قسمت دوم
چرخه حیات خورشید
خورشید یك ستاره نسل سوم است كه بر اساس یك نظریه قوی، شكلگیری آن ممكن است در اثر امواج پراكنده شده حاصل از شكلگیری یك یا چند [ابرنواختر] كه منجر به فشرده شدن غبار میانستارهای شده، به وجود آمده است. منشا شكلگیری این نظریه، كشف وجود مقادیر فراوانی از عناصر سنگین در منظومه شمسی مانند طلا و اورانیوم بود. این عناصر به شكل قابلقبولی میتوانند از واكنشهای هستهای گرماگیر یك ابرنواختر تولید شده باشند و یا در جریان تغییرات هستهای از طریق جذب نوترون در داخل یك ستاره غول پیكر نسل دوم تولید شده باشند. مشاهدات از روی زمین نشان داده است كه مسیر حركت خورشید در آسمان در طی یك سال دائماً در حال تغییر است، به صورتی كه اگر در طی یك سال هر روز در ساعت و دقیقه معینی از خورشید عكسی گرفته شود و سپس نتایج تمام عكسها در قالب یك عكس كنار هم قرار داده شود، مشاهده خواهد شد كه مسیر حركت خورشید شبیه به عدد 8 انگلیسی است. آشكارترین تغییر در مسیر حركت خورشید در آسمان در طی یك سال، تغییر زاویه 47 درجهای آن بین شمال و جنوب (به دلیل كج بودن 5/23 درجهای محور زمین نسبت به خورشید) است كه همین امر، اصلیترین عامل پیدایش فصول در زمین محسوب میشود. همچنین، طبق قانون دوم كپلر به دلیل بیضوی بودن مدار حركت زمین به دور خورشید، هنگامی كه زمین در مدار خود به خورشید نزدیك میشود، بر شتاب حركت آن افزوده شده و با دور شدن از خورشید از سرعت آن كاسته میشود.
خورشید از نظر میدان مغناطیسی یك ستاره فعال محسوب میشود و دارای قطبهای مغناطیسی بسیار قوی و متغیری است كه هر سال تغییر میكنند و هر 11 سال جای آنها به كلی عكس میشود. با استفاده از مدلهای شبیهسازیشده رایانهای و با در نظر گرفتن سیر تكامل و نابودی ستارگان تخمین زده میشود كه تا به حال در حدود 57/4 میلیارد سال از عمر خورشید سپری شده است و تقریباً میتوان گفت خورشید در نیمه عمر خود قرار دارد.
تخمین زده میشود كه حدود 59/4 میلیارد سال پیش، از همپاشی سریع یك ابر مولكولی هیدروژنی عظیم باعث پیدایش خورشید یعنی پیدایش یك ستاره نسل سوم شد كه این ستاره جوان در یك مدار تقریباً دایرهایشكل گردشش را به دور مركز كهكشان راه شیری آغاز كرد؛ گردشی كه هر یك دور آن 26000 سال نوری است.
خورشید در حال حاضر تقریباً در دوران میانسالی خود به سر میبرد و نیمی از عمر خود را سپری كرده است. این ستاره با سرعتی باور نكردنی جرم را در هسته خود به انرژی تبدیل میكند؛ یعنی در هر ثانیه بیش از 26/4 میلیون تن ماده در هسته خورشید به انرژی تبدیل میشود كه این امر موجب درخشندگی و پرتوافشانی شدید خورشید میشود. با توجه به سرعت تبدیل جرم به ماده در خورشید، میتوان اینگونه نتیجه گرفت كه تا به امروز خورشید جرمی معادل با 100 برابر جرم زمین را به انرژی تبدیل كرده است. خورشید از آغاز شكلگیری چیزی در حدود 10 میلیارد سال تحت عنوان یك ستاره رشته اصلی به سوختن ادامه خواهد داد.
خورشید از جرم كافی برخوردار نیست تا بتواند در پایان عمرش به عنوان یك ابرنواختر منفجر شود. اما 5 الی 6 میلیارد سال دیگر خورشید وارد مرحلهای میشود كه به آن مرحله غول سرخ گفته میشود. همچنان كه سوخت هیدروژنی خورشید مصرف میشود و هسته آن منقبض و هر لحظه گرمتر میشود، لایه خارجی خورشید شروع به بزرگ شدن میكند. پیش از شروع همجوشی هلیوم در هسته خورشید، همجوشی هیدروژن در لایهای اطراف هسته آغاز میشود. سپس در اثر بالا رفتن دمای هسته مركزی خورشید همجوشی هستهای هلیوم آغاز میشود كه منجر به تولید كربن و اكسیژن درون هسته میشود.
