وییجر نوع جدیدی از انفجار الکترون را در لبه منظومه شمسی کشف کرده است

وییجر نوع جدیدی از انفجار الکترون را در لبه منظومه شمسی کشف کرده است

اکنون تحلیل دقیق داده‌های اخیر وییجر ۱ و وییجر ۲، حاکی از نخستین انفجار الکترون‌های پرتو کیهانی در فضای میان‌ستاره‌ای است. سرعت این ذرات پرانرژی که توسط امواج بزرگ حاصل از فوران خورشید موسوم به «بیرون‌داد جرم تاج خورشیدی» به حاشیه منظومه شمسی منتقل می‌شوند، حتی از بادهای قدرتمند خورشیدی نیز فراتر می‌رود.
 
به گزارش ایتنا و به نقل از livescience، دون گورنت (اخترفیزیکدان از دانشگاه آیووا) خاطرنشان می‌کند: «این مفهوم که امواج بزرگ، باعث شتاب بخشیدن به ذرات می‌شوند، چیز جدیدی نیست». او می‌گوید فرآیندهای مشابهی نیز در مرزهای منظومه شمسی مشاهده شده که سرعت آنها از بادهای خورشیدی بسیار بیشتر است.
 
گفتنی است سطح خورشید به‌طور مداوم باد خورشیدی از خود ساطع می‌کند؛ یعنی جریانی از ذرات باردار به شکل پلاسما که یک میدان مغناطیسی در اطراف خود ایجاد می‌کند. هرچند تعریف مرزهای منظومه شمسی دشوار است، اما «حباب» ایجاد شده توسط باد خورشیدی و موادی که با خود حمل می‌کند، اصطلاحاً «هلیوسفر» نامیده می‌شود.
 
سرانجام، این باد خورشیدی پس از عبور از هر سیاره یا جسمی در منظومه شمسی، به محیط میان ستاره‌ای پاشیده می‌شود. مرزهای منظومه شمسی تا حد زیادی به همین ترتیب تعریف می‌شوند. در ورای میدان مغناطیسی خورشیدی، یعنی در فضای میان‌ستاره‌ای که شرایط کاملاً متفاوت است، مشخص نیست پلاسمای خورشیدی و پرتوهای کیهانی چطور می‌توانند سوار بر موج، خود را تا این فاصله از منظومهٔ شمسی برسانند.
 
خوشبختانه سرانجام پس از سال‌ها اکنون کاوشگرهای وییجر این فرصت را به ما می‌دهند تا اطلاعات بیشتری در این زمینه کسب کنیم و اکنون ستاره‌شناسان نیز مدل جدیدی را برای اتفاقات این امواج شوکی در فضای میان‌ستاره‌ای پیشنهاد کرده‌اند. آنها می‌گویند، همه چیز با یک انفجار یا فوران بزرگ در سطح خورشید آغاز می‌شود که یک موج شوکی نیمه‌کروی را به منظومه شمسی می‌فرستد.
 
هنگامی که موجی سرشار از انرژی و به دنبال آن پلاسما که حاصل انفجار جرم تاجی خورشید است، به فضای میان‌ستاره‌ای می‌رسد، موج بزرگ پرتوهای کیهانی با انرژی بالاتر را وا می‌دارد تا به میدان مغناطیسی مماسی تولید شده توسط موج، برخورد کند و موج بزرگ دیگری نیز آنها را منعکس کرده و به حالت بالاتری از انرژی می‌رساند. این مشاهدات توسط وییجر به ثبت رسیده‌اند.
 
پلاسما الکترون‌های کم‌انرژی را گرم می‌کند و این الکترون‌ها سپس در امتداد میدان‌های مغناطیسی منتشر می‌شوند. در بعضی موارد، داده‌های وییجر نشان می‌دهد که یک ماه طول می‌کشد تا پلاسما بتواند خود را به موج بزرگی که در جلویش است، برساند. دانشمندان اکنون این منطقهٔ بالادست را «شوک پیشرانهٔ پرتو کیهانی» می‌نامند و بر این باورند که درست زیر خط میدان مغناطیسی فضای میان‌ستاره‌ای تشکیل می‌شود.
 
گورنت می‌گوید: «ما از طریق ابزارهای پرتو كیهانی متوجه شدیم كه اینها الكترونهایی هستند كه توسط شوك‌های میان‌ستاره‌ای منشعب می‌شوند و تسریع می‌گردند و توسط رویدادهای متأثر از انرژی خورشید به بیرون منتقل می‌شوند».

 

 
این یک اکتشاف هیجان‌انگیز است که با سایر داده‌های اخیر نیز همخوانی خوبی دارد. کاوشگرهای وییجر از زمان عبور از روی هلیوسفر، ‌اندازه‌گیری‌های خود را برای ما فرستاده‌اند که نشان می‌دهد یک میدان مغناطیسی قوی‌تر از هلیوپوز هم وجود دارد – احتمالاً به‌اندازه‌ای قوی که الکترون‌های جلویی از آن پرش می‌کنند و بتوانند سرعت بیشتری هم بگیرند.
 
نویسندگان نتیجه‌گیری می‌کنند: «ما انفجار الکترونهای پرانرژی را ناشی از بازتاب (و شتاب) الکترون‌های پرتو کیهانی نسبی در زمان نخستین تماس شوک با خط میدان مغناطیسی میان‌ستاره‌ای یعنی وقتی که فضاپیما از آنها عبور می‌کند، تفسیر می‌کنیم».
 
درک فیزیک تشعشعات کیهانی و امواج شوک خورشیدی نه‌تنها به ما کمک می‌کند تا مرزهای منظومه شمسی خود را بهتر تعریف کنیم، بلکه در درک بهتر ستاره‌های درحال انفجار و تهدید تابش فضایی نیز مفید واقع می‌شوند.
 
طولانی‌ترین مأموریت فضایی ناسا پس از بیش از چهار دهه کار، همچنان مطالب جالبی به ما می‌آموزد.
منبع: خبرگزاری ایتنا

دکمه بازگشت به بالا