سحابی های سیاره نما چگونه شکل می گیرند؟
طی دهه ی گذشته، اخترشناسان شکل های گوناگون سحابی های سیاره نما را رمزگشایی کرده اند. حال می دانیم که چرا این تابوت
های کیهانی به چنین شکل های عجیبی دیده می شوند.
سحابی های سیاره نما آخرین نفس نفس زدن های ستاره های در حال مرگ اند. این ابرهای گاز یونیزه شده به رنگ های زیبا و شب
تابی می درخشند و نورشان را از خاکستر نیم سوز اجساد ستاره های درون شان می گیرند.سحابی های سیاره نما منجمان آماتور را
افسون می کنند، زیرا بیشترشان درخشان اند با تلسکوپ های کوچک هم به راحتی دیده می شوند-حتی از مناطقی با آلودگی نوری
متوسط، طول عمر کوتاه آنها-که نسبت به عمر میلیارد ساله ی ستاره ها فقط حدود 50 هزار سال است-نگاهی سریع به تحولات ستاره
ای را ممکن می سازد.آنها آخر داستان زندگی خورشید ما را بازگو می کنند. تقریباً همه ی ستاره ها روزی سحابی سیاره نما میشوند.
و اخترشناسان همین تازگی هاست که جزییات چگونگی تشکیل و تحول این اجرام را دریافته اند.
شکل های گوناگون
یکی از حوزه های مهم در تحقیقات درباره ی سحابی های سیاره نما واقعاً به پایان رسیده است.اخترشناسان راز شکل های گوناگون
آنها را گشوده اند.این نخستین گام در درک دیگر رازهای پیچیده تر آنهاست.طی تاریخ کاوش های جهان و کیهان، دانشمندان ابتدا اجرام
را فهرست نویسی و طبقه بندی کرده اند و سپس به سوی درک ژرف تر آنها پیش رفته اند.
فهرست نویسی سحابی های سیاره نما، دست کم درون راه شیری، تقریباً انجام شده است.اخترشناسان اکنون بیش از 3000
سحابی سیاره نما درون کهکشان خودمان می شناسند که 500 تای آنها به اندازه ی کافی درخشان اند که بتوان با تلسکوپ های
آماتوری آنها را رصد وعکاسی کرد.(افزون بر این، چند سحابی سیاره نما نیز در کهکشان های نزدیک فهرست نویسی شده اند)طی 20
سال گذشته، گروهی از اخترشناسان بر تحقیق درباره ی سحابی های سیاره نما متمرکز بوده اند. بروس بلیک از دانشگاه واشینگتن،
آدام فرانک از دانشگاه روچستر، ماریولیویو از موسسه ی علوم تلسکوپ فضایی، و برخی دیگر به بررسی فرایندهای شکل گیری سحابی
های سیاره نما پرداخته اند.
به طور خلاصه، سحابی سیاره نما زمانی شکل می گیرد که ستاره ای هم جرم خورشید سوخت هسته ای خود را به پایان برساند و
وارد مرحله ی پیری بشود.پس از این که ترتیب عادی رویدادها چنین ستاره ای را به غول سرخ تبدیل کرد، هسته اش تبدیل به توده ای
کربنی به اندازه ی زمین می شود.در این هسته هم جوشی به صورت نامنظم آغاز می شود و ستاره شروع به پرتاب پوسته ها یا فوران
های گازی به فضای اطراف خود می کند.پوسته های گازی با سرعت بسیار در فضای اطراف گسترده می شوند و با درخشش به سبب
یونیزاسیون و نفوذ به میان ماده ی میان ستاره ای، نمایشی زیبا اجرا می کنند و تعداد بسیاری شکل ها و الگوهای پیچیده و زیبا را
می آفرینند. چگونه می توانیم به روشی منسجم و سازمان یافته سر از راز این اشکال در آوریم؟
سحابی های سیاره نما:نخستین روزها
حدود 225 سال این پرسش، که سحابی های سیاره نما اصلاً چیستند و چگونه شکل می گیرند، مبهم باقی مانده بود. گویی برای این
که بیشتر بر پریشانی و ابهام درباره ی این اجرام تأکید شود، نام خنده دار «سحابی های سیاره نما» برای آنها اجتناب شد!سحابی
های سیاره نما هیچ ارتباطی با سیاره ها ندارند.
این نام در قرن هجدهم و زمانی پدیدار شد که بسیاری از رصدگران، که اتفاقی با این اجرام برخورد می کردند، بر این عقیده بودند که
ساختارهای قرص-مانند آنها، که برخی شان هم به رنگ غلیظ سبز-آبی دیده می شدند، بسیار شبیه سیاراتی است که در تلسکوپ
های خود می دیدند.شکارچی فرانسوی معروف دنباله دارها، شارل مسیه، نخستین سحابی سیاره نما را در سال 1764 میلادی رصد و
وارد فهرست کرد.این جرم سحابی دمبل در صورت فلکی روباهک بود که در فهرست معروف اجرام مسیه شماره 27 را گرفت. مسیه این
فهرست را از اجرامی تهیه کرد که به نظر او ممکن بود در حین جستجوی دنباله دارها با آنها اشتباه گرفته شوند.
سحابی های سیاره نمای بعدی هم به مرور کشف شدند، هرچند که سرعت این اکتشافات نسبت به دیگر اجرام ژرف آسمان کمتر بود؛
بیشتر به این سبب که سحابی های سیاره نما اغلب نسبت به خوشه های ستاره ای، سحابی های نشری و بازتابی، و کهکشان ها
کوچک ترند.ویلیام هرشمل در یافتن سحابی های سیاره نما موفق ترین رصدگر بود، حتی با این که نمی دانست آنها چیستند و این نام
را برای سحابی های گرد و کوچکی به کار برد که او را به یاد اورانوس می انداختند.
