الصفحة 2 من 2

تتحرك الشمس بالنسبة لأقرب النجوم بسرعة 16.5 كم/ث. يتم توجيه رحلتها (ومعها النظام الشمسي بأكمله) إلى نقطة تقع على حدود كوكبتي هرقل وليرا، بزاوية 25 درجة تقريبًا على مستوى المجرة. للسفر 50 سنة ضوئية في الفضاء بهذه السرعة يتطلب مليون سنة. مدار نجمنا حول مركز المجرة متذبذب: كل 33 مليون سنة يعبر خط الاستواء المجري، ثم يرتفع فوق مستواه إلى ارتفاع 230 سنة ضوئية ويهبط مرة أخرى إلى خط الاستواء. وتستغرق الشمس 250 مليون سنة لتكمل ثورة كاملة. ولكن ينبغي التمييز بين حركة الشمس بالنسبة لمركز المجرة وحركة النجوم القريبة نسبيا. بعد كل شيء، عندما نتحدث عن سرعة الطائرة، على سبيل المثال، فإننا لا نأخذ في الاعتبار سرعة ثورة الأرض حول الشمس. وبالمثل، فإن علماء الفلك لا يأخذون في الاعتبار السرعة المدارية المجرية عند النظر في سرعة حركة نجمنا بالنسبة إلى أقرب النجوم.

النظام الشمسيتحيط بسحابة بين نجمية محلية، دافئة وكثيفة، تتكون، مثل كل السحب، من الغاز والغبار. علاوة على ذلك، فإن كتلة الغبار لا تتجاوز 1% من كتلة السحابة البينجمية بأكملها. والغاز الموجود فيه يتكون من 90% هيدروجين و9.99% هيليوم. العناصر الأثقل يبلغ مجموعها حوالي 0.01% من الكتلة. وتقع الشمس ضمن هذه السحابة في منطقة تسمى أحيانا "الفقاعة" المحلية، وهي مساحة كبيرة وفارغة نسبيا. بالمناسبة، الفضاء فارغ جدًا لدرجة أنه من الصعب حتى تخيله! أفضل فراغ مختبري حديث "فارغ" هو أكثر كثافة بـ 10000 مرة من السحب العادية بين النجوم (مرئية تمامًا في الصور الملتقطة بالتلسكوبات)، والتي هي أكثر كثافة بآلاف المرات من "الفقاعة" المحلية! تبلغ كثافة هذه "الفقاعة" ذرة واحدة فقط لكل ديسيمتر مكعب! لكن درجة حرارتها فلكية حقًا: حوالي مليون درجة مئوية! وبالمقارنة، فإن السحابة النجمية المحلية المحيطة بـ«الفقاعة» «دافئة بعض الشيء»، ودرجة حرارتها 7000 درجة كلفن.

"الفقاعة" المحلية محاطة بحلقة كبيرة من النجوم الشابة والمناطق التي يستمر فيها تكوين النجوم، والتي تسمى حزام جولد. يمكن رؤيته في الليل على شكل خط النجوم الساطعة، وتمتد من أوريون إلى برج العقرب ويميل بزاوية 20 درجة إلى مستوى المجرة. من المتوقع أن يقع القطب الشمالي لحزام جولد المجال السماويبالقرب مما يسمى بثقب لوكمان، وهي منطقة تحتوي على أصغر كمية من الغاز بين النجوم بين الشمس والفضاء خارج المجرة.

وينظم تكوين النجوم النشط عند حدود "الفقاعة" المحلية توزيع المادة بين النجوم. وتقع أقرب منطقة لتشكل الشموس الجديدة على مسافة حوالي 400 سنة ضوئية من الشمس (على مشارف "الفقاعة" المحلية) في رابطة العقرب-قنطورس. السحب الجزيئية في هذه المنطقة أبرد بكثير (أقل من 100 درجة كلفن) وأكثر كثافة عدة مرات (أكثر من 1000 ذرة لكل سنتيمتر مكعب) من السحابة البينجمية المحلية. يُظهر مسار الشمس في المجرة، الذي حدده العلماء، أنها كانت تتحرك عبر حزام جولد، حيث كانت في منطقة ذات كثافة منخفضة جدًا من المادة بين النجوم لعدة ملايين من السنين. احتمال الاصطدام بسحابة بين النجوم كبيرة وكثيفة في هذه المنطقة ضئيل للغاية. وبما أننا في الوقت الحالي نتحرك ببطء نحو الخروج من "الفقاعة" المحلية، فمن المرجح ألا يكون هناك تصادمات مع سحب الغاز والغبار الأخرى خلال المليون سنة القادمة.

