بایگانی دسته بندی ها: آسیا سی

سیاهچاله‌ها و امکان احیای ستاره‌های مرده

سیاهچاله‌ها و امکان احیای ستاره‌های مرده

طبق نظریه‌ای جدید، امکان دارد برخی سیاهچاله‌ها بتوانند ستاره‌های مرده را، حداقل برای چند ثانیه، به حیات بازگردانند. اخیراً پژوهشی در دانشگاه چارلزتن، در ایالت کارولینای امریکا، به بررسی چگونگی برهم‌کنش سیاهچاله‌های میان‌جرم با کوتوله‌های سفید پرداخته است.این پدیده برای یافتن سیاهچاله‌های میان‌جرم مفید است. تا کنون پیدا کردن آن‌ها در مقایسه با سیاهچاله‌های کم‌جرم و یا اَبرپرجرم دشوار بوده است. ثبت درخش‌های ایجاد شده هنگام اختلال‌های کشندی می‌تواند به پژوهشگران برای تخمین تعداد سیاهچاله‌های میان‌جرم موجود در کیهان کمک کند.

کوتوله‌های سفید ستاره‌های مرده‌ای هستند که همجوشی هسته‌ای در آن‌ها پایان می‌یابد و به مرور سرد و تاریک می‌شوند. یافته‌های این پژوهش نشان داده است که اگر کوتولۀ سفیدی از داخل شعاع کشندی سیاهچاله‌ای میان‌جرم با جرمی بین هزار  تا ۱۰هزار برابر جرم خورشید عبور کند، ممکن است برای چند ثانیه همجوشی هسته‌ای در آن دوباره زنده شود. این پدیده با عنوان «رخداد اختلال کشندی» (tidal intrusion event) شناخته می‌شود و باعث می‌شود کوتولۀ سفید در جهت‌های مخالف کشیده و فشرده شود. اختلال‌های کشندی می‌توانند فوران‌های بزرگ  الکترومغناطیسی و احتمالاً امواج گرانشی ایجاد کنند که از زمین قابل مشاهده‌اند. علاوه‌برآن، این پدیده می‌تواند خود کوتولۀ سفید را نیز دستخوش تغییر کند و باعث ایجاد واکنش‌های هسته‌ای در آن شود.

همجوشی‌های هسته‌ای که در طول رخداد اختلال کشندی در کوتولۀ سفید رخ می‌دهد باعث تغییرات قابل‌توجهی در ترکیب شیمیایی آن می‌شود و بیشتر هلیوم، کربن و اکسیژن موجود در کوتولۀ سفید را به عناصری نزدیک به آهن در جدول تناوبی عناصر تبدیل می‌کند. پژوهشگران معتقدند، واکنش‌های هسته‌ای به این روش رویدادی معمول در پدیدۀ اختلال کشندی است. احتمال این رخداد و همچنین عناصر تولید شده در آن بستگی به مقدار نزدیکی کوتولۀ سفید به سیاهچاله دارد. اگر کوتولۀ سفید از سیاهچاله دورتر باشد کلسیم بیشتری تولید می‌شود؛ درحالی‌که اگر نزدیک باشد، آهن بیشتری ساخته می‌شود.

این پدیده برای یافتن سیاهچاله‌های میان‌جرم مفید است. تا کنون پیدا کردن آن‌ها در مقایسه با سیاهچاله‌های کم‌جرم و یا اَبرپرجرم دشوار بوده است. ثبت درخش‌های ایجاد شده هنگام اختلال‌های کشندی می‌تواند به پژوهشگران برای تخمین تعداد سیاهچاله‌های میان‌جرم موجود در کیهان کمک کند. دانستن اینکه چه تعداد سیاهچالۀ میان‌جرم وجود دارد موضوع مهمی است، چون این مسئله به پاسخ این پرسش که سیاهچاله‌های ابرپرجرم از کجا می‌آیند کمک خواهد کرد. به همین دلیل، یافتن سیاهچاله‌های میان‌جرم با استفاده از پدیدۀ رخداد اختلال کشندی پیشرفت فوق‌العاده‌ای خواهد بود.

سردترین محل شناخته شده در کل دنیا کجاست؟

سردترین محل شناخته شده در کل دنیا کجاست؟

سردترین محل شناخته شده در کل دنیا برخلاف تصور ما در قطب جنوب یا دشت‌های یخ‌زده سیبری نیست و در کمال تعجب، این محل بر روی ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) قرار گرفته است؛ در بررسی جزئیات این موضوع با ما همراه باشید.

سردترین محل شناخته شده در تمام کائنات بر روی آزمایشگاه متحرک و عظیمی که در مدار زمین قرار دارد و با نام ایستگاه فضایی بین المللی یا همان ISS شناخته می‌شود، قرار گرفته است؛ سازمان فضایی ایالات متحده، ناسا (NASA)،‌ در یکی از تازه‌ترین پروژه‌های خود با نام «آزمایشگاه اتم سرد» (CAL)‌ مقدمات قرار دادن تجهیزاتی فوق پیشرفته را بر روی ISS فراهم کرده است که با کاهش دمای اتم‌ها تا مقدار شگفت‌انگیز ده میلیونم یک کلوین، علاوه بر محیا کردن شرایط انجام آزمایش‌های مختلف فیزیک کوانتوم و تلاش برای پی بردن به ماهیت اصلی دنیای ما، عنوان سردترین محل جهان را هم به خود اختصاص داده است.

در زندگی روزمره ما هر ماده‌ای که با آن سر و کار داریم تقریبا رفتار قابل پیش‌بینی و مشخصی را از خود نشان می‌دهد و قوانین مرتبط با علوم مختلف مانند فیزیک، این رفتارها را در غالب نظریه‌های گوناگون برای ما دسته‌بندی می‌کنند؛ با این وجود زمانی که شرایط محیطی به شدت تغییر می‌کند و به عنوان مثال، مواد شدیدا سرد و یا گرم می‌شوند،‌ رفتار اتم‌ها و ذرات از آنچه که انتظار می‌رود، فاصله می‌گیرد.

یکی از این شرایط غیرمعمول محیطی، نزدیک شدن به دمای صفر مطلق یا همان ۰ کلوین بوده که معادل رسیدن به دمای ۲۷۳- درجه سلسیوس است؛ این شرایط دمایی که به عنوان سردترین شرایط شناخته شده در نظر گرفته می‌شود، باعث بروز حالت‌های عجیب و ناشناخته‌ای در مواد می‌شود.

از طرف دیگر، مشخصه دما به صورت کلی برای اندازه‌گیری توانایی مولکول‌های مواد برای جابه‌جایی و حرکت تعریف می‌شود؛ اگر در یک ماده مشخص مولکول‌ها توانایی تحرک زیادی نداشته باشند، ماده مورد نظر جامد خواهد بود. اگر این قابلیت تحرک کمی افزایش یابد ماده می‌تواند به حالت مایع برسد و در صورتی هم که آزادی حرکت مولکول‌ها بسیار بیشتر شود، ماده به حالت گازی می‌رسد.

حال اگر دمای مولکول‌ها را به حدی پایین بیاوریم که شرایط محیطی به دمای صفر مطلق نزدیک شود، ماده به حالت بدون تحرک می‌رسد و همان رفتار عجیبی که به آن اشاره کردیم، در ماده دیده می‌شود. در چنین حالتی قوانین عادی فیزیک دیگر توانایی توجیه پدیده‌ها را ندارند و از نظر علمی وارد محدوده فیزیک کوانتوم می‌شویم.

به عنوان مثال اگر گاز هلیوم را به حالت فوق سرد برسانیم و آن را به دمای ۲۷۳- درجه سلسیوس نزدیک کنیم، ماده به جای رسیدن به حالت جامد در حالت مایع می‌ماند و با تبدیل‌شدن به اَبَر سیال، رفتاری فوق‌العاده عجیب را از خود نشان می‌دهد و مثلا در صورت قرار گرفتن در یک ظرف نگهداری، همانند یک موجود جاندار از ظرف به بیرون می‌خزد!

