين ابر را درست خارج از مرز منظومه ي شمسي نگه داشته و مانع ورودش به محدوده ي منظومه است. اين حباب که «خورسپهر» نام دارد مانند سپري عمل مي کند که از مناطق دروني منظومه ي شمسي در برابر پرتوهاي کيهاني کهشکاني و ابرهاي ميان ستاره اي محافظت مي کند دو فضاپيماي ويجر در خارجي ترين لايه ي خورسپهر قرار دارند که «خورغلاف» نام دارد و جايي است که به سبب فشار گاز ميان ستاره اي از سرعت باد خورشيدي کاسته مي شود.
ويجر 1 در آذز 1383 دسامبر 2004 وارد خور غلاف شد ويجر 2 حدود سه سال بعد در مرداد 1386/آگوست 2007 وارد اين ناحيه شد. اين عبورها در کشف اين گروه مهم بودند. اندازه ي خور غلاف را تعادل نيروها معين مي کند: باد خورشيدي حباب را از درون متورم مي کند و در همين حال پف محلي آن را از بيرون فشرده مي کند. گذر ويجرها از ميان خور غلاف اندازه ي تقريبي آن را آشکار کرد و بنابراين مشخص شد که فشار اين پف محلي چقدر است. بخشي از اين فشار، مغناطيسي و برابر است با همان حدود 5 ميکروگاوسي که گروه افر به دست آورده است.
اين حقيقت که اين ابر به شدت مغناطيسي است به اين معناست که ديگر ابرهاي کهکشاني در همسايگي ما نيز ممکن است چنين باشند. سرانجام منظومه ي شمسي ما وارد يکي از آنها خواهد شد و ميدان مغناطيسي شديد آنها ممکن است خورسپهر را حتي بيش از آنچه امروز فشرده است فشرده کند. فشردگي بيشتر ممکن است منجر به ورود پرتوهاي کيهاني بيشتر به نواحي دروني منظومه ي شمسي شود که احتمالاً بر آب و هواي زمين و امکان سفرهاي ايمن به فضا براي فضانوردان تأثير خواهد گذاشت. از سوي ديگر فضانوردان لازم نيست زياد دور شوند زيرا در آن هنگام فضاي ميان ستاره اي از هميشه به ما نزديک تر خواهد بود. اين رويدادها در مقياس هاي زماني ده ها تا صدها هزار سال روي مي دهند. به گفتة اُفر: «بايد منتظر دوره هاي جذابي باشيم!».
ماهنامه ي نجوم، ارديبهشت 1389
اخترشناسان اين ابر را، که منظومه ي شمسي در حال عبور از ميان آن است، «ابر ميان ستاره اي محلي» يا «پف محلي،» ناميده اند. پهناي اين ابر حدود30 سال نوري و شامل ترکيب رقيقي از اتم هاي هيدروژن و هليوم اب دماي 6000 درجه ي سانتي گراد است. راز وجودي اين ابر مربوط به اطراف آن است. حدود 10 ميليون سال پيش، خوشه اي از ابر نواخترها در نزديکي ما منفجر شد و حبابي عظيم از گاز با دماي ميليون ها درجه خلق کرد. اين بقاياي پرفشار ابر نواختري کاملاً اين ابر را در بر گرفته اند و بايد آن را خرد يا پراکنده کنند. بنابراين امروز نبايد اثري از آن وجود داشته باشد.
چندي پيش، گروهي از دانشمندان اعلام کردند که فضاپيماي ويجر ناسا اين راز را حل کرده است. به گفته ي مدير اين گروه، مراوافر فيزيک دان خورشيدي ناسا از دانشگاه جورج ميسن: «ما با استفاده از داده هاي ويجر ميدان مغناطيسي قدرتمندي را درست خارج از منظومه ي شمسي کشف کرده ايم. اين ميدان مغناطيسي، اين ابر ميان ستاره اي را نگه داشته است و راز قديمي را که اصلاً چگونه است که اين ابر وجود دارد حل مي کند.»
