NASA - ستاره های دنباله دار

ستاره های دنباله دار

ستارگان دنباله‌دار بر خلاف اسمشان به هيچ وجه ستاره و منبع توليد انرژی نيستند و نامگذاريشان فقط به دليل شکل ظاهريشان است که مثل ستاره‌ای هستند که دنباله‌ای داشته باشد، به طوری که واژه comet از کلمه يونانی kometes به معنی مو و سر گرفته شده است.

اين ستارگان جابجا شونده با وجود چهره تماشايیشان که به سرعت تغيير می‌کند و کاملاً غيرمتناوب و نامنظم به نظر می‌رسد، نشانی از ترس و خرافات بوده اند و مردم ظهور ستارگان دنباله‌دار را علامتی از اتفاقی بزرگ و ناخوشايند می‌دانستند.

دنباله‌دارها از جمله اجرامى هستند كه در طول تاريخ چندان محبوب نبوده‌اند. در واقع در فرهنگ بسيارى از ملت‌ها آن را پديده‌اى شوم و نفرت‌انگيز مى‌دانستند: اعتقادى كه هنوز هم طرفدارانى دارد. به نظر بسيارى از منجمان آماتور «دنباله‌دارها خيلى زيبا هستند. آنها فقط مدت كمى ميهمان آسمانند با اين حال، ديدن آنها بسيار هيجان انگيز است.» اما نظر شكسپير در مورد آنها چندان شبيه اين گفته‌ها نيست: «دنباله‌دار خبر از تغيير ايام و دولت‌ها مى‌دهد.» تا مدت‌ها دنباله‌دارها پيام‌هايى از سوى خدايان به حساب مى‌آمدند. پيام‌هايى كه حاوى خشم و غضب آنان بر زمينيان گناهكار بود. به هر روى ظهور دنباله‌دارها در طول تاريخ تاثيرى شگرف بر زندگى آدميان داشته؛ كودكانى را قربانى كرده و باعث برافتادن حكومت‌ها شده است. كم كم اين پيام‌هاى غضبناك آسمانى جاى خود را به عقايد جديدتر دادند. نظراتى مبنى بر اينكه دنباله‌دارها پديده هايى مربوط به جو هستند و در داخل اتمسفر زمين ايجاد مى‌شوند. آنها عجيب‌تر از رعد و برق و توفان‌ها به نظر مى‌رسيدند و به همان ميزان ـ و بلكه بيشتر- ترسناك و مخاطره‌آميز بودند.

سال‌ها طول كشيد تا سرانجام در قرن هفدهم تلاش‌هاى ادموند هالى نشان داد دنباله‌دارها اجرامى سماوى‌اند. اگرچه آنها با سيارات و ستارگان بسيار متفاوت هستند، اما همچون سيارات در مدارهايى به دور خورشيد مى‌گردند. مدارهايى كه معمولاً بيضوى، سهموى يا هذلولى هستند. اين نوع مدار باعث مى‌شود تا فاصله دنباله‌دار از خورشيد در نقطه اوج مدارى‌اش بسيار دور شود.
كشف دنباله‌دارها تاثير بسيار زيادى بر روى علوم مختلف و به خصوص ستاره‌شناسى گذاشت. محاسبه دقيق مدار دنباله‌دارها بهانه‌اى مناسب براى كشف روش‌هاى نوين رياضى بود. همچنين به بهانه يافتن دنباله‌دارهاى جديد نقشه‌هاى دقيقى از آسمان تهيه شد. فهرست اجرام غيرستاره‌اى كه مشهورترين آنها مسيه نام دارد و متعلق به ستاره‌شناسى فرانسوى است نيز به سبب اشتباه نگرفتن اين اجرام با دنباله‌دارهاى تازه پديد آمده است. كشف سيارات جديد نيز از الطاف حاشيه‌اى دنباله‌دارها است. «هرشل» تا مدت‌ها سياره اورانوس (نخستين سياره در دوران جديد) را دنباله‌دارى نوظهور فرض مى‌كرد.

به هر جهت، دنباله‌دارها برخلاف تاثيرى كه از لحاظ خرافات بر روى زندگى زمينيان گذاشتند، عامل تحولى شگرف در علم نوين بوده‌اند. كشف دنباله‌دار اما كار ساده‌اى نبوده است. در دوران جديد براى يافتن يك دنباله دار، بايد رصدگر بسيار ماهرى باشيد، تمامى آسمان را به خوبى بشناسيد و كمترين تغييرى را ناديده نگيريد. ديدن يك جرم بسيار كم نور و شبح‌گون در ميان خيل عظيم ستارگان آسمان كار راحتى نيست. اما داستان كشف دنباله‌دارها به پايان نرسيده است. اگر رصدگر دقيقى باشيد، اين احتمال وجود دارد كه شما هم روزى موفق به كشف يك دنباله‌دار شويد.

