به نقل از «اکوفارس»

ستاره‌شناسان چگونه سن سیاره‌ها و ستاره‌ها را تخمین می‌زنند؟

تاریخ انتشار: ۱۸ مهر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۸۵۵۱۴۰

به گزارش اسپیس، «آدام بورگاسر»(Adam Burgasser) استاد ستاره‌شناسی و اخترفیزیک «دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو»(UC San Diego) است که به بررسی جالب‌ترین ستاره‌ها، کوتوله‌های قهوه‌ای و سیارات فراخورشیدی می‌پردازد. او در مقاله خود، نحوه اندازه‌گیری سن سیاره‌ها و ستاره‌ها را توضیح داده است.

اندازه‌گیری سن سیاره‌ها و ستاره‌ها به دانشمندان کمک می‌کند تا بفهمند این اجرام چه زمانی شکل گرفته‌اند و چگونه تغییر می‌کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به ویژه در مورد سیارات، به این نکته می‌پردازند که آیا حیات زمان داشته است تا روی آنها تکامل یافته باشد. مشکل اینجاست که اندازه‌گیری کردن سن اجسام فضایی دشوار است.

ستاره‌هایی مانند خورشید، درخشندگی، دما و اندازه مشابهی را برای میلیاردها سال حفظ می‌کنند. ویژگی‌های سیاره مانند دما اغلب توسط ستاره‌ای که به دور آن می‌چرخند، تنظیم می‌شود و زیاد تحت تاثیر سن و تکامل خودشان نیست.

تعیین کردن سن یک ستاره یا سیاره می‌تواند به اندازه حدس زدن سن شخصی که از کودکی تا دوران بازنشستگی دقیقا یکسان به نظر می‌رسد، دشوار باشد.

بررسی کردن سن یک ستاره

ستاره‌ها در طول زمان به صورت ماهرانه‌ای در روشنایی و رنگ تغییر می‌کنند. ستاره‌شناسان با اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق می‌توانند اطلاعات به دست آمده در مورد یک ستاره را با مدل‌های ریاضی مورد مقایسه قرار دهند تا پیش‌بینی ‌کنند که با بزرگ‌تر شدن ستاره‌ها چه اتفاقی می‌افتد و سن ستاره را تخمین ‌بزنند.

ستاره‌ها نه تنها می‌درخشند، بلکه می‌چرخند. با گذشت زمان، چرخش آنها آهسته می‌شود و ستاره‌ها به یک چرخ ریسندگی شباهت پیدا می‌کند که هنگام روبه‌رو شدن با اصطکاک، سرعت خود را کاهش می‌دهد. ستاره‌شناسان با مقایسه کردن سرعت چرخش ستاره‌ها در سنین متفاوت توانسته‌اند روابط ریاضی را برای سن ستاره‌ها ایجاد کنند. این روش به نام «ژیروکرونولوژی»(Gyrochronology) شناخته می‌شود.

چرخش ستاره، یک میدان مغناطیسی قوی و فعالیت مغناطیسی مانند شراره‌های ستاره‌ای را ایجاد می‌کند که انفجارهای قوی انرژی و نور در سطح ستاره‌ها هستند. کاهش مداوم فعالیت مغناطیسی یک ستاره نیز می‌تواند به تخمین زدن سن آن کمک کند.

یک روش پیشرفته‌تر برای تعیین کردن سن ستاره‌ها، «اخترلرزه‌شناسی»(Asteroseismology) است. ستاره‌شناسان، ارتعاشات روی سطح ستاره‌ها را مطالعه می‌کنند که امواج حاضر در فضای داخلی، آنها را حرکت می‌دهند. ستاره‌های جوان، الگوهای ارتعاشی متفاوتی را نسبت به ستاره‌های قدیمی دارند. ستاره‌شناسان با استفاده از این روش، قدمت خورشید را ۴.۵۸ میلیارد سال تخمین زده‌اند.

تخمین زدن سن یک ستاره

در منظومه شمسی، رادیونوکلئیدها کلید تعیین کردن قدمت سیارات هستند. رادیونوکلئیدها اتم‌های ویژه‌ای هستند که به آرامی انرژی را در مدت زمان طولانی آزاد می‌کنند. رادیونوکلئیدها به عنوان ساعت‌های طبیعی به دانشمندان کمک می‌کنند تا سن انواع اجرام، از سنگ گرفته تا استخوان و سفال را تعیین کنند.

