maxresdefault-323

موجات الجاذبية هي تموجات في نسيج الزمكان تتولد عن تسارع الأجسام الضخمة. يمكن أن يكشف انتشار موجات الجاذبية عبر المادة عن التموجات في الزمكان الناتجة عن الانفجار العظيم.

استخدم علماء فيزياء البلازما معرفتهم بانتشار الموجات الكهرومغناطيسية عبر البلازما لتطوير معادلات يمكن أن تصف سلوك موجات الجاذبية في أثناء انتقالها عبر النجوم والغازات في الفضاء. توفر هذه الدراسة إطارًا نظريًا لدراسة تأثيرات موجات الجاذبية على المادة، يمكنه المساعدة على تحديد الملاحظات المحتملة لهذه الموجات في المستقبل.

يمكن أن تكشف هذه المؤشرات عن موجات الجاذبية الغامضة التي تتعدى قدرتنا المحدودة على فهمها. وتشمل الموجات الضخمة منخفضة التردد الناتجة عن اندماج الثقوب السوداء الهائلة والاهتزازات الأصغر التي تسببها ثنائيات الأقزام البيضاء التي تدور حول بعضها البعض، والرنين الهائل الناتج عن توسع الكون بجزء من الثانية بعد الانفجار العظيم.

يشرح عالم الفيزياء ديبين غارغ من جامعة برينستون: «على الرغم من أننا لا نستطيع رؤية الكون المبكر مباشرةً، فقد نتمكن من الحصول على لمحة غير مباشرة عنه، بملاحظة تأثير موجات الجاذبية من تلك الفترة الزمنية على المادة والإشعاع الذي ما يزال بإمكاننا رصده اليوم».

في عام 2015، اكتشف العلماء موجات الجاذبية لأول مرة، التي نتجت عن اصطدام ثقبين أسودين بكتلة إجمالية تبلغ حوالي 30 ضعف كتلة الشمس. يُعد آينشتاين مكتشف هذه الموجات، التي تشبه التموجات في البركة، وتنتج عن تمدد وتقلص الزمكان بسبب تأثير الجاذبية بحدث هائل.

لم تكن الأداة المستخدمة للكشف عن هذه الموجات تلسكوبًا تقليديًا، بل كانت مجموعةً متطورةً من الليزرات والمرايا التي صممت للاستجابة لتشوهات الزمكان التي تنتج نمطًا يمكن التعرف عليه ويمكن للعلماء استخدامه لتحليل وتحديد خصائص مصدر موجات الجاذبية. ومع ذلك، فإن التكنولوجيا المستخدمة في اكتشاف هذه الموجات محدودة حاليًا ولا يمكنها إلا اكتشاف موجات الجاذبية الناتجة عن اصطدام الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية.

في حين وجود العديد من المصادر الأخرى لموجات الجاذبية، فإنها حاليًا خارجة عن قدرتنا على كشفها. ومع ذلك، خلال بحثهم عن اندماج البلازما، اكتشف الفيزيائيان ديبن غارغ وإيليا دودين من جامعة برينستون طريقة جديدة محتملة لمراقبة هذه الموجات الخفية ورصدها.

قد يصبح اندماج البلازما مصدرًا للطاقة النظيفة للعالم، لكنه ما يزال في مراحله الأولى من التطور.

لتحقيق تقدم في هذا المجال، يحتاج العلماء إلى نموذج شامل لوصف كيفية تحرك الموجات الكهرومغناطيسية عبر البلازما. لقد وجد أن هذه العملية تشبه إلى حد ما الطريقة التي تتحرك بها موجات الجاذبية خلال المادة.

يوضح غارغ أنهم استخدموا آلات استُخدمت لدراسة موجات البلازما لحل مشكلة تتعلق بموجات الجاذبية. تشير النتائج إلى أنه عند انتقال موجات الجاذبية عبر المادة، يمكن أن تسبب تغيرًا ملحوظًا، مثل التغيرات في الضوء من النجوم أو سحب الغاز بين النجوم. الأمر لا يجعل من الممكن فقط اكتشاف موجات الجاذبية التي يصعب الوصول إليها حاليًا، بل يمنح العلماء أيضًا طريقة جديدة لدراسة النجوم. على سبيل المثال، الطريقة التي يتأثر بها الضوء القادم من النجوم بموجات الجاذبية يمكن أن توفر نظرة ثاقبة على البنية الداخلية للنجم وكثافته.

