الفلك

هل يمكن أن يكون المجال المغناطيسي لجسم ما أقوى من جاذبيته؟

هل يمكن أن يكون المجال المغناطيسي لجسم ما أقوى من جاذبيته؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل يمكن أن يكون لكوكب أو نجم أو بأي شكل آخر مجال مغناطيسي أقوى أو له نطاق أكبر من جاذبيته؟


لنلقِ نظرة على القوة المغناطيسية المناسبة (على عكس قوة لورنتز المؤثرة على أ جسم مشحون متحرك الموضحة في إجابة @ KenG) على عينة $ S $ من المواد الممغنطة مع الكتلة $ M_S $ كوسيلة لمحاولة المقارنة. لنفترض بشكل تعسفي أن لديها لحظة مغناطيسية ثابتة ودائمة $ m_S $. لا يمكننا استخدام الحديد لأنه سيتشبع بسهولة.

ثم دعونا نلقي نظرة على كيفية اختلاف مقياس القوى باختلاف المسافة

$$ mathbf {F_G} = - frac {G M_S M} {r ^ 2} mathbf { hat {r}} tag {1} $$

$$ mathbf {F_B} = nabla ( mathbf {m_S} cdot mathbf {B} ( mathbf {r})) العلامة {2} $$

إذا اختزلنا هذه إلى معادلات عددية عند نصف قطر $ R $ (افترض $ mathbf {m_S} $ و $ mathbf {B} $ متوازية) تفترض أن جميع القوى جذابة ، وقم بتقييم الإمكانات وتدرجاتها على خط الاستواء في الجسم في نصف قطرها المادي $ R $. نظرًا لأن القوة المغناطيسية على عينة ثنائي القطب الخاصة بنا تنخفض بشكل أسرع من قوة الجاذبية ، علينا تقييم الاثنين على أقرب مسافة ممكنة ماديًا:

$$ F_G = frac {G M_S M} {R ^ 2} tag {3} $$

$$ F_B = frac {3 m_S B_ {r = R}} {R} tag {4} $$

حيث العينة لدينا هي المسافة $ R $ من مصدرنا الميداني ، وهي لحظة $ m_S $ هو مغنطة مقدارها 1 تسلا ضعف حجم مغناطيس أرضي نادر 1 كجم ، حوالي 0.000125 متر مكعب.

جميع وحدات MKS ، جميعها بأرقام تقريبية ، مع التركيز على أقوى المجالات المغناطيسية

الجسم R (م) M (كجم) B (r = R) (T) F_G (N) F_B (N) F_B / F_G Earth 6.4E + 06 6.0E + 24 5.0E-05 9.8E + 00 2.9E-15 3.0E-16 كوكب المشتري 7.1E + 07 1.9E + 27 4.2E-04 2.5E + 01 2.2E-15 8.8E-17 نيوترون ستار 1.0E + 04 4.0E + 30 5.0E + 10 2.7E + 12 1.9E + 03 7.0E-10 Magnetar 1.0E + 04 4.0E + 30 2.0E + 11 2.7E + 12 7.6E + 03 2.8E-09

لذلك حتى بالنسبة للمغناطيس (انظر أيضًا 1 ، 2) وهو نوع من النجوم النيوترونية ذات مجال مغناطيسي قوي جدًا) ، فإن القوة المغناطيسية على عينة 1 كجم من المغناطيس الدائم هي فقط 3 أجزاء في المليار مثل قوة الجاذبية.

قد ترى نسبة أفضل بكثير إذا قارنت جسيمين دون ذريين في نطاقات قصيرة (على سبيل المثال 1E-15 مترًا) ولكن بالنسبة للأجسام الفلكية ، يبدو أن الجاذبية تفوز بذكاء.


يعتمد ذلك على الشيء الذي يعمل عليه. هناك العديد من الأجسام ، بما في ذلك النجوم ، التي لها مجالات مغناطيسية حيث تكون قوى لورنتز على الجسيمات المشحونة مثل الإلكترونات والبروتونات أقوى من قوة الجاذبية عليها.

تذكر أيضًا أن قوة لورنتز تعتمد على سرعة الجسيم الذي يتحرك من خلاله ، لذا فإن الإلكترون سريع الحركة بدرجة كافية حتى هنا على الأرض سيتلقى قوة مغناطيسية أكبر من قوة الجاذبية. هذه هي الطريقة التي يستطيع بها المجال المغناطيسي للأرض احتواء الجسيمات المشحونة في أحزمة Van Allen التي لا تستطيع جاذبيتها احتوائها.


هذا ليس مستحيلاً ، لكن الإجابة المختصرة هي "لا".

سيعمل مجال الجاذبية على تسريع كل المادة والطاقة بالتساوي بينما يعمل المجال المغناطيسي على تسريع الشحنات الكهربائية المتحركة (المغناطيسات الأخرى).

القوة بسبب الجاذبية تتناسب مع التربيع العكسي من المسافة ، والقوة الناتجة عن المغناطيسية تقترب بشكل مقارب من مكعب عكسي من المسافة. في بعض المسافة الحرجة ، ستصبح قوة الجاذبية أقوى من القوة المغناطيسية.

ما لم يكن معظم الجسم الكبير مغناطيسيًا ، فحتى فوق الأقطاب المغناطيسية ، من المحتمل أن يكون المجال المغناطيسي منخفضًا جدًا بحيث لا يمكن رفع مغناطيس نموذجي في مجال الجاذبية للجسم الكبير.


هل يمكن لشيء ما الهروب من الثقب الأسود (بعد عبور العتبة) عن طريق سحبه بواسطة جاذبية قريبة؟

أنا & # x27m لست على دراية جيدة بالنسبية ، لكنني أعتقد أن الأشياء يمكن & # x27t الهروب من ثقب أسود بمجرد عبور عتبة معينة لأن سرعة هروبها تصبح أعلى من سرعة الضوء.

ومع ذلك ، لنفترض أنه بعد دخول جسم إلى هذه العتبة ، تم سحب شيء مثل نجم بالقرب من الثقب الأسود ، ألا تستطيع جاذبيته سحب الجسم مرة أخرى عبر العتبة القديمة؟ بعبارة أخرى ، هل يمكن & # x27t أن تصبح سرعة الهروب أقل (من سرعة الضوء) إذا اقترب نجم بما يكفي من الثقب؟

& # x27m لست على دراية جيدة بالنسبية ، لكنني أعتقد أن الأشياء يمكن & # x27t الهروب من ثقب أسود بمجرد عبور عتبة معينة لأن سرعة هروبها تصبح أعلى من سرعة الضوء.

هذا & # x27s في الواقع غير صحيح. ال السبب يمكن للأشياء & # x27t الهروب من الثقب الأسود لأنه ، بمعنى تقني ، لا توجد مسارات تؤدي إلى الخروج من الثقب الأسود. & # x27d يشبه العودة بالزمن إلى الوراء. إن وجود نجم آخر قريب ، أو حتى ثقب أسود آخر ، لا يغير ذلك.

إذا اقترب ثقبان أسودان من بعضهما البعض ، فسيتم تشويه أشكالهما ، لكنني أعتقد أن هذا يحدث بطريقة لا يتمكن أي شيء كان موجودًا بالفعل داخل أحد الثقوب السوداء من الهروب. (أنا متأكد بنسبة 99٪ تقريبًا ، لكن هذا الوضع معقد للغاية. شخص ما تكمن خبرته في هذا المجال يمكن أن يخبرك بمزيد من الدقة.)

ومع ذلك ، لنفترض أنه بعد دخول جسم ما إلى هذه العتبة ، تم سحب شيء مثل نجم بالقرب من الثقب الأسود ، ألا تستطيع جاذبيته سحب الجسم للخلف عبر العتبة القديمة؟ بعبارة أخرى ، هل يمكن & # x27t أن تصبح سرعة الهروب أقل (من سرعة الضوء) إذا اقترب نجم بما يكفي من الثقب؟

لا. في أفق الحدث ، سيكون الثقب الأسود & # x27s أقوى بكثير من النجم & # x27s ، وسيفوز الثقب الأسود شد الحبل. هذا لأنك & # x27ll تكون أقرب بكثير إلى مركز كتلة الثقب الأسود من مركز كتلة النجم ، أو أن الثقب الأسود سيكون أكبر بكثير من النجم أو كليهما.

المشكلة الأخرى هي أنه بمجرد عبور & # x27ve أفق الحدث ، ستتمكن & # x27t من التفاعل مع أي شيء خارج الثقب الأسود على الإطلاق. يمكن لموجات الجاذبية القادمة من النجم التي تسحبك عادةً نحو النجم & # x27t أن تصل إليك. إنها تسافر بسرعة الضوء ، لكن الفضاء نفسه يتجه نحو التفرد أسرع من الضوء.

هندسة الثقوب السوداء غريبة للغاية ، ويتوقف مفهوم & quotescape speed & quot عن أن يكون منطقيًا حتى من منظور مراقب داخل الثقب الأسود ، لأن الابتعاد عن التفرد ليس اتجاهًا متاحًا يمكنك الذهاب إليه . كل المسارات تؤدي إلى التفرد.


النسبية العامة

1. ضوء من المجرات الخلفية يجري
عازمة بسبب انحناء الفضاء الناجم
عنقود المجرة الأمامية
الائتمان: ناسا / وكالة الفضاء الأوروبية

النسبية العامة هي وصف الجاذبية الذي اقترحه أولاً البرت اينشتاين في عام 1915 (بناء على أعمال السير اسحق نيوتن التي حاولت تفسير الجاذبية في أواخر القرن السابع عشر). على الرغم من أن الجاذبية هي واحدة من أطول القوى المعروفة ، وهي القوة التي نعرفها كثيرًا في الحياة اليومية ، إلا أنها أيضًا الأقل فهماً جيدًا. أوضح نيوتن بشكل صحيح أن كل جسيم وجسم في الكون له قوة جاذبة يمكن أن يشعر بها كل جسيم آخر ، وتتناسب قوة هذه القوة مع كتلته - وكلما زادت الكتلة كانت القوة أقوى. وجد أيضًا أنه كلما ابتعدت عن جسم ما ، أصبحت القوة أضعف (متناسبة مع المسافة تربيع). الأوصاف التي اقترحها نيوتن ، والمعروفة باسم قانون الجاذبية العالمية، يعمل معظم الوقت ، ولكن تبين أنه ليس دقيقًا تمامًا - خاصة في علم الفلك حيث نتعامل مع مجالات جاذبية قوية جدًا ، نظرًا للحجم الهائل للأجسام في الكون (مثل النجوم والكواكب والثقوب السوداء).

2. تصور انحناء الزمكان
الائتمان: ميسيد

قالت نظرية أينشتاين أنه نظرًا لأن الأجسام في الفضاء ضخمة جدًا ، فإنها في الواقع تتسبب في انحناء المكان (والزمان) حولها (انظر الصورة 2). يعتمد مقدار الانحناء بشكل أساسي على كتلة الجسم ، المرتبطة بطاقته. سمح هذا بعمل تنبؤات بشأن كيفية ملاحظة هذا الانحناء ، على سبيل المثال ، أن الضوء القادم من مادة خلف الأجسام الضخمة القريبة سوف ينحني حولها ، بعد الانحناء. وقد تم إثبات ذلك من قبل آرثر إدينجتون في عام 1919 أثناء رصد النجوم خلف الشمس أثناء كسوف الشمس.

أشارت النظرية أيضًا إلى أن الثقوب السوداء ستكون موجودة ، وهي أجسام ضخمة جدًا بحيث لن يتمكن حتى الضوء من الهروب منها ، وتكون قادرة على التسبب في انحناء الفضاء بشكل كبير ، ولكن لا يمكن ملاحظتها بنفسها. ظهرت بعض أولى الأدلة القوية على وجودها في التسعينيات عندما بدأ علماء الفلك في تتبع النجوم التي تدور حول مركز مجرتنا ، درب التبانة ، ولاحظوا أنها بدت وكأنها تدور حول جسم لا يمكن رؤيته. من خلال حساب سرعات ومدارات هذه النجوم ، تمكنا من تقدير كتلة الثقب الأسود نفسه ، والتي يُعتقد أنها تزيد عن 4 ملايين ضعف كتلة شمسنا. تم تصوير ثقب أسود لأول مرة في عام 2019.

تنبأت النظرية أيضًا بوجود موجات الجاذبية التي تم اكتشافها لأول مرة في عام 2015.

جميع التنبؤات القابلة للاختبار لنظرية النسبية العامة لأينشتاين والتي تم إجراؤها الآن تتفق مع النظرية وهي مقبولة حاليًا على أنها أفضل تفسير للجاذبية.