ناپایداری دمای داخلی خورشید منجر به از دست رفتن جرم از سطح خورشید میشود. از طرفی بزرگ شدن لایه خارجی خورشید تا جایی ادامه مییابد كه این لایه به نزدیكی مدار كنونی كره زمین خواهد رسید. البته تحقیقات و مطالعات اخیر حاكی از آن است كه جرمی كه خورشید قبل از آن كه به مدار زمین برسد از سطح خود از دست داده است، منجر به كاهش تاثیر گرانشی آن و در نتیجه عقب راندن مدار زمین میشود. بهطوریكه زمین در فاصله دورتری از خورشید قرار خواهد گرفت و هنگامی كه لایه خارجی خورشید به مدار كنونی زمین میرسد، زمین احتمالاً از غرق شدن در دل خورشید محفوظ خواهد بود.
در این مرحله، زمین بخش بزرگی از جوّ خود را از دست خواهد داد؛ تمام آبهای روی زمین در اثر دمای بالای محیط تبخیر خواهد شد و به فضا خواهد گریخت؛ خورشید به مدت 600 تا 700 میلیون سال بعد از آن، چنان گرم میشود كه به یك كوره بسیار داغ تبدیل خواهد شد و دیگر برای زندگی بهگونهای كه ما میشناسیم مناسب نخواهد بود.
چرخه حیات خورشید از آغاز پیدایش تا تبدیل شدن به یك كوتوله سفید و خاموش (منبع: ناسا)
هنگامیكه خورشید در مرحله آخر عمر خود منبسط میشود تا به یك [غول سرخ] تبدیل شود، قطرش حدود 150 برابر بزرگتر خواهد شد. گازهای منبسط شده و داغ خورشید، رنگ زرد و حرارت خود را از دست میدهند و قرمزرنگ و سرد خواهند شد، اما به دلیل بزرگتر شدن سطح خورشید، درخشندگی آن تا 1000 برابر افزایش مییابد و نور بیشتری از خود ساطع خواهد كرد.
در ادامه فاز غول سرخ، به دلیل تغییرات بسیار شدید حرارتی در خورشید، این ستاره دائماً بزرگ و كوچك میشود كه در اصطلاح به آن تپش خورشید گفته میشود. در حین این تپشها، خورشید لایههای خارجی خود را از دست خواهد داد و آنها را به فضای اطراف خواهد انداخت كه باعث شكلگیری یك [سحابی سیارهای] خواهد شد. پس از آنكه خورشید تمام لایههای خارجی خود را به دور افكند، تنها بخشی كه برجای خواهد ماند هسته بسیار داغ و درخشان خورشید خواهد بود كه به آن [كوتوله سفید] گفته میشود. كوتوله سفید طی میلیاردها سال به مرور و به آرامی سرد شده، به [كوتوله سیاه] تبدیل خواهد شد. این سرنوشت برای هر ستارهای كه كمتر از چهار برابر جرم اولیه خورشید یا كمتر از 4/1 برابر جرم نهایی خورشید جرم داشته باشد، به همین شكل روی خواهد بود.
چرخههای خورشیدی
لكه خورشیدی و چرخه حیات لكههای خورشیدی
هنگامی كه با بهرهگیری از فیلترهای مناسب به خورشید بنگرید اولین چیزی كه نظر شما را جلب خواهد كرد، وجود لكههایی تیره روی سطح خورشید است. علت تیرهرنگ به نظر رسیدن این نقاط، پایینتر بودن دمای آنها نسبت به سایر نقاط سطح خورشید است.