دنباله‌دار چیست ؟
دنباله‌دارها کره‌هايی از گاز و غبار هستند. هنگامی که اين کره‌ی منجمد به خورشيد نزديک می‌شود، در اثر تصعيد گازها و غبارها، هاله‌ای مه آلود در اطراف جسم اصلی دنباله‌دار (هسته) و دمی بلند در اطراف آن تشکيل می‌دهند.

معمولاً هر دنباله‌دار از سه بخش تشکيل شده است:
۱) هسته : با قطر چند کيلومتر (که به طور مستقيم قابل مشاهده نيست) و کره‌ای از يخ و گازهای منجمد است.
۲) گيسو : يك توده كروي از گاز است كه هسته دنباله‌دار را احاطه مي‌كند و حدود يك ميليون كيلومتر طول دارد. گيسو از بخار آب،‌گاز دي اكسيدكربن، آمونياك، غبار و گازهاي طبيعي ديگر كه از هسته جامد متصاعد شده، تشکیل شده است. گیسو و هسته سر يك دنباله‌دار را تشكيل مي‌دهند.
۳) دنباله : برای يک دنباله‌دار دو نوع دنباله تشخيص داده شده است :
الف) دنباله گرد و غبار که در انعکاس نور خورشيد، زرد کمرنگ ديده می‌شود و همان طيف خورشيد را دارد.
ب) دنباله پلاسما یا گازی، که به دليل وجود مونوکسيد کربن يونيزه (co+) آبی ديده می‌شود. طول دنباله ممکن است به صدها ميليون کيلومتر برسد.
در انیمیشن زیر می‌توانید ببنید که وقتی که دنباله‌دار به خورشید نزدیک می‌شود یخ‌های آن شروع به تصعید شدن می‌کنند و همین باعث می‌شود که دمی بلند در اطراف دنباله‌دار تشکیل شود.

در فیلم زیر نیز شما دم یک دنباله‌دار را می‌بینید.

مدار دنباله‌دارها
در قرن هفدهم، با کارهای اساسی کپلر، نيوتون و هالی مشخص شد که حرکت‌های عجيب دنباله‌دارها از همان قوانين حرکت سيارات پيروی می‌کنند. هالی با ادامه‌ی کار موفق شد دوره‌ی تناوب و مدار دنباله‌دار درخشانی را که بعدها به نام خودش معروف شد تعيين کند و مشخص شد که اين همان دنباله‌داری است که از سال‌ها قبل از ميلاد به طور تقريباً منظمی با دوره‌ی تناوب ۷۶سال رصد مي‌شده است.
مدار بيشتر دنباله‌دارها بيضی بسيار کشيده (با خروج از مرکز بيشتر از ۰/۹) است. مدار بعضی ديگر سهموی و يا هذلولی است که دنباله‌دارهای غيرمتناوب محسوب می‌شوند. گاهی از اوقات ممکن است مدار دنباله‌دار به دليل گرانش سيارات بزرگی مثل مشتری تغيير کند. مثلاً گرانش شديد موجب تکه تکه شدن دنباله‌دار شود. (مثل دنباله دار شوميکرـ لوی ۹)
در سال ۱۵۳۸ میلادی يک پزشک به نام Jerome Frascator متوجه شد که دنباله‌ی دنباله‌دارها در خلاف جهت خورشيد قرار دارد. در قرن هفدهم کپلر علت آن را فشار باد خورشيدی مطرح کرد.
دنباله‌دار فقط وقتي كه به خورشيد نزديك است روشن مي‌شود (به حالت بخار در مي‌آيد) و در دورترين نقطه مدار تاريك است (كاملاً غيرقابل رؤيت). بادهاي خورشيدي دنباله را به سمت دورتر از خورشيد مي‌رانند.
بعضي دنباله‌دارها يا به خورشيد برخورد مي‌كنند و يا چنان نزديك مي‌شوند كه منفجر مي‌شوند اين دنباله‌دارها خورشید خراش (Sungrazers) ناميده مي‌شوند.
در انیمیشن زیر می‌توانید مدار یک دنباله‌دار را ببنید.