ابر سیال فوق سرد هلیوم با تمامی رفتارهای شگفت‌انگیز خود جزو حالتی از ماده که با نام چگالش بوز-اینشتین (BEC) شناخته می‌شود، دسته‌بندی شده است؛ در این حالت از ماده که برای اولین بار در دهه ۲۰ میلادی وجود آن پیش‌بینی شد، اتم‌ها به پایین‌ترین سطح انرژی خود می‌رسند و تبدیل به ابر اتم‌هایی می‌شوند که رفتاری موجی دارند.

اما با عبور از بحث‌های تخصصی فیزیک ذرات، می‌توان گفت که تحقیق و بررسی در مورد حالت BEC در سیال هلیوم فرصت ارزشمندی را برای دانشمندان فراهم می‌کند تا ابهامات فراوان دانش شگفت‌انگیز فیزیک کوانتوم را کاهش دهند. با این حال رساندن اتم‌های هلیوم به چنین شرایطی به هیچ وجه کار ساده‌ای نیست و به همین دلیل است که آژانس فضایی ناسا به فکر ساختن سردترین محل شناخته شده در جهان در غالب پروژه آزمایشگاه CAL افتاده است.

تا قبل از سال ۱۹۹۵ فراهم کردن شرایط بررسی حالت چگالش بوز-اینشتین بر روی زمین انجام می‌شد و دانشمندان با معلق کردن اتم‌ها در تجهیزات مغناطیسی بدون اصطکاک و استفاده از تکنولوژی لیزر و فناوری‌های پیشرفته دیگر، تنها می‌توانستند برای کسری از ثانیه فرصت مطالعه این حالت را داشته باشند.

نیروی جاذبه زمین در این نوع آزمایش‌ها رسیدن به شرایط مطلوب را فوق‌العاده سخت می‌کند و به همین دلیل، ایده انجام تست‌ها در جاذبه صفر فضا به ذهن محققان رسیده است. بر روی ایستگاه فضایی بین المللی چنین امکانی فراهم شده و در آزمایش‌های پیشین، دانشمندان توانسته‌اند که در سردترین محل جهان دمای اتم‌های عنصر روبیدیم را به ۱۰ میلیونم کلوین برسانند؛ این دما از دمای متوسط فضا، یعنی ۳ کلوین، پایین‌تر است.

در صورت رسیدن آزمایشگاه اتم سرد ناسا به بازدهی کامل،‌ دانشمندان می‌توانند ذرات BEC را تا میزان حداکثری ۱۰ ثانیه از نزدیک بررسی کنند و ساعت‌های طولانی و به دفعات زیاد، آزمایش‌های خود را در شرایط جاذبه صفر تکرار کنند. این اولین بار است که چنین تجهیزات فوق پیشرفته‌ای در خارج از جو زمین کار گذاشته می‌شود و با پایین آوردن دمای یک محیط کمتر از دمای متوسط فضا، سردترین محل شناخته شده در دنیا به صورت مصنوعی به وجود می‌آید.

طوفان مریخی حیات کاوشگر آپورچونیتی ناسا را به خطر انداخته

طوفان مریخی حیات کاوشگر آپورچونیتی ناسا را به خطر انداخته است

کاوشگر آپورچونیتی (Opportunity) ناسا که به عنوان رباتی که بیشتر زمان ممکن را بر روی سیاره مریخ گذرانده، شناخته می‌شود، در چند ماه اخیر گرفتار طوفان عظیم و خطرناکی از گرد و غبار شده و دانشمندان را با این سوال مواجه کرده که آیا واقعا راه نجاتی برای آن وجود دارد؟

کاوشگر آپورچونیتی (Opportunity) آژانس فضایی آمریکا، ناسا، یکی از شناخته‌شده‌ترین مریخ ‌نوردهای ساخته‌شده توسط این سازمان است که رکورد بیشترین زمان انجام ماموریت بر روی سیاره همسایه ما را به خود اختصاص داده است. با این تفاسیر از ماه ژوئن گذشته تاکنون وقوع یک طوفان شن سهمگین و بسیار بزرگ بر روی مریخ باعث شده تا این ربات شگفت‌انگیز نه تنها از ادامه ماموریت خود بازبماند، بلکه در یک قدمی نابودی قرار بگیرد.

 

در ماه ژوئن سال ۲۰۰۳ ناسا کاوشگر آپورچونیتی را به سمت مریخ پرتاب کرد و در ژانویه ۲۰۰۴ این ربات به سلامت بر روی سیاره سرخ فرود آمد. دانشمندان در ابتدا انتظار داشتند که مریخ نورد آپورچونیتی تنها برای سه ماه بر روی سیاره میزبانش دوام بیاورد، اما تا به امروز با گذشت حدودا ۱۵ سال پس از شروع ماموریت، این فضاپیما همچنان به اکتشاف بر روی مریخ ادامه داده و به کمک پنل‌های خورشیدی، کیلومترها در سطح این جرم آسمانی جابه‌جا شده است.

مقایسه وضعیت سیاره مریخ در حالت عادی (سمت چپ) و در هنگام وقوع طوفان سیاره‌ای (سمت راست)

با این وجود وقوع طوفان گرد و غبار عظیمی در مریخ که هر چند سال یک‌بار بخش قابل‌توجهی از سطح این سیاره را با لایه‌ای قرمز رنگ از شن می‌پوشاند، باعث شده که از دهم ماه ژوئن آپورچونیتی در حالت استندبای قرار بگیرد و ارتباط آن با زمین قطع شود.

این طوفان که رسیدن نور خورشید به ربات را مختل کرده، باعث خالی شدن باتری‌های آن و رسیدن وضعیت انرژی کاوشگر به حالت بحرانی شده است. استیو اسکوایرز (Steve Squyres) از دانشگاه کورنل که سرپرستی تیم هدایت کاوشگر را بر عهده دارد، می‌گوید که طوفان مورد نظر شدیدترین طوفانی است که آپورچونیتی آن را تجربه کرده و احتمال ازکارافتادن ربات در اثر این پدیده جوی به هیچ وجه بعید نیست.

خطرات طوفان مریخی برای کاوشگر آپورچونیتی

مختل شدن تابش نور خورشید به پنل‌های فضاپیمای آپورچونیتی تنها یکی از مشکلاتی است که حیات آن را به خطر می‌اندازد؛ طوفان در حال وقوع سطح پنل‌ها را با لایه‌ای ضخیم از گرد و غبار می‌پوشاند و در حالی که نور تابیده‌شده به کاوشگر به مقدار بسیار کمی رسیده، این لایه پنل‌ها را از همان مقدار کم هم محروم می‌کند. همچنین رسیدن سطح انرژی باتری‌ها به میزانی پایین‌تر از مقداری مشخص بازدهی آن‌ها را کاهش می‌دهد و حتی باعث می‌شود که تجهیزات ذخیره الکتریسیته ربات از کار بیافتند.

مقایسه نوری که فضاپیمای آپورچونیتی در حالت عادی دریافت می‌کند (سمت چپ) و وضعیت کاوشگر در هنگام وقوع طوفان شن سال ۲۰۱۸ (سمت راست)

از طرف دیگر سرما در سیاره سرخ یکی از چالش‌های اصلی در ماموریت مریخ نوردهای ناسا به شمار می‌رود و در حالی که دمای هوای منطقه استوایی سیاره در فصل زمستان می‌تواند به ۷۳- درجه سلسیوس برسد، سردی هوا هم به نوبه خود سلامت کاوشگر آپورچونیتی را تهدید می‌کند. با وجود اینکه دانشمندان برای مقابله با چنین مشکلی سیستمی را تعبیه کرده‌اند که با استفاده از پلوتونیم ۲۳۸ مدارهای مریخ نورد را گرم نگه می‌دارد، پس از گذشت سال‌ها مواد هسته‌ای موجود هم به وضعیت نامطلوبی رسیده است؛ بنابراین گرم کردن مدارها برای جلوگیری از تخریب آن‌ها، بدون الکتریسیته ممکن نیست.

