مقدمه وبلاگ علم و دانش

فیزیک (به زبان یونانی φύσις، طبیعت و φυσικῆ، دانش طبیعت) علم مطالعهٔ خواص طبیعت است. این علم از مفاهیمی مانند انرژی، نیرو، جرم و بار الکتریکی استفاده می‌کند. یکی از کارهای اصلی این علم اندازه‌گیری کمیتهای مختلف و پیدا کردن روابط بین این کمیت‌ها است. برای همین فیزیک را علم اندازه‌گیری نیز خوانده‌اند.

امروزه فیزیکدان‌ها سامانه‌های بسیاری را بررسی می‌کنند: از ساختارهای بسیار بزرگ مانند کهکشان‌ها گرفته تا ذرات بی‌نهایت ریز و حتی سیستم‌های اقتصادی، زیستی، محیطی و مانند آن‌ها.

فیزیک یکی از قدیمی ترین رشته‌های دانشگاهی است و شاید قدیمی ترین مبحث آن را بتوان نجوم نامید.

کشش سطحی آب از فرو رفتن سکه جلوگیری می‌کند.

تاریخچه

از دوران باستان، انسان‌ها سعی می‌کردند که رفتار طبیعت را درک کنند. یکی از بزرگترین رازهایی که قابل پیش بینی بود، رفتار اجرام آسمانی مانند ماه و خورشید بود. نظریه‌های زیادی تا کنون مطرح شده که بسیاری از آنها رد شده‌اند.

روش‌های علمی

فیزیکدانان از یک روش علمی برای آزمایش اعتبار نظریه‌های فیزیکی استفاده می‌کنند. استفاده از یک رویکرد علمی برای مقایسه و استنباط نظریه در سوال‌ها با نتیجه گیری برگرفته از آزمایش و مشاهده ما را به امتحان کردن آن هدایت می‌کند. به نظریه‌هایی که با داده‌های بسیار خوبی پشتیبانی می‌شوند، و در هیچ مقایسه و آزمایشی خلاف آن‌ها ثابت نمی‌شود، قوانین علمی یا قوانین طبیعی گفته می‌شود. البته همه ی نظریه‌ها، حتی قوانین علمی، ممکن است با قوانین کلی و صحیح تر دیگری جایگزین شوند.

نظریه‌ها و مفاهیم

هدف اصلی علم فیزیک توصیف تمام پدیده‌های طبیعی قابل مشاهده برای بشر توسط مدل‌های ریاضی (به اصطلاح کمی کردن طبیعت)است. تا قبل از قرن بیستم، با دسته بندی پدیده‌های قابل مشاهده تا آن روز، فرض بر این بود که طبیعت از ذرات مادی تشکیل شده‌است و تمام پدیده‌ها به واسطهٔ دو نوع برهمکنش بین ذرات (برهمکنش‌های گرانشی و الکترومغناطیسی) رخ می‌دهند. برای توصیف این پدیده‌ها نظریه‌های زیر به تدریج شکل گرفته و تکامل یافتند:

• مکانیک کلاسیک (توصیف رفتار اجسامی که اندازه‌ای معمولی دارند و با سرعتی معمولی در حال حرکتند)

• الکترومغناطیس(توصیف رفتار مواد و اجسام دارای بار الکتریکی)

• ترمودینامیک و مکانیک آماری (توصیف پدیده‌های مرتبط با گرما بر حسب کمیت‌های ماکروسکوپی و یا میکروسکوپی)

به مجموع این نظریه‌ها فیزیک کلاسیک گفته می‌شود.

در ابتدای قرن بیستم پدیده‌هایی مشاهده شدند که توسط این نظریه‌ها قابل توصیف نبودند. بعد از پیشرفتهای بسیار بنیادی در ربع اول قرن بیستم نظریه‌های فیزیکی با نظریه‌های کاملتری که این پدیده‌ها را نیز توصیف می‌کردند جایگزین گشتند. مهم‌ترین تغییر تشکیل دو دینامیک متفاوت برای اجسام ریز و اجسام بزرگ است. چون دینامیک اجسام بزرگ از لحاظ فلسفی به دینامیک قبلی نزدیکی زیادی دارد( بر خلاف دینامیک اجسام ریز که فلسفه‌ای کاملاً متفاوت با آن دو دارد) نظریه‌ها به دو دسته استفاده کننده از دینامیک بزرگ (اصطلاحاً کلاسیک) و کوانتمی تقسیم شدند.نظریه‌های فیزیک مدرن عبارت اند از:

• نسبیت عام (برهمکنش گرانشی و دینامیک اجسام بزرگ)

• مکانیک کوانتمی (دینامیک اجسام ریز)

• مکانیک آماری (حرکت آماری ذرات بر پایه دینامیک کوانتمی)

• الکترودینامیک کلاسیک (برهمکنش الکترومغناطیسی و نسبیت خاص)

بعدها با پیدا شدن دو برهمکنش دیگر (برهمکنش هسته‌ای قوی و برهمکنش هسته‌ای ضعیف) برای فرمولبندی آنها هم اقدام شد و از نسبیت خاص برای تمام نظریه‌ها استفاده شد و کل نظریه‌ها عبارت شدند از :

۱- نسبیت عام

۲-مکانیک آماری

۳- الکترودینامیک کوانتومی QED (برهمکنش الکترومغناطیسی و دینامیک کوانتومی)

۴-کرومودینامیک کوانتومی QCD (برهمکنش هسته‌ای قوی و دینامیک کوانتومی)

۵-نظریه ضعیف کوانتومی (برهمکنش هسته‌ای ضعیف و دینامیک کوانتمی بعداً با تلفیق با الکترودینامیک نظریه الکترو ضعیف کوانتومی را ساخت)

تمام این نظریه‌ها به جز نسبیت عام از دینامیک کوانتومی استفاده می‌کنند. به مجموعه‌ای ازQED وQCD ونظریه ضعیف اصطلاحآ مدل استاندارد ذرات بنیادی گفته می‌شود.

امروزه بسیاری از فیزیکدانان به دنبال متحد کردن چهار برهمکنش (نظریه وحدت بزرگ) می‌باشند که مشکل اصلی وارد کردن گرانش و استفاده از دینامیک کوانتومی برای گرانش می‌باشد. نظریه‌های گرانش کوانتومی و به خصوص نظریه ریسمان از نمونه‌های این تلاشها است. همچنین بیشتر نظریه‌های جدید از مفهومی به نام میدان استفاده می‌کنند که به نظریه‌های میدان مشهور هستند.

ما در این وبلاگ می خواهیم علم و دانش اتان را در این موضوع و موضوعات دیگر بیشتر کنیم.شما می توانید با دادن نظراتتان به ما کمک کنید.با تشکر

                                    امیدوارم از این وبلاگ خوشتان بیاید.

چه چیزی باعث می شود که هر چیزی را به رنگی می بینیم.

هر موادی ویژگی هایی دارد و با نوری که به سمت آن تابانده می شود رفتاری متفاوت دارد، پس ازآن که نور با یک جسم برخورد می کند ، آن جسم ممکن است;

یک ) نور را بازتاب کند

دو ) نور را جذب کند

سه ) کاری با نور نداشته باشد

چهار ) نور را بشکند


----------------------------------------------------

یک ) بازتابشِ نور

همه ی " اجسام " به اندازه ای نور را بازتابب می کنند، اما جسمی ( چیزی ) که بازتاب کننده است، تعداد زیادی الکترون آزاد دارد که می تواند به آسانی از یک اتم به اتم دیگر برود.
نوری که توسط این اجسام در ابتدا جذب می شود، با حرکت الکترون از یک اتم به اتم دیگر دوباره با همان فرکانس اصلی خود بازتابانده می شود .