لكههای خورشیدی حوزههایی هستند كه به علت وجود فعالیتهای بسیار شدید مغناطیسی در این نقاط، انتقال حرارت در آنها متوقف شده و هیچگونه جریان همرفتی در این نقاط وجود ندارد كه این امر مانع از انتقال دمای بسیار بالای سطح داخلی و بسیار داغ خورشید به این نواحی و در نتیجه، سردتر بودن این نقاط نسبت به سایر مناطق خورشید میشود. این مناطق مغناطیسی منجر به گرمایش شدید تاج و شكلگیری مناطق فعال در خورشید میشود و خود، منبع شكلگیری [شرارههای عظیم خورشیدی] و [فوران انبوه تاج خورشیدی] به خارج هستند. لكههای خورشیدی بسیار عظیم، میتوانند وسعتی معادل با دهها هزار كیلومتر داشته باشند.
تعداد لكههای خورشیدی قابل رویت ثابت نیستند و در طول یك دوره یازده ساله چرخه خورشیدی تعداد آنها تغییر میكند. در ابتدای هر دوره از چرخه خورشیدی لكههای خورشیدی كمی قابل رویت هستند و گاهی نیز هیچ لكه خورشیدی مشاهده نمیشود. با گذشت زمان و ادامه چرخه خورشیدی بر تعداد لكههای خورشیدی افزوده میشود. این لكهها به مرور حركت كرده و به خط استوای خورشید نزدیك میشوند. لكههای خورشیدی معمولاً به صورت یك جفت و با قطبهای مغناطیسی مخالف وجود دارند. در هر جفت لكه خورشیدی، قطب مغناطیسی لكهها به طور تناوبی در هر چرخه خورشیدی عوض میشود. بنابراین لكهای كه در یك چرخه خورشیدی قطب شمال محسوب میشود در چرخه بعدی قطب جنوبی خواهد بود.
چرخههای خورشیدی تاثیر فراوانی بر فضای منظومه شمسی دارد كه تاثیر آن بر شرایط جوی و آب و هوای زمین نیز كاملاً محسوس و آشكار است. كاهش فعالیت چرخه خورشید و ظاهر شدن تعداد لكههای خورشیدی كم، منجر به سرد شدن زمین و بالعكس، فعالیت بالاتر از حد متوسط خورشید در طی یك چرخه خورشیدی، منجر به گرمتر شدن زمین میشود.
در قرن هفدهم، به نظر میرسید كه چرخه خورشیدی برای چند دهه كاملاً متوقف شده باشد، چرا كه در طی این چند دهه تنها چند لكه خورشیدی بسیار كوچك روی خورشید رصد شد. در این دوره كه به [عصر یخبندان كوچك] موسوم است ساكنان كشورهای اروپایی دمای آب و هوای بسیار سردی را تجربه كردند.
بررسی امكانپذیری چرخه بلندمدت خورشیدی و وقوع عصر یخبندان
فرضیه اخیر در زمینه چرخههای خورشیدی حاكی از وجود ناپایداریهای مغناطیسی در هسته خورشید است. این فرضیه بیان میكند كه این ناپایداری میتواند موجب تنزل و یا ارتقای فعالیت خورشید در طی یك دوره از چرخه خورشیدی شود. بر طبق این فرضیه، این اتفاق میتواند هر 41000 یا هر 100000 سال یكبار رخ دهد و به این ترتیب، میتوان وجود عصرهای یخبندان را توضیح داد. این فرضیه نیز همانند سایر فرضیههای اخترفیزیك به طور مستقیم قابل آزمایش و تجربهپذیر نیست.
مسأله نوترینوی خورشیدی
سالهای بسیار زیادی تعداد نوترینوهایی كه از خورشید جدا شده و روی زمین آشكار میشد، تنها یك سوم تا نصف تعدادی را شامل بود كه توسط مدلهای خورشیدی استاندارد تخمین زده میشد. این نتیجه غیرعادی و خلاف قاعده را مسأله نوترینوی خورشیدی نامیدند.
نوترینو ذرهای بنیادی و خنثی است كه در ضمن واپاشی بتای هستههای اتمی همراه با الكترون یا پوزیترون گسیل میشود. همانند نوترون، نوترینو نیز بار الكتریكی ندارد؛ نوترینو با الكترونها عملاً اندركنش نمیكند و باعث یونش قابلتوجه محیط نمیشود. نوترینو ذره بنیادی ناپایدار و سبكی است كه جرمش در حدود 200/1 جرم الكترون است. افزون بر این، برهمكنش نوترینو با هستهها خیلی ضعیف است.