النسبية الخاصة

تنبؤ آخر للنظرية هو أن المكان والزمان مرتبطان معًا - إنه الوصف الأكثر دقة للحركة ، ويشرح ما يحدث عندما تتحرك الأجسام بسرعة تقترب من سرعة الضوء. الشهير E = mc 2 تأتي المعادلة من هذه النظرية ، حيث E هي الطاقة ، m كتلة و c هي سرعة الضوء - تجعل الطاقة والكتلة متساويين تقريبًا. إحدى النتائج الغريبة لهذه النظرية هي أن الوقت نسبي بالنسبة للأشخاص الذين يراقبونه ، إذا كان شخص ما يتحرك بسرعة ، فإنهم يختبرون الوقت للتحرك ببطء أكثر من شخص يراقبه من مكان آخر (يتحرك أبطأ بكثير). يتسبب مجال الجاذبية الأكبر الذي يختبره الشخص الذي يتحرك بسرعة في إبطاء الوقت ، ولكن بالنسبة له فقط - يُعرف هذا باسم تمدد الزمن، ويكون التأثير أقوى كلما تحرك الشخص / الجسم بشكل أسرع. لقد تم اختبار هذا حتى على مكوك الفضاء حيث كانت الساعات الدقيقة جدًا تعمل ببطء أكثر من نفس الساعات المرجعية على الأرض بسبب السرعة التي كانت تتحرك بها المكوكات! بالإضافة إلى ذلك ، تعمل الساعات الموجودة على الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض بسرعة أكبر من تلك الموجودة على سطح الأرض ، لأنها في مجال جاذبية أضعف ، في الواقع ، يعمل نظام تحديد المواقع العالمي (يستخدم للملاحة عبر الأقمار الصناعية) فقط إذا أخذنا هذه السرعات المختلفة في الاعتبار!


محتويات

تعتمد إمكانية إنشاء الجاذبية المضادة على الفهم الكامل ووصف الجاذبية وتفاعلاتها مع النظريات الفيزيائية الأخرى ، مثل النسبية العامة وميكانيكا الكم اعتبارًا من عام 2020 ، لم يكتشف الفيزيائيون بعد نظرية الكم للجاذبية.

خلال صيف عام 1666 ، لاحظ إسحاق نيوتن تفاحة (متنوعة زهرة كينت) السقوط من الشجرة في حديقته ، محققًا بذلك مبدأ الجاذبية الشاملة. [3] اعتبر ألبرت أينشتاين في عام 1915 التفاعل الفيزيائي بين المادة والفضاء ، حيث تحدث الجاذبية كنتيجة للمادة التي تسبب تشوهًا هندسيًا للفضاء الذي يكون مسطحًا بخلاف ذلك. [4] [5] [6] حاول أينشتاين ، بشكل مستقل ومع والثر ماير ، توحيد نظريته في الجاذبية مع الكهرومغناطيسية باستخدام عمل ثيودور كالوزا [7] وجيمس كلارك ماكسويل لربط الجاذبية ونظرية المجال الكمومي. [8]

افترض علماء فيزياء الكم النظريون وجود جسيم الجاذبية الكمومي ، الجرافيتون. تم إنشاء تفسيرات نظرية مختلفة للجاذبية الكمومية ، وتشمل نظرية الأوتار الفائقة ، والجاذبية الكمومية الحلقية ، ونظرية E8 ونظرية الأمان المقاربة من بين أشياء أخرى كثيرة.

في قانون نيوتن للجاذبية الكونية ، كانت الجاذبية قوة خارجية تنتقل بوسائل غير معروفة. في القرن العشرين ، تم استبدال نموذج نيوتن بالنسبية العامة حيث لم تكن الجاذبية قوة بل نتيجة هندسة الزمكان. في ظل النسبية العامة ، فإن الجاذبية المضادة مستحيلة إلا في ظل ظروف مفتعلة. [9] [10] [11]

دروع الجاذبية تحرير

في عام 1948 ، شكل رجل الأعمال روجر بابسون (مؤسس كلية بابسون) مؤسسة أبحاث الجاذبية لدراسة طرق الحد من آثار الجاذبية. [12] كانت جهودهم في البداية "غريبة الأطوار" إلى حد ما ، لكنهم عقدوا مؤتمرات عرضية اجتذبت أشخاصًا مثل كلارنس بيردسي ، المعروف بمنتجاته الغذائية المجمدة ، وإيجور سيكورسكي ، مخترع المروحية. بمرور الوقت ، حولت المؤسسة انتباهها بعيدًا عن محاولة التحكم في الجاذبية ، إلى مجرد فهم أفضل لها. اختفت المؤسسة تقريبًا بعد وفاة بابسون في عام 1967. ومع ذلك ، استمرت في إدارة جائزة مقال ، حيث قدمت جوائز تصل إلى 4000 دولار. اعتبارًا من عام 2017 ، لا يزال جورج رايد أوت جونيور ، نجل المدير الأصلي للمؤسسة ، يُدار من ويليسلي ، ماساتشوستس. [13] من بين الفائزين عالم الفيزياء الفلكية في كاليفورنيا جورج إف سموت (1993) ، الذي فاز لاحقًا بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2006 ، وجيرارد هوفت (2015) الذي سبق له الفوز بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 1999. [14]

بحث النسبية العامة في الخمسينيات من القرن الماضي

تم إدخال النسبية العامة في العقد الأول من القرن العشرين ، ولكن تطور النظرية تباطأ بشكل كبير بسبب الافتقار إلى الأدوات الرياضية المناسبة. [ التوضيح المطلوب ] يبدو أن مضاد الجاذبية كان محظورًا بموجب النسبية العامة.

يُزعم أن القوات الجوية الأمريكية أجرت أيضًا جهودًا دراسية خلال الخمسينيات وحتى الستينيات. [15] كتب المقدم السابق أنسل تالبرت سلسلتين من المقالات الصحفية تدعي أن معظم شركات الطيران الكبرى قد بدأت في أبحاث الدفع للتحكم في الجاذبية في الخمسينيات. ومع ذلك ، هناك القليل من التأكيد الخارجي لهذه القصص ، وبما أنها تحدث في خضم السياسة بحلول عصر البيان الصحفي ، فليس من الواضح مقدار الأهمية التي يجب أن تُعطى لهذه القصص.

من المعروف أنه كانت هناك جهود جادة جارية في شركة Glenn L. Martin ، التي شكلت معهد الأبحاث للدراسات المتقدمة. [16] [17] أعلنت الصحف الكبرى عن العقد الذي تم إبرامه بين الفيزيائي النظري بوركارد هايم وشركة جلين إل مارتن. كان هناك جهد آخر في القطاع الخاص لإتقان فهم الجاذبية وهو إنشاء معهد الفيزياء الميدانية ، جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل في عام 1956 ، من قبل أمين مؤسسة أبحاث الجاذبية أجنيو إتش باهنسون.

تم إنهاء الدعم العسكري لمشاريع مكافحة الجاذبية من خلال تعديل مانسفيلد لعام 1973 ، والذي حصر إنفاق وزارة الدفاع على مجالات البحث العلمي ذات التطبيقات العسكرية الواضحة فقط. تم تمرير تعديل مانسفيلد خصيصًا لإنهاء المشاريع طويلة الأمد التي لم يكن لديها الكثير لإظهاره لجهودهم.

في ظل النسبية العامة ، تكون الجاذبية نتيجة لاتباع الهندسة المكانية (التغيير في الشكل الطبيعي للفضاء) الناجم عن الكتلة والطاقة المحلية. تنص هذه النظرية على أن الشكل المتغير للفضاء ، المشوه بفعل الأجسام الضخمة ، هو الذي يسبب الجاذبية ، والتي هي في الواقع خاصية للفضاء المشوه وليست قوة حقيقية. على الرغم من أن المعادلات لا يمكنها عادةً إنتاج "هندسة سالبة" ، إلا أنه من الممكن القيام بذلك باستخدام "كتلة سالبة". لا تستبعد نفس المعادلات ، في حد ذاتها ، وجود كتلة سالبة.

يبدو أن كل من النسبية العامة والجاذبية النيوتونية تتنبأ بأن الكتلة السالبة ستنتج مجال جاذبية مثير للاشمئزاز. على وجه الخصوص ، اقترح السير هيرمان بوندي في عام 1957 أن كتلة الجاذبية السلبية ، جنبًا إلى جنب مع كتلة بالقصور الذاتي السالبة ، ستمتثل لمبدأ التكافؤ القوي لنظرية النسبية العامة وقوانين نيوتن لحفظ الزخم الخطي والطاقة. أسفر دليل بوندي عن حلول خالية من التفرد لمعادلات النسبية. [18] في يوليو 1988 ، قدم روبرت ل. فوروارد ورقة في مؤتمر الدفع المشترك الرابع والعشرون AIAA / ASME / SAE / ASEE الذي اقترح نظام دفع جماعي سلبي لجاذبية بوندي. [19]

أشار بوندي إلى أن الكتلة السالبة ستنخفض باتجاه (وليس بعيدًا عن) المادة "العادية" ، لأنه على الرغم من أن قوة الجاذبية طاردة ، فإن الكتلة السالبة (وفقًا لقانون نيوتن ، F = ma) تستجيب بالتسارع في عكس اتجاه القوة. الكتلة الطبيعية ، من ناحية أخرى ، ستبتعد عن المادة السلبية. وأشار إلى أن كتلتين متطابقتين ، واحدة موجبة والأخرى سلبية ، موضوعتان بالقرب من بعضهما البعض ، سوف تتسارع ذاتيًا في اتجاه الخط الفاصل بينهما ، مع مطاردة الكتلة السالبة للكتلة الموجبة. [18] لاحظ أنه نظرًا لأن الكتلة السالبة تكتسب طاقة حركية سالبة ، فإن الطاقة الإجمالية للكتل المتسارعة تظل عند الصفر. أشار Forward إلى أن تأثير التسارع الذاتي يرجع إلى الكتلة السلبية بالقصور الذاتي ، ويمكن رؤيته مستحثًا بدون قوى الجاذبية بين الجسيمات. [19]

لا يتضمن النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات ، الذي يصف جميع أشكال المادة المعروفة حاليًا ، الكتلة السالبة. على الرغم من أن المادة المظلمة الكونية قد تتكون من جسيمات خارج النموذج القياسي غير معروفة طبيعتها ، إلا أن كتلتها معروفة ظاهريًا - حيث تم افتراضها من خلال تأثيرات الجاذبية على الأجسام المحيطة ، مما يعني أن كتلتها موجبة. من ناحية أخرى ، فإن الطاقة المظلمة الكونية المقترحة أكثر تعقيدًا ، لأنه وفقًا للنسبية العامة ، فإن تأثيرات كل من كثافة طاقتها وضغطها السلبي يساهمان في تأثير الجاذبية.

تحرير القوة الفريدة

في ظل النسبية العامة ، يتزاوج أي شكل من أشكال الطاقة مع الزمكان لإنشاء الأشكال الهندسية التي تسبب الجاذبية. كان السؤال الذي طال أمده هو ما إذا كانت هذه المعادلات نفسها تنطبق على المادة المضادة أم لا. تم اعتبار المشكلة قد تم حلها في عام 1960 مع تطوير تناظر CPT ، والذي أظهر أن المادة المضادة تتبع نفس قوانين الفيزياء مثل المادة "العادية" ، وبالتالي فهي تحتوي على محتوى طاقة إيجابي وأيضًا تسبب (وتتفاعل مع) الجاذبية مثل المادة العادية (انظر تفاعل الجاذبية للمادة المضادة).

خلال الجزء الأكبر من الربع الأخير من القرن العشرين ، شارك مجتمع الفيزياء في محاولات لإنتاج نظرية حقل موحد ، نظرية فيزيائية واحدة تشرح القوى الأساسية الأربعة: الجاذبية ، والكهرومغناطيسية ، والقوى النووية القوية والضعيفة. لقد أحرز العلماء تقدمًا في توحيد القوى الكمومية الثلاث ، لكن الجاذبية ظلت "المشكلة" في كل محاولة. ومع ذلك ، فإن هذا لم يمنع أي عدد من هذه المحاولات.