ولكن من المفيد التفكير في كيفية تأثير الاصطدام بسحابة بين النجوم على مناخ الأرض في المستقبل البعيد، ولكن لا يزال حقيقيًا. وبالمناسبة، أتساءل هل هي مجرد صدفة أن ظهور الإنسان على الأرض بينما كانت الشمس تسير في منطقة فارغة نسبياً من الفضاء؟

وعلى الرغم من عدم وجود سحب بين نجمية ضخمة في دائرة نصف قطرها 100 سنة ضوئية، يبدو أن بيئة المجرة المحلية قادرة على التغيير على مدى فترة أطول بكثير دون أن نلاحظ. على المدى القصير. تجدر الإشارة إلى أن الكثافة المنخفضة لـ "الفقاعة" المحلية تسمح لموجات الصدمة وقذائف المستعرات الأعظم المقذوفة التي تندفع عبر الشمس بالتوسع بسهولة في الفضاء الحر. في الواقع، لدى العلماء معلومات تفيد بأنه على مدى الـ 250 ألف سنة الماضية، تأثر النظام الشمسي بالتدفق المستمر للجسيمات بين النجوم من رابطة برج العقرب-قنطورس. ومع ذلك، هناك شكوك في أن البيئة المجرية المباشرة للشمس يمكن أن تتغير حتى على مدى 2000 عام الماضية! في الوقت الحالي، يتم الإدلاء بمثل هذه التصريحات بحذر، لأن علماء الفلك لم يفهموا ذلك بشكل كامل بعد هيكل معقدسحابة بين النجوم المحلية.

السحابة المحيطة بالمجموعة الشمسية هي جزء من المادة المقذوفة من رابطة العقرب-قنطورس، وتتحرك بشكل عمودي على اتجاه الشمس (بالنسبة للنجوم القريبة). وهذا ما تؤكده الملاحظات التي تظهر كيف يطير تيار من الجسيمات بين النجوم إلى النظام الشمسي بسرعة 26 كم / ثانية من منطقة تقع على طول مسير الشمس على مسافة 15 درجة من الاتجاه إلى مركز المجرة.

لا تزال مسألة أصل "الفقاعة" المحلية والسحابة المحلية بين النجوم مفتوحة. ويعتقد بعض علماء الفلك أنها تشكلت في الفضاء بين الأذرع الحلزونية لمجرتنا بعد أن تم تطهيرها من المادة النجمية الكثيفة بواسطة موجات صدمية قوية نشأت أثناء عملية تكوين النجوم في كوكبات العقرب والقنطور وأوريون. علماء آخرون واثقون من أن تكوين هذه المساحة الحرة نسبيًا نتج عن انفجار سوبر نوفا بالقرب من الشمس. أصل مصطلح "الفقاعة" نفسه يرتبط بفكرة أن النظام الشمسي يقع داخل بقايا المستعر الأعظم.

تتفاعل الرياح البينجمية المحلية التي تهب عبر نظامنا الكوكبي مع الرياح الشمسية، وهي عبارة عن بلازما ساخنة تتكون من جسيمات مشحونة (بشكل رئيسي البروتونات ونواة الهيليوم والإلكترونات) ويتم حملها بعيدًا عن الشمس بسرعة عالية. مصدر هذه الرياح هو الهالة الشمسية، يسخن إلى ملايين الدرجات. إنه مرئي بوضوح شديد أثناء الامتلاء كسوف الشمسعلى شكل تاج مبهج يحيط بالقرص. تحتوي الرياح الشمسية أيضًا على مجال مغناطيسي ملتوي حلزونيًا بسبب دوران الشمس. يتم نفخه من الإكليل بسرعة تفوق سرعة الصوت ويصل إلى مدار بلوتو قبل أن يلتقي بالرياح بين النجوم في طريقه. ومع اقتراب الرياح الشمسية من حدود النظام الشمسي، تنخفض كثافتها وسرعتها. على مسافة 80-100 وحدة فلكية، يتم تشكيل منطقة الصدمة، ويرتبط تشكيلها بانتقال سرعة الرياح الشمسية من الأسرع من الصوت إلى دون سرعة الصوت. التوقف النهائي للرياح الشمسية يحدث في منطقة الكبح، الواقعة على بعد 130-150 وحدة فلكية من الشمس. يشير النموذج الحديث للغلاف الشمسي إلى أنه يشبه إلى حد كبير قطرة الماء. ويعود هذا الشكل الجميل بشكل رئيسي إلى الرياح البينجمية المتدفقة حول بلازما الرياح الشمسية.

تتغلغل ذرات الهيدروجين والهيليوم بين النجوم المحايدة في الغالب إلى الغلاف الشمسي. علاوة على ذلك، فإن 98% من الغاز الموجود داخل الغلاف الشمسي (باستثناء الغاز المرتبط بالمذنبات والأجسام الكوكبية) هو غاز بين النجوم. ويحدث ذلك بسبب تساوي كثافتي الرياح الشمسية والرياح النجمية في منطقة مدار المشتري.

