لماذا يعتقد العلماء ان للنجوم دورات حياة، يعتبر الهيدروجين والهيليوم المتأين أحد العناصر الأساسية التي تتكون منها النجوم في السماء.
- يعتقد البعض أن النظام الشمسي هو الوحيد الذي يحتوي على نجوم مثل الشمس، لكن علماء الفلك رأوا أن هناك العديد من المجموعات المشابهة للنظام الشمسي.
- يمكننا أن نرى نجم الشمس بوضوح لأنه أقرب نجم إلى الأرض في مجرة درب التبانة، بالإضافة إلى بعض النجوم الأخرى التي يمكننا رؤيتها في السماء ليلاً والتي تظهر كأجسام مضيئة.
ما هي النجوم؟
سابقًا، عرفنا إجابة السؤال لماذا يعتقد العلماء أن النجوم لها دورات حياة، حيث نحتاج إلى معرفة المزيد عن النجوم حتى نتمكن من معرفة سبب ذلك، نوضح أدناه بعض المعلومات عن النجوم
- النجوم هي إحدى الأجسام الكروية الضخمة التي تحصل على لمعانها من خلال تفاعلات الاندماج النووي التي تحدث في قلب النجم.
- الشمس هي أكبر النجوم وتزود الكرة الأرضية بالضوء والحرارة اللذين تتغذى عليهما النباتات، مما يخلق الظروف المناسبة لظهور أشكال مختلفة من الحياة.
- اهتم الكثير من علماء الفلك بالنجوم لمعرفة خصائصها، حتى يتمكن المتذوق من تحديد إحدى الخصائص بعد معرفة أخرى، ومراقبة طيف النجم، واللمعان، ومدى حركته في الفضاء.
- يمكن تحديد عمر النجوم وتطورها ومصيرها النهائي من خلال كتلتها، ويمكن تحديد قطر دورانها ودرجة حرارتها من خلال تاريخها التطوري.
- يحتوي الكون المرئي على عدد لا حصر له من النجوم، يصعب رؤية معظمها حتى بالعين المجردة.
- يوجد العديد منهم في أزواج، في أنظمة متعددة أو داخل مجموعات نجمية، ويرتبطون جسديًا ببعضهم البعض من خلال الانجذاب إلى بعضهم البعض.
- بالإضافة إلى ذلك، هناك مجموعات تعرف باسم اتحادات، والتي تتكون من نجوم متشابهة في الخصائص الفيزيائية، ولكنها لا تنجذب إلى بعضها البعض بسبب قلة كتلتها، مما يسمح بتكوين العناقيد النجمية فقط.
دورة حياة النجوم
أعلاه، قدمنا إجابة السؤال لماذا يعتقد العلماء أن النجوم لها دورات حياة تمر فيها النجوم بمراحل مختلفة خلال حياتها، نراجعها أدناه.
مرحلة ضبابية
- إنها المرحلة الأولى من تكوين النجوم، والتي تبدأ عندما تنهار الغيوم بسبب الجاذبية، وتصطدم مكوناتها ببعضها، وتبدأ درجات الحرارة في الارتفاع إلى درجة مناسبة تساعد على الاندماج النووي لذرات الهيدروجين.
- ثم يتشكل الهيليوم، وهذا التفاعل ينتج عنه ضوء وحرارة، مما يؤدي إلى ظهور النجوم في صورة مضيئة.
المرحلة الأولية
- توازن القوى الخارجية للاندماج النووي بين قوة الجاذبية الداخلية في هذه المرحلة.
- هذا يؤدي إلى استقرار حالة النجم وتتشكل مراحل مراحل حياة النجم خلال هذه المرحلة.
مرحلة العملاق الأحمر
- تبدأ هذه المرحلة عندما ينفد وقود الهيدروجين من لب النجم وتستمر الطبقات الخارجية في الاندفاع نحو الداخل، مما يرفع درجة الحرارة بدرجة كافية لإنشاء سلسلة جديدة من تفاعلات الاندماج النووي.
- القوى الخارجية قادرة على التغلب على قوى الجاذبية الداخلية، فيتمدد النجم ويزداد حجمه ويصبح عملاقًا ولونه أحمر.