بشكل عام ، حاولت هذه المحاولات "تكميم الجاذبية" من خلال فرض جسيم ، الجرافيتون ، يحمل الجاذبية بنفس الطريقة التي تحمل بها الفوتونات (الضوء) الكهرومغناطيسية. ومع ذلك ، فشلت جميع المحاولات البسيطة في هذا الاتجاه ، مما أدى إلى أمثلة أكثر تعقيدًا حاولت تفسير هذه المشكلات.اثنان من هؤلاء ، التناظر الفائق والجاذبية الفائقة المرتبطة بالنسبية ، يتطلب كلاهما وجود "قوة خامسة" ضعيفة للغاية تحملها الجرافيفوتون ، والتي اقترن بعضها ببعض "النهايات السائبة" في نظرية المجال الكمي ، بطريقة منظمة. كأثر جانبي ، تطلبت كلتا النظريتين أيضًا أن تتأثر المادة المضادة بهذه القوة الخامسة بطريقة مشابهة للجاذبية المضادة ، مما يفرض التنافر بعيدًا عن الكتلة. تم إجراء العديد من التجارب في التسعينيات لقياس هذا التأثير ، ولكن لم تسفر أي منها عن نتائج إيجابية. [20]

في عام 2013 ، بحثت CERN عن تأثير مضاد للجاذبية في تجربة مصممة لدراسة مستويات الطاقة داخل الهيدروجين المضاد. كان قياس مضاد الجاذبية مجرد "عرض جانبي مثير للاهتمام" وكان غير حاسم. [21]

تحرير برنامج فيزياء الدفع الاختراق

خلال نهاية القرن العشرين ، قدمت وكالة ناسا التمويل لبرنامج فيزياء الدفع الاختراق (BPP) من عام 1996 حتى عام 2002. درس هذا البرنامج عددًا من التصاميم "البعيدة" للدفع الفضائي التي لم تكن تتلقى تمويلًا من خلال الجامعات العادية أو القنوات التجارية. تم فحص المفاهيم المضادة للجاذبية تحت اسم "محرك قطري". يستمر عمل برنامج BPP في مؤسسة تاو زيرو المستقلة غير التابعة لناسا. [22]

كان هناك عدد من المحاولات لبناء أجهزة مضادة للجاذبية ، وعدد قليل من التقارير عن التأثيرات المضادة للجاذبية في الأدبيات العلمية. لم يتم قبول أي من الأمثلة التالية كأمثلة قابلة للتكرار لمقاومة الجاذبية.

تعديل الأجهزة الجيروسكوبية

تنتج الجيروسكوبات قوة عند الالتواء تعمل "خارج المستوى" ويمكن أن تبدو وكأنها ترفع نفسها ضد الجاذبية. على الرغم من أن هذه القوة مفهومة جيدًا على أنها خادعة ، حتى في ظل النماذج النيوتونية ، إلا أنها ولدت مع ذلك العديد من الادعاءات المتعلقة بالأجهزة المضادة للجاذبية وأي عدد من الأجهزة المسجلة ببراءة اختراع. لم يتم إثبات أن أيًا من هذه الأجهزة تعمل في ظل ظروف خاضعة للرقابة ، وغالبًا ما أصبحت موضوعًا لنظريات المؤامرة نتيجة لذلك.

يظهر مثال آخر "للجهاز الدوار" في سلسلة من براءات الاختراع الممنوحة لهنري والاس بين عامي 1968 و 1974. وتتكون أجهزته من أقراص نحاسية سريعة الدوران ، وهي مادة تتكون إلى حد كبير من عناصر ذات دوران نووي إجمالي نصف صحيح. وادعى أنه من خلال الدوران السريع لقرص من هذه المواد ، أصبح الدوران النووي محاذيًا ، ونتيجة لذلك خلق مجال "جاذبية مغناطيسي" بطريقة مشابهة للحقل المغناطيسي الناتج عن تأثير بارنيت. [23] [24] [25] لا يُعرف أي اختبار مستقل أو عرض عام لهذه الأجهزة.

في عام 1989 ، تم الإبلاغ عن انخفاض الوزن على طول محور جيروسكوب الغزل الأيمن. [26] أسفر اختبار لهذا الادعاء بعد عام عن نتائج لاغية. [27] تم تقديم توصية لإجراء مزيد من الاختبارات في مؤتمر AIP 1999. [28]

تحرير الجاذبية توماس تاونسند براون

في عام 1921 ، عندما كان لا يزال في المدرسة الثانوية ، وجد توماس تاونسند براون أن أنبوب كوليدج عالي الجهد يبدو أنه يغير الكتلة اعتمادًا على اتجاهه على مقياس التوازن. خلال العشرينيات من القرن الماضي ، طور براون هذا الجهاز إلى أجهزة تجمع بين الفولتية العالية والمواد ذات الثوابت العازلة العالية (المكثفات الكبيرة أساسًا) أطلق على مثل هذا الجهاز "الجاذبية". زعم براون للمراقبين ووسائل الإعلام أن تجاربه أظهرت تأثيرات مضادة للجاذبية. سيواصل براون عمله وأنتج سلسلة من الأجهزة عالية الجهد في السنوات التالية في محاولة لبيع أفكاره لشركات الطائرات والجيش. صاغ أسماء تأثير Biefeld – Brown و electrogravitics بالتزامن مع أجهزته. اختبر براون أجهزته غير المتكافئة في فراغ ، ومن المفترض أنه أظهر أنه لم يكن تأثيرًا كهروهايدروديناميكيًا أكثر واقعية ناتجًا عن تدفق أيون عالي الجهد في الهواء.

تعتبر الجرافات الكهربية موضوعًا شائعًا في علم اليوفولوجيا ، ومكافحة الجاذبية ، والطاقة الحرة ، مع نظريات المؤامرة الحكومية والمواقع ذات الصلة ، في الكتب والمنشورات مع ادعاءات بأن التكنولوجيا أصبحت مصنفة بدرجة عالية في أوائل الستينيات ، وأنها تستخدم لتشغيل الأجسام الطائرة المجهولة و B -2 مفجر. [29] هناك أيضًا أبحاث ومقاطع فيديو على الإنترنت يُزعم أنها تُظهر أجهزة مكثف من طراز الرافع تعمل في فراغ ، وبالتالي لا تتلقى الدفع من الانجراف الأيوني أو الرياح الأيونية المتولدة في الهواء. [29] [30]

تم إجراء دراسات متابعة حول عمل براون وادعاءات أخرى من قبل آر إل تالي في دراسة للقوات الجوية الأمريكية عام 1990 ، وعالم ناسا جوناثان كامبل في تجربة 2003 ، [29] ومارتن تاجمار في ورقة بحثية عام 2004. [31] لقد وجدوا أنه لا يمكن ملاحظة أي قوة دفع في الفراغ وأن أجهزة براون وغيرها من أجهزة رفع الأيونات تنتج قوة دفع على طول محورها بغض النظر عن اتجاه الجاذبية المتوافق مع التأثيرات الكهروهيدروديناميكية.

تحرير اقتران Gravitoelectric

في عام 1992 ، ادعى الباحث الروسي يوجين بودكليتنوف أنه اكتشف ، أثناء تجربته مع الموصلات الفائقة ، أن الموصل الفائق سريع الدوران يقلل من تأثير الجاذبية. [32] حاولت العديد من الدراسات إعادة إنتاج تجربة بودكليتنوف ، دائمًا إلى نتائج سلبية. [33] [34] [35] [36]

اقترح نينغ لي ودوغلاس تور ، من جامعة ألاباما في هنتسفيل ، كيف يمكن للحقل المغناطيسي المعتمد على الوقت أن يتسبب في دوران الأيونات الشبكية في موصل فائق لتوليد حقول مغناطيسية وجاذبية كهربائية قابلة للاكتشاف في سلسلة من الأوراق المنشورة بين عامي 1991 و 1993. [ 37] [38] [39] في عام 1999 ، ظهرت لي وفريقها في ميكانيكا شعبية، مدعيا أنها أنشأت نموذجًا أوليًا عمليًا لتوليد ما وصفته بـ "جاذبية التيار المتردد". لم يتم تقديم أي دليل آخر على هذا النموذج الأولي. [40] [41]

شارك دوغلاس تور وتيمير داتا في تطوير "مولد الجاذبية" في جامعة ساوث كارولينا. [42] وفقًا لوثيقة مسربة من مكتب نقل التكنولوجيا بجامعة ساوث كارولينا وأكدت لـ سلكي مراسل تشارلز بلات في عام 1998 ، سيخلق الجهاز "شعاع قوة" في أي اتجاه مرغوب فيه وأن الجامعة تخطط للحصول على براءة اختراع وترخيص هذا الجهاز. لم يتم الإعلان عن أي معلومات إضافية حول مشروع البحث الجامعي هذا أو جهاز "Gravity Generator" على الإطلاق. [43]

حاول معهد أبحاث الجاذبية التابع لمؤسسة Göde العلمية إعادة إنتاج العديد من التجارب المختلفة التي تدعي وجود تأثيرات "مضادة للجاذبية". كل محاولات هذه المجموعة لمراقبة تأثير مضاد للجاذبية من خلال إعادة إنتاج التجارب السابقة باءت بالفشل حتى الآن. عرضت المؤسسة مكافأة قدرها مليون يورو لتجربة مقاومة الجاذبية القابلة للتكرار. [44]

يعد وجود الجاذبية موضوعًا شائعًا في الخيال والخيال العلمي.

تحرير Apergy

Apergy هو شكل وهمي من الطاقة المضادة للجاذبية التي وصفها لأول مرة بيرسي جريج في روايته عام 1880 بالسيف والكوكب عبر زودياك. [45]

كما استخدمها جون جاكوب أستور الرابع في روايته للخيال العلمي عام 1894 ، رحلة في عوالم أخرى. [46]

يمكن أيضًا العثور على Apergy في مقال عام 1896 بقلم كلارا جيسوب بلومفيلد مور بعنوان "بعض الحقائق حول كيلي". [47] في ذلك ، يتم استخدام apergy لوصف القوة الكامنة التي استخدمها جون كيلي ، باستخدام التردد لإطلاق القوة الكامنة الموجودة داخل كل المادة الذرية. [48]

في عام 1897 ، مقال غير خيالي ظاهريًا بلغة نداء سان فرانسيسكو بعنوان "كشف سر الطيران الجوي" ، [49] يزور مراسل العلوم فرانك إم كلوز ، د. س. ، رجلًا هندوسيًا لم يذكر اسمه ، يتنكر في زي مزارع الكروم في مكان ما على ساحل المحيط الهادئ ، يدعي أنه اخترع قاربًا طائرًا يستخدم "apergent" - معدن نادر يسمى "Radlum" - لإنتاج قوة طاردة مضبوطة ، مما يسمح للسفينة بالصعود والنزول. يصف المخترع apergy بأنه "قوة يتم الحصول عليها عن طريق مزج الكهرباء الموجبة والسالبة مع العنصر الثالث أو حالة الطاقة الكهربائية" ويطلق على apergy "المرحلة الثانية من الجاذبية" ، ملمحًا إلى مرحلة ثالثة أيضًا.

في القصة القصيرة لـ S.P. Meek "الضوء البارد" ، والتي ظهرت في قصص مذهلة عن العلوم الفائقة، مارس 1930 ، [50] تم ذكر apergy كقوة معاكسة للجاذبية.

في القصة القصيرة لكريس روبرسون "Annus Mirabilis" من المجلد الثاني لعام 2006 من حكايات رجال الظلوالدكتور أوميغا وألبرت أينشتاين يحققان في مرض apergy. تم ذكر Apergy أيضًا في فيلم Warren Ellis الهزلي ميكانيكا الأثير، حيث تم إنشاؤها بواسطة تقنية Cavorite من الرجال الأوائل في القمر.


هل يمكن أن يكون المجال المغناطيسي لجسم ما أقوى من جاذبيته؟ - الفلك

منزل، بيت


جريجوري هودويانك

علم الكون الإيقاعي


كل شيء عن نبضات الجاذبية

بواسطة

جريجوري هودوانيك

( كتيب R-E Experimenters Handbook، الصفحات 114-129 ، 162)


تُظهر البيانات الجديدة جاذبية متكررة ويمكن التنبؤ بها تم اكتشافها من مركز مجرة ​​درب التبانة. قم ببناء كاشف الجاذبية البسيط ولاحظ الفينوبمينا بنفسك.

كانت المشكلة الرئيسية اليوم في محاولة مراقبة إشارات الجاذبية هي إصرار علماء الفيزياء الفلكية على أن إشارات الجاذبية المشعة الرباعية التي تنبأ بها ألبرت أينشتاين هي فقط المسموح بها في الكون على الرغم من أن إشارات الجاذبية من النوع الرباعي قد استعصت على الكشف. من ناحية أخرى ، يتم إنتاج إشارات الجاذبية من النوع أحادي القطب الموجودة بغزارة في الكون بواسطة تدرجات الجاذبية النيوتونية ، والتي يمكن اكتشافها بسهولة باستخدام جهاز بسيط طوره المؤلف.

تعريف قياسي جديد

يمكن تعريف مجال في الفيزياء على أنه منطقة في الفضاء تخضع لتأثير بعض التأثيرات ، عادةً ما يكون تأثيرًا كهربائيًا أو مغناطيسيًا أو تأثير الجاذبية. يجب وصف حقول نوع المتجه من حيث الحجم والاتجاه. أقل فهمًا هو نظرية الحقول ذات الطبيعة العددية والتي يتم وصفها من حيث الحجم وحده. مثال شائع للحقل القياسي هو درجة الحرارة على الرغم من أن التدرج اللوني لهذا المجال سيكون متجهًا. أقل شهرة هي الجوانب العددية للمجالات الجاذبية والكهربائية والمغناطيسية.

يستخدم المؤلفون المصطلح سلمي بطريقة فريدة. عندما يتم توجيه جميع نواقل القوة بالتوازي مع بعضها البعض ، يمكن تحديد القوة بالكامل من خلال الحجم فقط. لذلك ، فإن أي وجهين تعمل حقولهما المتجهية بالتوازي مع بعضهما البعض سوف تتفاعل (كسلسلة) في تراكب جبري بسيط دون الحاجة إلى استخدام تحليل المتجهات.