----------------------------------------------------

دو ) جذب نور

زمانی که جسمی نابازتابنده و ناشفاف است، بنابراین فرکانس نور ورودی همانند یا بسیار نزدیک به فرکانس جنبش الکترون های درون ماده ی سازنده است.
بنابراین الکترون های ماده ی سازنده نور ورودی را جذب می کنند و به دلیل جذب شدن نور ورودی جسم ناضفاف می شود - بازتابی نخواهد داشت یا بازتاب ان بسیار کم خواهد بود.

----------------------------------------------------

سه ) گذر دادن نور

این پدیده زمانی رخ می دهد که انرژیِ یا فرکانس حاصل از نور ورودی یا خیلی کمتر یا خیلی بیشتر از انرژی یا فرکانسی باشد که برای به جنبش آوردن الکترون های ماده ی سازنده با فرکانسی مشخص مورد نیاز است.
به همین دلیل الکترون های جسمی که اکنون شفاف به نظر می رسد نور را جذب نمی کنند و اجازه می دهند نور بدون تغییر از جسم یا ماده ی مورد نظر خارج شود. بنابراین جسم نسبت به آن طول موج از نور شفاف است .

----------------------------------------------------

چهار ) شکست نور


اگر تا به حال یک نی را درون لیوان پر آب قرار داده باشید حتما" متوجه شده این که نی طوری به نظر می رسد گویا که در ابتدای محل ورود به آب خم شده است.
اگر انرژی نور ورودی با فرکانس جنبشی الکترون های یک ماده برابر باشد، نور قادر است که به طور کامل درون ماده فرو رود، و باعث مقادیری اندک جنبش در الکترون ها شود. این جنبش ها بین اتم ها با استفاده از الکترون ها انتقال داده می شوند، و در این زمان آن ها ( الکترون ها ) نوری را با همان فرکانس اصلی نور ورودی بیرون می فرستند. با این که این پدیده بسیار سریع رخ می دهد، اما نوری که درون ماده است از سرعتش کاسته شده و نوری که بیرون از ماده قرار دارد سرعتش ثابت می ماند. نتیجه آن است که نور درون ماده خم می شود. زاویه ی شکست نور بستگی به ماهیت ماده و قدرت آن در کاهش سرعت نور دارد.

-------------------------------------------------


یک نمونه ی خوب برای این که چرا " چیز ها " رنگی دیده می شوند این عکس رو به رو است، یک گوجه فرنگی پخته!

گوجه فرنگی قرمز به نظر می رسد زیرا هنگامی که به حالت پخته می رسد حاویِ کاروتنی به نام "لیسپین " می گردد.
لیسپین یک رنگدانه ی قرمزِ روشنِ کاروتنی است، این ماده ی شیمیایی نه تنها در گوجه فرنگی رسیده که در دیگر میوه های قرمز هم یافت می شود.
لیسپین اکثر نورهای دیداری را جذب می کند، که البته به علت خواص طول موجی به رنگ قرمز هستند، بنابراین نور اصلی ای را که باز می تاباند قرمز است. پس گوجه قرمز به چشم می آید.


دلایل زیادی برای این که چرا مواد این رنگی که هستند ، هستند وجود دارد اما مهمترین دلیل بر می گردد به جذبایش و پراکندگی نور که توسط مواد صورت می گیرد و بسیار وابسته به طول موج نوری که به جسم می تابد است.
برای یک نمونه ی دیگر می توانیم به سبز دیده شدن برگ درختان ( و البته دیگر گیاهان سبز) اشاره کنیم، این ها سبز دیده می شوند چرا که در خود " کلروفیل" دارند تا نور دریافتی را به انرژی تبدیل کنند، و این خواص " کلروفیل" ( منظور نوع نوری که جذب می کند یا پراکنده می کند ) است که رنگ سبز به گیاهان سبز می بخشد.
خیلی کوتاه در رابطه با این که چگونه رنگی را ما می بینیم ( گذشته از رنگی که خود جسم ایجاد می کند ) باید گفت این مربوط به مواد سازنده چشم ماست، چرا که چشم ما تنها طول موج هایی معین از نور را دریافت می کند و آن را به مغز می فرسد تا تجزیه و تحلیل شود. برای مثال ما گوجه را قرمز می بینیم چرا که " لیپسین " نور قرمز را از انتهای طول موجهای قابل مشاهده برای ما انتشار می دهد اما نور آبی را از انتهای دیگر محدوده ی نوری قابل دیدن برای ما جذب می کند .

طول تصویر جسم واقع در بی نهایت دور!

درصورتی که جسم در بینهایت دور است تصویر آن بصورت واژگون روی کانون اصلی تشکیل می شود. اگر زاویه امتداد جسم با محور اصلی بر حسب رادیان برابر آلفا و فاصله کانونی آینه f باشد, طول تصویر را میتوان به روش زیر محاسبه کرد:

با مثالی بسیار ساده روش استفاده از فرمول روشن می شود:

سوال: قطر دایره ی تصویر خورشید در یک آینه مقعر برابر 2 سانتی متر است. اگر بزرگی زاویه خورشید از زمین 0.01 رادیان باشد, شعاع آینه مقعر را حساب کنید.

پاسخ:

انرژی گم شده ی زمین

محققان ناسا موفق شدند پس از بررسی داده‌های گرمای اقیانوسی و اطلاعات ماهواره‌ای، انرژی گم شده زمین را در اعماق اقیانوس کشف کنند:

به گزارش ایسنا، دو سال قبل محققان مرکز ملی تحقیقات جوی در بولدر آمریکا، در تحقیق خود مدعی شدند که تناقضات موجود در اطلاعات ماهواره‌ای از گرمای زمین و اندازه گیری گرمای اقیانوس، نشانه‌ای از انرژی گم شده در زمین است.

اما آیا واقعا انرژی گم شده‌ای وجود دارد یا اشتباهی در محاسبه دانشمندان در خصوص انرژی جذب شده از خورشید و بازتابش آن به فضا روی داده است؟

تیمی متشکل از محققان بین‌المللی حوزه علوم جو و اقیانوس‌شناسان به سرپرستی "نورمن لوب" از مرکز تحقیقات لانگلی وابسته به ناسا و "گریم استفنز" از آزمایشگاه ناسا در پاسادنا مسؤولیت تحقیق در خصوص انرژی گم شده در زمین را برعهده گرفتند.

محققان داده‌های 10 سال اخیر شامل اطلاعات آزمایشگاه لانگلی ناسا و آزمایش انرژی تابشی زمین (CERES) برای محاسبه تعادل تابش در جو زمین را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.

محققان مرکز تحقیقات ملی جوی، مشاهدات ماهواره ای از سال 2004 تا 2009 میلادی را در خصوص تعادل گرمایی زمین و اندازه گیری گرمای اقیانوسی در عمق 700 متری مورد بررسی قرار دادند. سپس داده‌ها با دمای اقیانوسی از 3 منبع مختلف تلفیق شدند.

