تظهر الأبحاث أن الشمس أقل نشاطًا من النجوم "الشقيقة" (ذات الكتلة والعمر المماثل) - وإليك ما يمكن أن يعنيه ذلك
بقلم أندرو نورتون، أستاذ تعليم الفيزياء الفلكية، جامعة المملكة المتحدة المفتوحة
تبعث جميع النجوم كميات متفاوتة من الضوء بمرور الوقت، والشمس ليست استثناءً. يمكن أن تساعدنا هذه التغييرات في ضوء النجوم على فهم مدى صلاحية أي كواكب تدور حول نجوم أخرى للسكن، حيث يمكن للنجم النشط جدًا أن يقصف كواكبه بإشعاعات ضارة. الآن تظهر دراسة جديدة، نشرت في مجلة ساينس، أن الشمس أقل نشاطا بشكل ملحوظ من النجوم الأخرى المماثلة.
في العديد من النجوم، يكون التباين الملحوظ في السطوع ناتجًا عن مجالها المغناطيسي الداخلي. عندما تنفجر أجزاء من الحقل الوراثي عبر مقدمة النجم، يمكن أن يؤدي ذلك إلى ظهور مناطق مظلمة تسمى البقع النجمية أو مناطق أكثر سطوعًا (تسمى paculae) في الغلاف الجوي للنجم. أثناء دوران النجم حول محوره، تمر المناطق المضيئة والمظلمة عبر سطح النجم من وجهة نظرنا، مما يسبب تغيرًا دوريًا في سطوع النجم نتيجة لذلك.
بعض الأمثلة الأكثر تطرفًا للنجوم المتغيرة هي النجوم الثنائية والنجوم النابضة. في الحالة الأولى، يكون اختلاف الضوء نتيجة لتأثير خارجي: زوج من النجوم يدور حول مركز كتلته المشترك يخفي بشكل متكرر بعضًا من ضوء شريكه من وجهة نظرنا. إذا لاحظت مسارًا مستقيمًا أمام خط الحافة (الحافة)، فسيظهر أن سطوع النجم يتناقص بشكل ملحوظ على فترات منتظمة.
في النجم النابض، يكون للضوء المتغير سبب داخلي: ينبض النجم حرفيًا للداخل والخارج، ويصبح أكبر ثم أصغر، وأكثر سطوعًا ثم أكثر خفوتًا، مع نمط منتظم من تغير السطوع. يمكن أن يختلف سطوع النجوم النابضة بعامل عشرة أو أكثر في كل دورة. يعد كلا النوعين من النجوم أهدافًا مفضلة لعلماء الفلك، لأنه يمكن استخدام اختلافات الضوء الخاصة بهم لدراسة ديناميكيات أو بنية الأنظمة النجمية.
الهدوء الذي يسبق العاصفة؟
لكن حجم تباين سطوع النجوم بسبب البقع الساطعة والداكنة التي تتحرك عبر خط رؤيتنا عادة ما يكون أصغر بكثير. يتغير سطوع الشمس بنسبة جزء من النسبة المئوية فقط أثناء دورانها كل 24 يومًا. وحتى مثل هذه التغييرات الصغيرة يمكن أن تؤثر على مناخ الأرض على فترات زمنية تمتد لعقود أو على كيمياء غلافها الجوي على فترات زمنية قصيرة تصل إلى أشهر أو أيام.
لدينا سجلات للبقع الشمسية تعود إلى عام 1610، وهي تظهر أن الشمس تمر بانتظام بدورة كل 11 عامًا حيث يصل عدد البقع الشمسية المتقطعة إلى الحد الأقصى ثم تختفي تمامًا تقريبًا. عندما تكون البقع الشمسية في ذروتها، تكون الشمس نشطة بشكل خاص - وتكون انفجارات الضوء التي تسمى التوهجات الشمسية والانبعاثات الجماعية من الشمس أكثر شيوعًا. يمكن أن يكون لها تأثير كبير على حياتنا هنا على الأرض. بالإضافة إلى التسبب في الشفق القطبي الشمالي، يمكنها أيضًا تعطيل الأقمار الصناعية وإتلاف خطوط الكهرباء.
في الدراسة الجديدة، قارن الباحثون سجل سطوع الشمس على مدار 140 عامًا مع منحنيات الضوء لمجموعة من الشموس الشقيقة التي تم الحصول عليها من ملاحظات القمر الصناعي كيبلر على مدى أربع سنوات. ونظروا إلى النجوم التي تتشابه درجة حرارتها وكتلتها ونصف قطرها وعمرها مع الشمس، واختاروا 349 نجمًا تم قياس فترة دورانها بين 20 و30 يومًا.
قام علماء الفلك بقياس نطاق التباين من 0 (لا يوجد تغيير في السطوع) إلى 0.75%، بمتوسط حوالي 0.36%. ومن خلال أخذ مقاطع عشوائية مدتها أربع سنوات من منحنى ضوء الشمس، وجدوا أن الاختلاف النموذجي لسطوع الشمس كان 0.07% فقط، ولم تكن القيمة القصوى أكثر من 0.20% أيضًا. ولذلك استنتجوا أن معظم النجوم من نفس نوع الشمس تكون أكثر نشاطًا من الشمس.