يتم تحقيق المجال الكهربائي القياسي عن طريق تطبيق جهد بين لوحين متوازيين ، حيث تكون جميع خطوط القوة الكهربائية متوازية مع بعضها البعض. يتم تحقيق مجال مغناطيسي قياسي في مجالات H التي تنبثق من نهاية قضيب مغناطيسي إلى الفضاء الموجود خلف المغناطيس مباشرة. مثل هذا المجال المغناطيسي الخالي من التجعيد هو عدد قياسي لمسافة قصيرة فقط لأن هذه هي المنطقة التي تكون فيها خطوط التدفق المغناطيسي متوازية. وبالمثل ، فإن مجال الجاذبية الأرضية هو أيضًا حقل قياسي لأن تدفق الجاذبية موازٍ وموجه نحو الأسفل فقط.

يفترض المؤلف أن الحقول العددية الجاذبية والكهربائية والمغناطيسية قد تتفاعل مع بعضها البعض فقط عندما تعمل الحقول بالتوازي تمامًا. إن اتخاذ هذه النظرية خطوة أبعد يعني أنه يمكن نقل الطاقة من حقل عددي إلى آخر.

شحن مكثف

يتعرف التقليديون على تأثير الاستقطاب في العازل الكهربائي الذي وضعناه بين الألواح المتوازية للمكثف ، حيث سيتطور مجال كهربائي بين الألواح. يرى التقليديون المجال الكهربائي كقوة متجهة موجهة من الصفيحة السالبة إلى الصفيحة الموجبة. يعتمد الحجم على شدة المجال الكهربائي الناتج عن حركة الإلكترونات من لوحة إلى أخرى. لكن الندى التقليديين يتعرفون على الطبيعة العددية لمثل هذه الحقول الكهربائية المتوازية ، وتفاعلهم المحتمل مع كل حقل A (سلمي) موجه بشكل مشابه ، في المقام الأول ، مجال الجاذبية الأرضية الدائم الوجود. سيؤدي وجود حقل جاذبية عددي على ألواح المكثف إلى استقطاب الجزيئات تمامًا كما لو تم تطبيق جهد تيار مستمر خارجي.

في الشكل 1 ، يظهر العازل الكهربائي في المكثف لنا مستقطبًا بواسطة الحقول G مما ينتج عنه فرق جهد عبر المكثف الذي يحرك التيار. نظرًا لأن الحقول G يتم تعديلها بواسطة العديد من العمليات الكون والأرضية ، فإن مكونات الطاقة هي كل من DC و AC في الطبيعة. لذلك ، طالما أن نواقل المجالين الثقالي والكهربائي تعمل بالتوازي مع بعضها البعض ، فيمكن اعتبار كلا الحقلين حقلين قياسيين ، مما يعني أنه يمكن نقل الطاقة من حقل إلى الآخر. يمكن تصور مجال G على أنه يضغط على الألواح ، ولكن بشكل دقيق.

أجريت الاختبارات الحرارية في مختبر مستقل. لم يكن لتسخين المكثف الإلكتروليتي في حمام زيت ساخن محمي (75 درجة مئوية) والتبريد في حمام جليدي محمي (0 درجة مئوية) أي تأثير ملحوظ على خرج الإشارة. ومع ذلك ، أدى التبريد في حمام ثلج جاف محمي (-79 درجة مئوية) إلى انخفاض مطرد في السعة والتردد ومعدل الانفجار حتى كانت الإشارة الوحيدة المتبقية هي 1.5 فولت تيار مستمر. تم طرح السؤال: ألا يجب أن يظل معدل الانفجار ثابتًا إذا كان ناتجًا عن موجات الجاذبية؟ وجد المختبر أن السعة الفعالة الإجمالية تتناقص بسرعة عند درجات حرارة أقل من 30 درجة مئوية ، ولوحظ انخفاض بمقدار 300 إلى 400 ضعف عند 79 درجة مئوية ، بحيث تبلغ السعة الفعلية 1600 فرنك عند 79 درجة مئوية في السعة الفعلية 4 فهرنهايت. بشكل فعال ، كان هناك القليل جدًا من السعة في الكاشف عند درجة الحرارة تلك ، والتي من شأنها أن تفسر معدل الاندفاع المتناقص.

يُعزى التحريض البراوني لهيكل الإلكترون الأيوني في المكثفات فقط إلى الإجراءات الحرارية التي يقوم بها التقليديون. بينما تساهم الإجراءات الحرارية في بعض جوانب الضوضاء البيضاء ، يستنتج المؤلف أن الكثير من الضوضاء البيضاء ، وخاصة ضوضاء النبضات ذات التردد المنخفض من النوع l / f ، مستقلة إلى حد كبير عن البيئة الحرارية. في الواقع ، تُعزى الطاقة المسببة للضوضاء من هذه الأنواع مباشرة إلى مجالات الجاذبية. ضوضاء l / f هي ببساطة التعبير الرياضي لمعدل حدوث أحداث مجال الجاذبية. يطلق عليه ضوضاء l / f لأن النبضات الأقوى تتولد بشكل أقل تكرارًا من النبضات الأكثر اعتدالًا ، ويتم رؤية النبضات المعتدلة بشكل أقل تكرارًا من النبضات الأضعف.

يحدث التأثير الكهروكيميائي أو تأثير البطارية في المكثفات الإلكتروليتية ، وبالتالي إدخال مكون جهد إضافي صغير عبر المكثف ، ومع ذلك ، فإن الفولتية الكهروكيميائية صغيرة جدًا عند مقارنتها بتأثيرات المجال G ، وبالتالي يمكن إهمالها.

إن نوع المكثف المسطح (المستوي) الذي يتم وضعه بحيث يكون الجانب المسطح لأعلى ، يكون أكثر فاعلية كعنصر للكشف عن الجاذبية من النوع الأنبوبي للمكثف. ستعطي أنواع المكثفات المختلفة (إلكتروليت ، مايلر ، بوليسترين ، ورق ، سيراميك ، إلخ) نفس الاستجابة لحقل الجاذبية بشرط أن تكون السعات الفعالة متساوية.

أجهزة كشف الجاذبية

يظهر كاشف إشارة G العددية في الشكل 2. تيار النبضة G الصغير المتولد عبر مكثف C1 يقترن بإدخال IC1 للتضخيم. ج1، ومقاومة ردود الفعل ، R1، يتم اختيارها ذات قيمة عالية بدرجة كافية بحيث تكون رنين دائرة الإدخال أقل بكثير من 1 هرتز.

يختلف C1سيكون لقيمة s تأثير على وقت الاستجابة لتقلبات مجال G لأن ناتج المرجع هو تذبذب من النوع التوافقي ، حيث يتم أيضًا استعادة إجهاد الاستقطاب الناجم في عازل المكثف عن طريق تدفق الجاذبية بواسطة الجهد الكهربائي العكسي الذي طورته مقاومة التغذية الراجعة في تلك الدائرة. لذلك ، فإن التذبذبات هي دالة لكل من سعة الاستشعار وعلاقة التغذية المرتدة ، وستعطي ترددات مختلفة لقيم مختلفة للمكثف ومقاوم التغذية المرتدة.

يتيح استخدام CMOS op-amp ICL7611 التشغيل الفعال مع بطارية 1.5 فولت. يتم تجميع الوحدة في صندوق صغير من الألومنيوم مع وضع البطاريات داخل الصندوق ، ويتم إخراج الخرج بمكثف التغذية من أجل التخلص من أي استجابة محتملة لإشارات من النوع RF المحيط.

يظهر مستشعر الجاذبية المحسّن في الشكل 3. المرجع الإضافي ، IC1 ب، سيضيف ربحًا إضافيًا واستقرارًا للتردد. قد يتم تضمين مكونات خرج Op-amp off-set ، ومع ذلك ، وجد المؤلف أن إلغاء op-amp غير ضروري. يتم وضع كاشف الجاذبية داخل صندوق من الألومنيوم محاط بصندوق من الألومنيوم يكون أيضًا داخل صندوق فولاذي ثقيل آخر من أجل حماية الكاشف من أي تداخل كهرومغناطيسي (EMI). تم أيضًا استخدام درع مغناطيسي عالي النفاذية للحماية من المجال المغناطيسي للأرض ، والمجالات المغناطيسية الشاردة الناتجة عن جهد خط التيار المتردد لشركة الطاقة. ومع ذلك ، وجد المؤلف أن تقنية mu-shielding غير ضرورية. تُظهر الاختبارات اختلافًا واضحًا في البيانات عند استخدام واقي مو ، أو عند استخدام صندوق الألمنيوم بمفرده.

تتطلب معظم عمليات الكشف عن الجاذبية ترشيحًا إضافيًا للمخرجات ، كما هو موضح في الشكل 4. وسوف تحد ترددات القطع للمرشح من استجابة الكاشف لنطاقات مسافة فلكية معينة. على سبيل المثال ، إذا كانت سعة التحويلة الناتجة حوالي 470 درجة فهرنهايت ، فإن الاستجابة تبدو مقتصرة إلى حد كبير على مجموعتنا المباشرة من المجرات. مع القيم المنخفضة لسعة التحويل الناتج ، أي تردد قطع مرشح أعلى ، ستشمل الاستجابة تأثيرات الجاذبية من أعمق في الفضاء.

تتولد الحقول العددية من النوع الثقالي بغزارة في الكون. سيتم سماع النبضات الفردية لتدرجات الجاذبية كطيف ضوضاء من خلال مكبر صوت ، أو يُنظر إليها على أنها عشب على مرسمة الذبذبات. يوضح الشكل 5 مضخم صوت بسيط يمكن مقاضاته مع الكاشف. مكاسب LM386 IC المتوفرة بسهولة تبلغ حوالي 200. استخدم المؤلف أيضًا مكبر صوت متوفر من Radio Shack (# 277-1008) مع نتائج جيدة.

يستخدم كاشف الجاذبية البسيط الموضح في الشكل 6 جهاز LM741 op-amp منخفض التكلفة. هنا ، يتم إنشاء ضوضاء l / f في عنصر مقاوم لتكوين الكربون بدلاً من عنصر سعوي. يتم أيضًا تضخيم النبضات الحالية التي تم تطويرها في المقاوم بواسطة إشارات الجاذبية وتحويلها إلى نبضات جهد في المرجع أمبير. لتسهيل التعديل الأكثر أهمية لدائرة الشكل 6 ، يتم تغيير كل من مقاومة الإدخال ومقاومة التغذية الراجعة. مقاومة المدخلات R1 بشكل عام في حدود 100 إلى 200 أوم لمعظم الدوائر المتكاملة التي تم اختبارها. للحصول على أفضل النتائج ، فإن مقاومة التغذية الراجعة R2 بشكل عام في حدود 1000 إلى 10000 مرة R1قيمة s. يجب على المجرب أولاً ضبط مقاومة الإدخال إلى حوالي 150 أوم ، ثم ضبط مقاومة التغذية المرتدة لأقصى استجابة ضوضاء l / f. ثم أعد ضبط مقاومة الإدخال للحصول على أفضل النتائج.

يمكن استخدام جهد الخرج من كاشف الجاذبية لقيادة مسجل الرسم البياني ، أو تغذيته إلى DMM (Digital MultiMeter) ورسمه. يختلف جهد خرج الكاشف ببطء شديد ، حيث تستغرق معظم الملاحظات عدة ثوانٍ أو دقائق للتسجيل.

اتصالات الجاذبية

تستفيد أنظمة الاتصالات الحالية إلى حد كبير من تفاعل مجالات التدفق الكهربائي والمغناطيسي في مجال إشعاع من النوع المتجه ، أي الموجات الكهرومغناطيسية ، لنقل المعلومات بين النقاط البعيدة بسرعة الضوء. تتراوح هذه الأنظمة على كامل الطيف الكهرومغناطيسي ، من الترددات المنخفضة جدًا (VLF) إلى الترددات العالية الفائقة (SHF) ، لتتجاوز ترددات الميكروويف وتصل إلى النطاق البصري للترددات. لقد تم تطوير مجالات الإشعاع من النوع النواقل على نطاق واسع على مر السنين وهي شائعة الاستخدام اليوم. ومع ذلك ، وفقًا لنظريات المؤلف ، قد تكون مجالات الإشعاع من النوع القياسي ، مثل مجال الجاذبية ، مفيدة في النهاية في نقل المعلومات على الفور.

يتعرف العلماء على الكون المادي بمصطلحات أساسية مثل الكتلة والطاقة والحقول وما إلى ذلك ، وكل ما عدا ذلك ما هو إلا تكامل لهذه العوامل. يفترض المؤلف أن للجاذبية أطوال موجية غير محدودة وبالتالي فهي ليست شبيهة بالموجة. علاوة على ذلك ، تنتقل نبضات الجاذبية في الفترة الزمنية بلانك التي تبلغ حوالي 5.4 × 10 -44 ثانية ، ولا تنتشر بسرعة الضوء - وهي سرعة بطيئة مقارنة بثابت بلانك الزمني. الدافع الجاذبية هو أحادي القطب ويبدو أنه يسافر بشكل شبه فوري في كل مكان في الكون.

