تالارهای گفتگوی انجمن دانش پژوهان ایران

[sara]

بررسي راهکاري براي استفاده از هم جوشي هسته يي
ستاره يي درون خمره
دکتر اروين يعقوبيان

اين روزها، بحث انرژي اتمي و فناوري مربوطه و بهره گيري از آن براي اهداف صلح آميز، موضوعي است که توجه همگان را به خود جلب کرده است. آزاد شدن انرژي هسته يي، چه در شکل طبيعي آن نظير چيزي که در ستارگان روي مي دهد و چه در قالب فناوري هسته يي يعني فرآيندي که در يک رآکتور به وقوع مي پيوندد، بر پايه واکنش هاي هسته يي استوار است که مي تواند نتيجه شکافت هسته هاي اتم يا هم جوشي آنها باشد.

شکافت و هم جوشي هسته يي

اساس کار نيروگاه ها و مراکز اتمي کنوني برپايه فرآيند «شکافت هسته يي» استوار است که در آن، هسته اتم به وسيله مجموعه يي از ذرات پرانرژي مانند نوترون ها بمباران شده و شکافته مي شود. نتيجه آن آزاد شدن مقدار زيادي انرژي، ايجاد دو يا چند هسته کوچک تر و توليد محصولات فرعي نظير فوتون ها و نوترون هاي آزاد است. شکافت هسته يي اگرچه با آزاد شدن مقادير قابل توجهي انرژي همراه است، ولي مواد حاصل از اين واکنش که به زباله هسته يي معروف است، شديداً راديواکتيو است. مسائل و مشکلات بهداشتي و زيست محيطي که در خصوص حمل و دفع اين زباله ها وجود دارد و نيز خطرهاي بروز آلودگي راديواکتيو براي انسان و محيط زيست و حوادث ناخواسته در هر يک از مراحل فرآوري، حمل، ذخيره سازي و به کارگيري سوخت هاي هسته يي سبب شده اهميت شکافت هسته يي به عنوان يک منبع مطمئن و بي خطر تامين انرژي مورد ترديد قرار گيرد. در مقابل شکافت هسته يي، فرآيند «هم جوشي هسته يي» را داريم که طي آن، دو هسته اتم به هم جوش خورده و با ايجاد يک نوترون آزاد، هسته جديد بزرگ تري را تشکيل مي دهند. اين فرآيند مي تواند با جذب يا آزاد شدن انرژي همراه باشد. اغلب در اثر هم جوشي هسته هاي عناصري که وزن شان از هسته آهن سبک تر است، مقادير عظيمي انرژي آزاد مي شود. نور ستاره ها و انرژي حاصل از انفجار يک بمب هيدروژني، نتيجه هم جوشي بين هسته هاي عناصر سبک وزن است.

مزاياي هم جوشي هسته يي

هم جوشي هسته يي مي تواند راه حلي براي تمام مشکلاتي باشد که در روند تامين انرژي جهانيان وجود دارد. سوخت هاي فسيلي، زغال سنگ، نفت و بنزين رو به اتمام است. ميليون ها سال طول کشيد تا اين منابع شکل گرفته اند و حال ما تنها در 300 سال گذشته يعني از زماني که انقلاب صنعتي آغاز شد، تقريباً همه آنها را مصرف کرديم. به باور بسياري از دانشمندان، با توجه به رشد جمعيت کره زمين به خصوص در کشورهاي پرجمعيتي چون چين و هند و نياز روزافزون صنايع، حمل و نقل و سيستم هاي برودتي و حرارتي به سوخت، بحران انرژي وارد مرحله خطرناکي مي شود. شايد راه حل اين بحران، هم جوشي هسته يي باشد. براي انجام هم جوشي هسته يي در روي زمين، به نوعي هيدروژن نياز است که در آب سنگين (که بخش کوچکي از آب معمولي را تشکيل مي دهد) يافت مي شود. يعني کليد حل مشکلات به همين آب وابسته است. محاسبه هاي انجام شده نشان مي دهد در روي زمين، به اندازه کافي يعني در حدي که جوابگوي نيازهاي انرژي جمعيت رو به رشد جهان در طول ميليون ها سال آينده باشد، آب وجود دارد. انرژي حاصل از هم جوشي را مي توان در رآکتورهاي مخصوص تحت کنترل درآورد و در يک نيروگاه برق معمولي به الکتريسيته تبديل کرد. دانشمندان تخمين مي زنند که يک وان حمام پر از آب سنگين مي تواند به مدت سي سال برق انگلستان را تامين کند. از سوي ديگر، برخلاف شکافت هسته يي، در هم جوشي، تقريباً خطر آلودگي راديواکتيو وجود ندارد و زباله هاي اتمي طويل العمر نيز توليد نخواهند شد. به عبارت ديگر، در صورت به کارگيري اين فرآيند، سوخت کافي براي توليد يک انرژي پاک و عاري از آلودگي براي ميليارد ها نفر از ساکنان زمين در طول ميليون ها سال در اختيار خواهيم داشت.