من الصعب مراقبة ما بداخل النجوم، لكن يعتقد الباحثون أن موجات الجاذبية يمكن أن تكون أداة قيمة لعلماء الفلك. يمكن أن تساعدنا الدراسة أيضًا على فهم اندماج الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية فهمًا أفضل، وهي أحداث يمكننا اكتشافها.

اكتشف العالمان طريقة جديدة متعددة الاستخدامات ومهمة لفهم الكون. وهم يخططون للمضي قدمًا باستخدام هذه الطريقة لتحليل البيانات الفعلية.

يقول دودين: «اعتقدت أن الأمر سيكون مشروعًا صغيرًا مدته ستة أشهر لطالب دراسات عليا بهدف حل أمر بسيط. ولكن بمجرد أن بدأنا التعمق في الموضوع، أدركنا أنه لم يتم فهم سوى القليل جدًا حول المشكلة، ويمكننا القيام ببعض الأعمال النظرية الأساسية هنا».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/موجات-الجاذبية-بماذا-أفادنا-اكتشاف-أم/">موجات الجاذبية - بماذا أفادنا اكتشاف أمواج الجاذبية ؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/موجات-الجاذبية-والنجوم-النيوترونية/">دراسة تصادم النجوم النيوترونية لفهم الموجات الجاذبية الناتجة عن هذه الظاهرة الكونية</a>

ترجمة: عبدالله محمد

تدقيق: دوري شديد

<a href="https://www.sciencealert.com/ripples-in-space-time-could-actually-reveal-when-time-began">المصدر</a>

دراسة موجات الجاذبية التي تحصل في الزمكان لمعرفة لحظة بداية الزمن

Quantum-image1

تتفاعل جزيئات الضوء المعروفة بالفوتونات مع الغلوونات عبر مجموعة من التقلبات الكمية، وهي الجزيئات التي تحافظ على ترابط البروتونات والنيوترونات معًا داخل النواة.

تولد تلك التفاعلات جزيئًا وسيطًا يضمحل بسرعة إلى جسيمي بايون مختلفين في الشحنة وعبر قياس زاوية ضرب البايونيين لجهاز (RHIC) يمكن للعلماء الحصول على معلومات مهمة حول الفوتونات واستخدام ذلك لرسم خريطة لترتيب الغلوونات داخل النواة بدقة أعلى من أي وقت مضى.

يشير جيمس دانيال براندنبورغ، الفيزيائي الذي عَمِل في مختبر بروكهافن والعضو في STAR والأستاذ المساعد في جامعة ولاية أوهايو إلى أن: «الطريقة المستخدمة في هذه التجربة تشبه الطريقة التي استخدمها الأطباء لفحص الدماغ وأجزاء أخرى من الجسم عبر التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني».

وبدلًا من النظر إلى داخل الجسم، تُستخدم هذه الطريقة لفحص الميزات بمقياس الفمتومتر، ما يعادل أربعة أجزاء من المليون من المتر، وهو حجم البروتون الفردي.

اكتشف علماء "STAR" غير الطبيعي، فقد لاحظوا نوعًا جديدًا تمامًا من التداخلات الكمية التي تجعل قياساتهم ممكنة، إذ لاحظوا أنه رغم أن الجسيمين الخارجيان لهما شحنة مختلفة وتركيب جزئيات مختلف، فإنهما يُظهران أنماط تداخل تشير إلى أن هذه الجسيمات متشابكة أو متزامنة مع بعضها.

قد يكون لهذا الاكتشاف الذي قام به الفيزيائي "بروكهافن" والمتعاون مع "زانج بو"، آثارًا أوسع وتتجاوز الهدف الطموح لرسم خرائط بناء المادة.

هذا الاكتشاف للتشابك بين الجسيمات غير المتشابهة من قبل علماء فيزياء "STAR"، قد يكون له العديد من التطبيقات العملية، إذ يعمل العديد من العلماء على تسخير خصائص التشابك؛ لإنشاء أدوات اتصال وأجهزة حاسوب أكثر قوة مما هو موجود اليوم.

