دنباله دارها

[دختری از شمال]

تاریخچه دنباله دارها

گزارش ظهور دنباله‌دارها به هزاران سال پیش برمی‌گردد. برخی از آنها مهمانهای منظمی هستند. مثلا ستاره دنباله‌دار هالی از زمانی پیش از میلاد مسیح ، هر 75 سال یک بار ظاهر می‌شود. اواخر سال 1364 و اوایل 1365 شمسی (1986 میلادی) بار دیگر شاهد بازگشت آن بودیم. شرایط دید این دنباله‌دار در اروپا و آمریکای شمالی مناسب نبود، ولی در استرالیا و زلاندنو بوضوح دیده می‌شد. ستاره دنباله‌دار عظیمی که در سال 1843 دیده شد، دارای دنباله‌ای بطول 330 میلیون کیلومتر (205 میلیون مایل) بود. چگالی این دنباله‌ها حتی از بهترین خلأی که در شرایط آزمایشگاهی در روی زمین ایجاد شده کمتر است.

نامگذاری دنباله دارها

عنوان «ستاره دنباله‌دار» که بسیار رایج است از نظر علمی دقیق نیست (چون ستاره‌ها دنباله ندارند.) در متن‌های فارسی گاه واژه‌های «گیسودار» و «گیسودراز» و «ذوذنب» (از عربی، به معنای «دم‌دار») برای دنباله‌دار بکار رفته‌است.
سیاره برجیس (مشتری) نیز یکی از گیسودارها به شمار می‌آمده و نام آن نیز عربی‌شدهٔ پرگیس فارسی است که احتمالاً پُرگیس (پرمو) معنی می‌داده‌است.
برخی از دنباله‌دارها به یادبود کاشف آن نامگذاری می‌شود. مثلاً دنباله‌دار اوترما (Comet oterma) یا دیگر همکارانش دنباله‌دار ایکیا سکی (Comet Ikya - Seki) (ایکیا و سکی) که همنام کاشفان خود هستند.
برخی از دنباله‌دارها بر اساس سال کشفشان نامگذاری شده‌اند. مثلاً ۱۹۷۱آ اولین دنباله‌داری بود که در سال ۱۹۷۱ میلادی کشف شد و همینطور ۱۹۷۱ب دنباله‌دار کشف شده بعدی در آن سال بود و غیره.
پس از آنکه مدار دنباله‌دار محاسبه شود، شماره‌گذاری بر اساس عبور از نقطه قرین خورشیدی انجام می‌گردد. مثلاً ستاره دنباله‌دار 1971I اولین دنباله‌داری بود که در سال ۱۹۷۱ میلادی از نقطه قرین خورشید گذشت.

انواع دنباله

در هر دنباله‌دار دو نوع دنباله وجود دارد: دنباله غبار و دنباله گاز یونیزه. دنباله غباری از ذراتی به بزرگی ذرات موجود در دود تشکیل شده است. این نوع دم هنگامی تشکیل می‌شود که باد خورشیدی مقداری ماده از کُما جدا می‌کند. چون این ذرات بسیار کوچکند با کوچک‌ترین نیرویی جابجا می‌شوند، در نتیجه این دنباله‌ها معمولاً پخش و خمیده‌اند.
دنباله‌های گازی وقتی تشکیل می‌شوند که نور خورشید مقداری از مواد کما را یونیده می‌کند و سپس باد خورشیدی این مواد یونیده را از کما دور می‌کند.
دنباله‌های یونی معمولاً کشیده‌تر و باریکترند. هر دوی این دنباله‌ها ممکن است تا میلیون‌ها کیلومتر در فضا پراکنده شوند. وقتی که دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود دم و کما از بین می‌روند و فقط مواد سرد و سخت درون هسته باقی می‌مانند. تحقیقات راجع به ستاره دنباله‌دار هیل-باب وجود نوعی دم را نشان داد که شبیه دنباله‌های تشکیل شده از غبار بود، ولی از سدیم خنثی تشکیل شده بود. (همانطور که گفتیم مواد موجود در هسته نوع کما و دنباله را تعیین می‌کنند).

منشاء دنباله دارها

دنباله‌دارها در دو جا بطور بارز یافت می‌شوند: کمر بند کوییپر و ابر اورت. دنباله‌دارهای کوتاه مدت معمولاً از ناحیه‌ای به نام کمربند کوییپر می‌آیند. این کمربند فراتر از مدار نپتون قرار گرفته است. اولین جرم متعلق به کمربند کوییپر در سال 1922 کشف شد. این اجسام معمولاً کوچک هستند و اندازه آنها از 10 تا 100 کیلومتر تغییر می‌کند. طبق رصدهای هابل حدود 200میلیون دنباله‌دار در این ناحیه وجود دارد که گمان می‌رود از ابتدای تشکیل منظومه شمسی بدون تغییر مانده‌اند.
دنباله‌دارهای با تناوب طولانی مدت از ناحیه‌ای کروی متشکل از اجرام یخ زده به نام ابر اورت سرچشمه می‌گیرند. این اجرام در دورترین قسمت منظومه شمسی قرار دارند و از آمونیاک منجمد، متان، سیانوژن، یخ آب و صخره تشکیل شده‌اند. معمولاً یک اختلال گرانشی باعث راه یافتن آنها به داخل منظومه شمسی می‌شود.