اگرچه مطالعه رادیونوکلئیدها یک روش قوی برای اندازه‌گیری سن سیاره‌هاست اما مشکلاتی هم به همراه دارد. ستاره‌شناسان معمولا فقط تصویری از یک سیاره برای رفتن به نزدیکی آن دارند. آنها اغلب سن اجرام فضایی سنگی مانند مریخ یا ماه را با شمارش دهانه‌های آنها تعیین می‌کنند. سطوح قدیمی‌تر، دهانه‌های بیشتری نسبت به سطوح جوان‌تر دارند. با وجود این، فرسایش ناشی از آب، باد، پرتوهای کیهانی و جریان گدازه آتشفشان‌ها می‌تواند شواهد تاثیرات پیشین را از بین ببرد.

روش‌های قدیمی برای سیاره‌های غول‌پیکر مانند مشتری کار نمی‌کنند. با وجود این، ستاره‌شناسان می‌توانند سن این سیاره‌ها را با شمردن دهانه‌های قمر آنها یا مطالعه کردن توزیع گروه خاصی از شهاب‌سنگ‌های پراکنده‌شده توسط آنها تخمین بزنند که با روش‌های رادیونوکلئید و شمارش دهانه سیاره‌های سنگی سازگار است.

ما هنوز نمی‌توانیم سن سیاره‌های بیرون از منظومه شمسی را با فناوری‌های کنونی به طور مستقیم اندازه‌گیری کنیم.

اندازه‌گیری‌ها چقدر دقیق هستند؟

منظومه شمسی، بهترین گزینه را برای سنجش دقت فراهم می‌کند زیرا ستاره‌شناسان می‌توانند سن رادیونوکلئیدی سنگ‌های روی زمین، ماه یا سیارک‌ها را با سن اخترلرزه‌شناسی خورشید مقایسه کنند و این موارد به خوبی مطابقت دارند.

اعتقاد بر این است که ستاره‌ها در خوشه‌هایی مانند «خوشه پروین» یا «امگا قنطورس» تقریبا در یک زمان تشکیل شده‌اند. بنابراین، روش تخمین زدن سن ستاره‌های منفرد در این خوشه‌ها باید یکسان باشد. ستاره‌شناسان می‌توانند در جو برخی از ستاره‌ها که برای بررسی سن آنها از روش‌های دیگر استفاده شده است، رادیونوکلئیدهایی مانند اورانیوم را شناسایی کنند.

ستاره‌شناسان بر این باورند که سیاره‌ها تقریبا همسن ستاره‌های میزبان خود هستند. بنابراین بهبود روش‌های تعیین کردن سن ستاره، به تعیین کردن سن سیاره نیز کمک می‌کند. با مطالعه کردن سرنخ‌های ظریف می‌توان سن ستاره‌ را حدس زد.

این پژوهش در مجله «The Conversation» به چاپ رسید.

منبع: اکوفارس

کلیدواژه: بانک مرکزی شاخص بورس افزایش قیمت طلای جهانی قیمت روز خودرو ستاره شناسان اندازه گیری سن ستاره ها ستاره ها یک ستاره زدن سن

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ecofars.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «اکوفارس» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۸۵۵۱۴۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

ناسا برای طوفان‌های شدید خورشیدی در مریخ آماده می‌شود

دو فضاپیمای ناسا توجه ویژه‌ای به افزایش سطوح تشعشعی که مریخ در طول نزدیک شدن به بیشینه خورشیدی امسال تجربه می‌کنند، خواهند داشت تا فضانوردان را برای ماموریت‌های آینده به سیاره سرخ آماده کنند.

به گزارش ایسنا، هر ۱۱ سال یا بیشتر، خورشید به دلیل وجود میدان‌های مغناطیسی قوی و دائما در حال تغییر، اوج فعالیت به نام بیشینه خورشیدی را تجربه می‌کند. در این دوره از چرخه خورشیدی، فرکانس و شدت لکه‌های خورشیدی روی سطح خورشید افزایش می‌یابد و شعله‌های خورشیدی و پرتاب‌های جرمی تاجی ایجاد می‌کند که جریان‌های قدرتمندی از تابش خورشیدی را به اعماق فضا می‌فرستد.