عدم موفقيت در به کارگيري هم جوشي هسته يي

براي هم جوشي لازم است اتم هاي پرانرژي به هم برخورد کنند تا با يکديگر واکنش دهند. لازمه اين کار، دستيابي به حرارت هاي بالايي است که تنها در هسته ستارگاني نظير خورشيد خودمان وجود دارد. در چنين حرارت هايي، هسته هاي هيدروژن به شدت با هم برخورد کرده و ترکيب مي شوند. ساليان سال، همين مساله مانع بزرگي بر سر راه استفاده از اين فرآيند محسوب مي شد و لازم بود راه حلي براي آن پيدا شود، چرا که هميشه ميزان انرژي مصرف شده براي انجام آزمايش هاي هم جوشي، بيش از انرژي توليدي بود. در تمام اين تجارب، سعي مي شد شرايطي مشابه آنچه در هسته خورشيد حاکم است (با دمايي حدود 10 ميليون کلوين) ايجاد شود. دستيابي به دماهايي که براي پيشبرد فرآيند مربوطه کافي باشد، به منابع عظيم انرژي احتياج داشت.

به دنبال راه حل

در ماه مارس سال 2002، جهان علم با انتشار خبر متحيرکننده يي دچار شگفتي شد؛ يک دانشمند معروف امريکايي به نام «راسي طالع يارخان» مدعي شد که با استفاده از امواج صوتي موفق شد در آزمايشگاهش هم جوشي هسته يي را انجام دهد. اين خبر که وي تنها با استفاده از امواج صوتي و در مقياس کوچک آزمايشگاهي، به چنين دمايي دست يافت، موجب تحير دانشمندان شد. آنها پروژه هاي هم جوشي هسته يي را طرح هاي چنددولتي چندميليارد پوندي مي دانستند که به نظر مي رسيد تنها در دهه هاي آتي دستيابي به هدف موردنظر يعني توليد انرژي به شيوه کاربردي، امکان پذير باشد.

روش اين دانشمند بر فرآيندي به نام «سونولومينسنس» استوار است که در آن، با متمرکز ساختن انرژي صوتي روي نقطه بسيار کوچکي در داخل يک حباب، امواج صوتي به پرتوهاي نور تبديل مي شود. پديده مزبور به «ستاره در خمره» معروف است. گرچه از دهه 1930 اين پديده را مي شناختند ولي تا دهه 1980 پژوهش هاي زيادي در مورد آن انجام نشده بود. در اين زمان، دانشمندان متوجه شدند که نور توليدي به طرز شگفت آوري داغ است. با اين شيوه به آساني امکان دستيابي به دماهايي در حد ده ها هزار درجه (که از سطح خورشيد نيز داغ تر است) فراهم مي شد. اين يافته، در نوع خود کشف بزرگي بود زيرا اين فرآيند مي توانست شيوه بسيار مناسبي براي متمرکز ساختن انرژي باشد. براي دانشمندان اين سوال مطرح بود که آيا هسته حباب مي تواند داغ تر (شايد گرم تر از هسته خورشيد) باشد؟ اگر چنين است امکان وقوع هم جوشي نيز وجود خواهد داشت.