لأول مرة، تم اكتشاف الغاز بين النجوم في النظام الشمسي بمساعدة قمر صناعي قام بفحص الهيدروجين المحايد في الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض. في النجوم الفضاء الخارجييتميز الهيدروجين بدرجة حرارة منخفضة، لذلك يحتل إلكترونه موقعًا يتوافق مع الحد الأدنى لمستوى الطاقة. ولكن عندما تقترب ذرة الهيدروجين البينجمي المحايدة من الشمس، فإنها تتلقى الطاقة من الإشعاع الشمسي المكثف، ويتحرك إلكترونها إلى مدار يتوافق مع مستوى طاقة أعلى. عند العودة إلى حالة الطاقة المنخفضة، يصدر الإلكترون فوتونًا في نطاق الأشعة فوق البنفسجية، والذي يتم اكتشافه باستخدام معدات الأقمار الصناعية.

ومنذ هذا الاكتشاف تم اكتشاف العديد من الظواهر الأخرى التي تشير إلى وجود الغاز بين النجوم في النظام الشمسي. على بعد بضع وحدات فلكية من الشمس، تتأين معظم ذرات الهيدروجين بين النجوم. وتتمكن ذرات الهيليوم من الاقتراب من الشمس لمسافة وحدة فلكية واحدة قبل أن تتأين بواسطة الإشعاع الشمسي، وتتجنب الذرات الفردية التأين تماما. يتركز التيار المتحرك للذرات بين النجوم بفعل الجاذبية الشمسية في مخروط تمر من خلاله الأرض كل عام في نهاية شهر نوفمبر.

يتم التقاط ذرات الهيليوم المتأينة بواسطة تدفق الرياح الشمسية وحملها بعيدًا إلى حدود كرة الهيليوم. وبما أن هذه الأيونات "الملتقطة" هي نتاج تفاعل الرياح الشمسية مع المادة البينجمية، فإن قياس كميتها وخصائصها هو المفتاح لكشف خصائص المادة البينجمية نفسها. تم اكتشاف الأيونات "المحاصرة" في منتصف الثمانينات.

بعد أن تصل أيونات الهيليوم إلى منطقة الصدمة عند حدود الغلاف الشمسي، تتسارع وتشكل مكونًا يعرف باسم "المكون الشاذ للأشعة الكونية". إنها "شاذة" لأن طاقتها ليست كافية لاختراق النظام الشمسي من الخارج، وكان عليها أن تتشكل داخله. بمعنى آخر، نلاحظ كيف تندفع هذه الجسيمات حرفيًا داخل الغلاف الشمسي: فهي تطير إلى النظام الشمسي كذرات محايدة، وتنتقل إلى حدود الغلاف الشمسي على شكل "أيونات محاصرة" وتعود مرة أخرى داخل النظام الشمسي على شكل " الأشعة الكونية الشاذة".

لكن الجسيمات ذات الحجم الذري ليست "الكائنات الفضائية" الوحيدة التي تطير إلى النظام الشمسي من الفضاء. سجلت أجهزة كشف الغبار المثبتة على متن المركبة الفضائية الشهيرة يوليسيس وجاليليو تيارًا من جزيئات الغبار الكبيرة تتحرك بنفس السرعة وفي نفس اتجاه الرياح المحلية بين النجوم. يتراوح حجمها بين 0.2 و6 ميكرون (جزيئات الغبار الأصغر مشحونة كهربائيًا، لذا لا يمكنها اختراق المناطق الداخلية للنظام الشمسي). تمتلك الجسيمات الأكبر مسارات مستقلة تمامًا عن الرياح الشمسية أو دورات النشاط الشمسي. وكما هو الحال مع ذرات الهيليوم، يتم تركيز هذه الجسيمات بواسطة الجاذبية الشمسية، وتمر الأرض عبر تيارها المضغوط كل عام في نهاية شهر نوفمبر.