مشخصات فیزیکی

یک دنباله‌دار در مراحل اولیه ظهور خود به تکه‌ای ابر نورانی شبیه است، ولی هر چه در مسیر خود به خورشید نزدیکتر می‌شود، روشنایی آن نیز زیادتر می‌شود. دنباله اکثر آنها به حدی شفاف است که می‌توان نور ستارگان را از میان آن دید.مشخصات دیگر دانباله دار ها در زیر به اختصار آورده شده .

رأس دنباله دارها

زمانی که یک دنباله‌دار پیدا می‌شود، در نخستین مرحله مانند نقطه‌ای کوچک از نور به چشم ما می‌آید، هرچند ممکن است که قطر واقعی آن هزاران کیلومتر باشد. این نقطه نور را راس یا هسته ستاره دنباله‌دار می‌گویند، که به نظر دانشمندان گروه بزرگی از اجسام خرد و سفت است که با گازهایی ترکیب یافته است.

دم ستاره دنباله دار

همچنان که ستاره دنباله‌دار به خورشید نزدیک می‌شود، معمولاً دمی به دنبال آن کشیده می‌شود. این دم از گازهای بسیار رقیق و ذرات خردی درست شده است که از درون هسته ستاره دنباله‌دار تحت تأثیر خورشید بیرون می‌جهند. دمهای ستارگان دنباله‌دار از نظر شکل و اندازه گوناگون هستند، برخی کوتاه و ریشه مانند و برخی کشیده و باریک. معمولاً طول آنها به نه میلیون کیلومتر می‌رسد و گاهی هم البته ممکن است به 160 میلیون کیلومتر برسد. بعضی از ستارگان دنباله‌دار هم اصلاً دم ندارند.

گیسوی ستاره دنباله دار

گرداگرد هسته، یک چیز دیگر هم هست به نام گیسو. گیسو ماده‌ای ابر مانند و تابنده است که گاهی قطرش به 240000 کیلومتر و بیشتر می‌رسد.

 

[دختری از شمال]

قسمت های تشکیل دهنده یک ستاره دنباله دار

هسته: هسته ستاره دنباله دار عبارت ازیك توپ یخی و ذرات گرد وغبار سنگی ست وبه طورکلی شبیه یك گلوله برفی كثیف است. یخ به طور كلی از آب یخ زده تشكیل شده. اما ممكن است شامل مواد یخ زده دیگر مثل آمونیاك، دی اكسید كربن، مونوكسید كربن و متان هم باشد. دانشمندان باور دارند كه هسته بعضی از ستاره های دنباله دار ممكن است نازك و شكننده باشد چون چندین ستاره دنباله دار بدون دلیلی كه مشهود باشد از هم پاشیده اند. ولی به هر حال هسته هر چند كه خیلی كوچك هم باشد، با این همه بیشتر جرم ستاره دنباله دار را در خود دارد. پهنای هسته بیشتر ستاره های دنباله دار ده مایل ( 16 كیلومتر) یا كمتر از این است. ولی قطر بعضی از آنها هم حدود یك میلیون مایل یا 6/1 میلیون كیلومتر است.

كوما: كوما تقریباً فضایی از گاز است كه هسته را احاطه كرده است و حدود یك میلیون كیلومتر عرض دارد. هنگامی كه ستاره دنباله دار به منظومه شمسی داخلی نزدیك می شود گرمای ناشی از خورشید مقداری از یخ روی سطح هسته را بخار می كند و ذرات گاز و گرد و غبار را به فضا بیرون می دهد. این همان كوماست. كوما ازتركیب بخار آب، گاز دی اكسید كربن، آمونیاك، گرد وغبار و گازهای طبیعی كه از هسته خاكی تصعید شده، تشكیل شده. كوما و هسته سر ستاره دنباله دار را تشكیل می دهند.

