Amir Mohsen
متخصص بخش هواشناسی
دروازه های پنهان در میدان مغناطیسی زمین
یکی از موضوعات بسیار جذاب در فیلم ها و داستان های علمی-تخیلی "پورتال"ها (دروازه ها و یا مدخل های عبور) می باشند. آنها مانند دریچه ای مرموز و شگفت آور در نقطه ای از فضا و یا زمان باز شده و مسافران را با نقطه ای دیگر در دوردست ها پیوند می دهند. یک مدخل خوب، درواقع می تواند یک راه میانبر، یک راهنما یا دری به نقطه ای ناشناخته در جهان باشد. اگر براستی آنها وجود داشتند...
شاید تعجب کنید، اما تحقیقات جدید نشان می دهد که آنها تقریباً وجود دارند. و یکی از دانشمندان دانشگاه آیوا در پروژه ای که از طرف ناسا سرمایه گذاری شده است موفق به کشف روشی برای شناسایی و پیدا نمودن آنها شده است.
جک اسکادر، فیزیکدان پلاسما و محقق دانشگاه آیوا دراینباره می گوید: "ما آنها را نقاط ایکس، یا مناطق انتشار الکترون می نامیم. اینها مناطقی هستند که در آن میدان مغناطیسی زمین با میدان مغناطیسی خورشید اتصال برقرار نموده، و مسیری پیوسته را از سیاره ما به اتمسفر خورشید، در فاصله ای معادل 93 میلیون مایل دورتر ایجاد می کند ".
مشاهدات فضاپیمای THEMISمتعلق به سازمان فضایی آمریکا، و فضاپیمای اروپایی Cluster probes، چنین نشان می دهد که این دروازه های مغناطیسی روزانه ده-ها بار باز و بسته می شوند. آنها معمولاً در مکانی در فاصله ده ها هزار کیلومتری از زمین شناسایی شده و در نقطه ای واقع گشته اند که در آن میدان مغناطیسی اطراف زمین، با بادهای خورشیدی برخوردی ناگهانی و شدید دارد. اغلب این دروازه ها کوچک و کوتاه مدت بوده اما در این میان برخی از آنها نیز وسیع و در حالت پایدار می باشند. مقادیر بسیار عظیمی از ذرات پر انرژی می تواند از طریق این دهانه ها جریان یابد، جو بالایی زمین را گرم نماید، باعث ایجاد طوفان های مغناطیسی گردد، و شفق های قطبی بسیار درخشانی را نمایان گرداند.
ناسا هم اکنون در حال برنامه ریزی برای ماموریت فضایی به نام "MMS" است که در سال 2014 به مرحله پرتاب رسیده و هدف از آن برسی این پدیده است. در این ماموریت چهار فضاپیمایMMS به کمک آشکارسازهای ذرات پرانرژی و سنسورهای مغناطیسی، در مگنتوسفر قرار گرفته و این مدخل ها را احاطه می نمایند تا به چگونگی عملکرد آنها پی ببرند. این گامی بزرگ در علم نجوم و دانش کیهانی ما به شمار می آید.
اسکادر خاطرنشان می کند: " فقط یک مشکل وجود دارد: پیدا کردن آنها. مدخل های مغناطیسی، نامرئی، ناپایدار و گریزان هستند. بدون هیچ هشداری باز و بسته می شوند و هیچ نشانه راهنمایی برای هدایت ما به داخل آنها وجود ندارد".
(اما) در واقع نشانه های راهنما وجود دارد، و اسکادر آنها را یافته است.
از نمونه داده های بدست آمده از فضاپیمای قطبی ناسا در سال 1998 که سرنخ هایی حیاتی در یافتن نقاط ایکس مغناطیسی ارائه داد.
اسکادر برای یادگیری نحوه وقوع این رویدادها و شناسایی مکان دقیق آنها به برسی داده های بدست آمده از یک کاوشگر فضایی که به مدت بیش از 10 سال در مدار زمین در حال گردش بوده است پرداخته است. او در این باره چنین توضیح می دهد: " در اواخر دهه 90، فضاپیمای قطبی ناسا (Polar spacecraft/ فضاپیمای پولار) سال های زیادی را در مگنتوسفر زمین به سر می برد. این فضاپیما در طی ماموریت خود با نقاط-ایکس فراوانی مواجه گردید."