بررسی داده‌ها باعث ایجاد تردید در بین محققان شد و برای برطرف شدن تردیدها تجزیه و تحلیل‌های بسیار دقیقی روی داده‌ها به عمل آمد و در نتیجه مرکز انرژی گم شده زمین کشف شد.

بررسی‌های دقیق نشان داد که میزان انباشت گرما در اقیانوس نیم وات در متر مربع است که در داده‌ها محاسبه نمی‌شود. این انرژی اضافه به جو بازگشته و باعث افزایش دمای زمین می‌شود.

محققان معتقدند 90 درصد گرمای اضافی که در ارتباط با گازهای گلخانه‌ای ایجاد می‌شوند، در اقیانوس‌ها انباشت می‌شوند و با آزاد شدن همین مقدار اندک گرما از اقیانوس (نیم وات در متر مربع) دمای زمین 0.3 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد.

این یافته لزوم استفاده از سیستم‌های اندازه‌گیری چندگانه را در طول بازه‌های مختلف زمانی را نشان می‌دهد.

در این پروژه محققان دانشگاه هاوایی، آزمایشگاه محیط دریایی پاسیفیک، دانشگاه ریدینگ انگلیس و دانشگاه میامی حضور داشتند.

شکست قوانین بازتاب و شکست نور از ماده جدید

پدیده عجیب نوری قوانین چندصدساله «بازتاب و شکست نور» فیزیکدانان را به چالش کشید!

محققان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی هاروارد با بکارگیری شیوه انقطاع فاز توانسته‌اند پرتوهای نور را وادار به رفتار در جهتی کنند که قوانین چندین قرن در مورد انعکاس و انکسار را به چالش می‌طلبد.
به گزارش ایسنا، این کشف به فرمول‌بندی جدید قوانین ریاضی منجر شده که به پیش‌بینی مسیر پرتوهای نور در زمان خروج از سطح یا حرکت از یک واسط به واسط دیگر می‌پردازد.

این محققان توانسته‌اند با استفاده از سطوح طراح، تاثیرات آینه‌های سرگرمی را بر روی سطح صاف ایجاد کنند.

از زمانهای قدیم این امر شناخته شده‌ بود که نور در سرعت‌های مختلف، از میان واسط‌های گوناگون حرکت می‌کند. انعکاس (بازتاب) و انکسار (شکست) نور، زمانی رخ می‌دهند که نور با یک ماده در یک زاویه برخورد می‌کند؛ چرا که یک سمت پرتو می‌تواند از سوی دیگر سرعت بگیرد. از همین رو جبهه موج جهت خود را تغییر می‌دهد.

قوانین متعارف که در کلاسهای فیزیک تدریس می‌شوند، به پیش‌بینی زوایای انعکاس و انکسار بر اساس زوایه ورودی و خصوصیات دو واسط می‌پردازند.

فیزیکدانان هاروارد، در زمان بررسی رفتار نور هنگام برخورد با سطوح منقش به نانوساختارهای فلزی، دریافتند که معادلات معمول برای توصیف پدیده حاصله در آزمایشگاه، کافی نیست.

قوانین کلی جدید که در هاروارد ایجاد شده، بر اساس این اکتشاف است که مرز بین دو واسط، در صورتی که بطور ویژه طراحی شوند، می‌تواند مانند واسط سوم عمل کند.

برای مثال، سطحی مانند سطح دریاچه، یک مرز هندسی بین دو واسط آب و هوا است؛ اما اکنون با قانون جدید، این مرز به یک رابط جدید تبدیل شده که می‌تواند خود باعث خم شدن نور شود.

مؤلفه اصلی این اکتشاف، یک گروه آنتن‌های ریز طلایی بود که بر روی سطح سیلیکون این دانشمندان نصب شده بودند. این مجموعه در مقیاسی بسیار نازکتر از طول موج نور برخوردکننده با آن ساخته شده است. این موضوع بدین معنی است که برخلاف یک سیستم نوری معمول، مرز ساخته شده بین هوا و سیلیکون، بیانگر یک تغییر فاز ناگهانی موسوم به انقطاع فاز در درجات بالایی طول موجی است که از آن عبور می‌کند.

هر یک از آنتن‌های این مجموعه مانند یک مرتعش‌کننده عمل می‌کند که قادر به به تله انداختن نور و گرفتن انرژی آن برای مدت زمان مشخص پیش از آزادسازی آن است. شیب گونه‌های مختلف مرتعش‌کننده بر روی سطح سیلسکون می‌تواند بطور موثری نور را پیش از آغاز گسترش آن در واسط دیگر، خم کند.

پدیده حاصله از این کشف تمام قوانین سنتی را شکسته و به ساخت پرتوهایی از نور پرداخته که بسته به شکل سطح، به انعکاس و انکسار به شیوه‌های دلخواه می‌پردازند.

این محققان برای عمومی کردن قوانین انعکاس و انکسار کتابهای فیزیک، یک واژه جدید را به معادلات اضافه کرده‌اند که نشانگر شیب تغییرات فاز سهیم در مرز است. مهمتر این که در زمان نبود یک سطح شیب‌دار، قوانین جدید به قوانین شناخته‌شده‌تر کاهش می‌یابند.

همچنین با این قوانین جدید می‌توان بسامد (رنگ)، دامنه (روشنی) و قطبش نور را نیز کنترل کرد؛ بدان معنی که نور حاصله، در اصل یک پرتو طراح است.

محققان تاکنون توانسته‌اند با موفقیت، یک پرتو گردبادی حلزونی شکل، از سطح مسطح تولید کنند. آنها همچنین در فکر تولید لنزهای مسطح با قابلیت تمرکز بدون انحراف بر تصویر هستند.

ماه زنده است.

ناسا در طی عملیاتی حدود 25 گالن آب به صورت بخار و یخ در سطح ماه پیدا نمود.در طی این عملیات ماه گذشته راکتی به ماه فرستاده شد که پس از برخورد با سطح ماه و آنالیز غبار بالاآمده توانست حدود 25 گالن آب به فرم بخار و یخ در این کره شناسایی کند.

کشف بزرگی که آینده ماه را به عنوان یک دنیای مرده تغییر داد و احتمالاً آن را به مکانی تبدیل خواهد کرد که جذابیت های زیادی برای اهداف سفرهای آینده بشر به فضا دارد. آنتونی کولاپریت دانشمند ارشد عملیات "مشاهدات قمری و ماهواره ردیاب" ناسا اظهار نمود: "ماه زنده است". در این عملیات از راکتی استفاده شد که در 19 اکتبر سوراخی حدوداً به اندازه 100 فوت در سطح ماه ایجاد نمود، سپس توانست مقادیر حدوداً 25 گالن آب را به شکل بخار و یخ شناسایی کند. هرچند این مقدار آب برای شنا کردن کافی نیست اما می تواند مقادیر کافی از آب را در مناطق همیشه تاریک ماه برای فضانوردان فراهم کند.

در حال حاضر گروه مدیریت اوباما در حال بررسی برنامه های ناساست تا طی دهه آینده سفرهای خود به ماه را دوباره آغاز نموده و یک پایگاه قمری در ماه بنا کند. به این ترتیب فضانوردان قادر خواهند بود ماه ها در این پایگاه زندگی کرده و به کار و فعالیت های علمی خود مشغول شوند.

