کشف راز درخشش سبزرنگ سر دنباله‌دارها پس از ۹۰ سال

به گزارش گروه وبگردی خبرگزاری صدا و سیما ، این معما از دهه ۱۹۳۰ به این سو، دانشمندان را به خود مشغول کرده بود.

دم دنباله‌دارها از مواد فرار و ناپایدار درون دنباله‌دار ساخته می‌شود که در حال تبخیر است و با خود غبار و گاز بیرون می‌دهد. این بقایا نور خورشید را بازتاب می‌دهند و باعث درخشش آن می‌شوند.

با این حال، به طرز عجیبی در حالی که بسیاری از دنباله‌دارها هنگام حرکت سریع در آسمان به رنگ سبز می‌درخشند، دامنه این رنگ هرگز به دم آن‌ها نمی‌رسد.

این معما از دهه ۱۹۳۰ به این سو، دانشمندان را به خود مشغول کرده بود. در آن زمان پیشنهاد شد که کربن دواتمی تولید شده در جریان برهم کنش میان نور خورشید و مواد آلی در قسمت سر دنباله‌دار، با نور خورشید به فروپاشی دچار می‌شود.

آزمودن این نظریه از نظر تاریخی دشوار بود، زیرا کربن دواتمی پایدار نیست؛ اما اکنون دانشمندان توانسته‌اند آن را در شرایط آزمایشگاهی آزمایش کنند.

تیموتی اشمیت، استاد شیمی دانشگاه نیو ساوت ولز می‌گوید: «ما سازوکارهایی را که در آن‌ها کربن دواتمی با نور خورشید شکسته می‌شود، آزمایش کردیم.»

«این آزمایش توضیح می‌دهد که چرا سر سبزرنگ - لایه کدر از گاز و غبار که هسته را احاطه کرده است- با نزدیک‌تر شدن دنباله‌دار به خورشید کوچک‌تر می‌شود و همچنین توضیح می‌دهد که چرا دم دنباله‌دار سبز نیست.»

کربن دواتمی از دو اتم کربن تشکیل شده و فقط در محیط‌های با انرژی به‌شدت بالا یا کم‌اکسیژن یافت می‌شود. این مولکول تا زمان نزدیک شدن دنباله‌دار به خورشید وجود ندارد؛ زیرا ماده آلی موجود در جرم یخی زمانی که حرارت خورشید آن را گرم می‌کند، تبخیر می‌شود.

با نزدیک‌‌تر شدن دنباله‌‌دار به خورشید، پرتوهای شدید فرابنفش مولکول‌های کربن دواتمی را که تازه در فرایندی به نام «نورکافت» ایجاد شده‌اند، می‌شکنند.

این فرایند کربن دواتمی را پیش از اینکه بتواند از هسته خیلی دور شود، از میان می‌برد و سبب می‌شود که گیسوی سبز - ناحیه اطراف هسته دنباله‌‌دار- روشن‌تر و کوچک شود و این امر باعث می‌شود که رنگ سبز هرگز تا دم ادامه نیابد.

دانشمندان مولکول‌های کربن دواتمی ساختند و آن را با یک پرتو و باریکه گاز به یک محفظه خلا دو متری فرستادند. سپس، دو لیزر فرابنفش مولکول‌ها را هدف قرار دادند؛ یک لیزر برای اینکه آن را در معرض تابش قرار دهد و دیگری برای آنکه اتم‌های آن را قابل تشخیص کند. این اتم‌ها به‌سرعت به داخل یک آشکارساز سرعت فرستاده شدند که این کار به دانشمندان اجازه می‌داد قدرت و استحکام پیوند کربنی را اندازه‌ بگیرند.

این کار آسان نبود و از آنجایی که نور استفاده شده در تمامی این لیزرها نامرئی بود، نخستین مشاهدات ۹ ماه وقت دانشمندان را گرفت.

اکنون که این کشف حاصل شده، این یافته‌ها ممکن است به دانشمندان کمک کند تا از سه هزار و ۷۰۰ دنباله‌دار دیگر در منظومه شمسی شناخته شده‌اند، درک بهتری پیدا کنند.

پروفسور اشمیت می‌گوید: «کربن دواتمی از شکستن مولکول‌های آلی بزرگ‌تر منجمدشده در هسته حاصل می‌شود؛ نوعی از مولکول‌ها که ماده تشکیل‌دهنده حیات به شمار می‌روند.»

«ما می‌توانیم با بررسی طول عمر و زمان نابودی مولکول‌های آلی میزان تبخیر آن‌ها از دنباله‌دارها را بهتر درک کنیم. کشف‌هایی از این دست ممکن است روزی به ما کمک کند سایر معماهای فضایی را حل کنیم.»