بدين ترتيب، اشخاص مختلفي در امريکا به تحقيق روي اين موضوع پرداختند. «طالع يارخان» يکي از همين افرادي بود که ادعا کرد با استفاده از حباب هاي بسيار کوچکي که انرژي امواج صوتي را در خود بهتر متمرکز مي کنند، موفق به انجام اين کار شده است. کشف اين محقق و مقاله منتشر شده وي در مجله «ساينس» ترديدهاي بسياري را برانگيخت. با بروز پديده هم جوشي، ذراتي به نام نوترون آزاد مي شود. به نظر دانشمندان، شاخص وقوع هم جوشي، همين نوترون هاي آزاد هستند. ولي بسياري از آنان ترديد داشتند که رديابي نوترون ها توسط اين محقق کاملاً درست انجام شده باشد. محققان آزمايشگاه ملي اوک ريج با تکرار آزمايش مزبور نتوانستند به شواهدي دال بر بروز هم جوشي دست يابند. ولي گروه «طالع يارخان» با پافشاري، دو سال بعد، مقاله ديگري در تاييد ادعاهاي خود منتشر کرد. ولي بسياري از دانشمندان کماکان به دنبال شواهد بهتري بودند. آنها مي خواستند زمان دقيق آزاد شدن نوترون ها برايشان در حد نانوثانيه مشخص شود تا دقيقاً به چگونگي ارتباط اين ذرات با پرتوهاي نوري پي ببرند. دانشمندان در صورتي متقاعد مي شدند که پيدايش اين دو همزمان باشد. بدين ترتيب گروه مستقلي از دانشمندان باتجربه، توسط Horizon به کار گرفته شد تا تجربيات اين دانشمند را بر پايه همان شيوه يي که وي در مقاله ها يش تشريح کرد، مجدداً تکرار کنند. آنها براي اولين بار نوترون ها و پرتوهاي نوري را با دقت نانوثانيه سنجش کردند، ولي حتي يک نوترون نيز پيدا نکردند که به اندازه کافي با يک پرتو نور همزمان باشد. البته بنا به نظر «طالع يارخان»، تفاوت هاي مختلف موجود در تجهيزات استفاده شده در اين دو تجربه مي توانست روي نتايج تاثير گذاشته باشد. شايد آزمايشگاه هاي ديگري در جهان نيز به نتايج مشابهي نظير آنچه اين محقق دست يافت، برسند ولي تا آن زمان، همچنان از سوي جامعه علمي، ادعاي وي مورد ترديد خواهد بود. هرچند اهميت هم جوشي هسته يي در تامين انرژي بشر و نقش احتمالي تکنيک سونولومينسنس در دستيابي به اين هدف قابل انکار نخواهد بود.
دليل استفاده از رنگدانه سبز در گياهان
درو کردن نور
نانسي کيانگ

ترجمه؛ الهيار اميري

نخستين گام در تلاش براي درک چگونگي عملکرد فتوسنتز روي سياره هاي ديگر، توصيف آن روي زمين است. طيف انرژي نور خورشيد در سطح زمين در آبي- سبز به اوج مي رسد، به همين خاطر دانشمندان مدت ها سرشان را مي خارانند که چرا گياهان رنگ سبز را بازتاب مي کنند و با اين کار آنچه را که به نظر مي رسد بهترين نور موجود باشد، به هدر مي دهند. پاسخ آن است که فتوسنتز نه به کل مقدار انرژي نور که به انرژي هر فوتون و تعداد فوتون هايي که نور را مي سازند، بستگي دارد. درحالي که فوتون هاي آبي نسبت به فوتون هاي قرمز انرژي بيشتري حمل مي کنند، اما خورشيد بيشتر نوع قرمز را مي تاباند. گياهان براي کيفيت از فوتون هاي آبي و براي کميت از فوتون هاي قرمز استفاده مي کنند. فوتون هاي سبز که بين اين دو قرار مي گيرند، نه انرژي دارند و نه تعداد. بنابراين گياهان اين گونه سازش يافته اند که ميزان کمتري از آنها را جذب کنند. فرآيند فتوسنتزي مبنا، که يک اتم کربن را (که از دي اکسيدکربن به دست آمده) وارد يک مولکول ساده قند مي کند، حداقل به هشت فوتون نياز دارد. يک فوتون لازم است تا پيوند اکسيژن-هيدروژن در آب شکسته شود و بدين وسيله يک الکترون براي واکنش هاي زيست شيميايي به دست آيد. کلاً چهار پيوند اين چنيني بايد شکسته شود تا يک مولکول اکسيژن ايجاد شود. هر کدام از آن فوتون ها براي يک واکنش نوع دوم و تشکيل قند، حداقل با يک فوتون ديگر همراه مي شود. هر فوتون بايد يک حداقل مقدار انرژي داشته باشد تا واکنش ها را به راه بيندازد.