از آنجایی که آب برای نوشیدن، تنفس و حتی به عنوان سوخت راکت می تواند استفاده شود وجود مقادیر زیاد آب در ماه این برنامه را عملی تر می سازد.

در این حالت ماه به عنوان یک منبع غنی حتی می تواند به صورت یک صفحه پرتاب با نیروی گرانشی کم عمل نموده و قادر خواهد بود در ماموریت های آینده، فضانوردان و خانواده شان را به هر نقطه ای از منظومه شمسی انتقال دهد و رویای نویسندگان دانستان های علمی تخیلی و رویاهای غیر واقعی رابه واقعیت محض تبدیل کند.

گریگ دلوری (Greg Delory) می گوید: "در واقع نقاشی یک تصویر جدید و رویایی از ماه است. این ماه آن ماهی نیست که پدرتان به آن می نگریست"

پس از ماموریت های آپولو در دهه های 1960 و 1970 کره ماه به عنوان یک مکان ترسناک، ناخوشایند و مرده برای کاوشگران تلقی می شد.این عملیات 79 میلیون دلاری در ماه ژوئن آغاز شد و به منظور کشف منابع اعظم هیدروژنی که در دهانه های قطبی ماه پیدا شده بود انجام گرفت. دانشمندان معتقدند اگر آبی بر روی ماه وجود داشته باشد باید در این نواحی، که همیشه تاریک بوده و برای میلیاردها سال نور خورشید را به خود ندیده، وجود داشته باشد.

نواحی زرد رنگ در تصویر مربوط به طیف جذب آب میباشد

ماهواره بر روی دهانه کابئوس (Cabeus) در قطب جنوب هدف گیری شد. در ابتدا راکت Centaur را به سطح ماه هدایت نمود. سپس به درون غبار به هوا برخواسته از برخورد حرکت کرده و با استفاده از طیف سنج های نزدیک مادون قرمز و نور مرئی و دیگر تجهیزات همراهش ترکیب غبار به هوا برخواسته را شناسایی نمود.

اسپکترومترها (طیف سنج ها) ترکیب ذرات را با توجه به نوری که از خود ساطع می کنند و یا نوری که جذب می کنند شناسایی می نمایند. در ابتدا چیزی مشاهده نشد که خود باعث نگرانی برخی دانشمندان درباره آسیب دیدگی راکت گردید. اما اعضای تیم علمی زمانی که به بررسی داده هایی که توسط Centaur فرستاده شده بود پرداختند بسیار هیجان زده شدند. تعدادی از دستگاه ها علائم قوی و مشخصی از وجود آب را تشخیص داده بودند.

این اولین باری نیست که بر روی ماه آب کشف می شود. چندین هفته قبل فضاپیمای چاندرایان I (Chandrayaan I)علائم روشنی از وجود یک لایه میکروسکوپی آب مخلوط با خاک های قمری را در منطقه وسیعی از ماه پیدا نمود. اما آن مقادیر در حدی نبود که بتوان برای ساکنین آینده ماه از آن استفاده نمود.

دانشمندان می گویند این آخرین اکتشاف منبع عظیمی از آب را نشان می دهد.

آب کشف شده به صورت یک صفحه یخی نیست بلکه احتمالاً به صورت مخلوط با خاک وجود دارد. اکنون این سوال پیش می آید که این آب از کجا آمده؟ منبع احتمالی آن دنباله دارها و آستروئیدها هستند.

همچنین ممکن است هیدروژن توسط بادهای خورشیدی وارد سطح ماه شده و در آنجا به آب تبدیل شده باشد و در مناطق همیشه تاریک و در طی میلیاردها سال به صورت یخ ذخیره شده باشد. دهانه های قطبی موجود بر روی ماه یکی از سردترین مناطق منظومه شمسی هستند که دمای آن به زیر منفی 360 درجه می رسد.

تصویر ذرات و مواد بالاآمده در حدود 20 ثانیه پس از برخورد با سطح ماه

دانشمندان اشاره کرده اند که داده های بسیار جالب بعدی نیز در راه است و در طی چند ماه آینده به اطلاعات هیجان انگیز بیشتری دست خواهند یافت.

تصاویر جدید از پویایی ماه، آینده برنامه های فضایی بشر را تغییر می دهد. ایده کاوش های فضایی توسط گروه مدیریتی بوش در سال 2004 و برای بازگشت مجدد به ماه تا 2020 و ساکن شدن بر روی مریخ ارائه شده . اما کمیسیون Augustine، منتخب توسط اوباما، برنامه ها را بازبینی دوباره کرده و درست چند هفته قبل گزارش نموده که ناسا زودتر به این اهداف دست نخواهد یافت مگر اینکه حداقل 3 میلیارد دلار در سال هزینه کند. کمیسیون همچنین پرسیده بود که آیا ماه هدف مناسب و با ارزشی است یا خیر.

اکتشافات جدید وضعیت را تغییر خواهد داد چرا که احتمال تشکیل یک گروه ساکن بر روی ماه به صورت خودکفا را افزایش می دهد. اوباما هنوز درباره آنچه مایل به انجامش می باشد اشاره ای نکرده است.

برخورد زمین با مریخ

 

چقدز احتمال برخورد مریخ با زمین وجود دارد؟ در اثر ادامه بی نظمی های مدارهای سیاره ای در منظومه شمسی، زمین و مریخ به یکدیگر بسیار نزدیک می شوند و حتی احتمال برخورد آنها نیز وجود دارد.

حتماً شما نیز خبرهای گوناگونی در رابطه با سال 2012 شنیده اید. البته اکثر رسانه ها و مراکز فضایی جهان با دلایل قاطع امکان وقوع آنرا رد کرده اند. اما نظریه خروج سیارات از مدار خود و احتمال برخورد آنها با یکدیگر داستان دیگریست. برخلاف سال 2012 این نظریه کاملاً علمی و تایید شده بوده و در حقیقت نتیجه تحقیقات خود این مراکز فضایی است. تنها سوالی که پیش می آید این است : چه زمانی این حادثه به وقوع خواهد پیوست؟

آینده دردناکی در انتظار منظومه شمسی است.

شبیه سازی های کامپیوتری جدید نشان داده شانس کمی وجود دارد که در اثر تداخلات مداری سیارات طی چند میلیارد سال آینده یک برخورد بین زمین با عطارد، مریخ یا زهره به وقوع بپیوندد. عطارد علی رغم اندازه کوچکش در منظومه شمسی بیشترین ریسک را داراست.

نتایج کامپیوتری نشان می دهد یک درصد این شانس وجود دارد که بزرگ شدن مدار عطارد به حدی برسد که این سیاره در طی مسیر خود به دور خورشید مدار زهره را قطع نماید.

بر اساس تحقیقات انجام گرفته "دوزخ سیاره ای" به وقوع خواهد پیوست و عطارد یا از منظومه شمسی به بیرون رانده خواهد شد و یا با خورشید یا سیاره همسایه اش (مثل سیاره زمین) برخورد خواهد کرد.

تصویری گرافیکی از برخورد زهره با زمین

گرگوری لافلین (Gregory Laughlin) از دانشگاه کالیفرنیا می گوید: "نتایج را درست مثل لیوان آبی که 99 درصد آن پر و یک درصد آن خالی است می بینیم. در حالی که احتمال وقوع یک برخورد در طی میلیاردها سال آینده وجود دارد اما در واقع این برخورد بسیار غیر محتمل است."