انرژی الكترون حاصل از واپاشی ذره بتا میتواند مقادیر مختلف، از صفر تا مقدار ماكزیمم معین W را داشته باشد. مهم است بدانیم كه این مقدار ماكزیمم درست برابر با انرژی درونی آزاد شده در ضمن واكنش مذكور است. برای سازگاری با قانون بقای انرژی باید فرض كرد كه در جریان واپاشی ذره بتا همراه با الكترون یك ذره دیگر نیز (یعنی نوترینو) تشكیل میشود.
این ذره انرژی ای را با خود حمل میكند كه مكمل انرژی الكترون تا W است. اگر نوترینو انرژیای نزدیك به W با خود حمل كند، انرژی الكترون نزدیك به صفر است. اگر انرژی نوترینو كم باشد، برعكس، انرژی الكترون نزدیك به W است. تحلیل تفضیلی از واپاشی به دلایل متقاعدكننده دیگری بر گسیل نوترینو در این فرایند دلالت دارد.
در هر ثانیه 1012 عدد نوترینو از بدن ما عبور میكند، اما از آنجا كه نوترینوها تقریباً هیچگاه بر ماده تاثیری نمیگذارند، ما متوجه عبور آنها نمیشویم و درست به همین دلیل است كه میتوانند به آسانی از مركز خورشید، جایی كه حركت فوتونها به دلیل چگالی بالا قرنها طول میكشد، به بیرون گسیل شوند.
هرچند نوترینوها را نمیتوان به راحتی به كمك آشكارسازها شكار كرد، اما برخی فعل و انفعالات هستهای را میتوان به كمك نوترینوها تسریع كرد و از این طریق به وجود آنها پیبرد. با این وجود، باز هم تعداد نوترینوهایی كه در این آزمایشها به دست میآمد، یكسوم تعداد كل نوترینوهایی بود كه بر اساس مدلهای رایانهای پیشبینی میشد.
برای توجیه مسأله نوترینوی خورشیدی، فرضیههای مختلفی بیان شد كه در آنها سعی شده بود با بیان این موضوع كه دمای داخلی خورشید كمتر از آنچه كه تخمین زده میشود است، مسأله كم بودن شار نوترینوهای دریافتی روی زمین توجیه شود. همچنین به این موضوع نیز اشاره شده بود كه نوترینوها هنگامیكه فاصله بین خورشید تا زمین را طی میكنند، دارای نوساناتی میشوند كه ممكن است همه آنها توسط آشكارسازهای روی زمین شناسایی و دریافت نشوند.
به همین جهت در دهه 1980، چندین رصدخانه آشكارساز نوترینوی بسیار دقیق مانند [رصدخانه نوترینوی سادبری] در كانادا و [رصدخانه كمیوكنده] در ژاپن ساخته شد تا دانشمندان بتوانند با دقت هرچه بیشتری تعداد نوترینوهای دریافتی را اندازه بگیرند. نتایج این تحقیقات در نهایت منجر به كشف این موضوع شد كه نوترینوها دارای [جرم ساكن] بسیار كوچكی هستند كه بهراستی میتوانند دچار نوسان شوند.
افزون بر این، در سال 2001 دانشمندان رصدخانه سادبری موفق شدند هر سه نوع نوترینوی دریافتی (نوترینوی الكترونی، [موئون]، و [تائو]) را به طور مستقیم شناسایی و آشكار كنند و به این ترتیب انتشار نوترینوی خورشید به طور كلی با نتایج حاصل از شبیهسازی استاندارد خورشید مطابقت داشت، هرچند كه با توجه به میزان انرژی نوترینوها، تنها یك سوم نوترینوهای دیده شده روی زمین از نوع الكترونی هستند.
نوترینوهای الكترونی تنها یكی از سه نوع نوترینویی هستند كه به نظر میرسد وجود داشته باشند. از آنجا كه آشكارسازهای اولیه تنها قادر به نشان دادن این دسته از نوترینوها بودند، تعداد كل نوترینوهایی كه از خورشید به زمین میرسید، یك سوم كل نوترینوهایی به دست آمد كه بر اساس مدلهای رایانهای و محاسبات عددی همجوشی هستهای هیدروژن در مركز خورشید به وجود میآمدند. بنابراین سرانجام مسأله نوترینوی خورشیدی كه سالها بیپاسخ مانده بود، حل شد.