راهي که گياهان از آن طريق نور خورشيد را درو مي کنند، خود يک اعجاب طبيعت است. رنگدانه هاي فتوسنتزي (مثل کلروفيل) مولکول هايي منزوي نيستند. هر کدام از آنها در شبکه يي مثل يک آنتن چندشاخه به نحوي تنظيم شده اند که فوتون هاي يک طول موج خاص را بگيرند. کلروفيل اختصاصاً نور آبي و سرخ را جذب مي کند و رنگدانه هاي کاروتنوئيد ته رنگ نسبتاً متفاوتي از آبي را مي گيرد. کل اين انرژي به يک مولکول کلروفيل خاص در مرکز يک واکنش شيميايي سرازير مي شود که در آن آب مي شکند و اکسيژن آزاد مي شود.

اين فرآيند سرازير شدن، کليد آن است که رنگدانه ها چه رنگي را انتخاب مي کنند. مجموعه مولکول ها در مرکز واکنش، تنها در صورتي مي تواند واکنش هاي شيميايي انجام دهد که يک فوتون قرمز يا يک مقدار معادل انرژي به شکلي ديگر دريافت کند. براي بهره بردن از فوتون هاي آبي، رنگدانه هاي اين آنتن به اتفاق هم، انرژي بيشتر (از فوتون هاي آبي) را به انرژي کمتر (سرخ تر) تبديل مي کنند. اين فرآيند زماني آغاز مي شود که يک فوتون آبي به يک رنگدانه جاذب آبي برمي خورد و به يکي از الکترون هاي مولکول انرژي مي دهد. وقتي آن الکترون دوباره به حالت اصلي اش برمي گردد، اين انرژي را آزاد مي کند، اما به خاطر افت انرژي در اثر گرما و ارتعاش ها، نسبت به انرژي جذب شده انرژي کمتري را آزاد مي کند.

مولکول رنگدانه انرژي خود را نه به شکل يک فوتون ديگر که به صورت يک برهم کنش الکتريکي آزاد مي کند که يک مولکول رنگدانه ديگر مي تواند آن انرژي را در سطح پايين تر جذب کند. اين رنگدانه هم به نوبه خود مقدار انرژي کمتري را آزاد مي کند و به همين ترتيب فرآيند ادامه مي يابد تا اينکه انرژي فوتون آبي ابتدايي به قرمز فروکاسته شود. آرايش رنگدانه ها مي تواند سبز-آبي، سبز يا زرد را هم به قرمز تبديل کند. مرکز واکنش، به عنوان انتهاي دريافت کننده اين آبشار، براي جذب کم انرژي ترين فوتون هاي موجود سازش مي يابد. روي سطح سياره ما، فوتون هاي قرمز فراوان ترين و کم انرژي ترين فوتون در طيف مرئي هستند.

براي فتوسنتزکنندگان زير آب، فوتون هاي قرمز الزاماً فراوان ترين نيستند. آشيان هاي نوري به خاطر فيلتر شدن نور توسط آب (با مواد معلق و خود ارگانيسم هاي سطح آب) با عمق تغيير مي کند. نتيجه، لايه بندي آشکار اشکال حياتي بنابر آميزه رنگدانه هاي آنهاست. ارگانيسم هاي لايه هاي پايين تر آب رنگدانه هايي دارند که براي جذب رنگ هاي نور باقيمانده از لايه هاي بالاتر سازش يافته اند. براي مثال جلبک ها و ساينوباکتري ها (باکتري هاي سبز-آبي) رنگدانه هايي دارند به نام فيکوبيلين ها که فوتون هاي سبز و زرد را درو مي کنند. باکتري هاي مولد غيراکسيژني، کلروفيل هايي دارند که نور انتهاي سرخ و نزديک فروسرخ را جذب مي کنند؛ که اين تمام آن چيزي است که تا آن اعماق تاريک نفوذ مي کند.

ارگانيسم هايي که با شرايط کم نور سازش يافته اند، به رشد کندتر تمايل دارند، چون بايد براي دروي آن مقدار نوري که برايشان موجود است، بيشتر تلاش کنند. در سطح سياره ما که نور فراوان است توليد رنگدانه هاي اضافي براي گياهان مضر است، بنابراين آنها در استفاده از نورشان انتخابي عمل مي کنند. اصول تکاملي مشابهي هم در دنياهاي ديگر برقرار است.