يمكن أن يكون الاستماع إلى أصوات إشارات الجاذبية العددية باستخدام مكبر صوت مثيرًا للإعجاب. اضبط مستوى صوت مكبر الصوت للحصول على أفضل استجابة للصوت المعين قيد الدراسة. قد يكون لبعض الأصوات الموسيقية المتماسكة أهمية خاصة والتي يبدو أنها تأتي من نفس اتجاه الفضاء على أساس يومي. في موقع المؤلف في خط العرض 42 درجة شمالًا ، يبدو أن هذه الأصوات تنشأ من منطقتي Perseus و Auriga في مجرتنا عندما تظهر تلك المناطق في ذروة المؤلف.

ربما تكون بعض هذه الإشارات عبارة عن إشارات استخباراتية من نوع ET ، وقد يرغب المجربون المهتمون بـ SETI (البحث عن ذكاء خارج الأرض) في التحقيق في هذا الجانب من عملية الاكتشاف. نظرًا لأن نبضات الجاذبية تنتقل في كل مكان بشكل فوري تقريبًا ، فإن الاتصال بين ثقافات المجرات المختلفة لن يكون مقيدًا بالفواصل الزمنية الطويلة التي تتطلبها اتصالات سرعة الضوء بواسطة الموجات الراديوية.

ترجع إشارات التدفق القياسي من صنع الإنسان إلى حد كبير إلى الكتل المتذبذبة أو الدوارة. ستولد ترجمة الكتلة إشارات ناتجة عن اضطرابات نمط الموجة الواقفة الظاهر في إشعاع الخلفية للكون. يمكن رؤية أن هذه التعديلات ناتجة حقًا عن الكتلة المتحركة عن طريق تأرجح البندول ، أو تحريك كتلة ، مما سيؤدي إلى اضطراب خلفية الجاذبية. اكتشف المؤلف تذبذب بندول على بعد 150 قدمًا ويبدو أن له نفس الاستجابة في الشدة المكتشفة كما كان الحال عندما كان البندول على بعد 5 أقدام فقط. ستظهر الترجمة المحلية للكتلة كصوت اندفاع قوي في إخراج صوت الكاشف.

كما هو مبين في الشكل 7 ، يمكن إجراء تجربة بندول مثيرة للاهتمام بوزن 2 رطل معلق بخيط خفيف الوزن من ارتفاع 6 أقدام. اضبط البندول على الحركة بطول قوس يبلغ حوالي 5 أقدام. اضبط حجم الكاشف للحصول على استجابة جيدة لاضطراب تأرجح الفراغ ، أي الكون. على الرغم من أن البندول سيتوقف في النهاية عن التأرجح ، فإن الاضطراب في الكون يستمر! يبدو أن هذا التأثير نموذجي لاضطراب الجاذبية في الكون. على ما يبدو ، بمجرد إنشاء اضطراب الجاذبية ، تميل نبضات الجاذبية إلى الانتشار باستمرار حتى تتبدد أو تتعثر بطريقة ما. يبدو أن اتصالات الجاذبية ستتطلب على الأرجح نوعًا من التعديل الذي يمكن أن يهزم خصائص الانتشار المستمر للفراغ.

الجاذبية علم الفلك

شهد علم الفلك ، في السنوات الأخيرة ، ثورة في كل من الاعتبارات النظرية وطرق الرصد. لم تفتح الثورة تقنيات رصد جديدة عند الترددات الكهرومغناطيسية بخلاف الضوء فحسب ، بل أعطت أيضًا دليلاً على أن كوننا ، في أبعد نقطة له ، يخضع أيضًا لنفس المبادئ العلمية التي تمت ملاحظتها هنا على الأرض. من بين طرق المراقبة الجديدة كانت محاولات الكشف عن إشارات الجاذبية. ستكون مثل هذه الإشارات نافذة جديدة على الكون ، وستكشف عن العديد من الجوانب التي لا يمكن ملاحظتها في التقنيات الكهرومغناطيسية الحالية.

تعد وحدات الكشف عن إشارات الجاذبية الفلكية تعديلات خاصة لجهاز الكشف الأساسي عن الجاذبية. التعديلات هي: عادةً ما يتم الاحتفاظ بتردد رنين الإدخال كثيرًا أقل من هرتز واحد في الثانية ، ويتم استخدام تضخيم إضافي ، ويتم تمرير الإخراج من خلال مرشح تمرير منخفض.

يظهر في الشكل 8. فعالية عنصر المكثف ككاشف في علم فلك إشارة الجاذبية. يتوازى مجال الجاذبية الأرضية مع المجال الكهربائي المستقطب في المكثف المستوي العازل. علاوة على ذلك ، يمكن إثبات أن أي مكون جاذبية قادم من اتجاهات أخرى مثل النواقل a و b سيتم إلغاؤه إلى حد كبير لأن مكونات المتجهات هذه لا تتوازى مع المجال الكهربائي في المكثف ، مما يؤدي إلى انخفاض الجاذبية للمكونين a 'و b'. فقط مكونات الجاذبية التي تصل على طول خط عبر خط الزوال للراصد ومركز الأرض ستكون أكثر فاعلية في إثارة عنصر المكثف في كاشف الجاذبية.

تلسكوب الجاذبية

يرى كاشف إشارة الجاذبية ذروة الكرة السماوية للمراقب من خلال فتحة صغيرة جدًا. هذا الشعاع ذو الفتحة الصغيرة يكتسح الكرة السماوية (عند خط عرض الراصد) بمعدل دوران الأرض. في هذا الصدد ، فإن فترة دوران الأرض تبلغ 23 ساعة ، و 56 دقيقة ، و 4.1 ثانية من الوقت المدني (العادي) ، وتسمى تلك الفترة باليوم الفلكي.

كما هو مبين في الشكل 9 ، يظهر مركز مجرة ​​درب التبانة كما لوحظ في خط الزوال للمؤلف بشكل متوقع قبل أربع دقائق تقريبًا كل يوم فيما يتعلق بالوقت المدني (القياسي). لاحظ أيضًا أن حدث جاذبية آخر يحدث قبل 35 ثانية من ظهور مركز المجرة ، والذي استخدمه المؤلف كعلامة. يقترح المؤلف أن تسجيلات الرسم البياني هي إشارات جاذبية تنبعث من مركز مجرة ​​درب التبانة ، وليست تقلبات كهربائية عشوائية يسميها التقليديون ضوضاء.

لتحديد موقع الأجسام الفلكية ، استخدم مكتشف النجوم من النوع الدائري ، والذي يُعرف عمومًا باسم الكرة الأرضية. يتم معايرة الرسوم البيانية لخطوط عرض مختلفة للأرض في أوقات قياسية (مدنية) لكل يوم من السنوات.

يتم أيضًا معايرة مخططات السماء ، أو الكرات الأرضية ، من حيث الصعود والانحدار الصحيحين ، بحيث يمكن تحديد موقع الكائنات من حيث تلك المعلمات إذا كانت معروفة. على سبيل المثال ، من المعروف أن مركز المجرة يقع في منطقة كوكبة القوس في نصف الكرة الجنوبي في حوالي 17.7 ساعة صعودًا يمينًا وانحدارًا بمقدار 29 درجة تقريبًا. إن تحديد موقع تلك البقعة على خط الزوال للكرة السماوية للمراقب سيمكن المجرب من استخدام الكرة الأرضية لتحديد اليوم والوقت من اليوم الذي سيظهر فيه مركز مجرة ​​درب التبانة هناك.

تظهر عملية الكشف عن الجاذبية في الشكل 10 [غير متوفر] لحدثين شائعين من أحداث الجاذبية المجرية. الانفجار الداخلي للمستعر الأعظم سيولد تعديلًا تذبذبيًا للمجال g لمراقب في الموضع A. ، من ناحية أخرى ، سوف تقلل الثقوب السوداء فعليًا نطاق g للمراقب في الموضع B. تأثيرات تلك الأحداث الكونية ، و الآخرين ، الآن بمزيد من التفصيل.

أحداث المجرة

سيتم وصف عدد قليل من الأحداث المجرية الأكثر بروزًا بإيجاز لمساعدة المجرب في التعرف على تواقيعهم.

نوفا: يُعتقد أن nova هو نجم يقذف طبقاته الخارجية في انفجار عنيف. كما هو موضح في الشكل 11 [غير متوفر] ، فإن حركة العبور الكبيرة للكتلة تخلق سمتين بارزتين (أو توقيعات) لهذا الحدث المتفجر ، ثم يتبع الانفجار نفسه ذيل المادة المتفجرة حيث يتحرك كاشف الجاذبية بعيدًا بسبب دوران الأرض. لا يترك المستعر بشكل عام أثر جاذبية دائم لأن كمية وكثافة المادة المطرودة ليست كبيرة على الرغم من ملاحظة انفجارات نوفا جديدة بشكل شائع.

سوبرنوفا: يُعتقد أن المستعر الأعظم هو نجم يتجاوز كتلة حرجة معينة ثم ينهار إلى نجم نيوتروني صغير كثيف ، أو بنية ثقب أسود ، وفي هذه العملية ، يطرد الكثير من مادته الغازية. عملية الانهيار بأكملها ، والتي تحدث فقط في بضع مئات من الألف من الثانية ، يمكن ملاحظتها بواسطة كاشف الجاذبية الخاص بالمؤلف. كما هو موضح في الشكل 12 [غير متوفر] ، فإن مخطط المستعر الأعظم له سمات بارزة معينة. أولاً ، هناك الانهيار الفعلي لنواة النجم الذي يظهر عمومًا على شكل تراجع حاد. أصبح طرد طبقة الكتلة الغازية أكثر وضوحًا الآن ، مما يؤدي مرة أخرى إلى ظهور تأثير الذيل مثل تأثير nova العادي. المستعر الأعظم يظهر أيضًا تراكمًا جماعيًا بسبب تأثير موجة الصدمة ، وقد يظهر ذلك على شكل نتوء في استجابة الذيل.

الثقب الأسود: يتم تطوير بنية من نوع الثقب الأسود بشكل عام بواسطة حدث مستعر أعظم ضخم للغاية ، وعادة ما يتم تطويره بعد 24 إلى 48 ساعة من الحدث. يظهر الثقب الأسود القديم ، كما هو موضح في الشكل 13 ، كظل جاذبية عميق ذو عرض ضيق جدًا (وقت الاستجابة) نظرًا لأنه صغير الحجم إلى حد ما - يبلغ قطره بضعة أميال فقط.

جالاكسي سنتر: يولد مركز درب التبانة بشكل جماعي استجابة جاذبية هائلة ويمكن التنبؤ بها ، كما هو موضح في الشكل 14.

أحداث النظام الشمسي

قد يرغب أولئك الذين يمتلكون مسجل مخطط بياني في مراقبة الكواكب التي يتكون منها نظامنا الشمسي. الكواكب الخارجية على الرغم من ضخامتها منخفضة الكثافة وبالتالي يصعب مراقبتها ما لم يكن وقت عبورها الدقيق على خط الزوال الخاص بالراصد معروفًا ، وحتى في ذلك الحين يصعب رسم النتائج غالبًا. يجب ملاحظة الكواكب الداخلية ، رغم أنها أكثر كثافة ، في خلفية خالية نسبيًا من الأحداث الكونية الأخرى. إنه أمر مؤسف ، لكن خلفية الجاذبية للأحداث الكونية تميل إلى إخفاء مصادر الجاذبية في النظام الشمسي.

ربما تكون الشمس هي أسهل جسم فلكي محلي يمكن ملاحظته. وهي تقع على خط الزوال للمراقب عند الظهر وفي منتصف الليل. باستخدام مكاسب منخفضة للنظام ، يظهر مسح نموذجي للشمس في الشكل 15. يُعتقد أن القمم المزدوجة للمسح المرئي في مركز المسح المرئي في مركز المسح تمثل النواة النووية. جسم الشمس غازي (منخفض الكثافة) ، وبالتالي فهو شفاف جاذبيًا. تُظهر كتلة الشمس اختلافًا طفيفًا عن مستوى الخلفية المتوسط ​​، باستثناء اللب ، والذي يُظهر زيادة في الكثافة تقيس حوالي 50 مللي فولت فوق مستوى الخلفية المتوسط ​​البالغ حوالي 1.5 فولت.

القمر ليس شيئًا مثيرًا لرصد الجاذبية لأنه من الصعب اكتشافه على خلفية أحداث الجاذبية التي تميل إلى إخفاء عبور القمر.

للقبض على كوكب الزهرة ، يجب أن تعرف موقع الصعود الصحيح لليوم الذي تريد مسحه ضوئيًا. يظهر مسح لكوكب الزهرة في الشكل 16. ويبدو أنه يشير إلى أن كوكب الزهرة له نواة كثيفة.