دنباله یونی: دنباله ای كه از گازهای یونی است. باد خورشیدی بعضی از گازها را به یون تبدیل می كند. جریان این یون ها از كوما دور می شود و یك دنباله یونی را به وجود می آورد. دنباله یونی به خاطر وجود بادهای خورشیدی (بادهای خورشیدی یون هایی هستند كه با سرعت بالا از سمت خورشید جریان پیدا می كنند) كه آنها را دفع می كند، همیشه رویش را از خورشید بر می گرداند. وقتی كه ستاره دنباله دار به خورشید نزدیك می شود، دنباله یونی عقب می ماند و وقتی كه ستاره دنباله دار خورشید را ترك می كند، دنباله یونی به جلو می رود. هنگامی كه دنباله از خورشید دور می شود، از بین می رود. طول دنباله ستاره دنباله دار می تواند به بیش از 100 میلیون كیلومتر هم برسد.

دنباله گرد وغبار: امواجی كه از خورشید ساطع می شود, ذرات گرد وغبار را از كوما دور می كند. این ذرات دمی را به نام دم گرد وغباری تشكیل می دهند.

 

[دختری از شمال]

حرکت ظاهری ستاره دنباله دار

وقتی ستاره دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود، نخست دمش پیشاپیش می‌رود و سپس سر آن. علت این امر آن است که فشار نور خورشید اجزای کوچکی از هسته ستاره را بیرون می‌راند و این خود باعث تشکیل دم در پیشاپیش راس آن می‌شود. در نتیجه هنگامی که ستاره دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود، دم آن می‌بایست جلوجلو برود و در اثنای دور شدن از خورشید ستاره دنباله‌دار کم کم از سرعت خود می‌کاهد و از انظار ناپدید می‌شود. ستارگان دنباله‌دار ممکن است سالها از برابر چشم ما مخفی بمانند، ولی بیشتر آنها بالاخره به چشم ما خواهند آمد. آنها به گرد خورشید پیوسته در حرکت هستند، ولی برای یک دور گردش به دور خورشید ممکن است زمان زیادی در راه باشند.

مدار ستاره دنباله دار

بیشتر دنباله‌دار در مدار بسته‌ای در حال حرکتند، یعنی بر روی مداری حرکت می‌کنند که ابتدا و انتهایش بر هم منطبق می‌باشد. این دنباله‌دارها (مانند ستاره دنباله‌دار هالی) بعد از یک پریود به نزدیکی زمین آمده و دوباره مشاهده شده‌اند.
مدارهای دنباله‌دار های دیگر سهمی یا هذلولی است و به احتمال زیاد اینها فقط یکبار در نزدیکی زمین ظاهر و روئیت گردیده و دور می‌زنند و سپس می‌روند و دیگر به نزدیکی زمین برنمی‌گردند.
به علت تأثیرات گرانشی، دنباله‌دارها در حضیض سریعتر حرکت می‌کنند تا در اوج. دنباله‌دارها از مدت چرخششان یه دور خورشید طبقه بندی می‌شوند: دنباله‌‌دارها با مدت تناوب کوتاه و متوسط (مانند هالی با دوره تناوب 76 سال) بیشتر در بین خورشید و پلوتون به سر می‌برند





تغییر مدار دنباله دار

دنباله‌دارهای جدید از دورترین بخش‌های منظومه شمسی می‌آیند و بیشترشان فقط در مدت چند ماه خورشید را دور می‌زنند و سپس برمی‌گردند و گردش خود را در ورای پلوتو به انجام می‌رسانند. گردش آنها در مدارهایی بسیار پهن است و چندین هزار سال طول می‌کشد. برخلاف سیاره‌ها، دنباله‌دارها می‌توانند مدارخود را با مدارهای کاملاً جدید عوض کنند. آنها اجسامی با ثبات نیستند و هر گاه به سیاره‌ای بزرگ مانند مشتری بسیار نزدیک شوند، کشش گرانشی آن، مدار دنباله را عوض می‌کند. این حادثه برای دنباله‌دار هالی اتفاق افتاده و از این رو تکرار بازگشت آن بیشتر شده است.

مرگ دنباله دار

با نزدیک شدن دنباله‌دار به خورشید دنباله‌اش بزرگ‌تر می‌شود. دنباله همواره در جهت مخالف خورشید قرار می‌گیرد. فشار نور و حمله بادهای خورشیدی دنباله را به طرف مقابل می‌راند. هر موقع که دنباله از کنار خورشید می‌گذرد، از ماده‌اش کاسته می‌شود، یعنی اینکه ستاره دنباله‌دار با هر بار عبور از نقطه قرین خورشیدی مقداری از مواد خود را در اثر گرمای خورشید و نیروهای جذر و مدی از دست می‌دهد تا بالاخره ستاره دنباله‌دار از بین می‌رود، که برخی از ستاره‌های دنباله‌دار با دوره تناوب کوتاه به چندین تکه تقسیم شده و یا حتی از هم پاشید.