سردرگمی منظومه شمسی

محققین جیک لاسکار (Jacques Laskar) و مایکل گاستین (Mickael Gastineau) از رصدخانه پاریس تعداد 2501 سناریو را برای مدارهای سیاره ای مختلف با شبیه سازهای کامپیوتری بررسی نمودند. اغلب نتایج به دست آمده هیچ برخوردی را به همراه نداشت و این درحالی است که 25 مورد از آنها منتهی به قطع مدار عطارد می شد.

بر طبق شبیه سازی های انجام گرفته اگر افزایش طول مدار عطارد منجر به برخورد این سیاره با خورشید یا سیاره زهره گردد مابقی منظومه شمسی زیاد تحت تاثیر قرار نخواهد گرفت.

اما اگر تغییرات مداری عطارد باعث حرکت آن به سوی یکی دیگر از سیارات داخلی منظومه شمسی گردد احتمالا منجر به برخورد زهره یا مریخ با زمین خواهد شد.

در ابتدا احتیاج است که عطارد با نیروی گرانشی مشتری ناپایدار و بی ثبات گردد و بعد خود منجر به ناپایداری مریخ شده که در نهایت باعث می شود به زمین بسیار نزدیک گردد. تنها در این صورت است که مدار زهره ناپایدار شده و باعث برخورد آن با زمین می گردد.

دانشمندان در زمان بررسی داده ها متوجه شدند که تنها در 5 مورد احتمال دارد که مریخ از منظومه شمسی به بیرون پرتاب شود و در 200 مورد دیگر با اجرام آسمانی دیگری برخورد خواهد کرد ( که 48 مورد آن مربوط به زمین بود )

لافلین در مطالعه ای در سال 2001 احتمال پرتاب زمین به بیرون را یک در 100000 تعیین نمود.

همانطور که سیارات به اطراف حرکت می کنند تراژدی های مختلفی در انتظارشان است. شواهدی از چنین برخوردهایی در منظومه های سیارات خاراجی دیده شده است، از جمله اینکه احتمالا 2M1207B از برخورد و ترکیب دو سیاره به وجود آمده است.

و ماه حدوداً 4 میلیارد سال قبل زمانی شکل گرفت که یک سیاره به اندازه مریخ با زمین برخورد کرد.

دلایل بسیار محکم

نتایج مدل جدی جدید شواهد و مدارک بسیار محکمی برای آینده منظومه شمسی فراهم آورده.

لافلین در SPACE.com گفت: "اینها اولین محاسباتی هستند که به درستی و با قطعیت به سوالات همیشگی درباره منظومه شمسی پاسخ گفته است." چرا که مدل لاسکار و گاستین بر پایه معادلات نابرابری میانگین (non-averaged equations) بوده و نسبیت عمومی را نیز محاسبه می کند. در مدل های قبلی حرکات سیاره ای بر پایه معادلات برابری میانگین بود و اثرات نسبیت عمومی را شامل نمی شد.

زمانی که سیارات مورد نظر به نزدیکی برخورد می رسند برای پیش بینی های دقیق و درست چنین معادلاتی خوب جواب نمی دهد. در واقع نسبیت عمومی اثر گرانش بر زمان و فضا را نادیده می گیرد. که این دو نقش مهمی در سناریوی برخورد بازی می کنند.

لافلین می گوید: "مدار عطارد کمی بیضی شکل است و خورشید به جای اینکه در مرکز قرار داشته باشد در یک سمت این بیضی قرار گرفته. پس از یک مدت زمان طولانی (مثلا 100000 سال) جهت گیری مدار عطارد تغییر می یاید. نسبیت عمومی به این تغییر سرعت می بخشد و خود باعث می شود تا احتمال اینکه مشتری بتواند اثرات عظیمی بر روی مدار عطارد داشته باشد کاهش یابد.

فضانوردان در فضا چه می خورند؟

فضانوردان در فضا چه می خورند؟

20 جولای 1969 اولین فرود انسان بر کره ماه صورت گرفت، در این رابطه هفته قبل به معرفی دو تن از اولین ماه پیمایان تاریخ بشر پرداختیم، امروز درباره موضوع جالب دیگری درباره فضانوردان صحبت خواهیم کرد.
سفرهای ابتدایی به فضا سئوالاتی را برای دانشمندان مطرح کرد که قبلاً به آن توجه نکرده بودند. آیا یک فضانورد می تواند در جاذبه صفر چیزی ببلعد؟ خفه خواهد شد؟ آیا ممکن است خرده های نان در شاتل معلق شوند و وارد تجهیزات شده و چیزی را خراب کنند؟
برای اینکه همه چیز ساده تر شود، فضانوردان در پروژه مرکوری و جمینی غذاهای پوره شده و فشرده شده در لوله تیوبی را با خود همراه بردند. مدیر سیستم غذایی ناسا می گوید: مثل این بود که غذای بچه را در تیوب خمیردندان به آنها بدهیم.
اما این لوله های غذا اشتها را کم می کرد و فضانوردان وزن زیادی از دست دادند. در ابتدا دلیل آن مشخص نبود و گفته شد که تغذیه فضانوردان به آن آسانی که فکر می کردند نبوده.
شناور شدن در فضا به آن آرامش و ریلکسی که به نظر می آید نیست. فضانوردان انرژی بسیار زیادی مصرف و استرس فراوانی را بر بدنهای خود تحمل می کنند. بنابراین رژیم غذایی آنها باید با سیستم جاذبه زمین متفاوت باشد. برای مثال آنها به کلسیم اضافی جهت جبران ضایعات استخوان نیاز دارند. زیرا زایش سلولهای استخوانی در فضا به کندی صورت می گیرد و از دست دادن این حجم استخوانی بلافاصله بعد از پرش از زمین آغاز می گردد.
اما گفتنش از انجام دادن آن ساده تر است زیرا یخچالی در فضاپیما نیست و نمک برای نگهداری غذا استفاده می شود. بعد از ماموریت آپولو، ناسا یک منوی غذایی را تنظیم کرد که دچار تنوع بیشتری باشد و شامل سالاد ماهی تن تا خوراک ذرت بود. تمامی این غذاها بصورت خشک و فریز شده، آب گرفته شده بوده و عاری از باکتری بودند و شباهتی به غذاهای عادی نداشتند. در هنگام سرو، آب وارد غذا شده و داخل کیسه کوچکی ریخته شده و با قاشق خورده می شد.
نیل آرمسترانگ و باز آلدرین اولین کسانی بودند که روی ماه ساندویچ همبرگر به همراه نوشابه و میوه خشک شده خوردند. امروزه با پیشرفت علم، فضانوردان در ایستگاه فضایی قادرند همه نوع خوراکی از استیک گرفته تا کیک شکلاتی را داشته باشند.
در حال حاضر ناسا دارای 1885 نوع غذا و روسیه 100 نوع غذا و ژاپن 30 نوع غذا در منوی خود دارد. با اینهمه به دلیل محدودیت ها و مشکلات ذخیره غذا، آنها نمی توانند هر چه می خواهند را در هر زمان و مکانی میل کنند. منوی ایستگاه فضایی یک دوره 16 روزه دارد و هر نفر می تواند هر بار دو نوع غذا با یک خوراکی فاسد نشدنی مانند M&M داشته باشد. گاهی اوقات ناسا برای سورپرایز یک کیک تولد نیز می فرستد!
در سال 2008 حتی اولین آشپزی در ایستگاه فضایی انجام شد که سرخ کردن پیاز و سیر آن تنها یک ساعت به طول انجامید!