وتلك الملاحظة التجريبية الأولى على الإطلاق للتشابك بين الجسيمات غير المتشابهة التي تختلف عن الملاحظات التي أجريت في الماضي، بما في ذلك تداخل أشعة الليزر ذات الأطوال الموجية المختلفة التي لوحظت بين الفوتونات أو الإلكترونات المتطابقة.
<h3>تسليط الضوء على الغلوونات</h3>
المصادم الأيوني الثقيل النسبي (RHIC) هو منشأة يديرها مكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، إذ يمكن للفيزيائيين دراسة أصغر وحدات التكوين الأساسية للمادة، وهي الكواركات والغلونات التي تشكل البروتونات والنيوترونات.

يتحقق ذلك عن طريق تحطم نوى الذرات الثقيلة مثل الذهب الذي يسافر بسرعة قريبة من سرعة الضوء في اتجاهين متعاكسين حول المصادم.

يمكن لشدة هذه الاصطدامات أن تُذيب الحدود بين البروتونات الفردية والنيوترونات؛ ما يسمح للعلماء بدراسة الكواركات والغلوونات كما كانت موجودة في الكون المبكر قبل تشكل البروتونات والنيوترونات.

يهتم الفيزيائيون النوويون أيضًا بفهم سلوك الكواركات والغلوونات داخل الأنوية الذرية كما هي موجودة اليوم، لفهم القوة التي تربط هذه الجسيمات معًا بصورة أفضل.

يشير اكتشاف حديث باستخدام سحب الفوتونات التي تحيط بأيونات RHIC السريعة إلى طريقة لاستخدام جسيمات الضوء هذه؛ لاكتساب نظرة ثاقبة إلى البنية الداخلية للنواة.

الفكرة هي أنه في حالة مرور أيونين من الذهب عن قرب دون الاصطدام، يمكن للفوتونات المحيطة بأيون واحد أن تتحقق من البنية الداخلية للآخر.

أضاف زو: «أوضحنا أن تلك الفوتونات مستقطبة، مجالها الكهربائي يشع إلى الخارج من مركز الأيون، الآن نستخدم هذه الأداة، الضوء المستقطب؛ لتصوير النوى بفعالية بطاقة عالية».

تسمح طريقة التصوير الجديدة هذه للعلماء بدراسة سلوك الكواركات والغلوونات في النوى الذرية بطريقة أكثر تفصيلًا ودقة من أي وقت مضى.

توفر القدرة على قياس اتجاه استقطاب الفوتونات بدقة عالية مستوى جديدًا من الفهم حول توزيع الغلوونات داخل النوى، وكيف أنها تجمع اللبنات الأساسية للمادة معًا.

هذه الطريقة الجديدة للتصوير ثنائي الأبعاد لديها القدرة على تطوير فهمنا للفيزياء النووية بصورة كبيرة.

قال براندنبورغ: «جميع القياسات السابقة، التي لم نعرف فيها اتجاه الاستقطاب، قاست كثافة الغلوونات بمثابته متوسطًا -دالةً في المسافة من مركز النواة، هذه صورة ذات بعد واحد-».

كان هذا التناقض بين الحجم المقاس للنواة والحجم المتوقع بناءً على النماذج النظرية وقياسات توزيع الشحنة نتيجة مهمة.

يقترح أنه قد يكون هناك فهم أعمق يمكن اكتسابه حول سلوك وخصائص الكواركات والغلوونات داخل النوى الذرية.

قد تساعد الأبحاث الإضافية باستخدام هذه الطريقة الجديدة لتصوير النوى باستخدام الضوء المستقطب على إلقاء الضوء علي هذه الألغاز وحلها.

قال براندنبورغ: «باستخدام تقنية التصوير ثنائي الأبعاد، تمكنا من حل اللغز الذي دام 20 عامًا حول سبب حدوث ذلك».

تكشف القياسات الجديدة أن زخم وطاقة الفوتونات تؤثر في قياس توزيع الغلوون في النواة.

قد يؤدي هذا إلى صورة مشوهة للنواة إذا استُخدم اتجاه واحد فقط للقياس.

يمكن تجنب تأثيرات الفوتون عبر القياس في الاتجاه العرضي المتعامد مع حركة الفوتون، ما يوفر صورة أوضح وأكثر دقة لتوزيع الغلوون في النواة.