إن بيئتنا المجرية تتغير، ولا نعرف ما هي الأجسام الأخرى التي قد نواجهها في المستقبل. تظهر عمليات رصد السحب بين النجوم القريبة أنها تحتوي على تكاثفات صغيرة (يتراوح حجمها من 100 إلى 10000 وحدة فلكية) يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 1000 جسيم في السنتيمتر المكعب! عندما مرت الشمس عبر هذا السديم الكثيف، فإن حجم الغلاف الشمسي سيتغير ببساطة بشكل كارثي. محاكاة الكمبيوترويظهر مثل هذا اللقاء أنه إذا زادت كثافة الرياح البينجمية المحلية إلى 10 جسيمات في السنتيمتر المكعب، فإن الغلاف الشمسي سوف يتقلص إلى 15 وحدة فلكية. وهذا يعني أن الغلاف الشمسي سيفقد استقراره. كثافة الهيدروجين بين النجوم على مسافة 1 أ. هـ سوف تنمو إلى ذرتين لكل سنتيمتر مكعب، وهو ما من شأنه أن يغير بشكل كبير تكوين البيئة المحيطة بالأرض. ومع كثافة الرياح بين النجوم المحلية البالغة 1000 جسيم في السنتيمتر المكعب، ستكون الكواكب مثل زحل وأورانوس ونبتون وبلوتو مغمورة بالكامل في الغاز بين النجوم. لكن داخل مدار الأرض، ستظل الرياح الشمسية هي السائدة على الرياح بين النجوم. ولذلك يمكننا القول أن الرياح الشمسية تحمي الكواكب الداخلية من التغيرات في البيئة المجرية للشمس.

هناك أدلة على أن تغييرات مماثلة ربما حدثت أكثر من مرة في الماضي. كشفت الدراسات التي أجريت على تركيزات البيريليوم-10 (عمر النصف 1.5 مليون سنة) في القارة القطبية الجنوبية عن طفرات حدثت قبل 60 ألف سنة و33 ألف سنة مضت. يتم تفسير هذه الانفجارات من خلال تغير قوي في مستوى الأشعة الكونية، والذي يمكن أن يكون نتيجة إما لانفجار سوبر نوفا بعيد أو لقاء مع جزء كثيف من السحابة البينجمية المحلية. يتم دعم اندلاع مستعر أعظم محتمل من خلال اكتشاف تركيزات مرتفعة من الحديد 60 في رواسب قاع البحر. حديد-60 — النظائر المشعةالحديد الذي يتشكل خلال انفجارات السوبرنوفا. وقد يشير هذا الاكتشاف إلى انفجار سوبر نوفا قبل حوالي 5 ملايين سنة على مسافة تصل إلى 90 سنة ضوئية من الشمس.

فرص مذهلة متاحة للباحثين في هذا المجال! ففي نهاية المطاف، فإن فهم التفاعل بين الرياح النجمية والرياح الشمسية في الماضي والحاضر من شأنه أن يجعل من الممكن التنبؤ بسلوك الغلاف الشمسي في المستقبل. يمكن أن يكون تجميع خريطة المجرة الأكثر تفصيلاً مفيدًا جدًا هنا.

أفضل حل لهذه المشكلة هو إطلاق مسبار بين النجوم لإجراء قياسات مباشرة للمعايير البيئية. وهذا من شأنه أن يجعل من الممكن دراسة خصائص سحب الغاز والغبار المحلية بالتفصيل: الكثافة، والتأين، والتركيب الجزيئي، وكثافة المجالات المغناطيسية، والخصائص الديناميكية لتفاعلها مع الرياح الشمسية. وإذا حصل برنامج إطلاق مثل هذا المسبار على تمويل، فيمكن توقع النتائج في المستقبل القريب. بعد كل شيء، فإن استخدام المحركات الحديثة ومناورات الاضطراب في مجالات الجاذبية لكواكب النظام الشمسي يجعل من الممكن تسريع مركبة فضائيةوتصل سرعتها إلى 4000 كم/ثانية. وكان من المفترض أن يصل إلى حدود النظام الشمسي بعد 15 عامًا من إطلاقه. سيكون هذا الحدث بداية حقبة جديدة من الدخول النهائي إلى الفضاء بين النجوم!

دعونا ننتظر لفترة أطول قليلا.

ألكسندر بوجاتش

خارج المجرات يكمن الفضاء بين المجرات.

الحد الفاصل بين الفضاء بين الكواكب وبين النجوم هو الغلاف الشمسي، حيث يتم إبطاء الرياح الشمسية بواسطة المادة بين النجوم. المسافة الدقيقة لهذه المنطقة الحدودية من الشمس ليست معروفة بعد؛ ومن المفترض أنه يقع على مسافة أربعة أضعاف مسافة بلوتو من الشمس (حوالي 24 مليار كيلومتر).

ومن المتوقع الحصول على معلومات حول حجم الغلاف الشمسي والظروف الفيزيائية في الغلاف الشمسي من المسبار الأمريكي بايونير 10، بايونير 11، فوييجر 1، وفوييجر 2، وهي أول أجسام من صنع الإنسان ستدخل المنطقة خلال عام تقريبًا وتبدأ في إرسالها. البيانات الخلفية.

الحد الفاصل بين الفضاء بين النجوم وبين المجرات عبارة عن تدفق غازي مجري يتجه نحو الخارج، والذي يصطدم بالمادة بين المجرات ويتشكل الطبقة الخارجيةالمجرات.