تاریخچه نجوم

نجوم مطالعه مواد و مقدمه‌ای است درباره فرآیند بوجود آمدن آنچه در آنسوی جو زمین است که این جهان ، آسمان و گوی آسمان را از اتمهای کوچک تا گیتی وسیع شامل می‌شود. منجمان اجرام آسمانی مانند سیارات ، ستاره‌ها ، ستاره‌های دنباله دار ، کهکشانها ، سحابیها و مواد بین کهکشانها را مطالعه می‌کنند. برای اینکه چگونگی تشکیل شدن ، چگونگی بوجود آمدن و منسب هر کدام را مشخص می‌کنند و اینکه چگونه بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند و چه اتفاقی ممکن است برای آنها بیفتد.

بخشی از جهان ما ، زمین و آنچه در آن اتفاق می‌افتد اختر شناسی را شامل می‌شود، در واقع زمین آزمایشگاه ماست و هر چه که درباره جهان می‌دانیم از آنچه از زمین می‌توانیم ببینیم و دریابیم و یا تصور کنیم سرچشمه گرفته است.

چگونه علم نجوم بوجود آمد؟

قبل از اختراع تلسکوپ ، در نزدیکی قرن هفدهم ، نجوم بر مبنای مشاهده با چشم غیر مسلح پایه گذاری شده بود. در ابتدا مردم از محل ستاره‌ها و سیارات در آسمان نقشه تهیه می‌کردند. متمدن ترینها برای نقشه برداری آسمان نظام داشتند و می‌دانیم که امروزه نجوم از نظریات یونانیان باستان سرچشمه می‌گیرد. در سال 150 میلادی یک منجم و ریاضیدان یونانی به نام کلودیوس بطلمیوس یک رساله درباره علم نجوم نوشت. او در آن 48 گروه ستاره‌ای که صورت فلکی نامیده می‌شدند را فهرست کرد ، مانند جبار ، برساووش و ... که بیشتر از اسامی اساطیر گرفته شده‌اند.

همانطور که ما هنگام نگاه کردن به ابرها ، آنها را به اشکالی از اجسام آشنا تصور می‌کنیم، همانگونه بطلمیوس در گروهبندی ستارگان اشکال آشنا را مشاهده کرد. همچنین بطلمیوس متوجه شد که به نظر ستارگان در سرتاسر آسمان حرکت می‌کنند، او گفت که تمام اجرام آسمانی به دور زمین که مرکز جهان بی‌حرکت ایستاده حرکت می‌کنند. این نظریه علمی برای قرنها پذیرفته شده بود. تئوری بطلمیوس راجع به جهان طرح زمین مرکز نامیده شد، زیرا در آن زمین در مرکز عالم قراردارد.

چه موقع کشف شد که زمین بدور خورشید می‌چرخد؟

قبول این واقعیت مدتها طول کشید. در سال 1543 میلادی یک منجم لهستانی به نام نیکلاس کوپرنیک De Revolutionibus را منتشر کرد که مشخص می‌کرد سیارات به دور خورشید گردش می‌کنند، اما نظریه او با تعلیمات کلیسای کاتولیک مغایرت داشت و کلیسا قدرتمندترین سازمان اجتماعی و سیاسی آن زمان بود. عقیده‌هایی مانند طرح خورشید مرکزی که در جهان تفکر بدیع بودند سزاوار کیفر مرگ بودند.

بنابراین اگر هم تعدادی دیگر از منجمان طرح کپرنیک را می‌پذیرفتند از تصدیق کردن آن هراس داشتند. در سال 1632 گالیلئو گالیله ، یکی از برجسته‌ترین منجمان در طول تاریخ ، سرانجام یک کتاب در حمایت از نظریه کپرنیک منتشر کرد. کلیسای کاتولیک روم گالیله را برای محاکمه بخاطر بدعت گذارن احضار کرد و این منجم برای برگشتن از حرفش یا مرگ حق انتخاب داشت. گالیله دست از عقیده خود کشید اما کلیسا از پذیرفته شدن طرح خورشید در عرف نمی‌توانست جلوگیری کند (در سال 1992کلیسای کاتولیک روم رسما با گالیله و کپرنیک موافقت کرد).

منجمان چگونه سریعا یک ستاره را از دیگران تشخیص می‌دهند؟

منجمان علاوه بر نقشه موقعیت ستارگان در آسمان تعیین کردند که کدام ستاره از دیگر ستارگان پر نورتر است. یک منجم یونانی به نام هیپارکوس جد بطلمیوس ابتدا ستارگان را بر اساس روشنایی‌اشان طبقه بندی کرد. او شش طبقه روشنایی را با قدرشان لیست کرد (قدر یعنی درخشش یک ستاره که بر روی زمین نمایان می‌شود. قدر یک ستاره تا حد زیادی در تعیین اینکه چقدر از زمین فاصله دارد موثر است)، هیپارکوس 20 ستاره از قدر اول را طبقه بندی کرد و ستارگان ضعیف یعنی آنهایی که با چشم غیر مسلح دیده می‌شوند را در شش قدر طبقه بندی کرد.

نقش گالیلئو گالیله

گالیله در پیزای ایتالیا در 1564 در اواسط دوره رنسانس متولد شد. گالیله فقط اولین کسی که تلسکوپ را روی ستارگان متمرکز کرد نبود، او همچنین دیدگاه متفاوتی نسبت به جهان ایجاد کرد. گالیله استاد نجوم ، ریاضی ، فیزیک ، فلسفه و تبلیغات بود . تصور او (و احتمالا واقعیت) از یک نبوغ ذاتی بود: زیرک ، شوخ و اما زننده بود. مردم مهم انجمن او را جستجو می‌کردند، تا وقتی که کار منفور و خطرناک حمایت از دیدگاه خورشید مرکزی کپرنیک راجع به منظومه شمسی را در کارهایش انتشار داد:

ما این حقیقت را پذیرفتیم که خورشید در مرکز منظومه شمسی است و ما ممکن است گفته باشیم (هرکس می‌داند که خورشید به دور زمین می چرخد و فقط تعداد کمی دانشمند دیوانه فکر می‌کنند غیر از این است). در سال 1543 نیکولاس کوپرنیکوس رساله پیشنهادی‌اش را که تمام سیارات به انظام زمین به دور خورشید می‌چرخند منتشر کرد. این پیشرفت غیر منتظره برای عده‌ای بطور محرمانه خوشایند بود، برای قدرتمندترین دولت اروپا در آن زمان (کلیسای کاتولیک روم) در وضع موجود مسلما منفعتی وجود داشت. با این همه عقاید نظام و توانایی‌اش رویه زمین مرکزی در جهان باقی ماند.