قال براندنبورغ: «الآن يمكن التقاط صورة والتمييز بين كثافة الغلوونات في زاوية معينة ونصف قطر».

أضاف: «الصور دقيقة جدًا، إذ يمكن البدء في رؤية الفرق بين مكان وجود البروتونات وأين تُوضَع النيوترونات داخل هذه النوى الكبيرة».

يقول العلماء إن الصور الجديدة تتطابق نوعيًا مع التوقعات النظرية باستخدام توزيع الغلوون، فضلًا عن قياسات توزيع الشحنة الكهربائية داخل النوى.
<h3>تفاصيل القياسات</h3>
يشير «اتجاه واحد» في الفقرة السابقة إلى اتجاه حركة الفوتونات.

في التجربة، يقيس الفيزيائيون توزيع الغلوون داخل النواة عبر النظر إلي تحلل جسيم يسمى rho، الذي ينتج عن تفاعل الفوتون والغلوون.

يعطي مجموع عزم الباونيين الناتج عن اضمحلال rho معلومات حول توزيع الغلوون وتأثير ضبابية الفوتون؛ لاستخراج توزيع الغلوون فقط.
يقيس العلماء الزاوية بين مسار إما +π أو π- ومسار rho، وكلما اقتربت تلك الزاوية من 90 درجة قلت ضبابية مسبار الفوتون.

عبر تتبع البيونات التي تأتي من جسيمات rho تتحرك في مجموعة من الزوايا والطاقات، يمكن للعلماء رسم خريطة لتوزيع الغلوون عبر النواة بأكملها.

لاحظ الفيزيائيون أن الدوال الموجية للجسيمات π+ وπ- كانت متشابكة، ما يعني أنها كانت متزامنة مع بعضها رغم كونها جسيمات مختلفة.

سمح هذا التشابك بملاحظة أنماط التداخل بين الجسيمين، ما أتاح بدوره للفيزيائيين قياس اتجاه استقطاب الفوتونات بدقة شديدة.

سمح لهم ذلك بإلقاء نظرة على توزيع الغلوون على طول اتجاه حركة الفوتون والعمودي عليه، ما أدى إلى تصوير ثنائي الأبعاد لتوزيع الغلوون في النواة وهو أكثر دقة بكثير من القياسات السابقة.

باختصار، يستخدم الفيزيائيون في RHIC الضوء المستقطب (الفوتونات)؛ لاستكشاف البنية الداخلية للنواة الذرية في أثناء مرورها ببعضها بسرعات عالية.

تتفاعل الفوتونات مع الغلوونات داخل النواة، منتجة جسيمين من rho يتحللان بسرعة إلى جسيمات π+ وπ-.

تتداخل الوظائف الموجية لهذه الجسيمات مع بعضها بطريقة تسمح للعلماء بقياس توزيع الغلوون في النواة.

أصبح التداخل ممكنًا عبر تشابك جسيمات π+ وπ- المشحونة، وهي ظاهرة تنفرد بها ميكانيكا الكم.

يوضح العلماء أن هذه الظاهرة ليست مثل التشابك، ما يعني وجود تفاعل مباشر بين جسيمي rho.

بدلًا من ذلك، ترتبط الدوال الموجية لـ π+ و π- من كل انحلال rho، ما يعني أن خصائصها مرتبطة ولكن ليس عبر التفاعل المباشر.

الارتباط هو نتيجة للمعلومات الكمومية لجزيئات rho الأصلية التي يُحتفظ بها في الدوال الموجية للجسيمات π+ و π-، ما يسمح للعلماء بملاحظة نمط التداخل ولاستخراج معلومات دقيقة حول توزيع الغلوون داخل النواة.

قال تشي يانغ، أحد المتعاونين مع STAR من جامعة شاندونغ في الصين: «لن نرى أي اتجاه متعلق باستقطاب الفوتون أو لن نكون قادرين على إجراء هذه القياسات الدقيقة».