گرمایش تاج خورشیدی
سطح قابلرویت و نورانی خورشید (شیدسپهر) دارای درجه حرارتی معادل با 6000 كلوین است كه بالای این منطقه و پس از فامسپهر، تاج خورشیدی با دمایی معادل با 1،000،000 كلوین قرار دارد. دمای بسیار بالای این منطقه نشاندهنده آن است كه این ناحیه توسط منبع دیگری به غیر از گرمای گسیلشده از شیدسپهر تا به این حد گرم میشود.
اینگونه تصور میشود كه انرژی لازم برای گرم كردن هاله خورشید توسط جریانهای بسیار متلاطم و سركش لایه انتقال حرارتی كه زیر شیدسپهر قرار دارد، تامین میشود كه برای توجیه چگونگی آن دو نوع سازوكار متفاوت مطرح میشود. سازوكار اول شامل گرمایش موجی است و شكلگیری امواج صوتی، امواج گرانشی و امواج هیدرودینامیكی مغناطیسی در اثر وجود جریانهای آشفته و متلاطم را شرح میدهد. این امواج پس از تولید به سمت بالا رفته و با برخورد به تاج خورشیدی باعث از همپاشی و آزاد شدن انرژی به صورت انرژی گرمایی میشود و سازوكار دوم شامل گرمایش مغناطیسی است كه در این سازوكار، انرژی مغناطیسی به طور متداوم توسط جریانهای موجود در شیدسپهر ساخته میشود و به سمت نواحی مغناطیسی و لكههای خورشیدی و در قالب شرارهها و شعلههای بسیار عظیم خورشیدی رها میشود. همین امر منجر به گرمایش تاج خورشیدی از طریق فرایندهای بیشمار مشابه با سازوكار اول اما در مقیاس كوچكتر میشود.
خورشید جوان كمنور
مدلها و فرضیههای مطرح شده در مورد فعالیتهای خورشیدی حاكی از آن است كه از 5/2 تا 8/3 میلیارد سال پیش كه به آن [دوره آركین] گفته میشود، خورشید تنها به اندازه 75% حال حاضر روشن و درخشان بوده است. چنین ستاره ضعیف و كمنوری قادر نبود به شكلگیری و پایدار نگهداشتن آب بهصورت مایع روی سطح زمین كمك كند، بنابراین میتوان نتیجه گرفت كه طی این دوره حیات روی زمین وجود نداشته است.
البته شواهد زمینشناسی موجود بیانگر آن است كه زمین همواره در طول تاریخ حیاتش در محدوده دمایی نسبتاً مساعد و ثابتی قرار داشته است و حتی گفته میشود كه زمین جوان از امروز اندكی گرمتر بوده است. دانشمندان بر سر این موضوع توافقنظر دارند كه جوّ زمین جوان دارای مقادیر بسیار بیشتری گازهای گلخانهای (مانند دیاكسیدكربن، متان و آمونیاك) نسبت به امروز بوده است كه به واسطه آن با وجود كمنور و ضعیف بودن انرژی دریافتی از خورشید، جوّ زمین قادر بوده است گرمای كافی را روی زمین نگه دارد و مانع از فرار گرما از سطح زمین شود.
میدان مغناطیسی خورشید
به علت دمای بسیار بالای خورشید، مواد در خورشید حالت گازی و پلاسماییشكل دارند كه این امر به خورشید این امكان را میدهد كه در نزدیك نواحی استوایی با سرعت بیشتری (25 روز) نسبت به نواحی نزدیك به قطبین (35 روز) بچرخد.
چنین تفاوتی در چرخش خورشید كه به آن [چرخش تفاضلی یا افتراقی خورشید] گفته میشود منجر به گره خوردن و دورهم پیچیدن میدانهای مغناطیسی خورشید به یكدیگر و شكلگیری [حلقههای مغناطیسی] میشود كه موجب شكلگیری شعلهها و لكههای خورشیدی و چرخههای یازده ساله خورشیدی و همچنین جابجایی قطبهای مغناطیسی خورشید در هر یازده سال (با شروع هر دوره جدید) میشود.
تاریخچه رصد خورشید
دوره باستان
درك اولیه انسانهای باستان از خورشید، صفحهای مدور و درخشان در آسمان بود كه بودنش در آسمان روز را پدید میآورد و نبودنش شب را در پیداشت.