اما این اولین باری نیست که رباتی از کاوشگرهای ناسا بر روی مریخ از کار می‌افتد؛ پیش از این هم مریخ نورد دیگری به نام اسپیریت (Spirit) در وضعیتی مشابه قرار گرفته بود و در زمستان مریخی سال ۲۰۱۰ ارتباط آن با سیاره ما قطع شد. دانشمندان به مدت یک سال پس از این اتفاق تلاش کردند تا این کاوشگر که شباهت زیادی به آپورچونیتی داشت را نجات دهند، اما این تلاش‌ها به نتیجه نرسید. گفته شده که در صورت متوقف نشدن طوفان و بهتر نشدن وضعیت آپورچونیتی، همانند اسپیریت امیدی برای نجات این کاوشگر وجود ندارد.

نگاهی به نیمه پر لیوان

در کنفرانسی که ناسا در اواسط ماه آگوست برگزار کرد، اعلام شد که شرایط کاوشگر آپورچونیتی رو به بهبودی بوده و طوفان شن مریخی در حال ضعیف شدن است؛ بنابراین با شفاف‌تر شدن آسمان در اطراف کاوشگر صفحات خورشیدی شروع به تولید الکتریسیته می‌کنند و سطح انرژی باتری‌های آپورچونیتی مجددا بالا می‌رود. از طرف دیگر گرد و غبار شدید باعث گرم‌تر شدن سطح سیاره در محل وقوع طوفان می‌شود و به همین دلیل احتمال تخریب مدارهای ربات در اثر سرما چندان هم بالا نیست.

البته همانطور که یکی از نمایندگان ناسا در این رابطه گفته است،‌ در دو ماه گذشته هیچ اطلاعاتی از آپورچونیتی به زمین مخابره نشده و به همین دلیل نمی‌توان از سلامت این ربات اطمینان داشت. کاوشگر آپورچونیتی در حال حاضر حدودا ۱۵ بیشتر از مدت زمان پیش‌بینی‌شده عمر کرده است و تجهیزات تعبیه‌شده بر روی آن دچار استهلاک شده‌اند.

سکونت در مریخ غیر ممکن است!

سکونت در مریخ غیر ممکن است!

سکونت در مریخ ایده تازه‌ای نیست، اما اخیرا و با فعالیت‌هایی که ایلان ماسک در پیش گرفته است به نظر می‌رسد این ایده چندان هم دور از دسترس نباشد و ماسک راهبرد مشخصی برای تحقق این هدف دارد.

سکونت در مریخ یکی از اهداف بلند پروازانه ایلان ماسک است. او یک نابغه است و بدون تردید یکی از بزرگ‌ترین کارآفرینان و غول‌های حوزه فناوری‌های پیشرفته دنیاست. شرکت‌های بزرگی چون پی پال، تسلا موتورز و اسپیس ایکس از مخلوقات باورنکردنی این چهره شگفت‌انگیز هستند. او همچنین نابغه اصلی و انقلابی پشت صحنه سیستم حمل ونقل هایپر لوپ است. این مخترع نوآور قصد دارد تا با این سیستم دنیای حمل نقل را دچار استحاله‌ای بی‌سابقه کند.

برای ماسک سکونت در مریخ امری شدنی است. سناریویی که او در ذهن دارد شامل موشک‌های بزرگ، انفجارهای هسته‌ای و ایجاد زیرساخت لازم برای انتقال مسافران به مریخ است.

سکونت در مریخ و چالش‌های پیش رو

سکونت در مریخ  ایده‌ای چالشی است و به‌شدت بلند پروازانه به نظر می‌رسد. از جمله موانع عظیم بر سر راه ماسک می‌توان به مشکلات و چالش‌های قابل سکونت‌سازی مریخ و تشعشعات مرگبار بر روی این سیاره اشاره کرد.

فوریه سال جاری بود که ماسک اولین گام را به منظور تحقق رویای خود برداشت. او خودرو رودستر تسلای خود را وارد مدار مریخ کرد. موشک سنگین فالکون این خودرو را با خود به فضا حمل کرد و نشان داد که پتانسیل‌های لازم را برای حمل و نقل به سیاره مریخ در آینده نزدیک به ‌دست خواهد آورد.

از سوی دیگر احتمال حیات بر روی سیاره مریخ با کشف دریاچه نمک زیر پوسته این سیاره در هفته گذشته تقویت شد. به نظر می‌رسد آب این دریاچه نمکی و حاوی مقادیر بالایی از منیزیم، کلسیم و نمک‌هایپرکلرات سدیم باشد که به عنوان یک ضد یخ عمل می‌کند و از یخ‌زدگی آب که درجه آن منفی ۷۳ درجه است جلوگیری می‌کند. برای محققان وجود این دریاچه می‌تواند شاهدی باشد دال بر وجود دریاچه‌های دیگر بر روی سیاره سرخ و همین مورد احتمال وجود حیات در این سیاره را تقویت می‌کند.

البته دانشمندان از قبل نیز شواهد بسیاری را مشاهده کرده بودند که جملگی آنها احتمال وجود حیات بر روی سیاره را در بیش از ۳ میلیارد سال پیش تایید کرده بود. زمانی مریخ میزبان نهرها، رودخانه‌ها و دریاچه‌های بزرگ آب بوده و احتمالا حیات بر روی این سیاره جاری بوده است، اما سیاره مریخ در نهایت میدان مغناطیسی خود را از دست داد. این اتفاق در حدود ۳ میلیارد و ۸۰۰ میلیون سال پیش رخ داد و به تدریج سیاره مریخ عاری از فاکتور مورد نیاز برای در امان ماندن از شر تشعشعات مخرب کیهانی شد.

سکونت در مریخ و کمبود گازهای گلخانه‌ای

خطر آلودگی در این سیاره به‌شدت بالاست و قبل از ارسال انسان به آن باید از این موضوع که امکان حیات بر روی سیاره برای دهه‌های متمادی وجود دارد مطمئن شویم. ایلان ماسک قبلا اعلام کرده که می‌خواهد سیاره مریخ را به مکانی قابل سکونت تبدیل کند و شرایطی مشابه به شرایط زمین را در آنجا پیاده‌سازی نماید.

ماسک به عنوان اولین گام باید اتمسفر مورد نیاز را ایجاد کند و به همین منظور او معتقد است با آزادسازی گازهای گلخانه‌ای گرفتار شده در یخ‌های مریخ می‌توان فشار و درجه حرارت سیاره را فزایش داد. با رهاسازی بمب‌های هسته‌ای بر روی قطب‌های سیاره نیز می‌توان این مناطق را برای رهاسازی دی اکسید کربن آماده ساخت.

اما مطالعات جدید نشان می‌دهد که میلیاردها سال پیش سیاره مریخ بخش عظیمی از ذخیره گازهای گلخانه‌ای خود را از دست داده است. بر این اساس نمی‌توان انتظار شکل‌گیری اتمسفر مورد نیاز برای نفس کشیدن انسان را در ذهن پرورش داد. در واقع گازهای گلخانه‌ای گرفتار در لایه‌های یخ مریخ آن‌قدر زیاد نیست که بتواند سطح سیاره را گرم کند. شاید هم حجم بالاتری از این گازهای گلخانه‌ای در لایه‌هایعمیق‌تر گرفتار شده باشند، اما با فناوری موجود نمی‌توان آنها را آزادسازی کرد.

اگر مسافری هم قصد سفر به مریخ را داشته باشد باید خود را در زیر دیواره‌ها و سقف‌های مستحکم مخفی کند تا از شر تشعشعات کیهانی در امان باشد و در زیر همان سقف، اتمسفر مورد نیاز خود را تهیه کند.