دعمك يحافظ على هذه الخدمة -


مقارنة المريخ بالأرض:

الاختلافات بين المريخ والأرض كلها عوامل حاسمة لوجود الحياة كما نعرفها. على سبيل المثال ، الضغط الجوي على المريخ هو جزء صغير مما هو عليه هنا على الأرض & # 8211 بمتوسط ​​7.5 مليبار على المريخ إلى ما يزيد قليلاً عن 1000 هنا على الأرض. كما أن متوسط ​​درجة حرارة سطح المريخ أقل أيضًا ، حيث يحتل المرتبة في درجة حرارة شديدة البرودة -63 درجة مئوية مقارنة بالأرض 14 درجة مئوية معتدلة.

وعلى الرغم من أن طول يوم المريخ هو تقريبًا نفس طول اليوم على الأرض (24 ساعة و 37 دقيقة) ، فإن طول السنة المريخية أطول بكثير (687 يومًا). علاوة على ذلك ، فإن الجاذبية على سطح المريخ & # 8217 أقل بكثير مما هي عليه هنا على الأرض & # 8211 62 ٪ أقل على وجه الدقة. عند 0.376 فقط من معيار الأرض (أو 0.376 ز) ، فإن الشخص الذي يزن 100 كجم على الأرض يزن 38 كجم فقط على المريخ.

يرجع هذا الاختلاف في جاذبية السطح إلى عدد من العوامل التي تمثل الكتلة والكثافة ونصف القطر في المقام الأول. على الرغم من أن سطح المريخ له نفس مساحة سطح الأرض تقريبًا مثل الأرض ، إلا أنه يبلغ نصف قطره وأقل كثافة من الأرض & # 8211 يمتلك ما يقرب من 15 ٪ من حجم الأرض و # 8217s و 11 ٪ من كتلته.


كيفية إطعام نجم طفل

Vue d’artiste des flots de gaz chaud sur l'étoile. La matière du disque protoplanétaire environnant، dans lequel naissent les planètes، est accrétée sur la Surface de l'étoile par le champ magnétique à des vitesses supersoniques. الصورة: أ. مارك جارليك

مقاييس الطول ذات الصلة صغيرة جدًا لدرجة أنه حتى مع أفضل التلسكوبات المتوفرة حاليًا ، لا توجد صور مفصلة للعملية ممكنة. ومع ذلك ، باستخدام أحدث تقنيات المراقبة ، يمكن لعلماء الفلك على الأقل جمع بعض المعلومات. بالنسبة للدراسة الجديدة ، استخدم الباحثون القوة التحليلية العالية الرائعة للأداة المسماة GRAVITY. فهو يجمع بين أربعة تلسكوبات VLT بطول 8 أمتار من المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) في مرصد بارانال في تشيلي في تلسكوب افتراضي يمكنه التمييز بين التفاصيل الصغيرة بالإضافة إلى تلسكوب مزود بمرآة 100 متر.

باستخدام GRAVITY ، تمكن الباحثون من مراقبة الجزء الداخلي من قرص الغاز المحيط بالنجم TW Hydrae. "هذا النجم مميز لأنه قريب جدًا من الأرض على بعد 196 سنة ضوئية فقط ، وقرص المادة المحيط بالنجم يواجهنا مباشرة ،" تقول Rebeca García López (معهد ماكس بلانك لعلم الفلك ، معهد دبلن للدراسات المتقدمة وكلية دبلن الجامعية) ، المؤلف الرئيسي وعالم رائد لهذه الدراسة. "هذا يجعله مرشحًا مثاليًا لاستكشاف كيفية توجيه المادة من قرص مكون للكواكب إلى السطح النجمي."

سمحت المراقبة لعلماء الفلك بإظهار أن الأشعة القريبة من الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من النظام بأكمله تنشأ بالفعل في المنطقة الداخلية ، حيث يسقط غاز الهيدروجين على سطح النجم. تشير النتائج بوضوح إلى عملية تُعرف باسم تراكم الغلاف المغناطيسي ، أي المواد المتساقطة الموجهة بواسطة المجال المغناطيسي للنجم # 8217s.

الولادة النجمية والنمو النجمي

يولد النجم عندما تنهار منطقة كثيفة داخل سحابة من الغاز الجزيئي تحت جاذبيتها ، وتصبح أكثر كثافة ، وتسخن في هذه العملية ، حتى تصبح الكثافة ودرجة الحرارة في النجم الأولي الناتج عالية جدًا بحيث يبدأ الاندماج النووي للهيدروجين بالهيليوم. . بالنسبة للنجوم الأولية التي تصل كتلتها إلى ضعف كتلة الشمس ، فإن العشرة ملايين سنة تقريبًا التي تسبق اشتعال الاندماج النووي بالبروتون والبروتون تشكل ما يسمى بمرحلة T Tauri (التي سميت على اسم أول نجم مرصود من هذا النوع ، T Tauri في كوكبة الثور).

النجوم التي نراها في تلك المرحلة من تطورها ، والمعروفة باسم نجوم T Tauri ، تتألق بشدة ، خاصة في ضوء الأشعة تحت الحمراء. هذه الأشياء المسماة "الأجسام النجمية الشابة" (YSOs) لم تصل بعد إلى كتلتها النهائية: فهي محاطة ببقايا السحابة التي ولدت منها ، ولا سيما الغاز الذي تقلص إلى قرص محيط بالنجم يحيط بالنجم. في المناطق الخارجية لهذا القرص ، يتجمع الغبار والغاز معًا ويشكلان أجسامًا أكبر من أي وقت مضى ، والتي ستصبح في النهاية كواكب. من ناحية أخرى ، يتم سحب كميات كبيرة من الغاز والغبار من منطقة القرص الداخلي إلى النجم ، مما يزيد من كتلته. أخيرًا وليس آخرًا ، يدفع الإشعاع المكثف للنجم & # 8217s جزءًا كبيرًا من الغاز كرياح نجمية.

إرشادات إلى السطح: المجال المغناطيسي للنجم و # 8217 ثانية

بسذاجة ، قد يعتقد المرء أن نقل الغاز أو الغبار إلى جسم جاذب هائل أمر سهل. بدلاً من ذلك ، اتضح أنه ليس بهذه البساطة على الإطلاق. نظرًا لما يسميه علماء الفيزياء الحفاظ على الزخم الزاوي ، فمن الطبيعي جدًا لأي جسم - سواء كان كوكبًا أو سحابة غازية - أن يدور حول كتلة بدلاً من أن يسقط مباشرة على سطحه. أحد أسباب تمكن بعض المواد مع ذلك من الوصول إلى السطح هو ما يسمى بقرص التراكم ، حيث يدور الغاز حول الكتلة المركزية. هناك الكثير من الاحتكاك الداخلي الذي يسمح باستمرار لبعض الغاز بنقل زخمه الزاوي إلى أجزاء أخرى من الغاز والتحرك إلى الداخل أكثر. ومع ذلك ، على مسافة من النجم أقل من 10 أضعاف نصف قطر النجم ، تصبح عملية التراكم أكثر تعقيدًا. اجتياز تلك المسافة الأخيرة أمر صعب.

فحص تراكم الغلاف المغناطيسي

إن امتلاك نموذج يشرح بعض العمليات الفيزيائية هو شيء واحد. ومع ذلك ، من المهم أن تكون قادرًا على اختبار هذا النموذج باستخدام الملاحظات. لكن مقاييس الطول المعنية هي من ترتيب نصف قطر نجمي ، وهي صغيرة جدًا على المقاييس الفلكية. حتى وقت قريب ، كانت مقاييس الطول هذه صغيرة جدًا ، حتى حول أقرب النجوم الشابة ، حتى يتمكن علماء الفلك من التقاط صورة توضح جميع التفاصيل ذات الصلة.

أول إشارة إلى أن تراكم الغلاف المغناطيسي موجود بالفعل من فحص أطياف بعض نجوم T Tauri. تحتوي أطياف السحب الغازية على معلومات حول حركة الغاز. بالنسبة لبعض نجوم T Tauri ، كشفت الأطياف عن سقوط مادة قرصية على سطح نجمي بسرعات تصل إلى عدة مئات من الكيلومترات في الثانية ، مما يوفر دليلًا غير مباشر على وجود تدفقات تراكمية على طول خطوط المجال المغناطيسي. في حالات قليلة ، يمكن قياس قوة المجال المغناطيسي القريب من نجم T Tauri مباشرة عن طريق الجمع بين أطياف عالية الدقة وقياس الاستقطاب ، والذي يسجل اتجاه الموجات الكهرومغناطيسية التي نتلقاها من جسم ما.

في الآونة الأخيرة ، أصبحت الأدوات متقدمة بدرجة كافية - وبشكل أكثر تحديدًا: لقد وصلت إلى دقة عالية بما فيه الكفاية ، وقدرة جيدة بما فيه الكفاية لتمييز التفاصيل الصغيرة - للسماح بالرصدات المباشرة التي توفر رؤى حول تراكم الغلاف المغناطيسي.

تلعب أداة GRAVITY دورًا رئيسيًا هنا. تم تطويره من قبل كونسورتيوم يضم معهد ماكس بلانك لعلم الفلك ، بقيادة معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض [2]. تعمل GRAVITY منذ عام 2016 ، وهي تربط بين أربعة تلسكوبات بطول 8 أمتار من VLT ، وتقع في مرصد Paranal للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO). تستخدم الأداة تقنية خاصة تعرف باسم قياس التداخل. والنتيجة هي أن GRAVITY يمكنه تمييز التفاصيل الصغيرة جدًا كما لو أن الملاحظات تم إجراؤها بواسطة تلسكوب واحد بمرآة 100 متر.

اصطياد الأقماع المغناطيسية في الفعل

في صيف عام 2019 ، استخدم فريق من علماء الفلك بقيادة جيروم بوفييه من جامعة غرونوبل ألب [3] GRAVITY لاستكشاف المناطق الداخلية لنجم T Tauri Star بالتعيين DoAr 44. وهو يشير إلى النجم 44 T Tauri في a منطقة تشكل النجوم القريبة في كوكبة Ophiuchus ، التي تم فهرستها في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي من قبل عالم الفلك الجورجي مادونا دولديزي وعالم الفلك الأرمني مارات أراكيليان. يُصدر النظام المعني ضوءًا كبيرًا بطول موجة يتميز بهيدروجين شديد الإثارة. تعمل الأشعة فوق البنفسجية النشطة الصادرة عن النجم على تأين ذرات الهيدروجين الفردية في قرص التراكم الذي يدور حول النجم.

ثم يؤثر المجال المغناطيسي على نوى الهيدروجين المشحونة كهربائيًا (كل منها بروتون واحد). لم يتم بعد فهم تفاصيل العمليات الفيزيائية التي تسخن غاز الهيدروجين أثناء تحركه على طول تيار التراكم نحو النجم. تظهر الخطوط الطيفية الموسعة الملحوظة أن التسخين يحدث.

صغير جدًا ليكون جزءًا من القرص

تمثيل تخطيطي لعملية تراكم المواد في الغلاف المغناطيسي على نجم فتي. تنقل الحقول المغناطيسية التي ينتجها النجم الشاب الغاز عبر قنوات التدفق من القرص إلى المناطق القطبية للنجم. ينبعث غاز الهيدروجين المتأين أشعة تحت الحمراء شديدة. عندما يصطدم الغاز بسطح النجم ، تحدث صدمات تؤدي إلى ارتفاع سطوع النجم.
© الصورة: قسم الرسومات MPIA

من خلال هذه الملاحظات ، دفعت ريبيكا غارسيا لوبيز وزملاؤها الحدود إلى الداخل أكثر. يمكن لـ GRAVITY رؤية الانبعاثات المقابلة للخط المرتبط بالهيدروجين شديد الإثارة (Brackett-γ، Brγ) وإثبات أنها تنبع من منطقة لا يزيد نصف قطرها عن 3.5 مرة عن النجم (حوالي 3 ملايين كيلومتر ، أو 8 أضعاف المسافة بين الأرض والقمر).

هذا هو الفرق كبير. وفقًا لجميع النماذج القائمة على الفيزياء ، لا يمكن أن تكون الحافة الداخلية للقرص النجمي قريبة من النجم. إذا كان الضوء ينبع من تلك المنطقة ، فلا يمكن أن ينبعث من أي قسم من القرص. في تلك المسافة ، لا يمكن أن يكون الضوء أيضًا بسبب رياح نجمية هبت بعيدًا عن طريق الجسم النجمي الشاب - الاحتمال الواقعي الآخر الوحيد. مجتمعة ، ما تبقى كتفسير معقول هو نموذج تراكم الغلاف المغناطيسي.