درست همان طور که موجودات آبزي با نور فيلترشده آب سازش يافته اند، ساکنان خشکي هم با نور فيلترشده توسط مولکول هاي گازهاي جو سازش يافته اند. در بالاي اتمسفر زمين، فوتون هاي زرد (در طول موج 560 تا 590 نانومتر) فراوان ترين نوع هستند. تعداد فوتون ها در طول موج هاي بلندتر به تدريج و در طول موج هاي کوتاه تر به تندي کاهش مي يابد. با عبور نور خورشيد از لايه هاي بالايي جو، بخار آب نور فروسرخ را در چندين طول موج و فراي 700 نانومتر جذب مي کند. اکسيژن در 687 و 761 نانومتر خطوط جذبي ايجاد مي کند . همه مي دانيم که ازن، امواج فرابنفش (UV) را در استراتوسفر به شدت جذب مي کند، اما کمتر کسي مي داند که اندکي از گستره نور مرئي را هم جذب مي کند.

براي جمع بندي، اتمسفر ما حد و مرز دريچه هايي را تعيين مي کند که پرتوها از آن راه مي توانند به سطح سياره برسند. دريچه پرتو مرئي در حاشيه آبي، با افت شدت فوتون هاي طول موج کوتاه تابشي خورشيد و جذب UV توسط ازن و در حاشيه سرخ با خطوط جذبي اکسيژن تعريف مي شود. اوج فراواني فوتون، با جذب کنندگي وسيع نور مرئي توسط ازن، از زرد به قرمز تغيير مي يابد (حدود 685 نانومتر). گياهان با اين طيف که عمدتاً توسط اکسيژن تعيين شده سازش يافته اند، در عين حال گياهان هماني هستند که اکسيژن را به اتمسفر فرستادند تا کار را آغاز کنند. وقتي ارگانيسم هاي فتوسنتزي ابتدايي براي نخستين بار روي زمين نمايان شدند، اتمسفر فاقد اکسيژن بود؛ بنابراين آنها بايد از رنگدانه هايي متفاوت از کلروفيل استفاده کرده باشند. تنها با گذشت زمان و تغيير ترکيب اتمسفر توسط فتوسنتز، کلروفيل به عنوان بهترين گزينه پديدار شد.

شواهد فسيلي قاطع فتوسنتز به 4/3 ميليارد سال پيش برمي گردد، اما فسيل هاي قديمي تر نشانه هايي را در خود دارند که مي تواند بيانگر فتوسنتز باشد. فتوسنتزکنندگان ابتدايي مجبور بودند کار خود را زير آب آغاز کنند، تا حدي به خاطر اينکه آب محلول خوبي براي واکنش هاي زيست شيميايي است و تا حدي به اين دليل که حفاظي در برابر پرتو UV خورشيد فراهم مي کند. اين فتوسنتزکنندگان نخستين باکتري هاي زيرآبي بودند که فوتون هاي فروسرخ را جذب مي کردند. واکنش هاي شيميايي آنها به جاي آب شامل هيدروژن، سولفيدهيدروژن يا آهن مي شد، بنابراين آنها گاز اکسيژن توليد نمي کردند. فتوسنتز مولد اکسيژن (اکسيژني)

7/2 ميليارد سال پيش توسط ساينوباکتري ها در اقيانوس آغاز شد. سطوح اکسيژن و لايه ازن به تدريج ساخته شدند و امکان پديد آمدن جلبک هاي سرخ و قهوه يي ميسر شد. با امن شدن آب هاي کم عمق از شر UV، جلبک هاي سبز تکامل يافتند. آنها فاقد فيکوبيلين بودند و با نور روشن آب هاي سطحي بهتر سازش يافتند. گياهان خشکي هم در نهايت از جلبک هاي سبز نشأت گرفتند و آنگاه انفجار پيچيدگي در حيات گياهي پيش آمد، از خزه ها و گياهان جگري در خشکي گرفته تا گياهان آوندي با چترهايي بلند که نور بيشتري را مي گرفتند و براي اقليم هاي خاص سازش هاي خاصي داشتند مثل تکامل درختان مخروطي با تاج هايي مخروطي شکل که باعث مي شود در عرض هاي جغرافيايي بالا با زاويه تابش کم خورشيد، نور کافي بگيرند. گياهان سازگار با سايه، داراي آنتساينين به عنوان کرم ضدآفتاب در برابر نور بيش از حد است. کلروفيل سبز نه تنها با ترکيب فعلي اتمسفر مناسبت خوبي دارد که به حفظ اين ترکيب هم ياري مي رساند . شايد تکامل در گام ديگر از ارگانيسمي حمايت کند که با استفاده از فيکوبيلين هايي که نور سبز و زرد را جذب مي کنند، از سايه زير چتر درختان بهره مي برند. اما ارگانيسم هاي آن بالا احتمالاً هنوز سبز باقي مي مانند.