خورشید به عنوان یك پدیده مافوق طبیعه و به عنوان یكی از خدایان توسط بسیاری از انسانهای دوران باستان مورد پرستش و ستایش قرار میگرفته است كه از آن میان، میتوان به ساكنان امریكای جنوبی و همچنین ساكنان مكزیك امروزی اشاره كرد.
از آنجایی كه به نظر میرسید خورشید در طول مدت یك سال یك بار به دور دایرهالبروج گردش میكند، ستارهشناسان یونان باستان خورشید را به عنوان یكی از هفت سیارهای كه تا آن زمان شناسایی كرده بودند، محسوب كردند و در نامگذاری هفت روز هفته از نام خورشید هم بهره گرفتند.
توسعه شیوه درك نوین و علمیخورشید
اولین فردی كه تعریف علمی از خورشید ارائه كرد، فیلسوفی یونانی به نام [آناكساگوراس] بود كه استدلال نمود خورشید یك توپ شعلهور تشكیل شده از ماده است كه اندازه آن نه به كوچكی ارابه خدای خورشید، بلكه حتی از اندازه شبه جزیره جنوبی یونان نیز بزرگتر است. از آنجایی كه افكار و گفتار این فیلسوف با عقاید حاكم بر مردم آن زمان مطابقت نداشت و نوعی ارتداد و بدعتگذاری محسوب میشد، برای درس عبرت دادن به مردم، او را زندانی و به اعدام محكوم كردند كه سرانجام با مداخله و شفاعت [پریكلس] آزاد شد.
احتمالاً [اراتوستنس] اولین فردی بود كه موفق شد به طور دقیق فاصله بین زمین و خورشید را معادل 149 میلیون كیلومتر محاسبه كند كه این رقم تقریباً با اندازهگیریهای امروزی مطابقت دارد. این فرضیه كه خورشید در مركز فضایی قرار دارد كه سایر سیارات به گرد آن میچرخند، توسط یكی از یونانیان باستان به نام [آریستاركوس] و همچنین مردم هندوستان مطرح شد كه این فرضیه بعدها توسط [نیكلاس كوپرنیك] دوباره جان تازهای به خود گرفت و رواج یافت. در اوایل قرن هفدهم، اختراع تلسكوپ به دانشمندان و اخترشناسانی چون [توماس هریوت] و [گالیلو گالیله] كمك كرد تا بتوانند در مورد جزئیات بیشتری چون لكههای خورشیدی تحقیق كنند.
گالیله اولین كسی بود كه بررسیها و تحقیقهایی روی لكههای خورشیدی انجام داد و سرانجام موفق به كشف این موضوع شد كه این لكهها بر روی سطح خورشید قرار دارند، نه آنكه اجرام كوچكی باشند كه مابین زمین و خورشید قرار گرفته باشند. ایزاك نیوتن اولین بار با استفاده از یك منشور به بررسی نور خورشید پرداخت و متوجه شد نور خورشید از طیف وسیعی از نور با طول موجهای مختلف و در نتیجه از رنگهای مختلف تشكیل شده است.
در نخستین سالهای مطالعه علمیخورشید منبع اصلی تولید انرژی در خورشید بزرگترین معمای حلنشده بشر بود. [لرد كلوین] خورشید را كرهای پنداشت كه به دلیل گرمای بالا، مواد در آن حالت مایع دارند و بیان كرد كه هسته خورشید بسیار گرم و داغ بوده است كه با گذشت زمان این هسته سردتر و سردتر میشود و گرمای متساعدشده از خورشید نیز گرمای متساعدشده از هسته آن است. با توجه به این فرضیه، كلوین عمر خورشید را تا آن زمان چیزی در حدود 20 میلیون سال تخمین زد كه با واقعیت بسیار تفاوت داشت. سرانجام در سال 1890 [ژوزف لاكیر] با كشف هلیوم با استفاده از طیفسنجی نور خورشید موفق به ارائه نظریه كاملتری در مورد منبع انرژی خورشید شد، اما در واقع تا سال 1904 هیچ مدرك و دلیل قطعی در رابطه با منبع انرژی ارائه نشد و همه دانشمندان تنها در حد فرضیه میتوانستند به استدلال خود اتكا كنند. سرانجام آلبرت انیشتین بود كه با ارائه معادله مشهور جرم- انرژی E = mc² توانست پاسخ مناسبی به این سوال بشر دهد.