شاید ایلان ماسک با این یافته‌های جدید تا حدود زیادی ناامید شود بااین وجود تحقیقات در خصوص مریخ همچنان ادامه دارد و انسان هرگز از رویای خود برای زندگی بر روی این سیاره و یا اقمار دیگر سیارات مانند تایتان، اروپا و … دست نخواهد کشید.

امکان حیات بر روی ماه وجود داشته است!

امکان حیات بر روی ماه وجود داشته است!

امکان حیات بر روی ماه وجود داشته و البته دانشمندان تنها به این مهم اکتفا نکرده و اظهار داشته اند که امکان زندگی بر روی ماه قبلا و برای دو مرحله وجود داشته است.

امکان حیات بر روی ماه در حدود ۴ میلیارد سال پیش و نیز ۳ و نیم میلیارد سال پیش وجود داشته است، زیرا در این دوران ماه دارای آب، میدان مغناطیسی و اتمسفر بود و این احتمال وجود دارد که از مواد ارگانیک هم برخوردار بوده است. این شرایط میلیونها سال طول کشیده و لذا زمان کافی برای شکل گیری حیات بر روی ماه وجود داشته است.

شاید دیگر لازم نباشد برای یافتن منشا حیات به فکر سفر به سیارات دور دست باشیم، زیرا امکان حیات بر روی ماه زمانی وجود داشته و نتایج تحقیقات منتشر شده در مجله Astrobiology موید این نظریه است.

البته پژوهشگران به هیچ عنوان قصد ندارند وجود حیات بر روی ماه را تایید کنند، بلکه تنها به این مهم اکتفا کرده اند که امکان حیات بر روی ماه در گذشته های دور را عنوان کنند. برای دانشمندان وجود اتمسفر، آب، میدان مغناطیسی و اجزا ارگانیک نشانه حیات است. تحقیقات جدید وجود تعدادی از این ملزومات حیات را بر روی ماه تایید کرده است.

اگر آب کافی و اتمسفر برای مدت طولانی بر روی ماه وجود داشته است می توان احتمال داد که حیات بر روی این قمر شکل گرفته باشد، اما با این وجود هنوز نمی توان با قاطعیت این نظر را ارائه داد. فراموش نکنیم وجود ذخایر آب در لایه های زیرین ماه و نیز یخ در دهانه های قطبی این قمر ثابت شده است.

امکان حیات بر روی ماه در دو دوره زمانی

در حدود ۴ و نیم میلیارد سال پیش و زمانیکه زمین با یک جرم آسمانی دیگر برخورد می کند قسمتی از زمین جدا شده و تبدیل به ماه می شود. ماه در ابتدا حالت مذاب داشت با اقیانوسی از ماگما که گازهای مختلف را در آسمان منتشر می کردند. این گازها برای ساختن اتمسفر بر روی ماه کافی بوده اند.

۴ میلیارد سال پیش اقیانوسهای مذاب در ماه منجمد می شوند و حوزچه های آب بر روی ماه شکل می گیردند. این نخستین باری بود که شرایط حیات بر روی ماه وجود داشت. برای دومین بار و در حدود ۳ میلیارد و ۵۰۰ میلیون سال پیش فعالیت های آتشفشانی شدید در ماه شکل گرفت که میلیونها سال دوام داشت. این فعالیت آتشفشانی می توانسته است اتمسفری با چگالی بالاتر و آب بیشتر بر روی ماه ایجاد کند.

بر این اساس به احتمال زیاد آب به مدت ۷۰ میلیون سال بر روی ماه جاری بوده است و با وجود میادین مغناطیسی، احتمالا ماه از شر طوفان های خورشیدی در امان بوده است. اما هنوز بطور دقیق مشخص نیست که آیا فاکتورهایی که بر شمردیم در یک زمان و با هم بر روی ماه وجود داشته اند یا خیر.

به هرحال این احتمال وجود دارد که شرایط برای حیات میکروبی بر روی ماه وجود داشته است. در نهایت پوسته ماه خشکید و امکان شکل گیری حیات برای همیشه از بین رفت. شاید تشعشعات کیهانی، طوفان های خورشیدی و بارش های شهابی حیات را از روی ماه برچیدند. به یقین نمونه برداری از ماه در آینده در روشن شدن این موضوع به دانشمندان کمک بسیار خواهد کرد.

تجربه شگفت انگیز عکاسی از کهکشان با استفاده از یک گوی بلورین

تجربه شگفت انگیز عکاسی از کهکشان راه شیری با استفاده از یک گوی بلورین

تجربه شگفت انگیز عکاسی از کهکشان راه شیری با استفاده از یک گوی بلورین در نهایت منجر به ثبت تصویری بسیار زیبا و خیره کننده از این کهکشان شد.

تجربه شگفت انگیز عکاسی از کهکشانی که در آن زندگی می کنیم، با قرار دادن دوربین در پشت یک گوی شیشه ای، متعلق به یک ستاره شناس بنام خوان کارلوس مونوز ماتیوز است که در شیلی موفق به ثبت این اثر زیبا شد. در این عکس که از پشت یک گوی بلورین به شکار کهکشان راه شیری پرداخته است، شاهد هستیم که این کهکشان چگونه به شکل واژگون در این گوی بلورین نمایان شده.

مونوز ماتیوز در ابتدا لنز دوربین خود را بر روی گوی بلورین متمرکز کرد تا بتواند از این طریق جزئیات بیشتری از کهکشان را مشاهده کند. اما نتیجه بدست آمده او را بهت زده کرد. او در نهایت عکسی را مشاهده کرد که به نظر می رسید کل کهکشان راه شیری را در این گوی بلورین جای داده است.

تجربه شگفت انگیز عکاسی با مونوز ماتیوز

مونوز ماتیوز یک ستاره شناس است که شکل گیری و تکامل کهکشان ها را مطالعه می کند. وی در این خصوص می گوید: همواره از اینکه به عکاسی کهکشان راه شیری بپردازم لذت بسیاری می بردم، اما تاکنون عکس های بسیاری از این کهکشان گرفته شده و زیبایی آن را به ثبت رسانده اند. لذا همواره در صدد یافتن راهی برای گرفتن یک عکس خاص از کهکشان راه شیری بودم.

مونوز ماتیوز برای رصد خانه جنوبی اروپا کار می کند که در واقع مجموعه ای از تلسکوپ ها هستند که در سراسر دنیا پراکنده شده اند. اما او بیشتر وقت خود را به کار در رصد خانه پارانال در شیلی مشغول است.

گویا ایده عکاسی به این روش در یک بازار روز در سانتیاگو به ذهن عکاس می رسد. در این بازار، عکاس متوجه می شود که فردی در حال فروش گوی های بلورین با قیمت بسیار ارزان است. چند عدد از این گوی ها را خریداری می کند که در نهایت به لنز دوربین او تبدیل شدند. چند شب بعد، عکاس دوربین و یکی از این گوی ها را با خود به رصد خانه پارانال می برد که در صحرای آتاکاما در شمال شیلی قرار دارد.

این رصد خانه در جایی بسیار مرتفع قرار داده شده و از تمامی نورهای مزاحم در امان است. همچنین یکی از بهترین سایت ها برای عکاسی در شب است. نوبت کاری مونوز ماتیوز تمام می شود و او با یک سه پایه، یک دوربین و یک گوی بلورین از رصد خانه خارج می شود تا به عکاسی بپردازد.

او گوی بلورین را بر روی یک میله چوبی قرار داد و سپس دوربین کانون ۶D را بر روی آن متمرکز کرد. او از یک لنز واید ۲۴ میلیمتری استفاده می کند تا بتواند بخش عظیمی از کهکشان را داخل گوی بلورین مشاهده کند. پس از چند بار تلاش، در نهایت این عکاس موفق به گرفتن این عکس زیبا می شود.