www.sciam.com, 7Apr.2008
نگاهي به گردآوري دايره المعارف زيستي
کلکسيون کاغذي گياهان
ترجمه؛ مهتاب خسروشاهي

گزارش هاي دريافتي نشان مي دهد نخستين بخش از دايره المعارف 30 هزار صفحه يي گونه هاي گياهي، با هدف جمع آوري اطلاعات بيش از 8/1 ميليون گونه گياهي، در اختيار علاقه مندان به علم گياه شناسي، قرار گرفت. به گفته پژوهشگران و مجريان طرح، کار گردآوري اطلاعات گونه ها بسيار گسترده است، به طوري که حتي گونه هاي ميکروسکوپي، از سال 1600 ميلادي به اين طرف را نيز شامل مي شود. اين دايره المعارف که دايره المعارف زيستي (EOL) نام گرفته است، براساس اطلاعات شش سرسلسله اصلي گياهي تنظيم شده و گونه هاي مختلف در اين سلسله هاي اصلي جاي مي گيرند.

پژوهشگران يکي از اصلي ترين دلايل تدوين چنين دايره المعارف عظيمي را، انقراض يا کاهش برخي گونه هاي گياهي در گذر زمان عنوان کرده اند. يکي ديگر از دلايل گردآوري اين مجموعه ارزشمند، بررسي تنوع گياهي و تحولات ايجاد شده در گونه ها و تاثير آن بر محيط زيست و تاثير محيط زيست بر انقراض يا ازدياد برخي گونه ها اعلام شده است. در گردآوري اين مجموعه، از بسياري از متخصصان در رشته هاي مختلف و بسياري از منابع معتبر مانند سايت Amphibiaweb وFish Base کمک گرفته شده است. دکتر «جيمز ادواردز» مشاور و مدير اجرايي طرح دايره المعارف EOL درباره گردآوري مجموعه مي گويد؛ «با امکانات و اطلاعات پنج سال پيش، فرصت و زمينه مناسب براي گردآوري مجموعه يي به اين عظمت فراهم نبود، اما امکانات حال حاضر و دسترسي به منابع معتبر و متخصصان باعث شد با تسريع جمع آوري اطلاعات، نخستين بخش از اين دايره المعارف، در اختيار علاقه مندان به تحقيق و پژوهش در زمينه علم گياه شناسي قرار بگيرد.»

وي در ادامه مي گويد؛ «علاوه بر اين بسياري از سايت ها مانند گوگل، زمينه را براي دسترسي علاقه مندان به اين اطلاعات فراهم کردند.»

يک تلاش فراگير

کار گردآوري دايره المعارف زيستي، از بهار 2007 ميلادي آغاز شد هرچند آغاز اين طرح را سال 1993 ميلادي با نخستين گردآوري هاي «ادوارد ويلسون» يکي از استادان زيست شناسي دانشگاه هاروارد مي دانند. براساس گزارش هاي دريافتي اکنون مشخصات نزديک به يک ميليون گونه گياهي در اين مجموعه گردآوري شده و در اختيار علاقه مندان قرار گرفته است. دکتر «ادواردز» درباره دقت در جمع آوري اين اطلاعات مي گويد؛ «هر يک از صفحه ها، پس از تکميل، مورد تاييد «world Conservation union» قرار گرفته و پس از تاييد ثبت مي شوند.»

هرچند پايان گردآوري اين مجموعه عظيم سال 2017 ميلادي اعلام شده اما امکان دسترسي به بخش نخست اين مجموعه، از طريق برخي سايت ها فراهم شده است.

www.bbc.co.uk
نتيجه ادغام سهمگين دو سياهچاله
ستاره هاي فراري
فرشيد کريمي

طي يک تحقيق جديد و بحث انگيز عنوان شد که يک سياهچاله غول آسا با سرعتي بسيار زياد در حال فرار از کهکشاني است که آن را در خود جا داده بود. ممکن است اين فرار کهکشاني در نتيجه ادغام سهمگين دو سياهچاله باشد.

---

تصور مي شود اکثر کهکشان هاي بزرگي که به اندازه کهکشان راه شيري هستند، در مرکز خود سياهچاله هايي را جاي داده اند که ميليون ها برابر خورشيد وزن دارند. زماني که کهکشان ها با هم ادغام مي شوند اين سياهچاله ها با حرکت پيچشي به سوي يکديگر مي روند و سپس با هم برخورد مي کنند.

