انفجار شراره‌های یک ستاره خورشیدگون باعث نگرانی دانشمندان شده است

بوکمارک(0)

No account yet? Register

یکی از اصلی‌ترین مواردی که دانشمندان جهت یافتن سیارات قابل سکونت به آن توجه می‌کنند، فعالیت ستاره‌ای است. در حالی که ستارگانی مانند خورشید، یک ستاره‌ی زرد نوع G (G2V)، که درطول حیات و حتی پس از تبدیل شدن به یک ستاره‌ی کوتوله پایدار در نظر گرفته می‌شوند، کلاس‌های دیگر به‌ویژه ستاره‌های کوتوله‌ی قرمز نوع M متغیر و مستعد شعله‌ور شدن هستند. حتی اگر یک ستاره چندین سیاره در محدوده‌ی منطقه‌ی قابل حیات (HZ)  داشته باشد، شعله‌ور شدن دوره‌ای ستاره، می‌تواند این سیارات را کاملا غیر قابل سکونت کند.

شعله‌های ستاره‌ای می‌تواند حیات در سیارات کوتوله قرمز را تهدید کند.

اما بر اساس مطالعات جدید، ستارگانی مانند خورشید نیز ممکن است آن‌قدر پایدار نباشند. تیمی از ستاره‌شناسان بین‌المللی در حین رصد یک کوتوله‌ی زرد از دسته‌ی G1.5V بنام EK Draconis که در فاصله 110.71 سال نوری از ما قرار دارد، شاهد یک پرتاب جرم عظیم تاجی بودند که تمامی رویدادهای گذشته و حال داخل منظومه‌ی شمسی ما در مقابل آن ناچیز است. مشاهدات نشان می‌دهند که این پرتاب‌ها می‌توانند در طول زمان بدتر شده و هشداری هولناک برای حیات در روی زمین باشند.

این گزارش با هدایت دکتر کوسوکه نامکاتا، محقق دانشگاه کیوتو، رصدخانه‌ی ملی نجوم ژاپن (NAOJ) و رصدخانه‌ی ملی خورشیدی (NSO) در شماره 9 دسامبر مجله Nature Astronomy  منتشر شد. همچنین محققانی از آزمایشگاه CU Boulder وابسته به فیزیک جوی و فضایی (LASP)، رصدخانه‌ی نجومی نیشی-هاریما (NHAO)، مؤسسه‌ی فناوری توکیو، دانشکده‌ی تحصیلات تکمیلی مطالعات پیشرفته‌ی بقای انسان و چندین دانشگاه دیگر به او پیوستند.

این تیم طبق تحقیقات پدیده‌ای ستاره‌ای به نام “پرتاب جرم تاجی” (CME) را بررسی می‌کند. طوفان خورشیدی این پرتاب‌ها، که از بابت نظم و رفتار ستاره‌ای شبیه خورشید ما هستند، اغلب با یک جرقه‌ی ستاره‌ای (یا انفجار ناگهانی و تابش درخشان) همراه است. در این هنگام، CMEها ابرهایی از ذرات باردار بسیار داغ (معروف به پلاسما) را با سرعت‌های بسیار بالا به فضا می‌فرستند. با اینکه زمین توسط میدان مغناطیسی سیاره‌ای خود از ذرات باردار محافظت می‌شود، اما یک CME در صورت برخورد با زمین می‌تواند صدمات قابل توجهی ایجاد کند.

به این صورت که حتی فضانوردان در مدار در معرض سطوح تشعشعات کشنده قرار می‌گیرند، ماهواره‌ها غیرفعال شده و زیرساخت‌های زمینی (مانند ‌شبکه‌های برق) از کار می‌افتند. زمین در طول زمان در معرض چندین طوفان ژئومغناطیسی قدرتمند قرار گرفته که مشهورترینِ آن رویداد Carrington در سال 1859 بود. رویدادهایی از این قبیل نیز در تاریخ زمین رخ داده و معمولاً چندین هزار سال از هم فاصله دارند.

تصویر هنری از یک ستاره‌ی کوتوله‌ی قرمز در حال شعله‌ور شدن، که یک سیاره‌ی‌ فراخورشیدی بدور آن می‌چرخد.

در حین مطالعه‌ی ستاره‌ی EK Draconis، تیم تحقیقاتی شواهدی را مشاهده کردند که نشان می‌دهد شعله‌های ابری ممکن است با گذشت زمان در ستاره‌های شبه‌خورشید شدیدتر شوند. همانطور که یکی از نویسندگان یوتا نوتسو (LASP) در بیانیه‌ی مطبوعاتی اخیر CU Boulder Today توضیح داد:

“پرتاب جرم تاج می‌تواند تأثیر جدی بر زمین و جامعه انسانی داشته باشد. این نوع پرتاب جرم بزرگ از نظر تئوری ممکن است در خورشید ما نیز رخ دهد. این مشاهدات به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از چگونگی تأثیر رویدادهای مشابه بر روی زمین و حتی مریخ در طی میلیاردها سال داشته باشیم.”