اخترشناسان آماتور بریتانیایی، ویلیام هاگینز، در میانه ی قرن 19 با نشانه گرفتن دستگاه طیف سنج به سوی بسیاری از سحابی ها،
مطالعه ی سحابی ها را گامی به پیش برد.در سال 1864 میلادی، هاگینز به مطالعه ی روش مند ستاره ها و سحابی ها پرداخت و
دریافت که آنها از لحاظ ساختار گازی به خورشید شبیه اند.او با دقت
6543 NGC در صورت فلکی اژدها را بررسی کرد و «فقط یک
تک خط درخشان»در طیف آن یافت.او در یادداشت های خود اعلام کرد که :«معمای این سحابی حل شد.پاسخ، که به همراه خود نور به
ما رسیده، چنین است:این جرم تجمعی از ستاره ها نیست، بلکه گازی درخشان است».
در قرن بیستم، با ظهور اخترفیزیک نوین، مطالعه ی سحابی های سیاره نما نیز به جلو «پرتاب»شد.البته در سال 1918 میلادی، کمتر از
100 سحابی سیاره نما شناخته شده بود و اخترشناسان هنوز ماهیت کهکشان ها را نمی شناختند.تعداد کمی از اخترشناسان
حرفه ای متخصص بررسی سحابی های سیاره نما بودند و بنابراین تا همین اواخر فهرستی کلی از این اجرام وجود نداشت و سحابی
های سیاره نما در میان فهرست های گوناگون پراکنده بودند.
در سال 1967/1346، این کمبود برطرف شد و این زمانی بود که اخترشناسان به نام های لوبس پرک و لوبس کوهوتک (که دنباله دار
مشهور کوهوتک به نام اوست) فهرست مشترک شان از این اجرام به نام «فهرست سحابی های سیاره نمای کهکشانی»را منتشر
کردند که شامل 1036 سحابی است.این کار نخستین گام در مطالعات نوین سحابی ها ی سیاره نما بود و این فهرست مرجع استاندارد
سحابی های سیاره نما باقی ماند که اغلب به اختصار به آن فهرست «
P&K » می گویند.
واقعاً این اجرام چگونه شکل می گیرند؟
تحقیقات با انواع عادی و رایج کشف، تحلیل، انتشار مقاله تخمین سن و ابعاد و ترکیبات سحابی ها ادامه داشت.اما هیچ کس، تأثیر
دهه ی 1990/1370 و به کمک تلسکوپ فضایی هابل، به راز چگونه شکل گرفتن سحابی ها سیاره نما پی نبرده بود.معما این بود که
سحای های سیاره نما، آن طور که آن ها را می بینیم، ظاهراً شکل ها، اندازه ها، و روشنایی های بسیار متنوعی دارند که باعث
میشود رسیدن به داستانی منطقی براساس ماهیت فیزیکی آنها کاری دشوار باشد. فرایند کشف مشابهی نیز در جریان بود که اکنون
تقریباً حل شده است.در مسیری موازی، شکل های به ظاهر بسیار متفاوت کهکشان های فعال نیز که به نظر می رسید میزبان
سیاه چاله ای هستند-بررسی می شدند.
راه حل رازگشایی سحابی های سیاره نما در طبقه بندی ساختاری انها و سپس درک پیچیدگی های آنها بر همین اساس است، زیرا
در غیر این صورت آنها را با هندسه های متفاوت و بی نهایتی خواهیم دید که ما را به اشتباه می اندازند. بلیک و همکارانش اعلام کردند
که، برخلاف تنوع بی شماری که می بینیم فقط سه نوع سحابی سیاره نما وجود دارند.گرد، بیضوی، و پروانه شکل.درون هرکدام از این
طبقه ها نیز درجاتی وجود دارند که مبنای آنها سنّ سحابی است؛ بنابراین سحابی های جوان، میان سال و پیر ظاهری متفاوت از
یکدیگر دارند.در کنار این ماتریس 9 حالته، همه ی دیگر شکل ها به این سبب دیده می شوند که زوایای قرار گیری سحابی ها نسبت به
امتداد دید ما با هم متفاوت اند. در همین چند سال گذشته که این راه حل مطرح شده تصویر سحابی های سیاره نما و معانی آنها
روشن شده است اکنون اخترشناسان می بینند که برخی ستاره های خورشید مانند می میرند و مواد را به صورت کره های گردی به
بیرون پرتاب می کنند که هاله هایی از گاز درخشان را با حلقه هایی درخشان تر در درون شان شکل می دهند.برخی دیگر پوسته ای از
گاز را به بیرون می دمند و سپس درخش هلیومی رخ می دهد (درخش هلیومی فورانی در ستاره ی پیر در پایان دوره ی هیدورژن سازی
و آغاز همجوشی هلیوم در هسته است)؛ و این آخرین نفس نفس زد ن های مرد ن ستاره ای است که فورانی کشیده از گاز و غبار در
فضا خلق می کند.این فوران با سرعتی بسیار به میان هاله ی قدیمی تر و کندتر پرتاب می شود.همچنان دیگر سحابی ها نیز فشرده
میشوند؛ این فشرده شد ن به سبب قرصی است که درونشان وجود دارد، یا نیروهای کشندی که گازهای پرسرعت را همچون آب پاشی
کیهانی متمرکز می کنند، یا نیروهای مغناطیسی که سحابی سیاره نما را به شکل پروانه ای بسیار کشیده تبدیل می کند.
منبع :
http://www.4sooyelm.blogsky.com