منشأ دنباله‌دارها كجاست ؟
در سال ۱۹۵۰ يک اخترشناس هلندی به نام يان اورت با مطالعه‌ی آماری چهل و شش دنباله‌دار بلند دوره (با دوره تناوب بيش از ۲۰۰ سال) متوجه شد که اين دنباله‌دارها از تمام جهات به سوی خورشيد می‌آيند، بنابر اين منبعشان بايد کره‌ای پيرامون خورشيد باشد و از آنجايی که مدار اين دنباله‌دارها بسيار کشيده است پس اين کره می‌بايست دور باشد. او اين موضوع را مطرح کرد که خرده سيارات باقيمانده از سحابی اوليه منظومه شمسی منشا دنباله‌دارها است. با محاسبات انجام شده اين منطقه (که امروزه اَبر اورت ناميده می‌شود) بايد در فاصله۲۰۰۰۰ تا۱۰۰۰۰۰ واحد نجومی باشد. شاید تعداد دنباله‌دارهای ابر اورت به دو تريليون برسد.
اما دنباله‌دارهای کوتاه دوره، تقريباً در صفحه‌ی منظومه‌ی شمسی حرکت می‌کنند. پس منبع آنها نمی‌تواند ابر اورت باشد. اخترشناسان منبع آنها را قرصی مسطح در ورای مدار نپتون (۳۵ تا۴۰ واحد نجومی) می‌دانند که ممکن است تا فاصله ۱۰۰ واحد نجومی گسترده شده باشد. جمعيت اين کمربند چند صد ميليون تخمين زده می‌شود. حدود ده سال پيش (۱۹۹۲ میلادی) دو اخترشناس سياره‌ای از دانشگاه هاروارد موفق به کشف ۲۰ عضو از اجرام اين کمربند (کمربند کويي پر) شدند.

چرا دنباله دارها مهم هستند؟
چندى پيش ناسا در ماموريتى چندصد ميليون دلارى فضاپيمايى را به سوى دنباله‌دارى فرستاد. اين فضاپيما كه «برخورد عميق» (Deep Impact) نام داشت، اطلاعات متحيركننده‌اى براى زمين مخابره كرد. اما اطلاعاتى كه ما در دنباله‌دارها مى‌يابيم چيست: شايد مهمترين آنها تاريخچه جايى است كه در آن زندگى مى‌كنيم. دنباله‌دارها از ابتداى منظومه شمسى تا به حال دست نخورده و يخ زده باقى مانده‌اند. ما در زمين و سيارات اطرافمان به دليل وجود فرسايش زياد، كمتر اثرى از دوران اوليه منظومه شمسى مى‌يابيم. دنباله‌دارها اما همچون موميايى اين آثار را در خود حفظ كرده‌اند. با مطالعه دقيق آنها مى‌توان به عناصر و شرايط آن هنگام دست يافت. بر پايه برخى نظريه‌هاى معتبر ممكن است عناصر تشكيل دهنده حيات توسط دنباله‌دارها به زمين آورده شده باشد.
براى آماتورها هم دنباله‌دارها سرشار از اطلاعات ارزشمند است. آنها اميدوارند قبل از ظهور و نورانى شدن يك دنباله‌دار ويژگى‌هاى آن را پيش‌بينى كنند. اينكه چه شكلى دارد، درخشندگى آن چه اندازه است، آيا دنباله دارد و اين دنباله تا چه اندازه امتداد مى‌يابد. دنباله‌دارهايى كه در نهايت به درون خورشيد مى‌افتند نيز مهم هستند؛ خورشيدخراش‌ها مى‌توانند اطلاعات ارزشمندى در مورد جو خورشيد در اختيارمان قرار دهند. مطالعه واكنش خورشيد در اين برخوردها نيز بسيار جذاب است.

دنباله‌دار هالي :
دنباله‌دار هالي يك دنباله‌دار دوره‌اي ، متشكل از گاز منجمد و غبار است، كه به دور خورشيد مي‌گردد. هالي براي اولين بار در 240 قبل از ميلاد در چين ثبت شد. اما ادموند هالي اولين كسي بود كه دوره‌اي بودن آن را تشخيص داد. آخرين بار در 1986 ديده شد و بار ديگر در 2061 مشاهده خواهد شد. از آن جایی که دنباله‌دار هالی تحت تاثیر نیروی گرانشی سیارات برجیس و کیوان قرار دارد، لذا دوره گردش آن دقیقاً ثابت نیست و بین 74 تا 78 سال به درازا می‌کشد. اما تقریباً می‌توان آن را 76 سال دانست. وقتي كه زمين از مدار هالي (هر سال دوبار) مي‌گذرد. رگبار شهاب اتا اكواريدس و اريونيدس اتفاق مي‌افتد.

دنباله‌دار شوميكرلوي 9 (SHOEMAKER-LEVY9) :
شوميكرلوي 9 (SL-9) يك دنباله‌دار با دوره تناوب كوتاه است كه توسط زوج كارولين شوميكر و ديويد لوي كشف شد. وقتي دنباله‌دار به مشتري بسيار نزديك شد نيروهاي جاذبه‌اي مشتري بخشي از آن را از آن جدا كردند و قطعات جدا شده آن در طي 6 روز در ماه جولاي 1994 به مشتري اصابت كردند كه اشتعال بزرگ اتمسفر مشتري از زمين ديده مي‌شد.