ماذا بعد؟

في الملاحظات المستقبلية ، مرة أخرى باستخدام GRAVITY ، سيحاول الباحثون الحصول على البيانات التي يسمح لهم بإعادة بناء أكثر تفصيلاً للعمليات الفيزيائية القريبة من النجم. "من خلال مراقبة موقع نقطة النهاية السفلية للقمع ورقم 8217 بمرور الوقت ، نأمل في الحصول على أدلة حول مدى بُعد القطبين الشمالي والجنوبي المغناطيسي عن محور دوران النجم ،" يشرح ولفغانغ براندنر ، المؤلف المشارك والعالم في MPIA. إذا تم محاذاة القطب الشمالي والجنوبي مباشرة مع محور الدوران ، فلن يتغير موقعهما بمرور الوقت على الإطلاق.

يأملون أيضًا في الحصول على أدلة حول ما إذا كان المجال المغناطيسي للنجم بسيطًا حقًا مثل تكوين القطب الشمالي والقطب الجنوبي. "يمكن أن تكون المجالات المغناطيسية أكثر تعقيدًا ولها أقطاب إضافية ،" يوضح توماس هينينج ، مدير MPIA. "يمكن أن تتغير الحقول أيضًا بمرور الوقت ، وهو جزء من تفسير مفترض لتغيرات السطوع لنجوم T Tauri."

بشكل عام ، هذا مثال على كيف يمكن لتقنيات المراقبة أن تقود التقدم في علم الفلك. في هذه الحالة ، تمكنت تقنيات المراقبة الجديدة التي تجسدها GRAVITY من تأكيد الأفكار حول نمو الأجسام النجمية الشابة التي تم اقتراحها منذ 30 عامًا. ويتم تعيين الملاحظات المستقبلية لمساعدتنا على فهم أفضل لكيفية تغذية النجوم الصغرى.

المرجعي

تعاون GRAVITY: R. Garcia Lopez et al. مقياس لحجم منطقة تراكم الغلاف المغناطيسي في TW Hydrae، Nature (2020)، DOI: 10.1038 / s41586-020-2613-1
J. Bouvier et al. سبر منطقة تراكم الغلاف المغناطيسي لنظام القرص ما قبل الانتقال الجديد DoAr 44 باستخدام VLTI / GRAVITY، علم الفلك والفيزياء الفلكية، 636، A108 (2020). DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202037611

الاتصال العلمي المحلي

كارين بيرو ، عالمة الفلك UGA ، IPAG / OSUG
جيروم بوفييه ، باحث CNRS ، IPAG / OSUG


كيف ينفخ القزم البني: تم قياس سرعة الرياح لنجم فاشل للمرة الأولى

ويمكن استخدام نفس التقنية على الأرجح على الكواكب الخارجية العملاقة للغاز.

تهب رياح القزم البنية بشدة.

لأول مرة على الإطلاق ، قام علماء الفلك بقياس سرعة الرياح على a قزم بني، أو "النجم الفاشل" ، وهو جسم أثقل من الكوكب ولكنه ليس ضخمًا بما يكفي لاستضافة تفاعلات الاندماج التي تشغل النجوم.

تشير دراسة جديدة إلى أن هذه السرعة تبلغ حوالي 1450 ميلاً في الساعة (2330 كم / ساعة) - أسرع بأربع مرات من أي عاصفة نعيشها هنا على الأرض. (ال سجل الأرض 318 ميلا في الساعة، أو 512 كم / ساعة ، في عام 1999 بواسطة إعصار في أوكلاهوما.)

درس فريق البحث قزمًا بنيًا يُدعى 2MASS J10475385 + 2124234 ، وهو أضخم بحوالي 40 مرة من القزم البني. كوكب المشتري وتقع على بعد 34 سنة ضوئية من الأرض. استخدم العلماء استراتيجية جديدة مستوحاة من الملاحظات السابقة لكوكب المشتري.

"لاحظنا أن فترة دوران كوكب المشتري كما تحددها الملاحظات الراديوية تختلف عن فترة الدوران التي تحددها الملاحظات في الأطوال الموجية المرئية والأشعة تحت الحمراء" ، كما قالت كاتلين أليرز ، مؤلفة الدراسة الرئيسية ، الأستاذة المشاركة في الفيزياء وعلم الفلك في جامعة بوكنيل في لويسبورغ ، بنسلفانيا. قال في بيان.

وأوضحت أن ذلك لأن الانبعاثات الراديوية تأتي من الإلكترونات التي تتفاعل مع المجال المغناطيسي للمشتري ، المتجذر في عمق باطن الكوكب. من ناحية أخرى ، تكشف البيانات المرئية والأشعة تحت الحمراء (IR) ما يحدث في قمم سحابة عملاق الغاز.

وبالتالي ، فإن الفرق بين معدلي الدوران يوفر قياسًا لسرعة الرياح في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري. ومن المفترض أن يكون من الممكن جمع بيانات مماثلة للأقزام البنية ، التي تشبه عمالقة الغاز المكبرة ، حسب رأي الفريق.

قال أليرز: "عندما أدركنا ذلك ، فوجئنا بأنه لم يقم أحد بذلك بالفعل".

لذلك فعلت أليرز وزملاؤها ذلك.

لقد جمعوا بيانات الراديو على 2MASS J10475385 + 2124234 في عام 2018 باستخدام شبكة تلسكوب المصفوفة الكبيرة جدًا في نيو مكسيكو. وحصلوا على أرصاد الأشعة تحت الحمراء في عامي 2017 و 2018 باستخدام تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا ، والذي تتبع حركة ميزة طويلة العمر من خلال الغلاف الجوي العلوي للقزم البني. (درس الباحثون أيضًا قزمًا بنيًا ثانيًا ، يُدعى WISE J112254.73 + 255021.5 ، لكنهم لم يتمكنوا من الحصول على معلومات الأشعة تحت الحمراء المطلوبة لذلك.)

كشفت البيانات أن الرياح السائدة على 2MASS J10475385 + 2124234 تتدفق من الشرق إلى الغرب بسرعة 1450 ميل في الساعة تقريبًا ، زائد أو ناقص 690 ميل في الساعة (1110 كم / ساعة). قال الباحثون إن هذا أسرع بكثير من متوسط ​​الرياح في الغلاف الجوي العلوي للمشتري ، والذي يمتد بسرعة 250 ميل في الساعة (400 كم / ساعة).

مثل هذا التفاوت متوقع. بعد كل شيء ، يكون القزم البني أكثر دفئًا بشكل ملحوظ ، وبالتالي أكثر نشاطًا من كوكب المشتري. 2MASS J10475385 + 2124234 لها درجة حرارة تقديرية تبلغ 1124 درجة فهرنهايت (607 درجة مئوية) ، في حين أن قمم سحابة المشتري فاترة ناقص 230 فهرنهايت (ناقص 145 درجة مئوية).

من المفترض أن تساعد النتائج الجديدة علماء الفلك في معرفة المزيد عن الديناميكيات المعقدة لأغلفة الأقزام البنية ، والتي لا تُفهم جيدًا. بعد كل شيء ، أصبح لدى الباحثين الآن رقم فعلي لسرعة الرياح ، بدلاً من مجرد تقدير ، لتوصيله بنماذجهم.

"إذا كنت تعرف مدى سرعة الرياح ، يمكنك في الواقع التعامل بشكل جيد مع ما إذا كان الغلاف الجوي يهيمن عليه النطاقات أو العواصف الدائرية" ، كما قالت المؤلفة المشاركة في الدراسة جوانا فوس ، وهي باحثة دراسات عليا في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي في نيويورك ، على موقع ProfoundSpace.org.

وتطبيقات الدراسة الجديدة التي نشرت على الإنترنت اليوم (9 أبريل) في مجلة العلومقال كل من Allers و Vos ، تجاوز البحث عن القزم البني.

"الخطوة التالية هي القيام بذلك من أجل كوكب خارج المجموعة الشمسية قال فوس: "يدور حول نجم. إنه نوع من فتح إمكانيات جديدة ، وأجد ذلك مثيرًا حقًا"

ولكن ليس كل الكواكب الخارجية منفتحة على هذا النوع من الاستقصاء ، أضافت أن علماء الفلك سيضطرون إلى اكتفاء أنفسهم بعمالقة غازية باردة نسبيًا يمكن تصويرها مباشرة ، على الأقل في المستقبل المنظور. (لن تعمل هذه التقنية مع عمالقة الغاز "كواكب المشتري الساخنة" التي تدور بالقرب من نجومها ، كما قال فوس. فهذه الكواكب مقفلة بشكل مدّي ، وتُظهر دائمًا نجومها المضيفة نفس الوجه ، مما يجعل من الصعب إن لم يكن من المستحيل تعقب النجوم الكبيرة. -حركة الغلاف الجوي.)

ومثل هذا العمل لا يمكن إنجازه مع Spitzer بعد الآن ، لأن ناسا مؤخرًا تقاعدت من تلسكوب الفضاء العمود الفقري. سيكون الأمر صعبًا على وكالة ناسا تلسكوب هابل الفضائي لالتقاط فترة الركود ، قال فوس إن هابل يدور حول الأرض ، وبالتالي لا يقوم بالرصدات الطويلة والمتواصلة للأهداف البعيدة. (حلق سبيتزر حول الشمس في مدار تتبع الأرض).

قال فوس "أعتقد أن JWST ستكون فرصتنا التالية للقيام بذلك" ، مشيرًا إلى 9.7 مليار دولار من وكالة ناسا. تلسكوب جيمس ويب الفضائي، والتي من المقرر إطلاقها العام المقبل.

قال فوس إن العديد من الباحثين الآخرين سوف يدافعون عن استخدام تقنية JWST القوية والمرنة بمجرد دخولها عبر الإنترنت ، لذلك قد يكون من الصعب تأمين 20 ساعة متتالية مطلوبة أو نحو ذلك على النطاق.

قالت: "ما زلنا نطلب ذلك". "علينا أن نرى."

لفترة محدودة ، يمكنك الحصول على اشتراك رقمي في أي من مجلاتنا العلمية الأكثر مبيعًا مقابل 2.38 دولارًا فقط شهريًا ، أو خصم 45٪ على السعر القياسي للأشهر الثلاثة الأولى.

انضم إلى منتديات الفضاء الخاصة بنا للاستمرار في الحديث عن أحدث المهام ، والسماء الليلية والمزيد! وإذا كان لديك تلميح إخباري أو تصحيح أو تعليق ، فأخبرنا على: [email protected]

هذه بعض سرعات الرياح السريعة جدًا. يمكنك حقًا الحصول على بعض الطاقة من مزارع الرياح في 2MASS J10475385 + 2124234.

بالتفكير في الغلاف الجوي لهذا القزم البني والمشتري ، تم تذكيرني بالدراسات التي تحاول معرفة ما إذا كانت أي كواكب خارجية تحتوي على أكسجين في غلافها الجوي ، وهي علامة محتملة على الحياة نظرًا لأنه يُفترض عمومًا أن O2 ليس مركبًا مستقرًا وسيحتاج إلى مصدر ثابت للتجديد ، والحياة هي ذلك المصدر المحتمل جدًا.

لقد نجحت معنا. والشيء الموجود هناك بتوقيع O2 ، قضيب ؟!

dfjchem721 ، * توقيع O2 *؟ ديف ، لست على علم بأي تقارير مثل هذه. أجد أنه من المثير للاهتمام في علم الفلك كيف تغير موضوع * كوكب صالح للسكن * على مر السنين. هنا مثال من عام 1911.

"الزهرة بحجم الأرض تقريبًا ، ولأنها أقرب بكثير من الشمس ، يجب أن تكون درجة حرارتها أعلى من درجة حرارة الأرض. يُقدَّر متوسط ​​درجة الحرارة بحوالي 140 درجة فهرنهايت. يبدو أن ظواهر مختلفة تشير إلى أن الكوكب محاط بجو كثيف نسبيًا وغائم نسبيًا ، والذي ، في الواقع ، يُنظر إليه على ما يبدو على أنه حدود مضيئة ، في عبور كوكب الزهرة فوق قرص الشمس التي تحدث مرة أو مرتين في القرن. يعكس هذا الغلاف الجوي الكثيف أشعة الشمس بقوة ، وبالتالي يمنع سطح الكوكب من الوصول إلى درجة حرارة مرتفعة جدًا عن الحياة شديدة التنظيم. سيعتبر الكوكب صالحًا للسكنى ". —Scientific American ، آذار (مارس) 1911 "، https://www.scientificamerican.com/article/newsflash-we-could-live-on-venus/

من مفاهيم كوكب الزهرة القديمة: "يعكس هذا الغلاف الجوي الكثيف أشعة الشمس بقوة ، وبالتالي يمنع سطح الكوكب من الوصول إلى درجة حرارة مرتفعة جدًا لا تسمح بحياة منظمة بدرجة عالية. ويُنظر إلى الكوكب على أنه صالح للسكن". —أمريكي علمي ، مارس 1911 "

من الواضح أنهم لم يكن لديهم كل تفاصيل كوكب الزهرة! ولكن يمكن أن تكون صالحة للسكن ، إذا قرأت ما يكفي من منشورات جميع مستكشفي الفضاء الحالمين. عليهم فقط استبدال الغلاف الجوي ، وجلب (أو حفر) الكثير من المياه لملاعب الجولف والزحف العمراني. خلاف ذلك ، عش حياة تحت الأرض. لا أحد يقول إن عليك أن تعيش "على" الكوكب لتعيش على هذا الكوكب! التخيلات الجامحة.

