خبر فوری: کشف راز جدید خورشید! دانشمندان ترکیبش را بازسازی کردند

مطالعات نو درباره اجزای تشکیل‌دهنده خورشید

تیمی تحت نظارت مؤسسه تحقیقات جنوب غربی (SwRI) داده‌های مربوط به ترکیبات اولیه، از جمله اجرام موجود در کمربند کویپر، سیارک‌ها و دنباله‌دارها را با اطلاعات تازه به‌دست‌آمده از خورشید تلفیق کرده تا به یک ترکیب نوین از خورشید دست پیدا کنند. این ترکیب جدید، برای نخستین بار، این امکان را فراهم می‌آورد که مقادیر اندازه‌گیری‌شده از طریق طیف‌سنجی و هلیوسایزمولوژی به هم نزدیک شوند. هلیوسایزمولوژی، با تجزیه‌وتحلیل امواجی که درون خورشید در حرکت‌اند، درون این ستاره را کاوش می‌کند؛ درحالی‌که طیف‌سنجی، ترکیب سطحی را بر اساس امضای طیفی تولیدشده از هر عنصر شیمیایی آشکار می‌سازد.

مقاله مربوط به این پژوهش که به مشکل دیرینه‌ی “فراوانی خورشیدی” می‌پردازد، در نشریه AAS Astrophysical Journal منتشر شده است. دکتر نگوک ترونگ، محقق فوق دکتری در SwRI، اظهار داشت: “این اولین بار است که چنین تحلیل بین‌رشته‌ای انجام می‌شود و حجم وسیعی از داده‌ها، نشان‌دهنده‌ی این است که سطوح بیشتری از کربن، نیتروژن و اکسیژن در خورشید موجود است، نسبت به آن‌چه قبلا تصور می‌شد.”

وی در ادامه افزود: “مدل‌های شکل‌گیری منظومه شمسی، با استفاده از ترکیب جدید خورشیدی، با موفقیت توانستند ترکیب اجرام بزرگ کمربند کویپر (KBO) و شهاب‌سنگ‌های کربن‌دار را بازسازی کنند، با توجه به نمونه‌های تازه‌ای که از سیارک‌های ریوگو و بنو به‌دست‌آمده‌است. این نمونه‌ها توسط مأموریت‌های هایابوسا-2 از آژانس فضایی ژاپن (JAXA) و OSIRIS-REx از ناسا به دست آمده‌اند.”

برای دستیابی به این کشف، تیم تحقیقاتی اندازه‌گیری‌های جدیدی را از نوترینوهای خورشیدی و اطلاعات مربوط به ترکیب باد خورشیدی از مأموریت جنسیس ناسا، با میزان آب موجود در شهاب‌سنگ‌های ابتدایی که از بیرون منظومه شمسی آمده‌اند، ترکیب کردند. آن‌ها همچنین از چگالی اجرام بزرگ کمربند کویپر، مثل پلوتو و قمرش، شارون، که توسط مأموریت نیوهورایزنز ناسا تعیین شده بود، استفاده کردند.

ترونگ گفت: “این کار، پیش‌بینی‌های قابل آزمایشی را برای اندازه‌گیری‌های آینده هلیوسایزمولوژی، نوترینوهای خورشیدی و شیمی‌کوزمیک فراهم می‌کند، که شامل مأموریت‌های آتی بازگشت نمونه از دنباله‌دارها خواهد بود.”

ترکیب خورشید و درک سامانه‌های سیاره‌ای

ترکیب خورشیدی برای کالیبره کردن ستاره‌های دیگر و درک ترکیب و چگونگی شکل‌گیری اجرام موجود در منظومه شمسی به‌کار می‌رود. این پیشرفت‌ها، به ما در درک بهتری از شیمی ابر خورشیدی اولیه و چگونگی شکل‌گیری بسیاری از اجرام منظومه شمسی کمک می‌کند.

تیم تحقیقاتی، نقش ترکیبات آلی پایدار و قیرمانند را به‌عنوان حامل اصلی کربن در ابر پیش‌خورشیدی بررسی کرد. مدل‌های تشکیل منظومه شمسی که از اندازه‌گیری‌های ترکیبات آلی دنباله‌دار 67P/Churyumov-Gerasimenko و نسبت‌های ترکیب خورشیدی به‌طور گسترده استفاده می‌کنند، نتوانسته‌اند منظومه متراکم و سنگی پلوتو-شارون را تولید کنند.

دکتر کریستوفر گلین از SwRI، که متخصص شیمی حوزه‌ی زمین‌شناسی سیاره‌ای است، گفت: “با این پژوهش، فکر می‌کنیم که سرانجام ترکیب عناصر شیمیایی که منظومه شمسی را ساخته‌اند، را درک کرده‌ایم.” او افزود: “این ترکیب شامل کربن، نیتروژن و اکسیژن بیشتری نسبت به آن‌چه که در حال حاضر تصور می‌شود، هست. این دانش جدید، پایه‌ی مستحکم‌تری برای فهمیدن این‌که فراوانی عناصر در جو سیارات غول‌پیکر چه اطلاعاتی می‌تواند به ما بدهد، فراهم می‌کند. ما اکنون به اورانوس — مقصد بعدی ناسا— و فراتر از آن نگاه کرده‌ایم.”

در جستجوی سیارات فراخورشیدی قابل سکونت، دانشمندان با استفاده از طیف‌سنجی، فراوانی عناصر در ستاره‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند تا بفهمند سیاراتی که به دور یک ستاره در گردش هستند، از چه موادی ساخته شده‌اند و از ترکیب ستاره به‌عنوان نماینده‌ای برای سیارات پیرامونش استفاده می‌کنند. ترونگ گفت: “یافته‌های ما تأثیر قابل توجهی بر ادراک ما از چگونگی شکل‌گیری و تکامل ستاره‌های دیگر و سامانه‌های سیاره‌ای خواهد داشت و حتی این امکان را برایمان فراهم می‌کند که دیدگاهی گسترده‌تر از تکامل شیمیایی کهکشانی داشته‌باشیم.”

یک دانشمند وابسته به دانشگاه کرنل در این تحقیق مشارکت داشت که توسط برنامه‌ی تحقیقات داخلی و توسعه SwRI و بنیاد Heising-Simons پشتیبانی شده است.