MPS/hormesdesign.de
اختلاف سطوع الشمس مقارنة بالنجم KIC 7849521.
MPS/hormesdesign.de
فهل يعني هذا أن الشمس تختلف حقًا عن النجوم الأخرى من نفس النوع؟ يعرف علماء الفلك أنه مع تقدم النجوم في السن، يتباطأ دورانها وتصبح أقل نشاطا مغناطيسيا. وفي مرحلة ما قد ينتقلون إلى مرحلة جديدة من النشاط القليل جدًا، ولكننا لا نعرف بالضبط متى يحدث هذا التغيير. وربما تقترب الشمس من هذه المرحلة من حياتها. وبدلاً من ذلك، ربما يكون السبب ببساطة هو أنهم خلال 140 عامًا من البيانات الشمسية التي استخدموها، أخذوا عينات فقط من فترة هادئة نسبيًا من النشاط الشمسي - وربما كان أكثر نشاطًا في أوقات أخرى؟
وهذا الاحتمال أكثر إثارة للقلق. قد يعني هذا أن الشمس يمكن أن تمر بفترات يكون فيها تقلبها أكبر بكثير، مع زيادة مقابلة في النشاط المغناطيسي وانبعاثات أقوى يمكن أن تعطل الحياة هنا على الأرض.
ربما يكون هناك بعض الارتياح في حقيقة أن قياسات بعض النظائر - وهي أشكال مختلفة من العناصر الكيميائية ذات النوى الأثقل أو الأخف وزنا - على الأرض يمكن استخدامها لتتبع نشاط الشمس على مدى 9000 سنة الماضية. ووجدوا أن تباين سطوع الشمس لم يتغير بشكل ملحوظ في هذا الجدول الزمني أيضًا.
إن فهم تنوع النجوم أمر ضروري لتقييم مدى صلاحية الكواكب خارج المجموعة الشمسية للسكن. في الحالات القصوى، يمكن للانفجارات النجمية إزالة الغلاف الجوي لنجم صالح للسكن. الكوكب المكتشف مؤخرًا والذي يدور حول أقرب نجم، Proxima Centauri b، على سبيل المثال، يقع في المنطقة الصالحة للسكن لنجمه، لكن Proxima Centauri نفسه نجم نشط للغاية ومن المحتمل أن الكوكب يتعرض للإشعاع الضار الناتج عن الانفجارات النجمية.
قد يشير هذا البحث الجديد إلى أن النجوم غير النشطة جدًا مثل الشمس فقط هي التي من المحتمل أن تمتلك كواكب صالحة للسكن. وربما ينبغي لنا أن نكون شاكرين لأن الشمس من بين أهدأ إخوانها.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 9
عليك أن تطلب من الله أن يغير البطاريات لتتناسب مع الشمس. إنها تفرغ في منتصفنا طوال الوقت.
أتفق مع مجهول مجهول... معروف أنهم يرشون، ألم تلاحظوا أن كل يوم هناك أفق أب؟ هل تعلم أنه يتم رش الزئبق؟ لماذا؟؟؟
أين هو هذا الشيخوخة الساخنة yeeeeee
مستخدم مجهول (غير معروف)
ماذا تفعل في موقع الأشخاص الأذكياء؟
هيلا
ولا يعتمد الحكم على الملاحظات فقط، بل يعتمد على النظريات. نلاحظ الظواهر ونطور تفسيرات للملاحظات - والأهم من ذلك - نتحقق مما إذا كانت استنتاجات تفسيراتنا صحيحة.
على سبيل المثال: تنبأ تفسير الانفجار الأعظم بأن إشعاعًا بتردد معين يمكن رؤيته على مسافة معينة - وبالفعل تم اكتشاف هذا الإشعاع.
لا شيء يصبح قديمًا، يتم رشه بلا نهاية بواسطة عدد لا يحصى من الطائرات النفاثة، والسحب البيضاء لإخفاء ضوء الشمس... هندسة المناخ
بعض الأخبار الكاذبة في المقالات.
ألم ترى السماء بيضاء؟
ألم تر أن الشمس قد حجبتها عمداً؟
ومن نحن لنحكم على الشمس بناءً على 140 عامًا من المراقبة؟ نحن بقعة من الغبار في الكون. يجب عليك النظر الى الصورة الكبيرة.
لذلك، بعد مليون سنة أخرى لن يكون هناك بحر متوسط، وبعد مليار سنة أخرى سيتعين علينا البحث عن كوكب آخر. كل هذا إذا نجونا.
يتم بناء جزيئات الحمض النووي بحيث تبقى في مساحتها بأي ثمن تقريبًا. وعلى حساب إخماد الإنتروبيا في الخارج في مساحتهم المحدودة، فإنهم يتأكدون من زيادة الإنتروبيا. في حالة تدمير كوكب ما، فمن الممكن أن ينتقل الحمض النووي إلى كوكب آخر عبر الصخور، ولكن فقط كأدنى أشكال الحياة.
وربما كان لنشاط الشمس دور في تشتيت الغلاف الجوي للمريخ