گالیله بطور آشکارا از دیدگاه جهانی کپرنیک در مقابل کلیسا حمات کرد. روش رهبر کلیسا با دیگر بدعت گذاران نادیده گرفتن آنها یا آسیب رساندن به آنها با برخی شرایط بود. اما کلیسا نمی‌توانست گالیله را نادیده بگیرد. در سال 1634 گالیله به دادگاه کلیسا آورده شد و ادعا کرد که دست از عقاید بدعت گذارانه‌اش درباره منظومه شمسی برداشته است. روبرو شدن با شکنجه و مرگ ، گالیه را وادار به تسلیم شدن کرد. او هنگامی که اتاق محاکمه را ترک کرد زیر لب گفت بی اعتنا به آنچه مجبور به گفتن شده بود ادعا کرد که زمین هنوز به دور خورشید می‌چرخد. گالیله بقیه عمر خود را در زیر شیروانی خانه‌ای تا سال 1642 گذراند 355 سال بعد در سال1992 کلیسا رسما طرح کپرنیک را در مورد منظومه شمسی پذیرفت.

کشف بخار اب دریک سیاره فرا خورشیدی

 

رصدهای جدید تلسکوپ فضایی اسپیترز در طول فروسرخ نشان می دهد درجو یک سیاره

فرا خورشیدی داغ بخار اب وجود دارد .

این سیاره که به نام b 189733HD شناخته می شود درفاصله ای بسیار نزدیک به دور

ستاره مادر خود می گردد ودوره تناوب مداری ان فقط دوروز است . این منظومه با فاصله

63 سال نوری ازمادر صورت فلکی روباهک قرار دارد .پیش ازاین نیز اخترشناسان پیش

بینی می کردند که درجو این دسته از فرا خورشیدی های موسوم به مشتری های داغ ، بخار

اب وجود داشته باشد اما مدرک قطعی دراین رابطه پیدا نکرده بودند . با این که اب یکی از

عناصر اصلی پیدایش حیات است ، اما سیاراتی مانند این سیاره بستر مناسبی برای پیدایش

حیات نیستند . این سیاره با دمای میانگینی معادل 1000 کلوین ( حدود 725 درجه سانتی

گراد ) جهنمی سوزان برای موجودات زنده است .

اخترشناسان امیدوارند با به کارگیری ابزاری مانند طیف نگار اسپیتزر نشانه های وجود اب

را در سیارات سنگی فرا خورشیدی پیدا کنند . شان کری ازمرکز علمی اسپیتزر ناسا می

گوید:"وجود اب دراین سیاره نشان می دهد که میتوان امیدوار بود درسیارات فراخورشیدی

سنگی نیز اب یافت شود ."

بررسی جو سیارات فراخورشیدی ازشاخه های جدید دربررسی سیارات فراخورشیدی است .

امسال اسپیتزر موفق شد برای اولین بار جو دوسیاره فراخورشیدی با نام های

b 189733HD و b 209458 HD رابررسی کند . نخستین بار اسپیتزر با رصد پنهان شدن

سیاره درپشت ستاره مرکزی موفق شد نخستین طیف یک سیاره فراخورشیدی را ثبت کند .

اما دران زمان موفق به کشف اب درجو سیاره نشد که علت این امر احتمالا به ساختار جو

مربوط می شود که به گونه ای است که پیداکردن اب دران مشکل است . پس ازان گروهی

ازاخترشناسان به کمک تلسکوپ فضایی هابل موفق شدند با رصد گذر b 209458

HD ازمقابل ستاره مادر خود درنور مرئی شواهدی ازوجود اب درجو این سیاره پیدا کنند .

جیووانا تینتی ( ازسازمان فضایی اروپا) وگروهش با رصد گذر سیاره b

209458 HD ازمقابل ستاره مادر خود موفق شدند درجو این سیاره بخار اب پیدا کنند .

اخترشناسان دراین روش با رصد تغییرات نور هنگام گذر سیاره ازمقابل ستاره مرکزی

ترکیبات جوی سیاره را برر سی می کنند . تینتی می گوید :" با مقایسه نتایج رصد در3

طول موج متفاوت فروسرخ ومقایسه داده ها متوجه شدیم که فقط وجود اب می تواند کلید حل

معما باشد . رصد گذر سیاره درطول موج های مختلف فرو سرخ بهترین راه پیدا کردن اب

دراین سیارات است ."

سرنوشت خورشید

خورشید سرانجام به پایان سوخت هسته ای اش می رسد و حدود 5/4 میلیارد سال دیگر می میرد. البته داستان مرگ خورشید از یک سری وقایع تشکیل شده است که ابتدا خورشید را به غول سرخ، سپس به ریز نقش سفید، و در نهایت به یک ستاره ریز نقش سیاه تبدیل می کند. این فرآیند 5/3 میلیارد سال دیگر آغاز میشود؛ وقتی که هلیم در هسته خورشید شروع به همجوشی و تولید کربن میکند و خورشید شروع به انبساط میکند. پیش بینی وضع آب و هوای زمین در آن زمان داغ، درخشان و مه آلود خواهد بود؛ زمانی که خورشید همچون غولی در آسمان بزرگ و بزرگتر می شود. زمانی که خورشید دو سومِ آسمان را پوشانده، دمای چند هزار درجه ای روی زمین مدت هاست که جوّ و اقیانوس هایش را تبخیر کرده است. سرانجام، لایه خارجی خورشید، عطارد، زهره، زمین و حتی مریخ را در کام خود فرو میبرد و با جذب حرارت از مرکزش 3000 بار درخشان تر میشود. در این زمان خورشید به یک ستاره غول پیکر تبدیل گشته است.

وقتی هلیم به پایان برسد هسته کربن – اکسیژن هم غیر فعال می شود و مرگ غول سرخ آغاز میشود. البته هسته، دو سومِ جرم ستاره را در بر دارد، هنوز داغ است و اطرافش را دو پوسته از مواد اصلی خورشید، یعنی هیدروژن و هلیم دست نخورده، فرا گرفته است. حاصل فعالیت این پوسته ها حرکت تَپ وار (pulsation) سطح خورشید است که هر تَپ حدود یک سال طول می کشد. وقتی سطح با هر تَپ منبسط و خشک میشود هیدروژن و هلیم رابه صورت ((بادی)) که با سرعت حدود 16 کیلومتر در ثانیه میوزد، در فضا منتشر می کند. این فرآیند چندین هزار سال طول می کشد تا هر دو پوسته در فضا پراکنده شوند و هسته کربن – اکسیژن چگال خورشید بی حفاظ و عریان باقی بماند. پوسته های فوران شده سحابی سیاره نمای در حال انبساطی را شکل می دهند. در طی 20000 سال بعد دمای سطحی هسته عریان شده از 11000 درجه به حدود 25000 درجه افزایش میابد. البته، اندازه اش خیلی بزرگتر از زمین نخواهد بود. پرتو فرابنفش تابش شده از هسته عریان، که سریع تر از گازهای سحابی حرکت میکند، به سحابی میرسد و آن را همچون حباب فلورسنت روشن میکند.

در همین حال، بادی پُر سرعت با جرم بسیار کم اما مقدار زیادی انرژی با سرعت حدود 1500 کیلومتر در ثانیه وزیدن می گیرد. این باد هم به شدت با سحابی تصادف می کند و ابرهای درخشان متعددی را شکل میدهد که با رنگ های قرمز،سبز و آبی که حاصل حرارت دیدن گازهای هیدروژن، اکسیژن و هلیم اند میدرخشند. در این زمان اندازه سحابی به هزار برابر اندازه منظومه شمسی ما رسیده است. این نمایش آسمانی شکل ها و رنگهای معرکه فقط حدود ده هزار سال ادامه می یابد.