مرحلة موت النجم
يعتمد عمر النجم وطريقة موته على حجمه. يمكن أن تستمر النجوم الصغيرة في العيش لمليارات السنين، بينما تموت النجوم الكبيرة بسرعة ولا يتجاوز عدد سنوات حياتها حاجز الأربعين ألف عام. يتم وصف موت النجوم حسب كتلتها من خلال الأحجام التالية
- النجوم العملاقة هي النجوم التي تزيد كتلتها عن ثلاثة أضعاف كتلة الشمس، وتبدأ في التحول من النجوم العملاقة الحمراء إلى المستعرات الأعظمية، والتي بدورها تصبح ثقوبًا سوداء ذات جاذبية عالية، بحيث لا يمكن للضوء المرور خلالها، و لا يمكننا اكتشافها إلا من خلال طرق الإشعاع المنبعثة من الأجسام الممتصة.
- النجوم الضخمة هي نجوم يتراوح حجم كتلتها بين 1.5 و 3 أضعاف حجم الشمس وتتحول من النجوم العملاقة الحمراء إلى المستعرات الأعظمية، وتبدأ كل عناصرها في الانفجار ويصبح النجم نجمًا نيوترونيًا كتلته 1، 4 مرات. . كتلة الشمس، نجم كثيف سريع الدوران، نجم يُصدر موجات راديو تُعرف باسم النجم النابض.
- النجوم متوسطة الحجم تتشكل هذه النجوم بعد استنفاد الهيدروجين في النجوم التي تبلغ كتلتها 1.5 مرة كتلة الشمس، فتبدأ درجة حرارة النجم العملاق في الانخفاض ويطلق الضوء الأبيض الذي يعرف بالقزم الأبيض، ثم النجم. يبرد ويتحول إلى قزم أسود.
مما تتكون النجوم؟
يمكننا وصف النجوم بأنها كرات كبيرة ملتهبة من الدم، وبعد طرح سؤال عليك، لماذا يعتقد العلماء أن النجوم لها دورات حياة؟ نستعرض تكوين النجوم على النحو التالي
- تتكون النجوم من 90٪ من غاز الهيدروجين و 10٪ من غاز الهيليوم، ومع ارتفاع درجة حرارة النجم، تخضع كمية كبيرة من الهيدروجين لتفاعلات نووية مستقرة.
- على الرغم من أن نجم الشمس يحتاج إلى مليارات السنين حتى ينفد الهيدروجين.
- تطلق التفاعلات النووية كمية كبيرة من الطاقة على شكل إشعاع كهرومغناطيسي، يمكننا ملاحظته بالتلسكوبات الراديوية التابعة لشبكة رصد الفضاء العميق.
- تتميز النجوم بانبعاث الرياح الشمسية، مما يؤدي إلى انفجارات متقطعة تُعرف باسم التوهجات الشمسية.
- يحتوي لب الشمس على بلازما ذات درجة حرارة عالية تصل إلى 15 مليون درجة مئوية ويتكون من البروتونات والإلكترونات التي تنتجها ذرات الهيدروجين.
- تشكل البلازما 90٪ من الشمس، وتتصادم آلاف البروتونات مع نواة الشمس كل ثانية، مما يساعد على إنتاج نوى الهيليوم.
- تنتج هذه التفاعلات حرارة أو طاقة ويمكن نقلها إلى المناطق المحيطة بالنواة من خلال الإشعاع النووي، ثم تبدأ في التحرك نحو المناطق القريبة من السطح الخارجي للشمس عن طريق الحمل الحراري.
- تبدأ الغازات الساخنة في الارتفاع حتى تبرد وتنخفض مرة أخرى مسببة زلازل شمسية بسبب حركة الغازات.
- استخدم العلماء الزلازل الشمسية لتحديد البنية التحتية للشمس، وكذلك لاستنتاج العمليات التي تحدث في أماكن مختلفة تحت سطح الشمس.
هل النجوم تتحرك؟
تتكون النجوم من الهيدروجين والهيليوم بنسبة 9 إلى 1. بالإضافة إلى بعض العناصر الأخرى، نجيب على السؤال التالي هل تتحرك النجوم؟
- تُعرَّف النجوم بأنها أجسام ضخمة غير ثابتة ولكنها تدور بسبب السحب التي تشكلت عبرها بفعل الغازات والغبار والزخم الزاوي.
- تدور النجوم بشكل أسرع بكثير من السحابة التي شكلتها لأن لديها لحظة أقل من القصور الذاتي.
- يدور نجم الشمس كل 25 يومًا تقريبًا عند خط الاستواء، بينما يدور كل 36 يومًا تقريبًا عند القطبين.
- يمكن أن تختلف فترة دوران الشمس بسبب تكوينها المائع وتدور في نفس اتجاه دوران الأرض حولها.
- ومع ذلك، فإن بعض النجوم في درب التبانة تدور في نفس اتجاه المجرة نفسها، بالإضافة إلى بعض النجوم التي تدور في اتجاهات عشوائية.