ماموریتهای فضایی برای كاوش خورشید
اولین فضاپیماهایی كه برای مطالعه خورشید مورد بهرهبرداری قرار گرفتند، فضاپیماهای آژانس فضایی ایالات متحده، ناسا، بودند كه با نامهای [پایونیر] 5، 6، 7، 8 و 9 طی سالهای 1959 تا 1968 به فضا پرتاب شدند. این فضاپیماها در مداری نزدیك به مدار زمین به دور خورشید گردش كردند و موفق شدند اطلاعات مناسبی در زمینه بادهای خورشیدی و میدانهای مغناطیسی خورشید به زمین ارسال كنند. فضاپیمای پایونیر 9 توانست برای مدت زمان نسبتاً طولانی به فعالیت خود ادامه دهد و تا سال 1987 اطلاعات ارزشمندی به زمین مخابره كرد.
در دهه 1970، [هلیوس1] و ایستگاه فضایی [اسكایلب] با كمك تلسكوپ آپولو كه داخل این ایستگاه تعبیه شده بود، موفق شدند اطلاعات بسیار ارزشمندی درباره بادهای خورشیدی و مشخصات تاج خورشیدی در اختیار دانشمندان قرار دهند. هلیوس1 ساخت مشترك ایالات متحده آمریكا و آلمان بود كه در مداری نزدیكتر از مدار سیاره تیر به دور خورشید گردش كرد و اطلاعاتی در مورد بادهای خورشیدی به زمین ارسال نمود.
در سال 1980 [ماموریت فضایی سولار ماكسیمم] توسط ناسا انجام شد كه هدف از آن، مطالعه امواج گاما، اشعه ایكس و اشعه فرابنفش ساطع شده از خورشید در طی یك دوره از فعالیت شدید خورشیدی بود.اما چند ماه پس از پرتاب این فضاپیما، نقص الكتریكی در یكی از بخشها باعث توقف فعالیت آن شد و تا 3 سال بعد، یعنی تا زمانیكه خدمه شاتل چلنجر موفق به تعمیر این فضاپیما شدند، همچنان بدون آنكه اطلاعات یا عكسی به زمین ارسال كند به گردش خود در مدارش به دور خورشید ادامه داد. سولار ماكسیمم پس از تعمیر و قبل از بازگشت به زمین در سال 1989 توانست نقش مهمی در ارسال طلاعات و عكسهای موردنیاز دانشمندان به زمین ایفا كند.
فضاپیمای ژاپنی [یوهكو] (به معنای پرتوی خورشید) در سال 1991 به فضا پرتاب شد و به بررسی شعلههای خورشیدی با استفاده از اشعه ایكس پرداخت و به دانشمندان كمك كرد تا بتوانند فرقهایی بین شعلههای خورشیدی قائل شوند و به تقسیمبندی آنها بپردازند. خورشیدگرفتگی حلقوی سال 2001 منجر به اختلال در ردیابی خورشید توسط این فضاپیما شد و در پی آن، كلیه فعالیتهای یوهكو متوقف شد. این فضاپیما در سال 2005 با ورود به جوّ زمین سوخت و نابود شد.
یكی از مهمترین ماموریتهای فضایی انجام شده تا به امروز در رابطه با خورشید، [فضاپیمای سوهو] بوده است كه در دوم دسامبر سال 1995 به فضا پرتاب شد كه مدت ماموریت آن 2 سال در نظر گرفته شده بود. در حال حاضر، سوهو بیش از 10 سال است كه همچنان در حال ارسال اطلاعات و عكسهای بسیار مفید به زمین است.
[رصدگر سولار داینامیك] نیز در دسامبر 2008 برای مطالعه خورشید به فضا پرتاب خواهد شد كه مدار آن بین زمین و خوشید در نقطهای كه برآیند نیروهای مغناطیسی زمین و خورشید مساوی است، خواهد بود.
تاج خورشیدی در این تصویر كه توسط فضاپیمای سوهو گرفته شده است، به وضوح مشاهده میشود (عكس از ناسا)
منبع : پدیکا
علاقه مندی ها (Bookmarks)