 

[دختری از شمال]

ستاره های دنباله دار بزرگ

ستاره های دنباله دار نیز مانند شهابوارها از لحاظ اندازه و شکل متفاوتند. برخی از ستاره‌های دنباله دار کاملا بزرگند. در سال 1811 ستاره دنباله دار عظیمی در آسمان ظاهر شد که سر آنرا ابری از غبار تشکیل می‌داد که از خورشید بزرگتر بود و طول دنباله آن به میلیونها کیلومتر می‌رسید. دنباله آن فقط از غبار پراکنده بسیار ناچیزی تشکیل شده بود، ولی باشکوه به نظر می‌رسید.
ستاره‌های دنباله دار بزرگ دیگری در سالهای 1861 و 1882 و 1910 ظاهر شدند. ستاره‌های دنباله داری که در سالهای 1861 و 1910 ظاهر شدند دارای دنباله‌ای بودند که نیمی از آسمان را فرا گرفته بود. از سال1910 به بعد چند ستاره دنباله دار درخشان دیده شده است، ولی هیچ یک از آنها مانند غولهای قبل از 1910 نبودند. در واقع انسانهایی که اکنون زندگی می‌کنند به زحمت ستاره دنباله دار حقیقی باشکوهی را دیده‌اند.

دنباله دار هالی

پس از انکه ایزاک نیوتن در سال 1687 قانون جاذبه را کشف کرد، دوستش ادموند هالی به ستاره‌های دنباله دار علاقمند شد. در سال 1682 ستاره دنباله داری در آسمان ظاهر شد که همان مسیر ستاره‌های دنباله دار سالهای 1531 و 1607 را طی کرد. هالی با استفاده از قانون جاذبه نشان داد آنچه ستاره دنباله‌دار به نظر رسیده است در واقع یک ستاره دنباله دار بوده است که در مداری طولانی گرد خورشید دور می‌زند و تقریبا هر 76 سال یکبار ظاهر می‌شود.
او پیش بینی کرد که ستاره دنباله دار مزبور در سال 1758بر خواهد گشت و در همان مسیر معمول آسمان را طی خواهد کرد. پیش بینی هالی تقریبا درست بود. در سال 1759 ستاره دنباله دار مزبور باز گشت و در نتیجه به ستاره دنباله دار هالی معروف شد. از آن زمان تا کنون ستاره مزبور در سالهای 1835 و 1910 و 1986 ظاهر شده است. هالی یک ستاره دنباله دار با دوره تناوب کوتاه است که بین مدار سیارات عطارد و زهره ، و در دورترین فاصله ، در فراسوی مدار نپتون قرار می‌گیرد. هالی تنها ستاره دنباله داری است که از هسته‌اش عکسبرداری شده است.
در سال 1986، پنج فضا پیما به مطالعه این ستاره پرداختند، و یکی از آنها به نام جوتو توانست عکس واضحی از هسته آن بگیرد. پهنای سر ، گیسو ، ستاره دنباله دار هالی هنگام نزدیک شدن به خورشید چند صد هزار کیلومتر و طول دنباله‌ها چندین میلیون کیلومتر است. هسته ستاره دنباله دار هالی ، جسمی تیره رنگ به شکل سیب زمینی و به ابعاد 16 در 8 کیلومتر (10 در 5 مایل) می‌باشد.


دنباله دار ابر اوپیک – اورت

دورترین ستارگان دنباله دار ابر اوپیک – اورت ، حدود 2 سال نوری از خورشید فاصله دارند که این به معنی طولانی بودن دوره تناوب مداری آنهاست. ستاره دنباله دار دلوان که در سال 1914 مشاهده شد، انتظار می‌رود تا 24 میلیون سال آینده دیده نشود. هر چند که ابر اوپتیک – اورت هرگز مشاهده نشده و وجود آن نیز اثبات نشده است، به نظر می‌رسد که اطلاعات و آمار فراوان در مورد ستارگان دنباله دار موجود در این ابر در مداری بسیار طولانی به دور خورشید می‌چرخند.
در نزدیکترین نقطه به خورشید ، بیشتر این ستارگان فاصله‌ای بیش از 50 واحد نجومی با خورشید دارند. اما گاهی اوقات ، نیروی جاذبه ستارگان و سیاراتی که از کنار آنها می‌گذرند اختلالاتی در مدارهای این ستاره‌ها ایجاد می‌کنند. در این صورت ، مسیر حرکت ستاره دنباله دار تغییر کرده و مدار جدید آن ممکن است به خورشید نزدیکتر شود.

منابع
----------------------
1. طوسی، نصیرالدین (شارح)، شرح ثمره بطلمیوس، تهران: مرکز نشر آثار مکتوب، ۱۳۷۸. ص. بیست و شش.

2. دانشنامه رشد

3. ویکی پدیا