يعد السفر في الفضاء بين النجوم موضوعًا شائعًا في روايات الخيال العلمي. من الناحية الفنية، فإن مثل هذه المشاريع ليست مجدية بعد بسبب المسافات الكبيرة جدًا.

مؤسسة ويكيميديا.

• 2010.
• بيت السوفييت (كالينينغراد)

ستوغوف

تعرف على معنى "الفضاء بين النجوم" في القواميس الأخرى:الفضاء بين النجوم - tarpžvaigždinė erdvė Statusas T sritis radioelectronika atitikmenys: engl. الفضاء بين النجوم. بين النجوم راوم، م روس. الفضاء بين النجوم، ن برانك. الفضاء بين النجوم، م...

أجهزة الراديو الإلكترونية تنتهيالمادة بين النجوم

- خريطة السحابة البينجمية المحلية الوسط البينجمي (ISM) هو المادة والحقول التي تملأ الفضاء بين النجمي داخل المجرات. التركيب: الغاز بين النجوم، الغبار (1٪ من كتلة الغاز)، المجالات المغناطيسية بين النجوم، الأشعة الكونية، وكذلك ... ... ويكيبيدياالمجال المغناطيسي بين النجوم - أحد مكونات الوسط البينجمي (انظر الوسط البينجمي). يمكن تقدير شدة وبنية المجال المغناطيسي من خلال الملاحظات الفلكية بمختلف أنواعها. إحداها دراسة الانبعاث الراديوي للمجرة،... ...

الموسوعة السوفيتية الكبرىرحلة بين النجوم

- الطيران بين النجوم - السفر بين النجوم بواسطة المركبات المأهولة أو المحطات الآلية. وصلت أربع محطات أوتوماتيكية بايونير 10، بايونير 11، فوييجر 1، فوييجر 2 إلى سرعة الإفلات الثالثة وغادرت الطاقة الشمسية... ... ويكيبيديا- السفر بين النجوم بالمركبات المأهولة أو المحطات الآلية. تحتل رحلات سفن الفضاء مكانًا مهمًا في الخيال العلمي. وصلت أربع محطات أوتوماتيكية بايونير 10، بايونير 11، فوييجر 1، فوييجر 2 إلى المركز الثالث... ... ويكيبيديا

رحلات بين النجوم- الرحلات الجوية بين النجوم تنتقل بين النجوم بواسطة مركبات مأهولة أو محطات أوتوماتيكية. تحتل رحلات سفن الفضاء مكانًا مهمًا في الخيال العلمي. أربع محطات أوتوماتيكية بايونير 10، بايونير 11، فوييجر 1، فوييجر 2... ... ويكيبيديا

المذنب بين النجوم- المذنبات البينجمية هي مذنبات تتواجد افتراضيا في الوسط النجمي، ولا ترتبط بقوى الجاذبية مع أي نجم. على الرغم من أنه لم يتم اكتشاف مثل هذا المذنب بعد، فمن المفترض أن هذه الأجسام شديدة... ... ويكيبيديا

وسط بين النجوم- خريطة للسحابة النجمية المحلية والمادة المتوسطة بين النجوم (ISM) والحقول التي تملأ الفضاء بين النجوم داخل المجرات... ويكيبيديا

المتوسطة بين النجوم- المادة التي تملأ الفراغ بين النجوم داخل المجرات. تسمى المادة الموجودة في الفضاء بين المجرات . بين المجرات البيئة (انظر مجموعات المجرات. الغاز بين المجرات). الغاز الموجود في الأغلفة المحيطة بالنجوم (الأغلفة المحيطة بالنجوم) غالبًا... ... الموسوعة الفيزيائية

الغبار بين النجوم- الغبار البينجمي عبارة عن جسيمات مجهرية صلبة، بالإضافة إلى الغاز البينجمي، تملأ الفضاء بين النجوم. يُعتقد حاليًا أن حبيبات الغبار لها نواة حرارية تحيط بها مادة عضويةأو قشرة جليدية.... ... ويكيبيديا

المسافة بين النجوم ليست فارغة. تشكل العناقيد العملاقة والكتل الدوارة من الغاز والغبار سحبًا جميلة ومتوهجة من المادة. تسمى هذه السحب بالسدم، والعديد منها هي نفس الأماكن التي تولد فيها النجوم الجديدة. في سديم أوريون، تتشكل نجوم جديدة الآن.

لرؤية الغيوم المؤلمة درب التبانةوبالعين المجردة، سيتعين عليك الانتظار حتى لا يكون هناك قمر في السماء، واختيار مكان للمراقبة يكون بعيدًا عن الأضواء الساطعة للمدن والبلدات. وعندئذ ستتمكن من تمييز شريط منير خافت يمتد عبر السماء كلها، بعرض راحة يدك تقريبًا.

