واندرز فارسی | جهان عجایب

منظومه شمسی ما که در پشت نور درخشان خورشید پنهان شده است توسط یک سپر نامرئی اما قدرتمند به نام هلیوسفر احاطه شده است. این جو که میلیاردها کیلومتر امتداد دارد، به عنوان محافظ عمل می کند و از زمین و سایر سیارات در برابر عوامل خطرناک فضا محافظت می کند. لحظه ای تاریخی در آگوست 2012 بود که کاوشگر وویجر 1 از هلیوسفر عبور کرد منطقه ای از فضا که تحت تسلط یا کنترل خورشید است. لبه آن مرز منظومه شمسی است. دانشمندان از داده های ارسالی دریافتند که چگالی پلاسما اندازه گیری شده توسط آشکارساز نزدیک به 40 برابر افزایش یافته است! این کشف جدید نشان می دهد که ممکن است یک ساختار غشایی در بیرون منظومه شمسی وجود داشته باشد که منظومه شمسی ما را احاطه کرده است. ماموریت وویجر 1 یک گام بزرگ به جلو در درک بشر از منظومه شمسی برداشت.

در پشت درخشش خورشید، یک سپر نامرئی وجود دارد که از منظومه شمسی ما در برابر خطرات موجود در فضای بین ستاره ای محافظت می کند. این سپر هلیوسفر نام دارد، یک حباب غول پیکر پر از پلاسمای داغ و ذرات باردار ساطع شده از خورشید. هلیوسفر میلیاردها کیلومتر امتداد دارد و بسیار فراتر از مدار نپتون، دورترین سیاره منظومه شمسی، می رسد که به عنوان یک سپر عمل می کند و از ما در برابر تشعشعات مضر سایر ستارگان، ذرات پر انرژی و ابرهای گاز سرد در فضای بین ستاره ای محافظت می کند.

شکل گیری هلیوسفر ارتباط نزدیکی با باد خورشیدی دارد. هنگامی که باد خورشیدی با مقاومت محیط بین ستاره ای مواجه می شود، سرعت آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد و منطقه ای به نام موج ضربه ای پایانی را تشکیل می دهد، جایی که باد خورشیدی شروع به کاهش سرعت می کند. با پیشروی بیشتر باد خورشیدی، در نهایت به مرزی می رسد که نمی تواند در برابر فشار محیط بین ستاره ای یعنی هلیوسفر مقاومت کند. در طی این فرآیند، باد خورشیدی با ماده بین ستاره‌ای برهم‌کنش می‌کند و یک ناحیه هلیوسفری شبیه دم دنباله‌دار را تشکیل می‌دهد که با پدیده‌های الکترومغناطیسی پیچیده و پاسخ‌های الکترومغناطیسی شدید همراه است و در نهایت به شکل‌گیری هلیوسفر کمک می‌کند.

 همانطور که باد خورشیدی از خورشید دور می‌شود، با محیط بین‌ستاره‌ای، ناحیه‌ای پراکنده از فضا پر از گاز و غبار، برخورد می‌کند. این برخورد یک موج ضربه ای غول پیکر ایجاد می کند که گاز بین ستاره ای را فشرده و گرم می کند و پلاسما را تشکیل می دهد. این پلاسما ماده ای است که هلیوسفر را می سازد. معمولاً ما هلیوسفر را گرد مانند حباب صابون می‌دانیم، اما مطالعه‌ای در سال 2020 نشان داد که شکل آن مانند یک حباب گرد نیست، بلکه بیشتر شبیه یک کروسان است. این تیم اشاره می کند که جریان ناهموار یون های هیدروژن خنثی می تواند به شکل نامنظم هلیوسفر منجر شود. و اندازه و شکل هلیوسفر می تواند با تغییرات چرخه ای در فعالیت خورشید تغییر کند.

هلیوسفر ساختار پیچیده ای دارد که از مناطق مختلف با ویژگی های متمایز تشکیل شده است. منطقه درونی هلیوسفر که غلاف هلیوسفر نامیده می شود، جایی است که باد خورشیدی با محیط بین ستاره ای برخورد می کند. در اینجا باد خورشیدی کند شده و فشرده می شود و لایه ای متراکم و داغ از پلاسما را تشکیل می دهد. فراتر از غلاف هلیوسفر، هلیوپوز، مرزی است که پایان هلیوسفر را نشان می دهد. هلیوپوز ناحیه انتقالی است که در آن پلاسمای هلیوسفر با محیط بین ستاره ای برخورد می کند. این یک منطقه پر هرج و مرج است که در آن جریان های پلاسما با یکدیگر برخورد می کنند و با یکدیگر مخلوط می شوند.

هلیوسفر نقش مهمی در حفاظت از حیات روی زمین دارد. تشعشعات مضر سایر ستارگان و ذرات پرانرژی می توانند به DNA آسیب رسانده و باعث جهش سلولی شوند و منجر به سرطان و سایر مشکلات سلامتی شوند. هلیوسفر از ورود بیشتر این تشعشعات به منظومه شمسی جلوگیری می کند و از ما در برابر اثرات مضر آن محافظت می کند. هلیوسفر همچنین از زمین در برابر ابرهای گاز سرد در فضای بین ستاره ای محافظت می کند. این ابرها می توانند دمای زمین را کاهش دهند و باعث عصر یخبندان شوند. هلیوسفر از ورود بیشتر این ابرها به منظومه شمسی جلوگیری می کند و به حفظ آب و هوای پایدار روی زمین کمک می کند.

هلیوسفر نه تنها دریچه ای به اسرار کیهان در اختیار ما قرار می دهد، بلکه از زمین در برابر ذرات و تشعشعات کشنده با انرژی بالا محافظت می کند. این «حباب» نقش محافظتی مهمی در منظومه شمسی ایفا می‌کند، تهدیدات اعماق فضا را مسدود می‌کند و به سیارات منظومه شمسی، مانند زمین، اجازه می‌دهد تا در محیط نسبتاً ایمن زندگی کنند. هلیوسفر یک موضوع مهم تحقیقاتی علمی است. دانشمندان در تلاش هستند تا در مورد ساختار، ترکیب و شکل گیری آن اطلاعات بیشتری کسب کنند. آنها همچنین در حال مطالعه چگونگی تعامل هلیوسفر با محیط بین ستاره ای و تأثیر آن بر آب و هوای زمین هستند. مطالعه هلیوسفر برای درک محیط اطراف زمین و محافظت از ما در برابر خطرات احتمالی در فضا مهم است. همچنین می‌تواند به ما کمک کند تا درباره شکل‌گیری و تکامل دیگر منظومه‌های سیاره‌ای در کیهان اطلاعات بیشتری کسب کنیم. با پیشرفت علم و فناوری و اکتشاف مستمر بشریت، اسرار هلیوسفر به تدریج آشکار خواهد شد.