دعونا نأمل أن يجد ELTs الأكسجين. ستكون هذه ملاحظة فريدة ، على ما يبدو.

انتظر ، يبدو أنني قد وجدت بعض O2 بعد كل شيء *:

"أول جو كوكبي خارج المجموعة الشمسية تمت ملاحظته تم في عام 2001. تم اكتشاف الصوديوم في الغلاف الجوي للكوكب HD 209458 b خلال مجموعة من أربع عمليات عبور للكوكب عبر نجمه. أظهرت الملاحظات اللاحقة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي غلافًا إهليلجيًا هائلاً من الهيدروجين والكربون والأكسجين حول الكوكب. تصل درجة حرارة هذا الغلاف إلى 10000 كلفن ، ويقدر أن الكوكب يفقد (1-5) × 108 كجم من الهيدروجين في الثانية.قد يكون هذا النوع من فقدان الغلاف الجوي شائعًا لجميع الكواكب التي تدور حول الشمس مثل النجوم الأقرب من حوالي 0.1 وحدة فلكية. بالإضافة إلى الهيدروجين والكربون والأكسجين ، يُعتقد أن HD 209458 ب يحتوي على بخار ماء في غلافه الجوي. "
يبدو وكأنه كوكب متشكل حديثًا و / أو غلافه الجوي. يتخيل المرء أنه لن يفقد هذه الكمية لفترة طويلة جدًا. يجب أن يكون لديك بيانات عن هذا (والذي سيكون تأكيدًا رائعًا ، أم لا ، لبيانات Wiki هذه بأي معدل).

لكنهم لاحظوا أيضًا لاحقًا أن:

"قد يكون وجود الأكسجين الجزيئي (O2) قابلاً للاكتشاف بواسطة التلسكوبات الأرضية ، ويمكن إنتاجه من خلال العمليات الجيوفيزيائية ، بالإضافة إلى نتيجة ثانوية لعملية التمثيل الضوئي بأشكال الحياة ، لذا على الرغم من تشجيعه ، فإن O2 ليس بصمة حيوية موثوقة. & GT & GT. في الواقع ، قد تكون الكواكب التي تحتوي على نسبة عالية من الأكسجين في غلافها الجوي غير صالحة للسكن. & lt & lt "
اقتباسات نهاية

هذه الملاحظة الأخيرة (& gt & gt & lt & lt) تميل إلى استبعاد الأرض بنسبة 20٪ أكسجين (بالتأكيد هذا مؤهل على أنه "تركيز عالٍ من O2"). ثم يتابعون الحديث عن abiogensis (أحد تخصصاتي ، كما تعلم!). من كتب هذا قد يرغب في التمسك بأشياء الفضاء ونسيان الحياة وتشكيلها ونشاطها وطول عمرها. لديهم بعض الثغرات في ذلك.

بينما يمكن بوضوح إنتاج O2 من خلال العمليات الجيوفيزيائية ، فليس من الواضح على الإطلاق أن هذه العمليات ستستمر لمليارات السنين ، مثل مصدر O2 على الأرض ، وهي ليست عملية جيوفيزيائية. يُعتقد أن الأرض تحتوي على طحالب متحجرة ضوئيًا يعود تاريخها إلى أكثر من 3 سنوات. لا شك في أن كوكبًا صغيرًا مثل HD 209458 b قد شكل على الأرجح O2 من خلال عملية غير بيولوجية نظرًا لكونه في درجة حرارة عالية وليس بالضبط ما قد توحي به حتى أعنف الخيال هو كوكب صالح للسكن.

من الواضح أن آراء كوكب صالح للسكن تتغير باستمرار ، حتى عندما نتبادل هذه الرسائل!

لنكرر: "دعونا نأمل أن يجد ELTs الأكسجين."

لعلمك. يحتوي كوكب الزهرة على الكثير من O2 ، في شكل ثاني أكسيد الكربون ، وكذلك الغلاف الجوي للمريخ. بالنظر إلى قانون التولد التلقائي (لأن قانون التولد الحيوي مرفوض في علم الأحياء التطوري) ، يجب أن يكون هناك الكثير من النباتات التي تنمو على المريخ والزهرة أيضًا. في عامي 1907 و 1943 ، كان هذا هو الإجماع العلمي ، خاصة حول المريخ. المريخ يحصلون على مياههم من البولنديين ، أيضًا منذ عام 1943 ، كائنات أذكى من البشر تسكن المجرة ، نُشرت أصلاً في يوليو 1943
أنت محق في قولك ، "من الواضح أن آراء كوكب صالح للسكن تتغير باستمرار ، حتى عندما نتبادل هذه الرسائل!"

ملاحظتي ، يجب أن تتغير تعاريف الكوكب الصالح للسكن باستمرار في ضوء قانون النشوء التلقائي في العمل ، في كل مكان في الكون وفقًا للتفكير الإجماعي:) - رود

نشر رود:
"الزهرة لديها الكثير من O2 ، في شكل ثاني أكسيد الكربون ، وكذلك الغلاف الجوي للمريخ. بالنظر إلى قانون التولد الحيوي (لأن قانون التولد الحيوي مرفوض في علم الأحياء التطوري) ، يجب أن يكون هناك الكثير من النباتات التي تنمو على المريخ والزهرة أيضًا."

للأسف الظروف البيئية (درجة الحرارة في الغالب) تضع تلك الكواكب خارج "منطقة المعتدل". أنت تلعب معي الآن!

في الواقع ، لا يقترب ثاني أكسيد الكربون حتى من O2. لديهم خصائص مختلفة جدا. فيما يتعلق بالحياة الهوائية (الحيوانات ، بعض البكتيريا ، إلخ) ، فإن ثاني أكسيد الكربون هو منتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي (غير التمثيل الضوئي) ويقود O2 إنتاج الطاقة عبر نقل الإلكترون في الميتوكوندريا (مكونًا ثاني أكسيد الكربون كنفايات). في النباتات ، يحصل ثاني أكسيد الكربون على الإلكترون من ضوء الشمس لبناء الجلوكوز ، والأكسجين هو منتجها "النفايات". قمامة أحد أشكال الحياة هي ذهب لشكل آخر من أشكال الحياة!

بالنسبة إلى أجواء الكواكب ، لن يدوم O2 عادةً طويلاً لأنه متفاعل إلى حد كبير ، إلا إذا كان يتولد باستمرار. يظهر هذا بشكل كلاسيكي على الأرض من خلال "تشكيلات الحديد النطاقات" * ، وهي رواسب تعود إلى 3.7 باي أ. من المحتمل أن تكون ناتجة عن نوبات متكررة من توليد O2 عن طريق التمثيل الضوئي ، حيث تفاعل O2 مع أيونات الحديد الحرة في المحيطات لتكوين أكاسيد الحديديك. ترسبت هذه لتشكيل العصابات. يمكن للمرء أن يرى هذا يحدث عدة مرات في مليارات السنين الأولى من الحياة على الأرض. *

في النهاية ، اكتسبت كائنات التمثيل الضوئي أخيرًا موطئ قدم "دائم" على السطح ، واستمرت في إنتاج الأكسجين بمعدل ثابت حتى اليوم ، أو من الواضح أننا لن نكون هنا. هذا هو السبب في أن O2 فقط في الكواكب الخارجية من المحتمل أن يشير إلى وجود الحياة ، طالما أن "الهواء" المتبقي للكوكب لا يحتوي على مركبات سيئة من شأنها أن تمنع الحياة مثل الكثير من ثاني أكسيد الكربون وحمض الكبريتيك وما إلى ذلك. نعلم جميعًا أن مشكلة الدفيئة في ثاني أكسيد الكربون هي كوكب الزهرة تحاول (ليس جيدًا) لتجنب ذلك. البقاء في منطقة المعتدل أمر بالغ الأهمية لبقاء الحياة. إن عدم وجود O2 لا يلغي إمكانية الحياة ، ولكنه قد يحد من مدى التقدم الذي يمكن أن تصبح عليه.

سنبحث عن جو خامل (غير مختزل) به الكثير من الأكسجين ، على افتراض أن هناك أماكن مثل الأرض قريبة بما يكفي للحصول على البيانات.

لا شيء في قاعدة البيانات الخاصة بك على HD 209458 ب؟ يعتقد أنه سيظهر أن الأكسجين كما هو مقترح بواسطة الرابط الذي قمت بنشره.

أولاً ، لا يوجد "قانون النشوء التلقائي" ، ولكن يجب أن يكون هناك على الأرجح. تمامًا كما يجب أن يكون هناك "قانون للتطور البيولوجي".

هناك إجماع عام بين علماء الكيمياء الحيوية على أن أشكال الحياة الأصلية نشأت في جو مختزل لا يحتوي على O2. تم اشتقاق الطاقة من المواد الكيميائية الموجودة في البحار (من المحتمل أن تكون من الفتحات الحرارية) ، لأن التمثيل الضوئي يتطلب شكلاً متطورًا للغاية من أشكال الحياة. لا يعتبر حبس الفوتونات وتحويلها إلى طاقة كيميائية تطورًا تطوريًا في مراحله المبكرة ، بل يعتبر مرحلة متأخرة كثيرًا. إن تعقيد مثل هذه العملية عميق إلى حد ما.

يُعتقد أن الحمض النووي الريبي (RNA) ، وليس الحمض النووي (DNA) ، كان أول بوليمر حيوي يولد الحياة ، وهو غير مستقر في بيئة O2 عالية (مقارنةً بالحمض النووي). هذا هو السبب في أنني ذكرت أن نقص الأكسجين لا يستبعد الحياة ، ولكن ربما يحد من تعقيدها.

نظرًا لأن عملية التمثيل الضوئي مدفوعة بتجميع بروتين معقد يُعرف باسم "مركز التفاعل الضوئي" ، فإن تطوره كان يجب أن ينتظر تطور البروتينات في الآليات الكيميائية الحيوية للحياة كما نراها اليوم. ربما استغرقت هذه العملية مئات الملايين من السنين.

سأقوم بتخمين جامح وأقترح أن "علم الإجماع" من 1907-1943 قد خضع لبعض التغييرات الجادة في بعض الأماكن. ستكون الكيمياء الحيوية بالقرب من أعلى القائمة! تم تحديد بنية الحمض النووي في عام 1953 ، ومنه بدأ الكشف عن البوليمرات الحيوية الأولى للحياة (عديد النيوكليوتيدات) ، ومن ثم يمكن افتراض وجود الحياة على أساس أكثر صحة. لا تزال البداية إلى أول كائن حي لغزا كاملا.


إذا كانت الجاذبية لديك منخفضة ، يجب أن تكون باردًا

أعتقد أن هذه هي المرة الخامسة والعشرون التي يتم فيها نشر هذا الرسم على Worldbuilding.

كما ترى ، فإن قدرة الكوكب على الاحتفاظ بغلاف جوي تعتمد على سرعة الهروب ودرجة الحرارة. تتطلب الغازات الأخف (الهيدروجين والهيليوم) درجات حرارة منخفضة للهروب ، وتحتاج الغازات الأثقل (مثل الكريبتون أو ثاني أكسيد الكبريت أو الزينون) إلى درجات حرارة أعلى.

يمكنك أن ترى إيريس وبلوتو وتريتون وهم يتآمرون هناك.يتمتع بلوتو بجو ضعيف من نوع ما ، مصنوع من النيتروجين والميثان وأول أكسيد الكربون. لكن هذه الغازات يتم تحديثها باستمرار من على سطح الكوكب. مع درجات حرارة السطح في نطاق 40-60 كلفن ، يكون سطح بلوتو باردًا بدرجة كافية بحيث تكون جميع الغازات المدرجة مواد صلبة. لذلك في بعض الأحيان ، يتبخر بعض ضوء الشمس تلك الغازات ، وتشكل الغلاف الجوي. ثم تهرب تلك الغازات إلى الفضاء ، لأن جاذبية بلوتو ليست قوية بما يكفي للاحتفاظ بها ، ولكن بسبب البرد ، يتجمد بعضها مرة أخرى على السطح ويعود إلى الدورة مرة أخرى. نظرًا لأن بلوتو يحتوي على خزان كبير من هذه المواد ، فلن ينفد بلوتو من الغلاف الجوي في أي وقت قريب. لكن مرة أخرى ، ضع في اعتبارك أن ضغط الغلاف الجوي لبلوتو يبلغ حوالي 0.00001 بار ليس كثيرًا من الغلاف الجوي على الإطلاق.


شاهد الفيديو: الفصل الثاني. المغناطيسيه المجال المغناطيسي+الانشطه+ تمغنط المواد (أغسطس 2022).