أفضل مكان لرؤية درب التبانة هو نصف الكرة الجنوبيلكن في ليالي الصيف ليس من الصعب رؤيتها في الشمال. ويتقاطع الضباب الخفيف مع “شقوق” و”ثقوب” تظهر بوضوح في الصور.

ولفترة طويلة، اعتقد علماء الفلك أن هذه البقع المظلمة في درب التبانة كانت بمثابة أنفاق بين النجوم. ونحن نعلم الآن أن هذا غير صحيح تماما. في الواقع، المناطق التي لا يوجد بها عدد كبيرالنجوم عبارة عن سحب من الغاز والغبار. ويتناثر الغبار والغاز المسحوق جيدًا هناك، في أعماق الفضاء، ويحجب عنا نجوم درب التبانة.

عمل الغبار في الفضاء

على الأرض، تظهر الشمس عند غروبها باللون الأحمر لأن الغبار الموجود في الهواء ينثر الضوء الأزرق أكثر من الضوء الأحمر. لذا فإن معظم الأشعة الحمراء تمر عبر هذا الهواء الضبابي، ولكن ليس الأشعة الزرقاء. الوضع مشابه في الفضاء. الضباب في الفضاء الخارجي لا يجعل النجوم تبدو باهتة فحسب، بل يجعلها تبدو أكثر احمرارًا أيضًا. بالقرب من مركز مجرتنا، في كوكبة القوس، يوجد الكثير من الغبار الذي لا يمر الضوء من خلاله على الإطلاق، وبالتالي فإن مركز المجرة غير مرئي تمامًا بالنسبة لنا. لاختراق هذه السحب الكثيفة من الغبار ومعرفة ما يحدث في قلب مجرة ​​درب التبانة، يتعين على علماء الفلك اللجوء إلى مساعدة التلسكوبات الراديوية وتلسكوبات الأشعة تحت الحمراء.

وتحت تأثير الغناء النجمي، ترتفع درجة حرارة حبيبات الغبار الموجودة في الفضاء الخارجي قليلا، خاصة في محيط النجوم شديدة الحرارة. ويمكن للتلسكوبات الخاصة بالأشعة تحت الحمراء رؤية كيفية انبعاث الحرارة من جزيئات الغبار، مما يتيح لنا الفرصة للنظر داخل سحب الغبار. عندما تكون تحت التأثير قوى الجاذبيةجزء من الغاز أو الغبار

عندما تبدأ السحابة في الضغط، تضطر السحابة إلى التخلي عن بعض طاقتها. وبالتالي، يؤدي انهيار (ضغط) السحابة إلى إطلاق الطاقة. هذه الطاقة مرئية كأشعة تحت الحمراء.

ستاردست

الغبار الموجود في درب التبانة هو غبار النجوم. يتم نقل الطبقات الخارجية للنجوم العملاقة إلى الفضاء الخارجي. تنفجر النجوم القديمة وتنتشر ذرات الأكسجين والكربون والحديد في الفضاء. يستطيع السيليكون والحديد تكوين بلورات صغيرة، تتحرك بعد ذلك عبر الفضاء، وتكتسب طبقة من الأكسجين والكربون والنيتروجين. هذه الحبوب الصغيرة هي عبارة عن مصانع كيميائية مصغرة. على سطح جزيئات الغبار، تلتصق الذرات، على سبيل المثال، الكربون والأكسجين، ببعضها البعض، وتشكل جزيئات - على سبيل المثال، أول أكسيد الكربون.

مرحبًا! الهيدروجين يدعو الأرض!

المادة الأكثر شيوعًا في الفضاء بين النجوم، وفي الكون بشكل عام، هي الهيدروجين. يسمع علماء الفلك الراديوي الضوضاء الناتجة عن هذا الغاز في جميع أنحاء مجرتنا. تحتوي ذرة الهيدروجين على إلكترون واحد فقط. في بعض الأحيان يتم طرد إلكترون من مداره، ومن ثم يتم إرسال إشارة راديوية إلى الفضاء. كل إشارة فردية ضعيفة للغاية، ولكن يوجد الكثير من الهيدروجين في الفضاء الخارجي بحيث يتمكن علماء الفلك من الحصول على التأثير التراكمي الإجمالي لكل الهيدروجين في شكل إشعاع بطول 21 سم كاملًا على خرائط الهيدروجين لمجرة درب التبانة تكشف عن شكل حلزوني جميل لمجرتنا مع الكثير من الهيدروجين الموجود في أذرعها الحلزونية.

تدور سحب الهيدروجين في المجرة بنفس الطريقة التي تدور بها الكواكب حول الشمس. تعتمد السرعة التي تتحرك بها سحابة الهيدروجين على مدى بعدها عن مركز مجرتنا. ومن خلال سرعات سحب الهيدروجين يمكننا حساب الحجم الكلي وشكل المجرة.