در سالهای بعد، بیرون ریزی گاز و انرژی از ستاره غول سرخ متوقف می شود و فقط هسته داغ باقی می ماند. این هسته، که در این مرحله ستاره ریز نقش سفید نامیده میشود، به تدریج سرد و سرانجام محو و تبدیل به کره ای تاریک و مرده از مواد می شود که ستاره ریز نقش سیاه نامیده می شود. این مرحله آخر سرد شدن آن قدر طولانی است که هنوز عمر عالم به جایی نرسیده است که ریز نقش سیاهی زده شده باشد. اما تصاویری که تلسکوپ فضایی هابل گرفته نشان می دهد که کهکشان راه شیری پر از ریز نقش سفید و ستاره های غول سرخ است.

اما سرنوشتی کاملا متفاوت در انتظار ستاره هایی است که جرمشان بیش از 6 برابر جرم خورشید است. فرآیند مرگ آنها مشابه به ستاره مادر است، یعنی آنها در انفجار اَبَرنواَختر ناگهان می میرند. تنها تفاوت در آن چیزی است که از ستاره مرده بر جای می ماند. هسته ستاره هایی با جرم 6 تا 12 برابر جرم خورشید، پس از پرتاب بیشتر مواد لایه خارجی جوّشان به فضا، به ستاره نوترونی تبدیل می شود. ستاره نوترونی جسمی بسیار چگال و بسیار کوچک – با قطر چند کیلومتر – است که از بسته های بسیار به هم فشرده نوترون تشکیل شده است و هر قاشق چایخوری از آن صدها میلیون تُن وزن دارد. این ستاره خیلی سریع به دور خود می چرخد - حدود 1 تا 10 بار در هر ثانیه - چون قانون بقای اندازه حرکت زاویه ای آن را ملزم می کند که اندازه حرکت زاویه ای ستاره اصلی را حفظ کند. پس، چون قطر به شدت کاهش یافته، سرعت گردشی ستاره به شدت افزایش می یابد؛ درست مثل اسکیت بازی که هرچه دست های بازش را به بدنش نزدیک تر میکند سریعتر دور خودش می چرخد.

چرخش سریع ستاره نوترونی به همراه میدان مغناطیسی قوی اش آن را به یک ژنراتور قدرتمند الکتریکی تبدیل می کند که همچون تیرکمانی قادر است ذرات ریز اتمی را تا انرژی های چند میلیون ولت شتاب دهد و با سرعت تقریبا نصف سرعت نور در فضا پراکنده کند. وقتی این باد به گازهای سحابی اطراف می وزد الکترون ها و پوزیترون ها (پاد ماده الکترون) به دور خطوط میدان مغناطیسی می پیچند و انرژی از خود ساطع می کنند که شکل های درخشان و متغیری از نور در مرکز سحابی می سازند. این نور سپس گاز و غبار سازنده سحابی، که در آن زمان تا چند سال نوری گسترده شده است، را روشن می کند.

جالب است بدانید که بر خلاف ستاره ای عادی، مواد خارج شده از ستاره نوترونی در همه جهت ها در فضا پراکنده نمی شوند و در عوض ، همگی در دو پرتو تابش الکترومغناطیس متمرکزند که به طور مداوم از قطب های ستاره ساطع می شوند و قسمتی هم به صورت بادی از استوای تَپ اختر می وزد. این خروجی انرژی همان است که ستاره نوترونی را درخشان نگه می دارد که به تدریج انرژی چرخشی اش را کاهش میدهد و در بازه زمینی حدود هزاران سال چرخش ستاره را کُند میکند. اگر زمین اتفاقی در امتداد تابش یکی از این دو پرتو باشد می توانیم ستاره نوترونی را به صورت نقطه نورانی دائمی در آسمان آشکار کنیم، در غیر این صورت نمی توانیم مگر اینکه میدان مغناطیسی اش با محور چرخشش هم خط نباشد. در این صورت دو پرتو دائم تابش الکترو مغناطیس مسیری دایره ای را در آسمان طی می کنند (درست مثل چراغ فانوس دریایی ). اگر پرتو تابش در مسیر خط دید ما قرار بگیرد میتوانیم آن را همچون تابشی کوتاه اما سروقت در طول موج رادیویی، مرئی و پرتو ایکس آشکار کنیم. این جرم ستاره تَپ اختر (pulsar) نامیده میشود. بسامد این تَپ ها آنقدر منظم است که وقتی تَپ اخترها در سال 1967 کشف شدند اخترشناسان تصور کردند این علائم را موجودات هوشمند فرازمینی ساخته و فرستاده اند و تَپ اخترها را LGM ، مخفف آدم کوچولوهای سبز رنگ (Little Green Men) نامیدند.

اگر ستاره بیش از 12 برابر خورشید جرم داشته باشد، هسته فرو ریزش بر سر خودش را ادامه میدهد تا جایی که کِشش گرانشی آنقدر قوی میشود که هیچ چیز، حتی نور، نمیتواند از دامش بگریزد. این جسم سیاهچاله (black hole) نامیده میشود.

چون سحابی سیاره نما (planetary nebulae) از لایه های خارجی جوّ ستاره شکل گرفته، پُر از اکسیژنی است که در عمر ستاره در مرکز آن تولید شده است. بنابراین، مقدار زیادی از انرژی تابش فرابنفش اَبَرنواَختر به نور مرئی سبزی تبدیل میشود – طول موج یون های اکسیژن – که چنان شدتی دارد که صدها میلیون سال نوری دورتر قابل آشکار سازی است.

با اینکه انفجار اَبَر نواَختری در گروه کهکشان های راه شیری، همچون اَبَرنواَختر SN87 – که 167 هزار سال پیش در کهکشان اقماری ما و ابر بزرگ ماژلان، رخ داد و نورش نخستین بار در سال 1987 به ما رسید – را میتوان با چشم غیر مسلح دید، خود سحابی فقط با تلسکوپ دیده میشود و ما از موقعیت نور مرئی اَبَرنواَختر درمی یابیم که کجا دنبال آن بگردیم.

روشی که با آن سحابی های دور دست، که انفجار اَبَرنواَختری شان بدون جلب توجه ما رخ میدهد،را آشکار می کنند شیوه فنّی بسیار هوشمندانه ای به نام تصویر برداری روی باند/خارج باند (on band/ off band) است که اخترشناسان رصدخانه های ملی اختر شناسی مرئی در توسان آریزونا آن را ابداع کردند. در این روش از کهکشان دور دست دو تصویر، یکی در باند تاریک طول موج حدود اکسیژن و دیگری خارج از این محدوده، می گیرند و در کامپیوتر روی هم می اندازند و برنامه کامپیوتری بین دو تصویر زیر و رو در رفت و آمد است. چون سحابی سیاره نما فقط در تصویر باند اکسیژن ظاهر میشود، روی صفحه کامپیوتر نقاط چشمک زنی دیده میشود. اخترشناسان با بهره گیری از این فن، بیشتر از 141 سحابی سیاره نما در کهکشان M86 در خوشه سنبل یافته بودند.