القياسات المستقبلية في RHIC بجزيئات أثقل وأعمار مختلفة -وفي مصادم إلكترون أيون (EIC) الذي يُبنى في "بروكهيفن"- ستظهر توزيعات أكثر تفصيلًا للغلوونات داخل النوى وتختبر سيناريوهات أخرى محتملة للتداخل الكمي.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/العثور-على-جسيمات-غامضة-يُعتقد-أنها-تش/">العثور على جسيمات غامضة يُعتقد أنها تشكلت بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/ما-الذي-قد-تكشفه-التجربة-الملحمية-لمصا/">ما الذي قد تكشفه التجربة الملحمية لمصادم الجسيمات في الولايات المتحدة؟</a>

ترجمة: عبدالله محمد

تدقيق: تسبيح علي

<a href="https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230104154254.htm?fbclid=IwAR3AaInlPVlu7kYCQ1M29TkLJVg5SKRPNGrRla2EBjdUgErRAv_h65pXdig">المصدر</a>

باحثون يبتكرون طريقة جديدة لرؤية نواة الذرة ومكوناتها

weird-blue-spiral-spotted-in-hawaii-night-sky-japan-observatory-explains-mysterious-sighting

ربما يكون الشكل الحلزوني الأزرق الباهت -الذي لوحظ في سماء هاواي- مرتبطًا بإطلاق قمر صناعي تابع لشركة سبيس إكس.

في 18 يناير 2022، اكتشف المرصد الفلكي الوطني الياباني الدوامة الغامضة باستخدام تلسكوب سوبارو، بعد فترة وجيزة من إطلاق سبيس إكس صاروخ فالكون 9 الذي يحمل قمرًا صناعيًا عسكريًا كبيرًا لقوة الفضاء الأمريكية.

وفقًا لصحيفة الغارديان، صرح إيتشي تاناكا؛ الذي يعمل في المرصد الفلكي الوطني الياباني، إنه كان مشغولًا بمهام أخرى في ذلك المساء ولم يكن على دراية بذاك الشكل الحلزوني الغريب الذي ظهر في صورة التلسكوب ومع ذلك، أُبلغ لاحقًا بالظاهرة من خلال صورة حصلوا عليها من بث مباشر على YouTube.

قال تاناكا لصحيفة الغارديان:«عندما فتحت التطبيق، هذا ما شاهدته وكان حدثًا مدهشًا بالنسبة لي».

https://www.youtube.com/watch?v=Ko8FhK_3tfM

نشر حساب تلسكوب سوبارو صورةً للدوامة الكونية، وفيديو لتشكل الدوامة فوق بركان ماونا كيا، التي تبددت لاحقًا. وتبعًا لتغريدة من حساب التلسكوب في 19 يناير: «كاميرا سوبارو أساهي ستار التقطت دوامةً غامضةً فوق جبل ماونا كيا في هاواي».

رابط التغريدة:
<blockquote class="twitter-tweet">
<p dir="ltr" lang="en">On Jan 18, 2023 (HST), the Subaru-Asahi Star Camera captured a mysterious flying spiral over Maunakea, Hawai`i. The spiral seems to be related to the SpaceX company's launch of a new satellite.
Watch the video:<a href="https://t.co/851Gz7VojV">https://t.co/851Gz7VojV</a><a href="https://twitter.com/hashtag/SubaruTelescope?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw">#SubaruTelescope</a> <a href="https://t.co/Np58fxpX9e">pic.twitter.com/Np58fxpX9e</a></p>
— Subaru Telescope Eng (@SubaruTel_Eng) <a href="https://twitter.com/SubaruTel_Eng/status/1616178989118144512?ref_src=twsrc%5Etfw">January 19, 2023</a></blockquote>
<script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>

أُطلق الصاروخ في كيب كانافيرال في فلوريدا، ومع ذلك رد سكوت تيلي؛ الذي يتعقب الأقمار الصناعية، على التغريدة وأشار إلى أن الدوامة التي لوحظت فوق هاواي تتوافق بشكل وثيق مع موقع المرحلة الثانية من صاروخ فالكون 9 في ذلك الوقت. والمرحلة الثانية من الصاروخ مسؤولة عن دفع القمر الصناعي إلى مدار الأرض بعد أن ينفصل معزز المرحلة الأولى، ويعود إلى الأرض.

تكهنت شركة سبيس ويذر SpaceWeather.com؛ وهي منظمة تراقب رصد أحداث مثل هذه، أن الشكل الحلزوني (الدوامة) غير المعروف، ربما يكون ناتجًا عن المرحلة الأولى من إطلاق صاروخ فالكون 9 للوقود أثناء هبوطه.