السدم التي ينبعث منها الضوء

تتكون السحب بين النجوم بشكل رئيسي من الهيدروجين. في أعماق الفضاء يكون الجو باردًا جدًا بحيث لا يمكن أن يتوهج. لكن في بعض الأحيان تحيط سحابة هيدروجينية بنجم ساخن. ومن ثم يظهر السديم أمامنا على شكل سحابة من الغاز الساخن. يقوم النجم بتسخين الهيدروجين حتى يتوهج باللون الوردي. يوجد في سحابة ماجلان الكبرى سديم ضخم مضيء ذاتيًا ينبعث منه ضوء وردي.

السدم التي تمتص الضوء

قد تكون السحابة بين النجوم باردة جدًا بحيث لا يمكنها إصدار الضوء. وحتى على العكس من ذلك، يمكن لسحابة الأنف البارد أن تمتص ضوء الأجسام الساطعة (على سبيل المثال، النجوم) الموجودة خلفها. في هذه الحالة، نراه كصورة ظلية داكنة على خلفية فاتحة. كيس الفحم، بقعة مظلمة في جنوب درب التبانة، هو سديم يمتص الضوء ويمكن رؤيته بالعين المجردة.

السدم التي تعكس الضوء

في بعض الأحيان يمكن رؤية سحابة باردة في الفضاء الخارجي لأن الغبار الذي تتكون منه يعكس ضوء النجوم القريبة. يشكل الغبار سديمًا انعكاسيًا دقيقًا حول ألمع النجوم في كتلة تسمى الثريا. تظهر السدم التي تعكس الضوء باللون الأزرق في الصور الفوتوغرافية.

وسط بين النجوم

تسمى المادة الموجودة في الفضاء بين النجوم بالوسط البينجمي. ويتركز معظمها في الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة. تتراوح درجة حرارة المادة بين النجوم من عدة درجات أعلى الصفر المطلقفي أبرد سحب الغبار حتى مليون درجة وفي أشد سحب الغاز سخونة.

إذا ذهبت إلى الفضاء إلى الذراع الحلزوني للمجرة، فستجد حوالي ذرة غاز واحدة فقط في كل سنتيمتر مكعب. سيكون هناك عدة مئات من حبيبات الغبار في كيلومتر مكعب من الفضاء. وبالتالي، فإن الوسط البينجمي، القابل للعكس، نادر للغاية. ومع ذلك، حتى في السحب الكثيفة، يمكن أن يكون تركيز المادة أعلى بـ 1000 مرة من المتوسط. ولكن حتى في سحابة كثيفة سنتيمتر مكعبلا يوجد سوى بضع مئات من الذرات. السبب الذي يجعلنا لا نزال قادرين على رصد المادة بين النجوم، على الرغم من طبيعتها النادرة للغاية، هو أننا نراها في مساحة كبيرة من الفضاء. في المجرة الحلزونية النموذجية، تشكل المادة بين النجوم ما بين 5 إلى 10% من جميع المادة المرئية.

يقع نظامنا الشمسي في منطقة من المجرة حيث تكون كثافة المادة بين النجوم منخفضة بشكل غير عادي. تسمى هذه المنطقة بالفقاعة المحلية؛ وتمتد في جميع الاتجاهات لنحو 300 سنة ضوئية. من الممكن أن معظم المواد التي يمكن أن تكون موجودة بالقرب من الشمس قد تم نقلها بعيدًا تحت تأثير بعض العمليات. إحدى الأفكار المقترحة هي أنه ذات مرة حدث انفجار هائل لعدة مرات بالقرب من النظام الشمسي النجوم الكبار. وتم إرجاع الغاز بين النجوم من خلال الاكتمال الانفجاري إلى مناطق بعيدة من الفضاء الخارجي.

السحب الجزيئية العملاقة

الأكثر كائنات ضخمةتتكون مجرة ​​درب التبانة من سحب جزيئية عملاقة. يمكن أن تتجاوز كتلتها كتلة الشمس بمليون مرة. سديم الجبار هو مجرد جزء من سحابة جزيئية عملاقة تبلغ كتلتها حوالي 500 مرة أكبر من شمسنا. في الأعماق الغامضة للسحب السوداء، اكتشف علماء الفلك مجموعة مذهلة للغاية من الجزيئات. وتشمل تلك المواد الفضائية الماء والأمونيا والكحول. يوجد أيضًا حمض الفورميك - وهو نفس الحمض الموجود في عض النمل - بالإضافة إلى حمض الهيدروسيانيك. وتصنف الأحماض الموجودة في هذه الجزيئات على أنها عضوية لأنها تحتوي على الكربون.