براساس فرضيه نسبيت عام اينشتين اين برخورد فضاي گرداگرد را به شدت دچار اختلال کرده و ريزموج هايي به نام امواج گرانشي را در فضا-زمان ايجاد مي کند.

شبيه سازي هاي رايانه يي نشان مي دهند اين امواج بيشتر در مسيرهاي خاصي گسيل مي شوند و بدين ترتيب باعث مي شوند سياهچاله بزرگ تر که حاصل اين برخورد است، در مسير مخالف موج ها و با سرعت هايي تا چهار هزار کيلومتر در ثانيه به عقب رانده شود. در برخي موارد اين سرعت براي بيرون انداختن سياهچاله از محل کهکشان خود کافي است. اکنون اخترشناسان اولين ابرسياهچاله را در حال پرت شدن از کهکشان خود شناسايي کرده اند. «استفن کوموسا» از موسسه فيزيک فرازميني ماکس پلانک در آلمان با کمک گروهي از پژوهشگران و استفاده از روش «نقشه برداري ديجيتالي آسمان» (SDSS) به رصد آسمان پرداختند. اين پژوهشگران چيزي را مشاهده کردند که به اعتقاد آنها نشاني از رانده شدن يک ابرسياهچاله به شکل يک اختروش (کوازار) است. دانشمندان اين اختروش را SDSS J0927+2943 نامگذاري کردند. به اعتقاد دانشمندان اختروش ها کهکشان هاي بسيار فشرده و درخشاني هستند که يک سياهچاله غول آسا با سرعت بسيار زياد در ميان آنها در حال تغذيه است و به همين علت با نور درخشاني نورافشاني مي کند. اين گروه از دانشمندان براساس دو دسته نورهاي درخشان در طيف نوري اين اختروش عنوان مي کنند که اين سياهچاله در حال حرکت با سرعتي برابر 2650 کيلومتر در ثانيه است. يکي از اين دسته از نورها از ابرهاي گاز درون کهکشان منشأ مي گيرد و دسته ديگر مربوط به ماده يي است که در اطراف ابرسياهچاله مي چرخد. با اين سرعت، روزي اين سياهچاله از کهکشان خود فرار خواهد کرد، اما يکي از دانشمندان مرکز اخترفيزيک هاروارد اسميتسونين مي گويد تحقيقات گروه «کوموسا» هنوز وي را قانع نکردند که اين يک سياهچاله در حال پرت شدن باشد. وي مي گويد تغيير ظاهري خطوط درخشان مربوط به ابرهاي گاز کهکشان، شايد در نتيجه حرکت ابرهاي گازي درون خود کهکشان يا واپيچش مربوط به ابرها باشد که به طور غيرمنظم روشن مي شوند.

www.ParsSky.com

[Google]

[sara]

انجام نزديک ترين ماموريت خورشيدي
ايسنا؛ دانشگاه «جان هاپکينز» در مريلند اعلام کرد در حال ساخت فضاپيمايي است که براي انجام سفرهاي نزديک تر از قبل به خورشيد طراحي مي شود. ناسا از آزمايشگاه فيزيک کاربردي (APL) اين دانشگاه درخواست کرده اين ماموريت کاوشگر خورشيدي را طراحي کند. بنابر اعلام ناسا، اين ماموريت با هدف مطالعه روي جريان هايي از ذرات باردار که خورشيد به فضا منتشر مي کند، انجام خواهد شد. فضاپيماي کاوشگر خورشيدي طوري طراحي شده که از مسافت 125 مايل خورشيدي عبور کند و داراي يک سپر حرارتي با ترکيب کربني است که از آن در دماي 2600 فارنهايت محافظت کرده و آن را در برابر انفجارهاي تشعشع ها و غبار انرژي زا در سطحي که تاکنون هيچ فضاپيماي ديگري تجربه نکرده است، در امان نگه مي دارد. اين فضاپيما قرار است در سال 2015 پرتاب شود.


