گردوغبار فضایی سریع ترن وسیله ساخته شده از طریق انسان را بمباران می کند - مالزی ارزان

بر اساس یک مطالعه تازه، اعضای تیم کاوشگر خورشیدی پارکر (Parker) دریافتند که در محیط شدید اطراف خورشید، برخوردهای پرسرعت فضاپیما به ذرات غبار، نه تنها شایع تر از حد انتظار است، بلکه باعث ایجاد توده های زیر پلاسمای فوق داغ روی سطح فضاپیما هم می شود.

دیوید مالاسپینا (David Malaspina) سرپرست این مطالعه و فیزیکدان پلاسمای فضایی در دانشکده اخترفیزیک و علوم سیاره ای دانشگاه کلرادو بولدر گفت: اهداف اصلی مأموریت کاوشگر میزان گیری میدان های الکتریکی و مغناطیسی نزدیک خورشید و کسب اطلاعات بیشتر درباره باد خورشیدی، جربان ذراتی که از خورشید خارج می شوند، است.

به گفته مالاسپینا دانشمندان باد خورشیدی را از فاصله دور مطالعه کرده اند اما پرسش های اساسی زیادی درباره چگونگی ایجاد باد خورشیدی وجود دارد که ما واقعا نمی توانیم فقط با استفاده از میزان گیری های نزدیک زمین به آن ها پاسخ دهیم.

او افزود: این کاوشگر سریع ترین شیء ساخته شده از طریق بشر است و هم اکنون با سرعت بیش از 160 هزار کیلومتر بر ساعت از میان ابر غباری دایرهالبروجی، ابر عظیمی از بقایای سیارک ها و دنباله دارها در سراسر منظومه شمسی که به آرامی به خورشید سقوط می کنند، می گذرد.

به گفته مالاسپینا کاوشگر خورشیدی پارکر برای مطالعه گردوغبار ساخته نشده است، اما با هدف نزدیک شدن به خورشید و مطالعه باد خورشیدی، هم اکنون مشغول حفاری چگال ترین قسمت ابر میان سیاره ای یا زودیاک (دایرهالبروجی) است.

این کاوشگر می تواند با ردیابی برخورد گردوغبار، برآوردی تقریبی از چگالی آن به دست آورد. علاوه بر این با هر چرخش مداری، فضاپیما به خورشید نزدیک تر می شود و سرعتش هم افزایش می یابد. این طور که مالاسپینا گفت: تصور کنید در یک طوفان شن رانندگی می کنید، اما هر بار این کار را سریع تر انجام می دهید.

تیم مأموریت پیش از این هم احتمال می داد که کاوشگر با گردوغبار روبه رو شود، اما بدون میزان گیری های محلی که بتوان بر آن تکیه کرد، انتظار زیادی از شدت چنین برخوردی نداشتند. در مدار قبلی، یعنی نهمین گذر کاوشگر به دور خورشید، به طور میانه هر 12 ثانیه یک بار برخورد می کرد.

به گفته مالاسپینا، اگر می توانستید کنار فضاپیما بایستید، سوراخ هایی که در پوشش محافظ مایلار فضاپیما، که سپر ویپل (Whipple) نامیده می شود، می دیدید اما با این وجود، سپر تا کنون در برابر همه ضربه ها مقاومت کرده است.

هم اکنون تیم مأموریت بیشتر نگران سیستم خنک کننده است، زیرا قسمت رو به خورشید فضاپیما می تواند تقریبا به 2000 درجه سانتی گراد برسد. لوله های آب از پشت سپر حرارتی می گذرند و گرما را به رادیاتورها منتقل می کنند تا آن را به فضا پراکنده کند اما خراب شدن حتی یکی از این لوله ها می تواند باعث سوختن فضاپیما شود.

جیم کینیسون (Jim Kinnison) از آزمایشگاه فیزیک کاربردی جان هاپکینز (Johns Hopkins) گفت: ساختن فضاپیمایی که بتواند در این محیط دوام بیاورد، همه به انتخاب مواد مناسبی بستگی دارد که می دانید از این اثرات جان سالم به در خواهند برد و همچنین به آزمایش ها و تجزیه وتحلیل های زیادی که پیش از عملیات انجام می شوند.

مالاسپینا هم اشاره کرد که اگرچه دانه های گردوغبار در نزدیکی خورشید فراوان تر به نظر می رسند اما شدت آن ها کمتر از استحکام کاوشگر خورشیدی پارکر است و این یک خوش شانسی به شمار می رود زیرا خطر آسیب جدی به فضاپیما همچنان کم است.

با وجود سبک بودن ذرات اما، وقتی با انرژی زیاد به فضاپیما برخورد می کنند، نه تنها خود و اندکی از سطح فضاپیما را تبخیر می کنند، بلکه آن را یونیزه هم می کنند، یعنی الکترون ها را از هسته های خود جدا می کنند و یک انفجار پلاسمایی کوچک و کوتاه مدت با هر ضربه شکل می دهند.

پلاسما بار الکتریکی قوی دارد، بنابراین این جهش های کوچک باعث ایجاد یک موج در میدان الکتریکی اطراف فضاپیما می شود که فضاپیما می تواند آن را میزان گیری کند.

فضاپیمای پارکر پیش از این هم این ضربه ها را دریافت کرده است اما ابرهای پلاسمایی اطراف کاوشگر اکنون شدیدتر از حد انتظار هستند. آن ها به میزان ای متراکم هستند که به طور چشمگیری با باد خورشیدی برهم کنش می دهند و فرآیندی را پیش می برند که شبیه به برهم کنش باد خورشیدی با سیاره ناهید، مریخ و دیگر سیارات فاقد میدان مغناطیسی است. در این سیارات نور خورشید بخشی از جو را یونیزه می کند و به باد خورشیدی امکان می دهد تا قسمتی از آن را با خود ببرد.

هرچند شرایط جهت پارکر بسیار سخت و خطرناک است اما این کاوشگر همچنان به حرکت خود به سوی خورشید ادامه می دهد؛ به سمت منطقه ای که دانشمندان مدت ها پیش بینی کرده بودند که گرمای شدید خورشیدی همه گردوغبارها را سوزانده است.

در حقیقت این امکان وجود دارد که تیم تصویربرداری کاوشگر، قبلا این منطقه را برای نخستین بار مشاهده کرده باشند. در طی چند دور مداری بعدی، فضاپیما به میزان کافی به این همسایگی خورشید نزدیک می شود تا این یافته ها را با میزان گیری های مستقیم میدان الکتریکی تأیید کند.

با وجود این شرایط شدید، فضاپیما احتمالا تا زمان نابودی برنامه ریزی شده خود زنده می ماند. در نهایت آنقدر به خورشید نزدیک می شود که کاوشگر می سوزد و خودش بخشی از باد خورشیدی می شود تا به گفته مالاسپیناف یک پایان شاعرانه را رقم بزند.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از کاوشگر پارکر در محیط نزدیک به خورشید

Credit: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

منبع: Popular Science