در این عکس خوشه های ستاره ای، گاز و گرد و غبار درون کهکشان راه شیری قابل مشاهده است. نگاه انسان در این عکس به سمت مرکز کهکشان دوکی شکل راه شیری می رود. زیبایی این عکس باعث شد تا هزاران بار در فضای مجازی به اشتراک گذارده شود.

البته او در همان ابتدا که عکس را بر روی دوربین خود مشاهده می کند بشدت هیجان زده می شود. وی در ادامه اینگونه عنوان می کند: این گوی های بلورین ارزان قیمت هستند و خریدن یکی از آنها را به شما پیشنهاد می دهم. مطمئن باشید در زمان استفاده از آن بسیار لذت خواهید برد و هر یک از آنها می توانند تجربه متفاوتی از عکاسی را به شما بدهند. من خود ایده های بسیاری برای استفاه از آنها در عکاسی دارم که در آینده همه آنها را عملی خواهم کرد.

شباهت تحول کهکشان راه شیری با زندگی پس از مرگ ققنوس

شباهت تحول کهکشان راه شیری با زندگی پس از مرگ ققنوس

اکثر ستارگان کهکشان راه شیری را می‌‌توان در دو دسته کلی قرار داد. ستارگان گروه اول، از نظر عناصر آلفا (شامل اکسیژن، منیزیوم و سیلیکون) غنی بوده و ستارگان گروه دوم نیز شامل مقادیر زیادی آهن هستند.طبق مدل جدیدی که یک ستاره شناس ژاپنی ارائه داده است، تحول کهکشان راه شیری یک دوره خاموشی مشابه مرگ را پشت سر گذاشته است. پس از گذار از این دوره بوده است که فعالیت‌های ستاره‌سازی در کهکشان ما از سر گرفته شده است.

دلیل این اتفاق برای مدت‌ها بین ستاره‌شناسان ناشناخته بوده است. اما اکنون ستاره‌شناسی ژاپنی از دانشگاه Tohoku مدلی ارائه داده است که علت این پدیده را توضیح می‌دهد.

ستاره‌شناس Noguchi تحول کهکشان راه شیری را در مدت زمان ده میلیارد ساله و بر مبنای فرضیه برافزایش جریان سرد (cold upsurge accretion) مورد بررسی قرار داده است. این مدل تا پیش از این تنها برای توصیف تحول کهکشان‌های بسیار بزرگتر از راه شیری به کار برده می‌شد. اما این ستاره‌شناس نشان داد که این مدل را برای درک تحول کهکشان راه شیری نیز می‌توان استفاده کرد.

بر مبنای این مدل، این دو گروه از ستارگان به دو دوره ستاره‌سازی مختلف مربوط می‌شوند. دو دوره‌ای که توسط یک دوره طولانی خاموشی که باعث توقف ستاره‌سازی شده بود، از هم جدا شده‌اند. از آنجایی که ترکیب شیمیایی ستارگان، به گازهایی که از آن شکل می‌گیرند وابسته است، Noguchi توانست چنین مدل‌سازی‌ای انجام دهد.

در اولین دوره تحول کهکشان راه شیری ، جریان‌های گازهای سرد به درون کهکشان ما جاری شده و اولین ستاره‌ها شکل گرفتند. پس از گذشت چند میلیون سال، برخی از ستارگانی که عمر کوتاهتری داشتند به صورت ابرنواختر منفجر شدند. این انفجارها باعث شد تا مقادیر زیادی از گازهای آلفا تولید شود. مجموعه این گازها در نهایت راه خود را به درون دیگر ستارگان شکل‌گرفته پیدا کردند.

اما در حدود ۷ میلیارد سال پیش، امواج شوک‌گونه باعث افزایش دمای بسیار شدید گازها شدند. این افزایش دما مانع ادامه یافتن جریان گازی به درون کهکشان شد. نتیجه این بود که روند شکل‌گیری ستارگان جدید متوقف شود.

این دوره از خاموشی به مدت دو میلیارد سال ادامه یافت. در این دوره، ستارگانی که عمر بیشتری کرده بودند و عنصر پایدار آهن در آنها شکل گرفته بود، در نهایت منفجر شدند. این انفجارها مقادیر زیادی آهن را در فضای کهکشانی آزاد کرده و ترکیب گازهای آن را از آهن غنی کرد. سپس حدود پنج میلیارد سال پیش، گازهای کهکشانی به حد کافی سرد شده بودند تا نسل دوم ستارگان شروع به شکل گرفتن کنند. ستارگانی با درصد زیادی از آهن، همچون خورشید ما، در این دوره به وجود آمدند.

نمایی از کهکشان راه شیری در کشور میانمار. طبق فرضیه جدید، راه شیری پس از یک دوره زندگی، با مرگ روبرو شده و سپس همچون ققنوس به زندگی دوباره بازگشته است

تحقیقات گذشته نشان داده بودند که کهکشان همسابه ما، آندورمدا نیز چنین فرآیندی را پشت سر گذاشته است. به این صورت که ستارگان در دو دوره جداگانه و با وقفه‌ای طولانی که همراه با خاموشی بود شکل گرفته‌اند. چیزی که با نتایج تحقیق Noguchi درباره کهکشان راه شیری سازگار است.

نتایج این تحقیق پیشنهاد می‌کند که برای کهکشان‌های مارپیچی پرجرمی چون راه شیری و آندرومدا طبیعی است اگر که آنها دو دوره جداگانه از ستاره‌سازی را تجربه کنند. اما کهکشان‌های کوچکتر ستارگان را به صورت پیوسته تولید خواهند کرد.

استخراج آب از ماه ماموریت‌های فضایی را متحول خواهد کرد

استخراج آب از ماه ماموریت‌های فضایی را متحول خواهد کرد

این روزها بحث استخراج آب از ماه با جدیت بیشتری نسبت به گذشته دنبال می‌شود. اما علاوه بر جنبه‌های آشکار اهمیت وجود آب در قمر زمین، این موضوع درهای تازه‌ای را برای انجام ماموریت‌های فضایی خواهد گشود؛ چرا که آب در فضا می‌تواند نقش نفت را در تامین انرژی ایفا کند.

ادعای اخیر دانشمندان مبنی بر به دست آوردن شواهد محکم دال بر وجود آب منجمد شده در سطح کره ماه، موجبات خرسندی شیفتگان علوم فضایی و به ویژه طرفداران حفاری در ماه را پدید آورد. ظاهرا میزان یخ موجود در این قمر، بیش از تصورات پیشین است و مهم‌تر آنکه محققان مدعی‌اند از مکان اختفای این منابع ارزشمند نیز باخبرند؛ موضوعی که می‌تواند سبب تسهیل استخراج آب از ماه در آینده شود.

وجود این مایه حیات، لازمه‌ی انجام ماموریت‌های بلند مدت در ماه است و می‌توان آن را در آینده برای مصارفی چون آشامیدن، شستشو و پرورش گیاهان خوراکی در اقامتگاه‌های فضانوردان مورد استفاده قرار داد. اما شاید مهم‌ترین و آنی‌ترین کاربرد استخراج آب از ماه ، استفاده از آن برای تامین سوخت راکت‌ها باشد.

هیدروژن و اکسیژن اجزای سازنده آب را تشکیل می‌دهند و در حال حاضر همین دو عنصر، تامین کننده‌ی اصلی نیروی پیشرانه‌ی موشک‌ها هستند. بنابراین با استخراج آب از ماه و تامین هیدروژن و اکسیژن از این طریق، راکت‌ها نیازی به حمل تمامی سوخت مورد نیاز خود از زمین نخواهند داشت و به این ترتیب، هزینه اجرای ماموریت‌های فضایی به طرز قابل توجهی کاهش خواهد یافت.