از آنجا که سنسورهای فضاپیمای پلار شباهت زیادی به سنسورهای MMS دارد، اسکادر تصمیم گرفت تا ببیند یک نقطه ایکس در این فضاپیمای ناسا چگونه مشاهده گشته است. او در اینباره می گوید: " با بکارگیری داده های فضاپیمای پولار، ما موفق به یافتن پنج ترکیب ساده از میدان مغناطیسی و اندازه گیری ذرات پرانرژی شدیم که به ما نقطه ایکس و منطقه انتشار الکترونی را نشان میدهد. در واقع یک فضاپیمای واحد، با تجهیزات مناسب، قادر به انجام این اندازه گیری ها می باشد."
این بدین معناست که تنها یک عضو از مجموعه مدارگردهای MMS کافیست تا با بکارگیری تجهیزات و امکانات شناسایی خود موفق به یافتن پرتال شده و همچنین به سایر فضاپیماهای مجموعه اطلاع دهد. برنامه ریزان این ماموریت مدت ها تصور می کردند که MMS ممکن است به حداقل زمانی معادل یک سال یا حتی بیشتر نیاز داشته باشد تا موفق به شناسایی این مدخل ها و آغاز مطالعه بر روی آنها شود. اما به لطف مطالعات و فعالیت های اسکادر این پروسه کوتاه شده و به MMS اجازه خواهد داد تا بدون هیچگونه تاخیری مطالعات خود را آغاز نماید.
این یک میانبر ارزشمند ازمیان بهترین دریچه های داستان های علمی-تخیلی است، اما این بار می دانیم که آنها واقعی هستند. و با نشانه های جدید راهنما، ما می دانیم که چگونه آنها را بیابیم.
منبع : سایت نجوم ایران
ترجمه شیوا خسروی از سایت رسمی ناسا
یکی از موضوعات بسیار جذاب در فیلم ها و داستان های علمی-تخیلی "پورتال"ها (دروازه ها و یا مدخل های عبور) می باشند. آنها مانند دریچه ای مرموز و شگفت آور در نقطه ای از فضا و یا زمان باز شده و مسافران را با نقطه ای دیگر در دوردست ها پیوند می دهند. یک مدخل خوب، درواقع می تواند یک راه میانبر، یک راهنما یا دری به نقطه ای ناشناخته در جهان باشد. اگر براستی آنها وجود داشتند...
شاید تعجب کنید، اما تحقیقات جدید نشان می دهد که آنها تقریباً وجود دارند. و یکی از دانشمندان دانشگاه آیوا در پروژه ای که از طرف ناسا سرمایه گذاری شده است موفق به کشف روشی برای شناسایی و پیدا نمودن آنها شده است.
جک اسکادر، فیزیکدان پلاسما و محقق دانشگاه آیوا دراینباره می گوید: "ما آنها را نقاط ایکس، یا مناطق انتشار الکترون می نامیم. اینها مناطقی هستند که در آن میدان مغناطیسی زمین با میدان مغناطیسی خورشید اتصال برقرار نموده، و مسیری پیوسته را از سیاره ما به اتمسفر خورشید، در فاصله ای معادل 93 میلیون مایل دورتر ایجاد می کند ".
مشاهدات فضاپیمای THEMISمتعلق به سازمان فضایی آمریکا، و فضاپیمای اروپایی Cluster probes، چنین نشان می دهد که این دروازه های مغناطیسی روزانه ده-ها بار باز و بسته می شوند. آنها معمولاً در مکانی در فاصله ده ها هزار کیلومتری از زمین شناسایی شده و در نقطه ای واقع گشته اند که در آن میدان مغناطیسی اطراف زمین، با بادهای خورشیدی برخوردی ناگهانی و شدید دارد. اغلب این دروازه ها کوچک و کوتاه مدت بوده اما در این میان برخی از آنها نیز وسیع و در حالت پایدار می باشند. مقادیر بسیار عظیمی از ذرات پر انرژی می تواند از طریق این دهانه ها جریان یابد، جو بالایی زمین را گرم نماید، باعث ایجاد طوفان های مغناطیسی گردد، و شفق های قطبی بسیار درخشانی را نمایان گرداند.
یکی از محققین دانشگاه Iowa با پشتیبانی سازمان ملی فضانوردی آمریکا (ناسا) روشی را برای فضاپیماهای اکتشافی ابداع نمود که بوسیله آن قادر به شناسایی درواره های مغناطیسی پنهان در اطراف زمین خواهند بود. این دروازه ها میدان مغناطیسی سیاره ما را به میدان مغناطیسی خورشید مرتبط می سازند. ماموریت فضایی MMS به برسی این دروازه ها خواهد پرداخت.