قديمي ترين تصادف جهان
آسمان پارس؛ ستاره شناسان موفق شدند قديمي ترين برخورد بين کهکشان ها را در جهان کشف کنند. در اين برخورد که در ابتداي خلقت جهان اتفاق افتاده، خوشه يي از کهکشان هاي اوليه در هم ادغام شدند و کهکشان بسيار بزرگي را به وجود آورده اند. اين خوشه کهکشاني اوليه LBG-2377 نام دارد و فاصله آن از زمين 4/11 ميليارد سال نوري است؛ کهکشاني بسيار دور در اعماق فضا در مرزهاي کيهان، در گذشته. اين کهکشان غول پيکر شايد اکنون به اين شکل نباشد زيرا تصويري که ما از آن مي بينيم به 4/11 ميليارد سال پيش تعلق دارد. اين کهکشان پنجره يي است به گذشته جهان، قبل از اينکه منبسط شود و ماده در سرتاسر آن پخش شود. ستاره شناسان با استفاده از تلسکوپ کک واقع در هاوايي موفق به تهيه اين تصوير شدند. تصويري که برخورد کهکشان ها را در 2 ميليارد سال بعد از انفجار بزرگ نشان مي دهد. اين کشف قسمتي از پروژه بزرگي است که به منظور کشف کهکشان هاي دوردست انجام مي شود.


در جست وجوي حيات خارج زميني
ايسنا؛ آژانس فضايي اروپا درصدد است با استفاده از هوش مصنوعي به فضاپيماي «مارس اکسپرس» خود در جهت کشف علائمي از حيات روي سياره مريخ کمک کند. از ماه ژانويه 2005 کاوشگر «مارس اکسپرس» انبوهي از اطلاعات علمي به دست آورده و آنها را به زمين مخابره کرده است. در روش قديمي دانلود اطلاعات با استفاده از نرم افزارهاي برنامه ريزي شده و هدايت شده توسط انسان براي توليد سلسله دستورات ارسال شده به «مارس اکسپرس» صورت مي گيرد که البته اين روش وقت گير بوده و از لحاظ کيفي نيز چندان مطلوب نيست. اما اکنون يک وسيله هوش مصنوعي که در انستيتو علوم و فناوري ذهني در ايتاليا ابداع شده و MEXAR2 نام دارد به يک بخش مهم و پيوسته از سيستم برنامه ريزي ماموريت «مارس اکسپرس» تبديل شده است. اين دستاورد تازه، نقطه شروعي براي به کارگيري مفاهيم خودکار جديد براي ماموريت هاي آتي و چالشي آژانس فضايي اروپا است.


خطر در کمين حيات درياچه بايکال
مهر؛ دانشمندان امريکايي و روسي در تازه ترين بررسي هاي خود کشف کردند افزايش دماي آب درياچه بايکال، بزرگ ترين درياچه آب شيرين جهان که در منطقه يخ زده سيبري قرار دارد متاثر از فرآيند گرمايش زمين است. اين دانشمندان هشدار دادند وضعيت اين درياچه دورافتاده اما منحصربه فرد علامت روشني است مبني بر اينکه تغييرات جوي حتي دورافتاده ترين نقاط زمين را نيز تحت تاثير قرار داده است. دانشمندان اين پروژه يافته هاي خود را براساس مطالعاتي ارائه کردند که طي 60 سال گذشته جمع آوري شده است. درياچه بايکال دربرگيرنده 2500 گونه گياهي و جانوري است که در هيچ جاي ديگر جهان ديده نمي شوند. اين درياچه همچنين حاوي 20 درصد از تمامي منابع آب شيرين جهان است. اين درياچه با 25 ميليون سال قدمت نه تنها عميق ترين بلکه قديمي ترين درياچه جهان نيز محسوب مي شود.


آزادي شکار فيل در آفريقاي جنوبي
ايرنا؛ آفريقاي جنوبي هفته گذشته ممنوعيت 13 ساله شکار فيل در اين کشور را از ميان برداشت. اين تصميم آفريقاي جنوبي نگراني سازمان هاي حمايت از حيوانات را در مورد کشتار فيل ها براي تجارت عاج برانگيخته است. جمعيت فيل هاي ساکن در آفريقاي جنوبي طي سال هاي اخير به دليل مديريت مطلوب اين کشور بر مزارع فيل ها، ساليانه 5 درصد افزايش يافته است. در حال حاضر 18هزار راس فيل در آفريقاي جنوبي زندگي مي کنند و مسوولان اين کشور مي گويند افزايش جمعيت فيل ها، محيط هاي جنگلي را در معرض تهديد قرار داده است. سازمان حمايت از حيوانات آفريقا ضمن محکوم کردن اين تصميم، نسبت به اتخاذ تصميم هاي مشابه در ساير کشورهاي آفريقايي ابراز نگراني کرده است. 300هزار فيل که نيمي از جمعيت فيل هاي جهان را تشکيل مي دهند، در کشورهاي جنوب آفريقا زندگي مي کنند.