پرتاب یک راکت یا ماهواره از زمین به فضا، بسیار پر هزینه است؛ زیرا این امر مستلزم غلبه بر جاذبه‌ی سیاره‌ی ماست که نیروی پیشرانه‌ بسیاری را می‌طلبد. در واقع بخش اعظم وزن یک راکت را در زمان پرتاب، سوخت مورد نیاز آن برای رهایی از جاذبه‌ی زمین تشکیل می‌دهد. قاعدتا برای پیشروی هرچه بیشتر در عمق فضا نیز، پیشرانه‌ی افزون‌تر و صرف هزینه‌ی گزاف‌تری نیاز است.

اما اگر به جای حمل تمامی سوخت مورد نیاز، بتوان عمل سوخت‌گیری مجدد را در فضا و ایستگاه‌های احداث شده در آن انجام داد، چه تحولی ایجاد خواهد شد؟ پروفسور «جورج سوئرز» از دانشگاه معدن‌شناسی کلرادو موضوع را اینگونه تشبیه می‌کند که تصور کنید برای به جاده زدن و آغاز یک مسافرت طولانی؛ به دلیل عدم وجود پمپ بنزین در مسیر، نیاز به حمل تمامی سوخت مورد نیاز خود داشته باشید که قاعدتا چندان امکان‌پذیر نخواهد بود.

استخراج آب از ماه به همین دلیل بسیار اغواکننده است؛ چرا که این امر امکان احداث ایستگاه‌های سوخت‌رسانی فضایی در نزدیکی‌های این قمر یا مدار پایینی زمین را میسر می‌سازد.

هزینه انتقال این منابع سوخت از ماه به نقاط دیگر فضا، به هیچ وجه با هزینه حمل و جابه‌جایی سوخت از زمین قابل قیاس نیست؛ چرا که جاذبه در سطح ماه، یک ششم زمین است و غلبه بر آن، هزینه‌ی کمتری را می‌طلبد. سوئرز اخیرا هزینه احتمالی این نقل و انتقال را برآورد کرده و به این نتیجه رسیده است که انتقال آب از ماه به مدار پایینی زمین، ۲۰ تا ۳۰ درصد ارزان‌تر از انتقال آب از زمین به این مدار تمام خواهد شد؛ حتی با وجود اینکه فاصله ماه تا مدار پایینی زمین بیشتر است.

البته داستان تبدیل آب موجود در ماه به سوخت راکت‌ها، سر دراز دارد و مدت‌هاست که دانشمندان درباره‌ی این موضوع رویاپردازی کرده‌اند. در سال ۱۹۹۴، ناسا و ارتش ایالات متحده ائتلافی تحقیقاتی موسوم به کلمنتاین (Clementine) تشکیل دادند که به شواهدی مبنی بر وجود آب در گودال‌های قطبی ماه دست یافت. این نقاط هرگز رنگ نور خورشید را به خود نمی‌بینند و بالاترین دمای ممکن در آن‌ها، منفی ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد است.

پروژه‌های تحقیقاتی دیگری نیز به امکان استخراج آب از ماه اشاره داشته‌اند. به عنوان مثال در سال ۲۰۰۹ فضاپیمای LCROSS با بررسی یکی از گودال‌های قطب جنوب این قمر، به وجود مقدار کمی آب در آن پی برد.

با این حال در مطالعه‌ی تازه‌ای که نتایج آن هفته گذشته به چاپ رسید، دانشمندان از کشف نقاط سرشار از آب در ماه خبر دادند. این نتیجه با آنالیز داده‌های ارسالی فضاپیمای چاندرایان ۱ که توسط سازمان فضایی هند در سال ۲۰۰۸ عازم ماموریت شد به دست آمد. البته داده‌های نور مادون قرمز حاکی از آن است که این آب نه به صورت مایع یا بخار، بلکه به شکل منجمد در برخی نقاط ماه وجود دارد.

نکته قابل توجه اینکه این توده‌های یخ در سطح یا نزدیکی‌های سطح ماه قرار دارند و وسعت آن‌ها به حدی است که در برخی مناطق، ۲۰ تا ۳۰ درصد سطح کره را پوشانده‌اند. بنابراین بسته به اینکه تا چه مقدار در عمق نفوذ کرده‌اند، می‌توان آن‌ها را منبع قابل توجهی برای تغذیه‌ی راکت‌ها درنظر گرفت.

احداث یک مرکز سوخت‌رسانی در مدار نزدیک به زمین، درهای تازه‌ای را برای اجرای ماموریت‌های فضایی خواهد گشود. به عنوان مثال می‌توان راکت‌هایی را در فضا مستقر کرد که با سوخت‌گیری‌های پیاپی، قادر به رساندن ماهواره‌ها به مقصد مورد نظرشان باشند؛ چیزی که از آن به عنوان «بکسل فضایی» یاد می‌شود. در حال حاضر ماهواره‌ها برای عزیمت به مدارهای فوقانی زمین، ابتدا وارد یک مدار انتقالی اولیه می‌شوند و سپس با موتور کنترل کننده‌ی آنبرد خود، به آهستگی و طی ۶ الی ۱۲ ماه به مدارهای بالاتر صعود می‌کنند.

در این مدت، ماهواره‌ها قادر به انجام وظیفه نیستند و در نتیجه درآمدزایی نخواهند داشت؛ اما با پیاده‌سازی طرح بکسل فضایی، می‌توان ابتدا ماهواره‌‌ها را با راکت‌های‌ کوچکتری به مدار پایینی زمین فرستاد، سپس با کمک یک راکت چند بار مصرف مستقر در فضا، در عرض چند روز به مقصد نهایی هدایت کرد و آغاز به کار آن‌ها را چندین ماه به جلو انداخت.

چالش‌های پیش رو در راه استخراج آب از ماه

علی‌رغم اینکه استخراج آب از ماه و استفاده از آن به عنوان سوخت می‌تواند امکان‌پذیر باشد؛ اما انجام پروژه‌های حفاری در فضا به این سادگی‌ها هم نیست و ابتدا باید راهکاری مجاب کننده برای این کار پیشنهاد شود.

در حال حاضر محققان به عنوان گام اول، با کمک نشریه آکادمی ملی علوم در امریکا نقشه‌ای از ماه تهیه کرده‌اند که مکان‌های بلقوه غنی از آب در قطب‌های این قمر را نشان می‌دهد. گام بعدی اعزام کاوشگرها به این مناطق برای انتخاب نقاط هدف و بررسی خصوصیات توده‌های یخ است؛ چرا که هنوز دانشمندان نمی‌دانند که این یخ‌ها، با خاک و سایر مواد مخلوط شده‌اند یا از خلوص بالایی برخوردار هستند.

به گفته‌‌ی متزگر، در مورد انتخاب و استفاده از تجهیزات مناسب برای حفاری هم هنوز تردید وجود دارد. یکی از ایده‌ها، به کارگیری ربات‌های حفاری است که توان مکش مواد و انتقال آن‌ها به یک دستگاه‌ تصفیه کننده را داشته باشند. این دستگاه باید به گونه‌ای طراحی شود که از طریق حرارت دادن، قادر به جداسازی یخ از خاک باشد و در ادامه بتواند آب را با جریان الکتریکی به اجزای سازنده‌اش (اکسیژن و هیدروژن) تفکیک نماید. از این طریق نه تنها سوخت تجهیزات فعال در ماه تامین خواهد شد؛ بلکه می‌توان سوخت مازاد را نیز به نقاط تعیین شده در فضا برای استفاده در راکت‌ها ارسال کرد.

البته تمام این‌ها بار مالی به دنبال خواهد داشت و باز هم بحث هزینه-فایده به میان می‌آید؛ اینکه حمل سوخت راکت‌ها از زمین به فضا ارزان‌تر خواهد بود یا ارسال تجهیزات به فضا و استخراج آب از ماه برای تامین سوخت مورد نیاز؟ بر اساس برآورد متزگر، بریست و سوئرز چیزی حدود یک دهه زمان می‌برد تا پروژه‌های حفاری در ماه به سوددهی برسند؛ اما از آنجایی که ریسک این کار بسیار بالاست، شاید در مقطع کنونی شرکت‌های زیادی مایل به سرمایه‌گذاری روی چنین عملیاتی نباشند.

