خورشید، ستاره‌ی دوست داشتنی منظومه‌ی شمسی که در کنار آب، حیات ما به وجود آن و فاصله‌اش از زمین بستگی دارد، نور لذت بخشش را از فرآیندهایی کسب می‌کند که شاید برخی از آنها بسیار دور از انتظار باشند. عامل ایجاد انرژی در خورشید فرآیند هم‌جوشی هسته‌ای است؛ فرآیندی که در آن دو هسته‌ سبک با هم یکی می‌شوند و هسته‌ی عنصری سنگین‌تر را می‌سازند. در همین راستا و برای اولین بار دانشمندان پژوهشی انجام داده‌اند تا به صورت دقیق بتوانند فرایند هم‌جوشی‌ هسته‌ای این ستاره را تحلیل نمایند.

فرآیند هم‌جوشی می‌تواند بین انواع مختلف هسته‌های سبکتر جدول تناوبی رخ دهد، هر چند هر یک به شرایط خاصی نیاز دارد. اولین و فراوان‌ترین همجوشی که در طبیعت و بخصوص در ستاره‌ها رخ می‌دهد، هم‌جوشی بین هسته‌های هیدروژن برای ایجاد هسته‌ی هلیوم است. با نزدیک شدن به پایان عمر ستاره‌ها، به مرور میزان هم‌جوشی و انرژی تولید شده در آنها کم شده و ستاره به سمت ایستگاه نهایی خود پیش می‌رود. خورشید هم از این قاعده مستثنی نیست و انرژی‌اش را از طریق هم‌جوشی هسته‌ای بدست می‌آورد. 

حالا دانشمندان برای اولین بار موفق شدند نوع همجوشی هسته‌ای را که در خورشید رخ می‌دهد، شناسایی کنند. نتایج این پژوهش که روز چهارشنبه در مجله‌ی نیچر به چاپ رسید، نشان می‌دهد در ستاره‌ای که در مرکز منظورمه‌ی شمسی قرار دارد، هم‌جوشی هسته‌ای از نوع چرخه‌ی کربن-نیتروژن-اکسیژن (CNO) است. عناصری در این فرآیند نقش دارند که از آنچه محققان برای ستاره‌هایی با جرم شبیه به جرم خورشید انتظار دارند، سنگین‌تر است.

چرخه‌ی CNO در سال‌های دهه‌ی ۱۹۳۰ پیش‌بینی و فرض شده، اما تاکنون وجود آن به صورت تجربی اثبات نشده بود؛ این پژوهش به صورت تجربی ثابت کرده که چرخه‌ی CNO در طبیعت وجود دارد. چرخه‌ی CNO یکی از دو نوع واکنش هسته‌ای است که باعث می‌شود هیدروژن به هلیوم تبدیل شود. نوع دیگر این واکنش‌ها با نام پروتون-پروتون شناخته می‌شود و تا کنون تصور می‌شد خورشید تمام انرژی‌اش را از این طریق تأمین می‌کند.

1000px-CNO_Cycle.jpg

بنابر گزارش دانشگاه Massachusetts Amherst پیش از این برای بررسی واکنش هم‌جوشی در خورشید از روش‌های اندازه‌گیری غیرمستقیم استفاده می‌شد که همگی به نتایجی بعضاً ناسازگار با یکدیگر ختم می‌شدند. اما در مطالعه‌ای که نتایج آن اخیراً به چاپ رسیده، برای بررسی هم‌جوشی از نوترینوهایی استفاده شده که مستقیماً از خورشید متصاعد می‌شوند.

نوترینوها ذرات بنیادیِ زیراتمیِ بسیار سبکی هستند که پیوسته توسط خورشید و دیگر اجرام آسمانی تولید و به اطراف منتشر می‌شوند، اما به دلیل ویژگی‌های فیزیکی خود می‌توانند از میان همه اجسامی که ما با چشم می‌بینیم از جمله کره زمین و حتی بدن انسان، عبور کنند.

در این پژوهش تیمی با بیش از ۱۰۰ عضو تلاش کرده‌اند نوترینوهای حاصل از فرآیند CNO را آشکارسازی نمایند. آنها برای این هدف از آشکارساز Borexino که در ایتالیا و در آزمایشگاه تخصصی زیرزمینی خاصی قرار گرفته استفاده نمودند. اطلاعاتی که تا پیش از این وجود داشت حاکی از آن بود که چرخه‌ی CNO تنها در ستاره‌هایی اتفاق می‌افتد که نسبت به خورشید، حاوی عناصر سنگین‌تر باشند. به همین علت مشاهده‌ی این چرخه در خورشید بسیار قابل توجه است.

آندرا پوکار، فیزیکدان دانشگاه UMass Amherst در این زمینه می‌گوید:

اثبات اینکه فرآيند CNO در خورشید رخ می‌دهد و انرژی تولید می‌کند، آن هم در حالی که حدود یک درصد عمل می‌کند، باعث می‌شود این اطمینان را بدست آوریم که واقعاً می‌دانیم ستاره‌ها چگونه کار می‌کنند.

دانشمندان پیش از این هم می‌دانستند که هم‌جوشی هیدروژن و ایجاد هلیوم در ستاره‌ها باعث انتشار نوترینوها می‌شود؛ فرآیندی که ویژگی مشخصه‌ی ستاره‌های سبکتر است و باعث ساطع شدن تقریباً ۹۹ درصد از انرژی خورشید می‌شود. اما سؤال این بود که تبدیل هیدروژن به هیلوم چگونه رخ می‌دهد، سؤالی که پاسخی شگفت‌آور داشت.

برنامه زمانی قبلی Borexino به نحوی تنظیم شده بود تا این آشکارساز ماه آینده به فعالیت خود پایان دهد، اما کشف جدید محققان از چرخه‌ی CNO در خورشید باعث شد تا محققان همچنان به فعالیت خود در زمینه این پژوهش ادامه دهد. این تحقیق همچنین باعث می‌شود درک و دانش دانشمندان از کیهان جانی تازه بگیرد و بتوانیم به صورت غیرمستقیم به اطلاعات بیشتر در مورد نحوه کار مکانیزم حجم مواد موجود در گیتی (مشاهده پذیر و غیر مشاهده پذیر) و پراکندگی کهکشان‌ها پی ببریم.

 

نظر خود را اضافه کنید.

ارسال نظر بدون عضویت در سایت

0

نظرات (1)

ورود به شهرسخت‌افزار

ثبت نام در شهر سخت افزار
ورود به شهر سخت افزار

ثبت نام در شهر سخت افزار

نام و نام خانوادگی(*)
لطفا نام خود را وارد کنید

ایمیل(*)
لطفا ایمیل خود را به درستی وارد کنید

رمز عبور(*)
لطفا رمز عبور خود را وارد کنید

شماره موبایل
Invalid Input

جزو کدام دسته از اشخاص هستید؟(*)

لطفا یکی از موارد را انتخاب کنید