وقد ذكرت صحيفة واشنطن بوست أن هذه ليست المرة الأولي التي يظهر فيها الشكل الحلزوني في السماء بعد إطلاق سبيس إكس، فبعد الإطلاق في فلوريدا في يونيو عام 2022، شوهدت دوامة مماثلة فوق كوينزتاون في نيوزيلندا.

صرح موقع سبيس ويذر أن هذه الاشكال الحلزونية أصبحت الآن «تحدث بتكرار منتظم فوق المحيط الهادئ» بسبب معدل إطلاق سبيس إكس المتسارع صواريخ فالكون 9.

لقد كانت صواريخ فالكون 9 سببًا في تكوين أنماط ملونة وخلابة، بما في ذلك تشكيل «حلقة الدخان» فوق وسط الولايات المتحدة، بحسب ما أفاد موقع سبيس ويذر.

قد يكون هذا الإطلاق مسؤولًا أيضًا عن تكوين دوامة نيوزيلندا.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/صاروخ-سبيس-إكس-في-طريقه-للاصطدام-بالقم/">صاروخ سبيس إكس في طريقه للاصطدام بالقمر بعد فقدان السيطرة عليه</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/سبيس-إكس-باتت-تمثل-عائقًا-أمام-الفلك/">«سبيس إكس» باتت تمثل عائقًا أمام الفلكيين بسبب كثافة الأقمار الصناعية!</a>

ترجمة: عبدالله محمد

تدقيق: منال توفيق الضللي

<a href="https://www.sciencealert.com/a-mysterious-whirlpool-appeared-over-hawaii-and-it-could-be-because-of-spacex">المصدر</a>

ما الجرم الحلزوني الأزرق الذي ظهر في سماء هاواي؟ وما علاقة شركة سبيس إكس بذلك؟

istock-929736216

ما مدى برودة الفضاء وسخونة الشمس؟ هذه أسئلة مثيرة للاهتمام. يحتوي نظامنا الشمسي على مجموعة من درجات الحرارة المتباينة بين المنخفضة والمرتفعة، على عكس البيئة المعتدلة التي نشهدها على الأرض.

تتكون الشمس من كتلة من الغاز والبلازما مع درجة حرارة تقارب 15 مليون درجة مئوية، وتبلغ درجة حرارة سطح الشمس 5530 درجة مئوية. لكن بالمقابل، تبلغ درجة حرارة الفضاء، أو ما يُعرف باسم درجة حرارة الخلفية الكونية، نحو -270 درجة مئوية، عندما تصل إلى مسافة معينة بعيدًا عن الغلاف الجوي للأرض.

لكن كيف يحدث هذا التباين الهائل في درجات الحرارة؟ ظل هذا التساؤل محيرًا للعلماء زمنًا طويلًا.

يوجد تفسير منطقي للتباين بين درجة حرارة الفضاء الخارجي والشمس. تنتقل الحرارة عبر الكون في شكل إشعاع، وهو موجات من الطاقة تنتقل في صورة أشعة تحت حمراء، تنتقل من الأجسام الأسخن إلى الأجسام الأبرد. عندما تتلامس موجات الإشعاع مع الجزيئات، فإنها تثيرها، ما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. بهذه الطريقة تنتقل حرارة الشمس إلى الأرض. لكن الإشعاع يؤدي فقط إلى تسخين الجزيئات والمواد الموجودة مباشرةً في مساره، تاركًا كل شيء آخر باردًا. مثلًا، تكون درجة الحرارة على كوكب عطارد ليلًا 530 درجة مئوية أقل من درجة حرارة الجانب الآخر المعرض للإشعاع.

على عكس درجات الحرارة القصوى للفضاء والشمس، يظل الجو على كوكب الأرض معتدلًا، سواءً باختلاف الليل والنهار أو في الفصول المتعاقبة. يرجع ذلك إلى حقيقة أن الحرارة تنتقل في كوكبنا بثلاث طرق، لا واحدة: التوصيل والحمل الحراري والإشعاع. عندما يسخن إشعاع الشمس جزيئات غلافنا الجوي، فإنها تنقل الطاقة الإضافية إلى الجزيئات المجاورة، ما يؤدي إلى تسخينها أيضًا. يُعرف انتقال الحرارة من جزيء إلى آخر بالتوصيل، ويخلق سلسلة من التفاعلات تسخن حتى المناطق الموجودة خارج مسار الأشعة القادمة مباشرةً من الشمس.