اين کشف اشاراتي هم به آينده دارد، زماني که منظومه ي شمسي سرانجام با ابر مشابه ديگري در بازوي کهکشان راه شيري برخورد خواهد کرد.
دما و چگالي رصد شده ي ابر محلي فشار کافي براي مقاومت در برابر فشار خردکننده گازهاي داغ اطرافش توليد نمي کند. پس اين ابر چگونه جان به در برده است؟ فضاپيماي ويجر پاسخ را يافته است. اُفر مي گويد: «داده هاي ويجر نشان مي دهند که اين ابر به شدت مغناطيسي است؛ بسيار بيش از آن چه کسي ممکن است تصور کند- حدود 4 و 5 ميکروگاوس- اين ميدان مغناطيسي مي تواند فشار اضافي لازم براي مقاومت در برابر نابودي را توليد کند.»
دو فضاپيماي ويجر ناسا بيش از 30 سال است که به سوي خارج از منظومة شمسي پيش مي روند. آن ها اکنون فراتر از مدار نپتون و در شرف ورود به فضاي ميان ستاره اي قرار دارند اما هنوز وارد اين محيط نشده اند. به گفته ي اُفر: «در واقع ويجرها هنوز درون ابر محلي نيستند، اما نزديک مي شوند و همين طور که پيش مي روند بهتر حس مي کنند که اين ابر چيست».
ميدان مغناطيسي خورشيد، که باد خورشيدي آن را متورم کرده و به حبابي مغناطيسي به پهناي بيش از 10 ميليارد کيلومتر تبديل کرده است، اين ابر را درست خارج از مرز منظومه ي شمسي نگه داشته و مانع ورودش به محدوده ي منظومه است. اين حباب که «خورسپهر» نام دارد مانند سپري عمل مي کند که از مناطق دروني منظومه ي شمسي در برابر پرتوهاي کيهاني کهشکاني و ابرهاي ميان ستاره اي محافظت مي کند دو فضاپيماي ويجر در خارجي ترين لايه ي خورسپهر قرار دارند که «خورغلاف» نام دارد و جايي است که به سبب فشار گاز ميان ستاره اي از سرعت باد خورشيدي کاسته مي شود.
ويجر 1 در آذز 1383 دسامبر 2004 وارد خور غلاف شد ويجر 2 حدود سه سال بعد در مرداد 1386/آگوست 2007 وارد اين ناحيه شد. اين عبورها در کشف اين گروه مهم بودند. اندازه ي خور غلاف را تعادل نيروها معين مي کند: باد خورشيدي حباب را از درون متورم مي کند و در همين حال پف محلي آن را از بيرون فشرده مي کند. گذر ويجرها از ميان خور غلاف اندازه ي تقريبي آن را آشکار کرد و بنابراين مشخص شد که فشار اين پف محلي چقدر است. بخشي از اين فشار، مغناطيسي و برابر است با همان حدود 5 ميکروگاوسي که گروه افر به دست آورده است.
اين حقيقت که اين ابر به شدت مغناطيسي است به اين معناست که ديگر ابرهاي کهکشاني در همسايگي ما نيز ممکن است چنين باشند. سرانجام منظومه ي شمسي ما وارد يکي از آنها خواهد شد و ميدان مغناطيسي شديد آنها ممکن است خورسپهر را حتي بيش از آنچه امروز فشرده است فشرده کند. فشردگي بيشتر ممکن است منجر به ورود پرتوهاي کيهاني بيشتر به نواحي دروني منظومه ي شمسي شود که احتمالاً بر آب و هواي زمين و امکان سفرهاي ايمن به فضا براي فضانوردان تأثير خواهد گذاشت. از سوي ديگر فضانوردان لازم نيست زياد دور شوند زيرا در آن هنگام فضاي ميان ستاره اي از هميشه به ما نزديک تر خواهد بود. اين رويدادها در مقياس هاي زماني ده ها تا صدها هزار سال روي مي دهند. به گفتة اُفر: «بايد منتظر دوره هاي جذابي باشيم!».
ماهنامه ي نجوم، ارديبهشت 1389
