ابرشرارهها از ستارگانی مانند خورشید ما هر صد سال یکبار فوران میکنند
توسط کاترینا میلر
یافتههای جدید نشان میدهد که یک فوران بسیار قدرتمند و خطرناک از تابش ممکن است در آینده از خورشید ما فوران کند.
خورشید ما مکانی خشونتآمیز است. فورانهای تابشی با قدرت میلیونها فوران آتشفشانی از سطح خورشید جدا میشوند. پلاسماهای داغ میچرخند و ذراتی را منتشر میکنند که میتوانند به فضانوردان و ماهوارهها در فضا آسیب برسانند و سیستمهای الکتریکی روی زمین را خراب کنند. آنها همچنین میتوانند آسمان ما را با نورهای رنگارنگ روشن کنند.
اما دانشمندان انفجارهای بزرگتری را مشاهده کردهاند که قدرت یک تریلیون بمب هیدروژنی دارند و آنها را ابرشراره مینامند. و در حالی که هنوز ابرشرارهای از خورشید خودمان مشاهده نشده است، ستارهشناسان تعجب میکنند که آیا خورشید ما قادر به چنین افراطی است و اگر چنین است، چه زمانی ممکن است رخ دهد.
مقالهای که در مجله Science در روز پنجشنبه منتشر شد، بینش بیشتری ارائه میدهد. محققان تعیین کردند که ستارگان مشابه خورشید تقریباً هر صد سال یکبار ابرشراره تولید میکنند، نرخی که بسیار بیشتر از انتظار بود. یافتهها نشان میدهد که ممکن است به زودی برای یک رویداد خورشیدی بسیار قدرتمند آماده باشیم.
«ما در عصر فضا هستیم»، یوتا نوتسو، یک اخترفیزیکدان در دانشگاه کلرادو بولدر و یکی از نویسندگان مقاله گفت. «بنابراین فکر میکنم خوب است که رویدادهای با احتمال کم اما با تأثیر بزرگ را تخمین بزنیم»، که میتواند به کارشناسان آب و هوای فضایی کمک کند تا بهتر هر گونه خطر احتمالی برای سیاره ما را کمیتبندی کنند.
فورانهای خورشیدی زمانی رخ میدهند که میدان مغناطیسی خورشید پیچیده و شکسته میشود و یک انفجار انرژی، اغلب همراه با جریان ذرات باردار، به فضا ارسال میکند. اگر این ذرات با جو زمین تعامل کنند، شواهد این رویداد میتواند در حلقههای درخت یا هستههای یخی قرار گیرد.
اما ذرات همیشه خارج نمیشوند و این رویدادها همیشه به سمت زمین هدایت نمیشوند، که برای دانشمندان دشوار است که از سوابق طبیعی نتیجهگیری کنند. یک روش بهتر، به گفته والری واسیلیف، یک ستارهشناس در مؤسسه تحقیقات سیستم خورشیدی ماکس پلانک در آلمان که این مطالعه را رهبری کرد، این است که به ستارگان در کهکشان راه شیری نگاه کنیم که مانند خورشید ما رفتار میکنند.
با استفاده از دادههای تلسکوپ فضایی بازنشسته کپلر ناسا، تیم دکتر واسیلیف به دنبال ستارگانی با دما، اندازه و الگوهای روشنایی مشابه خورشید بودند. از میان ۵۶۴۵۰ ستاره مشابه خورشید، آنها دریافتند که حدود یک در ۲۰ یک ابرشراره تولید میکند.
نرخ وقوع یک ابرشراره، تقریباً هر صد سال یکبار، حداقل ۳۰ برابر بیشتر از اندازهگیریهای قبلی است — یا بیشتر.
«ما واقعاً از این نتیجه شگفتزده شدیم»، دکتر واسیلیف گفت. «این یک تفاوت واقعاً بزرگ است.»
یکی از دلایلی که این نرخ ممکن است بسیار بیشتر از انتظار باشد این است که تیم از تحلیل تصویر با وضوح بالاتر استفاده کرد، که به آنها اجازه داد تا فورانهای مشاهده شده را با دقت بیشتری به ستارگان میزبان خود تطبیق دهند.
دانشمندان همچنین ایده بهتری از آنچه که یک ستاره را شبیه خورشید میکند دارند، به ویژه پس از مطالعهای در سال ۲۰۲۰ که نشان داد خورشید ما به اندازهای که قبلاً تصور میشد فعال نیست. این بدان معناست که نرخهای ابرشراره محاسبه شده در گذشته ممکن است از نمونهای از ستارگانی که واقعاً نماینده خانوادهای که خورشید بخشی از آن است، نباشند.
آخرین اندازهگیریها به نظر میرسد با میزان فورانهای خورشید در انرژیهای پایینتر بهتر همخوانی دارد. بزرگ یا کوچک، دکتر واسیلیف گفت، «به نظر میرسد که همان فیزیک مسئول این نوع انفجار است.»
هیو هادسون، یک ستارهشناس در دانشگاه گلاسگو در اسکاتلند که در این کار دخیل نبود، روش جدید تیم برای تطبیق فورانها با ستارگان میزبانشان را تحسین کرد.
اما او گفت که از نتیجهگیری آنها مبنی بر اینکه فرکانس ابرشراره بسیار بیشتر است، قانع نشده است. برای او، سوال باقی میماند که آیا نمونه ستارهای واقعاً رفتار خورشید ما را منعکس میکند، به ویژه در نحوه تغییر روشنایی آن در طول زمان.
یک مأموریت فضایی اختصاصی برای مشاهده فورانهای ستارگان شبیه خورشید، و همچنین درک بهتر فعالیت مغناطیسی که چنین رویدادهایی را به وجود میآورد، میتواند به ارائه پاسخی کمک کند، او گفت.
در آینده، محققان قصد دارند نتایج خود را با مشاهدات از تلسکوپهای فضایی دیگر، از جمله ماهواره بررسی سیارههای فراخورشیدی ناسا و مأموریت پلاتو آژانس فضایی اروپا که قرار است در سال ۲۰۲۶ پرتاب شود، بررسی کنند. آنها همچنین امیدوارند که تحلیل را با استفاده از اشعههای ایکس و نور فرابنفش دوباره انجام دهند تا اندازهگیری خود را در طول موجهای مختلف مقایسه کنند.
یک ابرشراره خورشیدی «چیزی است که جامعه باید نگران آن باشد»، دکتر هادسون گفت. «میتواند به شدت خطرناک باشد، از نظر آسیب و هرج و مرج ناشی از آن.»
البته، اگر خورشید حتی قادر به آزاد کردن یک ابرشراره باشد.
در حالی که ما پاسخ این سوال را نمیدانیم، «خوب است که آماده باشیم»، دکتر واسیلیف گفت.
کاترینا میلر یک خبرنگار علمی برای تایمز مستقر در شیکاگو است. او دکترای فیزیک خود را از دانشگاه شیکاگو دریافت کرده است. بیشتر درباره کاترینا میلر