به همین دلیل است که این محققان معتقدند ناسا خود باید تامین بخشی از سرمایه اولیه‌ی استخراج آب از ماه را برعهده بگیرد؛ چرا که با حضور یک نهاد معتبر دولتی، سرمایه‌گذاران بیشتری برای مشارکت در این پروژه علاقه نشان داده و بخشی از هزینه‌ها را تقبل خواهند کرد. صحبت از تولید سالیانه ۹۰۰ تن سوخت است که در صورت حمل این مقدار سوخت از زمین، می‌بایست ۳.۵ میلیارد دلار هزینه تقبل شود.

سوئرز اعتقاد دارد چنین پروژه‌ای هزینه‌ی اجرای ماموریت‌های اکتشافی در ماه، مریخ و سایر اجرام آسمانی را به طرز قابل توجهی کاهش خواهد داد؛ موضوعی که با توجه به عزم ناسا برای اعزام مجدد فضانوردان به ماه، بسیار حائز اهمیت است.

هیجان دانشمندان در رابطه با ماهیت واقعی شفق قطبی بنفش استیو

هیجان دانشمندان در رابطه با ماهیت واقعی شفق قطبی بنفش استیو

شفق قطبی بنفش استیو (Steve) پدیده‌ای بسیار زیبا و نسبتا جدید است که در جریان تازه‌ترین بررسی‌های دانشمندان، سوالات زیادی در مورد ماهیت اصلی آن برای شیفتگان دنیای ستاره شناسی به وجود آمده است.

شفق قطبی بنفش رنگی که با نام استیو (Steve) شناخته می‌شود، پدیده‌ای است که از دهه‌ پیش در آسمان رویت شده و برای اولین بار در سال ۲۰۱۶ مورد توجه ستاره شناسان و علاقه‌مند به شفق‌های قطبی قرار گرفته است؛ از آن زمان تاکنون ظاهر متفاوت استیو که برخلاف شفق‌های قطبی معمولی، به جای رنگ سبز به صورت روبان‌های عظیم بنفش در آسمان دیده می‌شود، مهم‌ترین وجه تمایز آن به حساب می‌آمد.

در اوایل سال جاری میلادی، محققان پس از بررسی‌های گوناگون گفته بودند که این پدیده نوع جدیدی از شفق‌های قطبی است، اما گروهی از پژوهشگران در نتیجه تحقیقات نسبتا طولانی خود رسما اعلام کرده‌اند که شفق قطبی بنفش استیو به هیچ وجه جزو پدیده‌های دسته‌بندی‌شده با نام شفق قطبی به حساب نمی‌آید!

به طور کلی شفق قطبی در اثر برخورد بادهای خورشیدی با ذرات باردار موجود در سپر مغناطیسی سیاره ما به وجود می‌آید که به صورت بارانی از ذرات در لایه یونوسفر جو زمین حرکت کرده و در نزدیکی قطب‌های کره، به شکل نورهای رقصانی فوق‌العاده زیبا و چشم‌نواز دیده می‌شود. این نورها که امواج رادیویی بسیار قوی را به وجود می‌آورند، در اکثر مواقع سبز رنگ هستند، اما گاهی اوقات پیش می‌آید که شفقی سرخ و یا آبی رنگ در آسمان ظاهر شود.

نمایی از پدیده‌ای که به اشتباه، با نام شفق قطبی بنفش استیو شناخته می‌شود.

با این تفاسیر، همانطور که اشاره شد به نظر می‌رسد که مکانیسم به وجود آمدن استیو با شفق‌های قطبی معمولی متفاوت باشد؛ بیا گالاردو لاکورت (Bea Gallardo-Lacourt)، فیزیکدانی از دانشگاه کلگری کانادا که یکی از محققان پژوهش اخیر در مورد این پدیده بوده، می‌گوید که تجهیزات فوق پیشرفته مورد استفاده توسط تیم او نشان داده‌اند که استیو ذرات باردار را به داخل یونوسفر زمین وارد نمی‌کند.

با این وجود عکاسان از مدت‌ها پیش استیو را با نام شفق قطبی بنفش می‌شناسند و تقریبا تمامی علاقه‌مندان هنوز از این نام برای توصیف روبان‌های بنفش استیو استفاده می‌کنند؛ دانشمندانی مانند لاکورت هم به تازگی متوجه شده‌اند که اطلاعات بسیار اندکی در مورد ماهیت واقعی این پدیده بصری در دست است و باید بررسی‌های بیشتری برای روشن شدن ماجرا انجام شود.

ستاره شناسان نام «درخشش آسمانی» (Skyglow) را به عنوان جایگزینی برای اسم استیو که مخفف «تقویت سرعت انتشار حرارتی شدید» (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement) است، انتخاب کرده‌اند و گفته‌اند که در نظر گرفتن این پدیده به عنوان شفق قطبی کاملا اشتباه است؛ تیم لاکورت قصد دارد تا در قدم بعدی تحقیقات، جزئیات دقیق تاثیرات این درخشش آسمانی بنفش را در یونوسفر مشخص کند.

تازه‌ترین گزارش بررسی‌های انجام‌شده در این رابطه، در ژورنال “Geophysical Research Letters” چاپ شده است.

موشک هایپرسونیک نیروی هوایی آمریکا تا سال ۲۰۲۱ وارد خدمت می‌شود

موشک هایپرسونیک نیروی هوایی آمریکا تا سال 2021 وارد خدمت می‌شود

در واکنش به آزمایش یک هواگرد هایپرسونیک جدید از سوی چین، نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا جزئیاتی اندک از دو قرارداد که سال گذشته با کمپانی هوافضا،‌ دفاعی و امنیتی آمریکایی لاکهید مارتین (Lockheed Martin) به امضا رساند را منتشر کرد. به موجب آن دو قرارداد، لاکهید مارتین به عنوان بزرگترین سازنده جنگ افزار در دنیا، موظف به ساخت دو موشک کروز با سرعت هایپرسونیک برای نیروی هوایی آمریکا است. این قراردادها در واکنش به توسعه موشک‌های هایپرسونیک از سوی چین و روسیه و به منظور حفظ برتری تکنولوژیکی ایالات متحده آمریکا نسبت به رقیبان امضا شدند. به طور کلی هواگردهای هایپرسونیک سرعتی بیش از ۵ ماخ (۵ برابر سرعت صوت) دارند.

نیروی هوایی آمریکا پیش از روسیه و چین اقدام به طراحی، ساخت و آزمایش چنین هواگردهایی مشغول بود. با این وجود روسیه و چین نیز اخیرا اقدام به ساخت چنین هواگردهایی کرده و به همین دلیل نیروی هوایی آمریکا قصد دارد به برنامه‌های خود سرعت بخشد. از جمله طرح‌های معروف هواگردهای هایپرسونیک آمریکا می‌توان به هواگرد HVT-2 اشاره کرد که در سال ۲۰۱۰ موفق به پرواز با سرعت ۲۰ ماخ شد. هواگردهای X-51 ویورایدر (Waverider به معنی موج سوار) با سرعت ۵ ماخ نیز در سال ۲۰۱۰ آزمایش شد. X-43 نیز از دیگر هواگردهای هایپرسونیک آمریکاست که در سال ۲۰۰۴ موفق به رسیدن به سرعت ۱۰ ماخ شد.

حال نوبت به نسل جدیدی از چنین هواگردهایی رسیده. یکی از چند موشک هایپرسونیک نیروی هوایی آمریکا که تا سال ۲۰۲۱ وارد خدمت خواهد شد، AGM-183A ARRW (آروو خوانده می‌شود) است. این موشک مشتقی از پروژه TBG آژانس پروژه‌های پیشرفته دفاعی آمریکا موسوم به دارپا است. ناگفته نماند هواگرد HVT-2 نیز از جمله دستاورهای پروژه TBG است.