نظرًا إلى أن الفضاء فارغ، فإن جزيئات الغاز متناثرة فيه ومتباعدة جدًا ولا تتصادم معًا بانتظام. لهذا يؤدي الإشعاع إلى تسخين الجزيئات الموجودة في مسار الشمس مباشرةً، لكن هذه الحرارة لا تنتقل إلى الجزيئات الأخرى -أي إن التوصيل الحراري لا يحدث- بسبب تباعد الجزيئات وعدم وجود جزيئات كافية لإتمام عملية التوصيل. كذلك، نتيجة لانعدام الجاذبية في الفضاء، لا يحدث انتقال الحرارة بالحمل الحراري، وهو عملية نقل للحرارة تعتمد على الجاذبية، وهي الطريقة الأهم لتوزيع الحرارة على الأرض.

إليزابيث أبيل، المهندسة في مشروع (DART) التابع لناسا، كان عليها أن تضع كل هذه الأمور في الحسبان في أثناء عملها في مشروع مسبار باركر الشمسي.

مسبار باركر الشمسي، كما يدل الاسم، هو مسبار مهمته دراسة الشمس. يمر عبر الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للشمس، التي يُشار إليها باسم الهالة، لجمع المعلومات. في أبريل 2021، وصل المسبار إلى مسافة نحو 10.5 مليون كيلومتر من الشمس، ما يمثل أقرب مسافة وصلت إليها مركبة فضائية من الشمس على الإطلاق. يسمح الدرع الحراري للمسبار، الموضوع على أحد جوانب المسبار، بأن يكون هذا العمل الفذ ممكنًا.

قالت أبيل: «وظيفة الدرع الحراري هي التيقن من عدم لمس الإشعاع الشمسي لأي شيء على المركبة الفضائية» لهذا، مع أن الدرع الحراري يتعرض لحرارة شديدة، نحو 120 درجة مئوية، فإن المركبة الفضائية نفسها أبرد، إذ تبلغ درجة حرارتها نحو -150 درجة مئوية.

يمثل التباين الهائل بين الفضاء قارس البرودة والشمس اللاهبة تحديًا فريدًا. إذ تتطلب بعض أجزاء المركبة الفضائية أن تظل باردة لتجنب انقطاع التيار الكهربي، في حين يتطلب البعض الآخر وجود عناصر تدفئة للحفاظ على درجة حرارة مناسبة كي تعمل بكفاءة.

الاستعداد لوجود تقلبات في الحرارة تبلغ مئات الدرجات قد يبدو غريبًا، لكن هكذا هي الأمور في الفضاء. مع ذلك، تكمن الغرابة الحقيقية هنا على الأرض، فبين البرد القارس والحرارة اللاهبة، يحافظ غلافنا الجوي على درجة حرارة معتدلة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%ad%d9%8a%d8%a7%d8%a9-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b1%d9%8a%d8%ae/">لماذا لم نعثر على آثار حياة على سطح المريخ؟ </a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%b7%d8%a7%d9%82%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b8%d9%84%d9%85%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%ab%d9%82%d9%88%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d8%b3%d9%88%d8%af%d8%a7%d8%a1/">نظرية فيزيائية جديدة تقترح أن الطاقة المظلمة أصلها من الثقوب السوداء</a>

ترجمة: عبد الله محمد

تدقيق: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.popsci.com/why-is-space-cold-sun-hot/?fbclid=IwAR2sJknV6zj_YqfhHfiiHUrs2o-sb4JWMehSJFuP57HzF0ZpKde3wYw3FLI">المصدر</a>

عبدالله محمد

الأعمال

دراسة موجات الجاذبية التي تحصل في الزمكان لمعرفة لحظة بداية الزمن

باحثون يبتكرون طريقة جديدة لرؤية نواة الذرة ومكوناتها

ما الجرم الحلزوني الأزرق الذي ظهر في سماء هاواي؟ وما علاقة شركة سبيس إكس بذلك؟

لماذا الفضاء بارد جدًا بينما الشمس حارة جدًا؟