به نقل از اسپیس، در حالی که میدان مغناطیسی زمین تا حد زیادی از سیاره ما در برابر تأثیرات چنین طوفان‌های خورشیدی محافظت می‌کند، مریخ از این محافظ‌ها برخوردار نیست، زیرا سیاره سرخ مدت‌ها پیش میدان مغناطیسی جهانی خود را از دست داده است. در نتیجه، مریخ همراه با هر فضاپیمای ساکن در آن در برابر فعالیت شدید خورشیدی آسیب‌پذیرتر است.

بر اساس بیانیه آژانس فضایی ناسا، به همین دلیل است که مدارگرد ماون(MAVEN) و مریخ‌نورد کنجکاوی ناسا برای مطالعه ذرات خورشیدی و تشعشعاتی که هم از بالای سیاره و هم از سطح آن به سمت مریخ می‌آیند، متحد می‌شوند.

شانون کوری(Shannon Curry)، محقق اصلی ماون، در بیانیه‌ای گفت: برای انسان‌ها و دارایی‌های روی سطح مریخ، ما دستاویز محکمی در مورد تاثیر تشعشعات در طول فعالیت خورشیدی نداریم. من واقعا دوست دارم امسال را در مریخ ببینم. رویداد بزرگی که می‌توانیم قبل از رفتن فضانوردان به مریخ برای درک بهتر تابش خورشیدی آن را مطالعه کنیم.

هر دو فضاپیما با هم کمیت ذرات خورشیدی که به مریخ می‌رسند و میزان انرژی آنها را مطالعه می‌کنند. ابزار سنجش تشعشع کنجکاوی یا RAD، چگونگی تأثیر اتمسفر نازک سیاره را بر شدت ذراتی که به سطح مریخ می‌رسند، و همچنین چگونگی شکستن مولکول‌های مبتنی بر کربن بر روی سطح توسط تشعشع را اندازه‌گیری می‌کند، که از این طریق محققان می‌توانند میزان حفاظت را استنباط کنند. فضانوردان در حال کاوش مریخ ممکن است به آن نیاز داشته باشند.

دان هاسلر (Don Hassler)، محقق اصلی RAD می‌گوید: شما می‌توانید یک میلیون ذره با انرژی کم یا ۱۰ ذره با انرژی بسیار بالا داشته باشید. در حالی که ابزارهای ماون به ذرات کم انرژی حساس‌تر هستند، RAD تنها ابزاری است که قادر به دیدن ذرات پرانرژی است که از طریق جو به سطح، جایی که فضانوردان هستند، می‌رسد.

ماون و کنجکاوی پشت سر هم کار می‌کنند، به طوری که وقتی مدارگرد یک شعله خورشیدی را تشخیص داد، به تیم مریخ‌نورد هشدار داده می‌شود که به دنبال تغییرات در داده‌های RAD باشند. بنابراین، مأموریت ماون همچنین یک سیستم هشدار اولیه را برای سایر تیم‌های فضاپیمای مریخ در زمانی که سطح تشعشعات افزایش می‌یابد فراهم می‌کند تا در صورت نیاز ابزارهای آسیب‌پذیر را خاموش کنند.

بیشینه خورشیدی امسال مصادف با شروع غبارآلودترین فصل در مریخ است که با گرم شدن اتمسفر سیاره در حضیض که نقطه‌ای در مدار مریخ است که در آن نزدیک به خورشید قرار می‌گیرد، ایجاد می‌شود. اگر یک طوفان گرد و غبار جهانی همزمان با طوفان خورشیدی اتفاق بیفتد، می‌تواند درکی در مورد چگونگی تبدیل شدن مریخ به صحرای یخ‌زده امروزی که در آن وجود دارد، ارائه دهد.

مقامات ناسا در این بیانیه می‌گویند: در حالی که آب کمی در مریخ باقی مانده است، بیشتر یخ در زیر سطح و در قطب‌ها و برخی هنوز به صورت بخار در جو در گردش هستند.

آنها افزودند: دانشمندان نمی‌دانند که آیا طوفان‌های گرد و غبار جهانی به بیرون راندن این بخار آب کمک می‌کنند و آن را در بالای سیاره بالا می‌برند و در آن جا جو در طی طوفان‌های خورشیدی از بین می‌رود یا خیر. یک نظریه این است که این فرآیند، که چندین بار در طول چندین سال تکرار شده، ممکن است توضیح دهد که چگونه مریخ با دریاچه‌ها و رودخانه‌ها به سیاره‌ای تقریبا بی‌آب تبدیل شده است.

انتهای پیام