AGM-183A ARRW توسط بمب افکن حمل و با استفاده از راکت پرتابگر کمکی شلیک می‌شود تا به سرعت و ارتفاع لازم برسد. این موشک خود فاقد موتور است و پس از رسیدن به ارتفاع و سرعت مناسب، رو به پایین به سمت هدف شیرجه می‌زند. سرعت و برد بسیار بالا از ویژگی‌های آروو هستند. این موشک هایپرسونیک بیش از ۲۰ ماخ سرعت خواهد داشت که چهار الی پنج برابر سریع‌تر از موشک‌‌های هایپرسونیک ژین کونگ ۲ با سرعت ۵.۵ الی ۶ ماخ ساخت چین و همچنین کینژال روسی با سرعت ۴ ماخ (برخی احتمال می‌دهند بتواند به سرعت ۱۰ ماخ نیز برسد) است. هزینه قرارداد ساخت این موشک ۴۸۰ میلیون دلار است.

یکی دیگر از چند موشک هایپرسونیک نیروی هوایی آمریکا که تا سال ۲۰۲۲ وارد خدمت خواهد شد، HCSW (هاکساو خوانده می‌شود) است. هزینه پروژه ساخت این موشک نیز ۹۲۸ میلیون دلار است. هاکساو نیز توسط هواپیما حمل شده و دارای موتور راکتی پرتابگر با سوخت جامد بوده و از سیستم هدایت ماهوره‌ای برخوردار است.

البته این دو موشک تنها پروژه‌های ساخت موشک‌های هایپرسونیک آمریکا نیستند. پروژه ساخت موشک دیگری موسوم به TBG توسط دارپا در جریان است که ۹۳۰ کیلومتر برد داشته و سال میلادی آینده آزمایش خواهد شد؛ حاصل این طرح پس از توسعه و تکامل، یک موشک با قابلیت شلیک از کشتی نیز خواهد بود.

موشک HAWC (خوانده می‌شود هاوک) نیز یک دیگر از چند موشک هایپرسونیک نیروی هوایی آمریکا است. البته HAWC خود دارای یک موتور اسکرم جت بوده و مشابه X-51 است. نیروی دریایی آمریکا نیز سال گذشته یک هواگرد هایپرسونیک دیگر را با موفقیت آزمایش کرد که برد و سرعت بالایی داشت؛ این آزمایش با نتایج مفید پرشماری همراه بود که در توسعه ۴ موشک گفته شده دیگر کاربرد خواهند داشت. موشک هایپرسونیک HSSW نیز از دیگر جنگ افزارهای هایپرسونیکی است که نیروی هوایی آمریکا در دست توسعه دارد و تا چند سال دیگر وارد خدمت می‌شود.

هواگردهای هایپرسونیک نسل جدید از جنگ افزارهای مدرن هستند که به دو دسته شامل نمونه‌های فاقد موتور و نمونه‌های موتور دار تقسیم می‌شوند. نمونه‌های فاقد موتور توسط یک موتور راکتی به سرعت و ارتفاع لازم می‌رسند و پس از رها کردن موتور، با سرعت هایپرسونیک، رو به پایین به سمت هدف در هوا سر می‌خورد یا اصطلاحا گلاید می‌کنند؛ هاکسا، X-43 و آروو از این دسته هستند. نمونه‌های موتور دار نیز با استفاده از موتور راکتی به برد و سرعت لازم می‌رسند، سپس موتور راکتی رها و موتور اسکرم جت یا رم جت اصلی روشن شده تا موشک سرعت بیشتری بگیرد و به برد بالاتری دست یابد و به سمت هدف پرواز کند؛ هاوک و X-51 نیز در این دسته جای می‌گیرند.

یک حسن چنین هواگردهایی این است که سرعت بالایشان زمان کمی برای واکنش به سیستم پدافندی می‌دهد. سرعت و صد البته روش پرواز چنین هواگردهایی باعث می‌شود موشک‌های هوا به هوا و سطح به هوای فعلی قادر به مقابله با آنان نباشند. هواگردی همچون آروو که ۲۰ ماخ، معادل ۲۴۷۴۰ کیلومتر بر ساعت، سرعت دارد، می‌تواند عرض کشور آمریکا را در مدت ۱۰ دقیقه بپیماید! چنین سرعتی به دشمن زمان کمی برای کشف، تعقیب و سرنگونی موشک هایپرسونیک می‌دهد، در نتیجه شانس مدافع برای مقابله با موشک بسیار کاهش می‌یابد.

نکته دیگر این است که مسیر پرواز (اصطلاحا ترجکتوری) چنین موشکی نیز سرنگونی آن را سخت می‌کند. این موشک‌ها همچون چند نمونه موشک هایپرسونیک نیروی هوایی آمریکا همگی کروز بوده و موشک‌های کروز دارای مسیر پرواز غیرقابل پیشبنی هستند. چنین هواگردهایی توان تغییر مسیر و انجام مانورهای پیچیده و سنگینی برای گریز از دست دشمن را دارند. همچنین این موشک‌ها در لبه فضا رها می‌شوند، یعنی ارتفاعی بیشتر از سقف پرواز اهدافی همچون جنگنده و کمتر از ارتفاع پرواز موشک‌های بالستیک، بدین ترتیب از گزند آتش پدافند هوایی و پدافند پاد بالستیک دشمن نیز در امان می‌مانند. ضمن اینکه سرعت بالا نیز در فرار از دست موشک‌های پدافندی به آن‌ها کمک می‌کند. البته پدافند هوایی و پاد بالستیک آمریکایی RIM-174 SM-6 (استاندارد ۶) به لطف قابلیت‌هایش همچون ارتفاع پرواز موشک‌هایش، به صورت تئوری توان درگیری با چنین اهدافی را دارد.

AGM-183A آروو، هاکسا و TBG همگی مشابه هستند و از جمله موشک‌های هایپرسونیک بدون موتور محسوب می‌شود. پس باید تفاوت‌های کلیدی با یکدیگر داشته باشند تا پنتاگون همزمان روی همه آن‌ها سرمایه‌گذاری کند. یک تفاوت بالقوه (ما از تفاوت دقیق آن‌ها خبر نداریم،‌ زیرا محرمانه هستند) که TBG دارد این است که احتمالا برای حمل کلاهک‌های متعارف غیر اتمی و به منظور حمله به اهداف نزدیک خط مقدم همچون مراکز فرماندهی، پایگاه‌های پدافندی، پرتابگرهای موشک بالستیک و هر هدف ثابت و متحرک پر ارزش دیگری در نظر گرفته شده است.

در حالی که هاکساو برد بیشتری داشته و به منظور حمله به اهدافی خارج از قاره در نظر گرفته شده. از سوی دیگر در نام توصیفی AGM-183A آروو خبری از واژگانی همچون «متعارف» یا «تاکتیکی» نیست و به احتمال زیاد این موشک برای حمل کلاهک اتمی در نظر گرفته شده است. با نگاهی دقیق‌تر به اسم توضیفی این موشک که “Advanced Rapid Response Weapon” به معنی «سلاح پاسخ فوری پیشرفته» است نیز می‌توان به این نتیجه رسید که آروو یک جنگ افزار اتمی است که وظیفه خارج کردن مراکز نظامی و حیاتی دشمن در ساعات اولیه آغاز جنگ (اتمی) را بر عهده دارد.

از سوی دیگر توجه و علاقه آمریکایی‌ها به سامانه‌های پیش اخطار فضایی (مستقر در فضا) روز به روز افزایش می‌یابد. چرا که این روش تنها راهی است که می‌توان هر آن چه را که از بالا (فضا) به سمت زمین حرکت می‌کند، پیدا کرد. با استفاده از چنین ابزارهایی می‌توان در مدت زمان کوتاه‌تر و زودتری تهدیدات را کشف و دست به انجام پادکارهای لازم به منظور درگیری با هدف مهاجم زد.