( اگر قادر به مشاهده ویدیو نیستید و یا از اینترنت هایی با سرعت پایین استفاده می کنید می توانید فایل مربوطه را از طریق لینک مقابل و به طور مستقیم دانلود نمایید. )ناسا هم اکنون در حال برنامه ریزی برای ماموریت فضایی به نام "MMS" است که در سال 2014 به مرحله پرتاب رسیده و هدف از آن برسی این پدیده است. در این ماموریت چهار فضاپیمایMMS به کمک آشکارسازهای ذرات پرانرژی و سنسورهای مغناطیسی، در مگنتوسفر قرار گرفته و این مدخل ها را احاطه می نمایند تا به چگونگی عملکرد آنها پی ببرند. این گامی بزرگ در علم نجوم و دانش کیهانی ما به شمار می آید.
اسکادر خاطرنشان می کند: " فقط یک مشکل وجود دارد: پیدا کردن آنها. مدخل های مغناطیسی، نامرئی، ناپایدار و گریزان هستند. بدون هیچ هشداری باز و بسته می شوند و هیچ نشانه راهنمایی برای هدایت ما به داخل آنها وجود ندارد".
(اما) در واقع نشانه های راهنما وجود دارد، و اسکادر آنها را یافته است.
نمایش پورتال یا نقطه ایکس
پورتال ها از طریق فرایند اتصال مجدد مغناطیسی تشکیل می شوند. خطوط نیروی مغناطیسی از خورشید و زمین بصورت ضربدری بهم آمیخته و برای ایجاد این دروازه ها به یکدیگر می پیوندند. نقاطX در محل اتصال آنها واقع شده است. به هم پیوستن ناگهانی میدان های مغناطیسی می تواند باعث فوران ذرات باردار از نقطه ایکس شده، و یک "منطقه انتشار الکترونی" را ایجاد نماید.
از نمونه داده های بدست آمده از فضاپیمای قطبی ناسا در سال 1998 که سرنخ هایی حیاتی در یافتن نقاط ایکس مغناطیسی ارائه داد.اسکادر برای یادگیری نحوه وقوع این رویدادها و شناسایی مکان دقیق آنها به برسی داده های بدست آمده از یک کاوشگر فضایی که به مدت بیش از 10 سال در مدار زمین در حال گردش بوده است پرداخته است. او در این باره چنین توضیح می دهد: " در اواخر دهه 90، فضاپیمای قطبی ناسا (Polar spacecraft/ فضاپیمای پولار) سال های زیادی را در مگنتوسفر زمین به سر می برد. این فضاپیما در طی ماموریت خود با نقاط-ایکس فراوانی مواجه گردید."
از آنجا که سنسورهای فضاپیمای پلار شباهت زیادی به سنسورهای MMS دارد، اسکادر تصمیم گرفت تا ببیند یک نقطه ایکس در این فضاپیمای ناسا چگونه مشاهده گشته است. او در اینباره می گوید: " با بکارگیری داده های فضاپیمای پولار، ما موفق به یافتن پنج ترکیب ساده از میدان مغناطیسی و اندازه گیری ذرات پرانرژی شدیم که به ما نقطه ایکس و منطقه انتشار الکترونی را نشان میدهد. در واقع یک فضاپیمای واحد، با تجهیزات مناسب، قادر به انجام این اندازه گیری ها می باشد."
این بدین معناست که تنها یک عضو از مجموعه مدارگردهای MMS کافیست تا با بکارگیری تجهیزات و امکانات شناسایی خود موفق به یافتن پرتال شده و همچنین به سایر فضاپیماهای مجموعه اطلاع دهد. برنامه ریزان این ماموریت مدت ها تصور می کردند که MMS ممکن است به حداقل زمانی معادل یک سال یا حتی بیشتر نیاز داشته باشد تا موفق به شناسایی این مدخل ها و آغاز مطالعه بر روی آنها شود. اما به لطف مطالعات و فعالیت های اسکادر این پروسه کوتاه شده و به MMS اجازه خواهد داد تا بدون هیچگونه تاخیری مطالعات خود را آغاز نماید.
این یک میانبر ارزشمند ازمیان بهترین دریچه های داستان های علمی-تخیلی است، اما این بار می دانیم که آنها واقعی هستند. و با نشانه های جدید راهنما، ما می دانیم که چگونه آنها را بیابیم.
منبع : سایت نجوم ایران
ترجمه شیوا خسروی از سایت رسمی ناسا