إن كيمياء هذه السحب المذهلة هي في الواقع بسيطة للغاية. ذرات مختلفةيمكن تخيلها كأجزاء من نوع ما من أدوات البناء. يمكن دمج الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين وذرات أخرى معًا بعدة طرق - وهذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على جميع أنواع الجزيئات التي لا تنهار في السحابة بسبب درجة حرارتها المنخفضة جدًا. يمكن أن تتحد العناصر البسيطة لتكوين جزيئات من الأحماض الأمينية والبروتينات. وعلى الأرض، تتحد هذه المواد نفسها الموجودة في الطبيعة وتشكل جزيئات عملاقة من الكائنات النباتية والحيوانية.

قطعت فوييجر 2 إنجازًا مذهلاً في استكشافها للنظام الشمسي من خلال دخولها إلى الفضاء بين النجوم، لكن لم تكن رحلتها ولا البحث العلميلا ينتهي الأمر عند هذا الحد.
خلال مؤتمر صحفي في الاجتماع السنوي للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في 10 ديسمبر، قال العلماء والمهندسون إنه على الرغم من أنهم متحمسون لعبور الحدود، إلا أن فوييجر 2 وشقيقتها فوييجر 1 ما زالتا قادرين تمامًا. ستساعد البيانات التي جمعوها في تسليط الضوء على كيفية اصطدام الجسيمات القادمة من الشمس بالجزيئات الموجودة في الرياح البينجمية وراءها.
تعد Voyagers أول مركبة فضائية أرسلها البشر حتى الآن إلى حافة النظام الشمسي، والتي تسمى حافة الشمس. إذا سارت الأمور على ما يرام، فستستمر كلتا السفينتين في السفر لسنوات قادمة.

يتمثل التحدي الرئيسي الذي تواجهه Voyager 2 في التعامل مع الفقدان التدريجي للحرارة والطاقة. تعمل السفينة حاليًا عند درجة حرارة تبلغ حوالي 3.6 درجة مئوية، وينخفض ​​إنتاج الطاقة بمقدار 4 واط كل عام. وهذا يعني أنه سيتعين على الفريق في النهاية إيقاف تشغيل الأدوات.
وتشير التقديرات إلى أن الأجهزة ستعمل لمدة تتراوح بين 5 إلى 10 سنوات أخرى على الأقل، لكن كمية البيانات العلمية ستنخفض تدريجياً. على الرغم من أن فوييجر 1 كانت أول من عبر حافة الغلاف الشمسي، إلا أن فوييجر 2 تقدم العديد من الاحتمالات الجديدة. فهو يحتوي على كاشف بلازما فعال، في حين توقفت أداة سابقته عن العمل منذ عقود. ونظرًا للمرحلة الحالية من الدورة الشمسية، قد ينتهي الأمر بمركبة فوييجر 2 في الغلاف الشمسي مرة أخرى مع توسع الفقاعة الشمسية.
حتى عندما يكون الغلاف الشمسي خلف فوييجر 2، سيكون قادرًا على إخبار العلماء عن تدفق الرياح بين النجوم التي تؤثر على الغلاف الشمسي والفقاعة المحلية المحيطة بالغلاف الشمسي. وبمساعدتها، سيتمكن العلماء من اكتشاف الأشعة الكونية المجرية والذرات عالية الطاقة ومجموعة كاملة من العناصر التي تتحرك في جميع أنحاء الكون بسرعة الضوء تقريبًا.
"يعمل الإشعاع الكوني المجري كرسول إلى جيراننا المجري المحلي. وقال جورج دينولفو، عالم الفيزياء الفلكية في وكالة ناسا، "الآن يمكننا أن ننظر إلى المجرة من خلال العدسة الضبابية لغلافنا الشمسي".
قد لا تخبرنا فوييجر 2 عن محيطنا فحسب، بل ستشكل أيضًا فهمنا للكواكب الخارجية. يقع كل نظام شمسي في ما يعادل الغلاف الشمسي الخاص به، مما يمس الفضاء بين النجوم المحلي. يحدد هذا التوازن الهامشي مدى صلاحية هذه الكواكب للحياة.
على الرغم من أن أدوات فوييجر لن تدوم إلى الأبد، إلا أن الأمرين معًا سفينة الفضاءسوف يستمرون في طريقهم وفي غضون 300 عام تقريبًا، سيصلون إلى الحافة الداخلية لسحابة أورت، وهي كرة المذنبات المحيطة بالنظام الشمسي. سيستغرق عبور هذا المجال حوالي 30 ألف سنة. وبمجرد أن تغادر المسبارات نظامنا بالكامل، فإنها ستدخل في مدار طويل حول قلب مجرة ​​درب التبانة، حيث ستدور حولها لملايين، إن لم يكن لمليارات السنين، لتصبح أول مبعوثين للبشرية على هذه المسافة.