این تحقیق بر اساس نتایج تحقیقات قبلی انجام گرفته توسط همکار یوتا نوتسو، که بسیاری از محققان فعلی مطالعه‌ی اخیر در آن شرکت داشتند، بنا نهاده شده است. آنها نشان دادند که چگونه ستارگان جوان شبه‌خورشید ، اَبَرشعله‌های مکرری ایجاد می‌کنند که ده‌ها تا صدها برابر قدرتمندتر از شعله‌های خورشیدی هستند. بنابر دانسته‌های محققین، خورشید می‌تواند شعله‌های فوق‌العاده‌ای را تجربه کند که احتمالاً هر چند هزار سال یک بار اتفاق می‌افتد. اکنون این سؤال مطرح است: آیا یک ابرشعله می‌تواند منجر به «پرتاب جرم فوق‌العاده تاجی» به همان عظمت شود؟

در حالی که ستاره‌شناسان در مورد رابطه‌ی احتمالی بین این دو پدیده ابهام دارند، پیش از این هیچ مدرکی برای آن یافت نشده بود. برای بررسی این احتمال، نامکاتا، نوتسو و همکارانشان تصمیم گرفتند ستاره‌ی EK Draconis را مطالعه کنند که از نظر اندازه و جرم مشابه خورشید، اما بسیار جوان است (100 میلیون ساله در مقایسه با خورشید ما، که 4.6 میلیارد ساله است.)

آنها بنابر مشاهدات خود به مدت 32 شب در زمستان و بهار 2020 از ماهواره‌ی بررسی سیارات فراخورشیدی گذری ناسا (TES) و تلسکوپ SEIMEI دانشگاه کیوتو برای رصد EK Draconis (که شبیه نسخه‌ی جوان خورشید به نظر می‌رسد) استفاده کردند. در 5 آوریل 2020، این تیم دریافتند که از EK Draconis یک ابرشعله‌  فوران می‌کند که 30 دقیقه بعد با پرتاب عظیم پلاسمای خیلی داغ همراه بود. ناتسو می‌گوید:

“این نوع پرتاب جرم بزرگ از نظر تئوری می‌تواند در خورشید ما نیز رخ دهد. این مشاهدات به ما کمک می‌کند تا بهتر درک کنیم که چگونه رویدادهای مشابه ممکن است بر روی زمین و حتی مریخ در طی میلیاردها سال تأثیر گذاشته باشد. این همان چیزی است که خورشید ما در 4.5 میلیارد سال پیش به نظر می‌رسید.”

این تصویر هنری بیانگر چگونگی پرتاب جرم تاجی در تعامل با محیط بین سیاره‌ای و نیروهای مغناطیسی است.

هرچند این تیم تنها شاهد اولین مرحله‌ی پرتاب یعنی مرحله‌ی “فوران رشته” در چرخه‌ی حیات ستاره‌ای جوان بودند اما توانستند جرم و سرعت این فوران را تخمین بزنند. طبق مطالعه‌ی آنها، این ابر بیش از ده برابرِ قدرتمندترین CME ثبت شده از یک ستاره‌ی شبه‌خورشید بوده و حداکثر سرعت آن تقریباً 1.6 میلیون کیلومتر (1 میلیون مایل در ساعت) است. این رویداد نشان‌دهنده‌ی این است که وقوع چنین پدیده‌های فضایی تا چه حد می‌تواند برای سیارات قابل سکونت خطرناک باشد.

اگر چنین فورانی از خورشید ما رخ دهد، این پتانسیل را دارد که جو زمین را از بین ببرد و سیاره‌ی ما را تا حد زیادی غیرقابل سکونت کند. اکنون یافته‌های آنها نشان می‌دهد که خورشید هم می‌تواند چنین رفتارهای خشونت‌باری را داشته باشد و دیگر اینکه ابرشعله‌ها و ابر CME احتمالاً برای ستاره‌هایی به قدمت خورشید نادر هستند. اما همانطور که ناتسو توضیح داد، وقوع پدیده‌ی ابر CME ممکن است میلیاردها سال پیش، زمانی که منظومه‌ی شمسی ما هنوز در حال شکل‌گیری بود، بسیار رایج‌تر بوده باشد.

به عبارت دیگر، Super CME ها حتی می‌توانستند در تکامل سیاراتی مانند زمین و مریخ نقش داشته باشند، یعنی در یکی شرایط پیدایش حیات را فراهم کنند و در سیاره‌ای دیگر آن را از بین ببرند. او می‌گوید: “اتمسفر کنونی مریخ در مقایسه با زمین بسیار نازک است. در گذشته، مریخ جو بسیار غلیظ‌تری داشت. پرتاب جرم تاج ممکن است به ما کمک کند تا بفهمیم در طول میلیاردها سال چه اتفاقی برای این سیاره افتاده است.”

اگر نسل‌های آینده شروع به زندگی در مریخ کنند، این دانش می‌تواند مفید باشد. محافظت از جو در برابر فعالیت‌های خورشیدی (از جمله CME) به جو اجازه می دهد تا در طول زمان دوباره ضخیم شود و سیاره را گرم‌تر، مرطوب‌تر و در کل قابل زندگی‌تر کند!

5/5 - (3 امتیاز)
به اشتراک بگذارید
منبع Universe Today
ممکن است شما دوست داشته باشید
ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

go2top