تبلیغات
سایت پازل - مطالب مهر 1394

انرژی تاریک

انرژی تاریک




انرژی تاریک

در کیهان‌شناسی، انرژی تاریک نوع ناشناخته‌ای از انرژی است که همهٔ فضا را در بر می‌گیرد و سرعت انبساط جهان را می‌افزاید.انرژی تاریک مقبولترین فرضیه برای توضیح‌دادن مشاهدات اخیر است که می‌گویند جهان با آهنگ رو به افزایشی (با شتاب) منبسط می‌شود. در مدل استاندارد کیهان‌شناسی بنابر هم‌ارزی جرم-انرژی، جهان شامل حدود ۲۶٫۸٪ ماده تاریک،۶۸٫۳٪ انرژی تاریک (در مجموع ۹۵٫۱٪) و ۴٫۹٪ مادهٔ معمولی است.باز هم بر اساس هم‌ارزی جرم-انرژی، چگالی انرژی تاریک بسیار کم است. در منظومه شمسی، تقریبا فقط ۶ تن انرژی تاریک درون شعاع مدار پلوتو یافت می‌شود. با این حال، انرژی تاریک بیشتر جرم-انرژی جهان را تشکیل می‌دهد، زیرا به طور یکنواخت در فضا پخش شده است.

دو شکل برای انرژی تاریک ارائه شده است. یکی ثابت کیهان شناسی، یک چگالی انرژی ثابت که بطور همگن جهان را پر می‌کند، و دیگری میدانهای اسکالر، کمیت‌هایی دینامیکی که چگالی انرژی آنها می‌تواند در فضا و زمان تغییر کند. بخشهایی از میدانهای اسکالر که در فضا ثابت هستند هم معمولا در ثابت کیهان شناسی شمرده می‌شوند. ثابت کیهانشناسی می‌تواند به گونه‌ای فرمول بندی شود که انرژی خلا باشد. میدانهای اسکالری که در فضا تغییر می‌کنند به سختی می‌توانند از ثابت کیهان شناسی بازشناخته شوند، زیرا تغییرات ممکن است فوق‌العاده آهسته باشد.

اندازه‌گیری‌های دقیقی از انبساط جهان برای فهمیدن اینکه نرخ انبساط چگونه در طول زمان تغییر می‌کند، لازم است. در نسبیت عام، سیر تکاملی انبساط جهان ب وسیلهٔ معادلهٔ حالت کیهانی (رابطهٔ بین دما، فشار و ترکیب ماده، انرژی و چگالی انرژی خلا در هر ناحیه از فضا) فرمول بندی می‌شود. امروزه، اندازه‌گیری معادلهٔ حالت انرژی تاریک یکی از بزرگترین تلاشهای کیهان شناسی رصدی است.

افزودن ثابت کیهان شناسی بهمتریک رابرتسون-واکر منجر به مدل لامبدا-سی دی ام می‌شود؛ که بخاطر تطابق دقیق آن با مشاهدات از آن به عنوان "مدل استاندارد" کیهانشناسی یاد می‌کنند. انرژی تاریک به عنوان یک جزء حیاتی در تلاش‌های اخیر برای تدوین مدل جهان چرخه‌ای (به انگلیسی: cyclic model) استفاده شده است.

طبیعت انرژی تاریک

چیزهای بسیاری دربارهٔ طبیعت انرژی تاریک جای تعمق دارند. شواهد انرژی تاریک غیر مستقیم هستند اما از سه منبع مستقل می‌آیند:

    • اندازه‌گیری‌های فاصله و رابطهٔ آنها با قرمزگرایی، که می‌گوید جهان در نیمهٔ اخیر عمرش بیشتر منبسط شده است.

    • نیاز نظری به نوعی انرژی اضافی که نه ماده و نه ماده تاریک است برای تشکیل جهان تخت مشاهده شده (نبود هیچ انحنای جهانی قابلِ یافت).

    • می‌تواند از اندازه گیریهای الگوهای موجی جرم در مقیاس بزرگ استنتاج شود.

انرژی تاریک بسیار همگن در نظر گرفته می‌شود، خیلی چگال نیست و معلوم نیست با کدام یک از نیروهای بنیادی بجز گرانش برهم کنش می‌کند. هم چنین به علت رقیق بودن، در آزمایشهای آزمایشگاهی قابل شناسایی نیست. انرژی تاریک، با تشکیل ۶۸٪ چگالی جهان، می‌تواند تاثیر عمیقی بر جهان بگذارد؛ فقط به این خاطر که بطور یکنواخت جایی را پر می‌کند که در غیر اینصورت فضای خالی محسوب می‌شد. دو مدل راهنما، ثابت کیهان شناسی و کوینتسنس (به انگلیسی:quintessence) هستند. هر دو مدل این ویژگی مشترک را دارند که انرژی تاریک باید دارای فشار منفی باشد.

رونمایی از نقشه راه سفر ناسا به مریخ

رونمایی از نقشه راه سفر ناسا به مریخ




رونمایی از نقشه راه سفر ناسا به مریخ

آرزوهای ناسا برای یک ماموریت سرنشین‌دار به سیاره سرخ در حال حاضر به خوبی شناخته شده است، اما این سازمان فضایی هم اکنون با جزئیات بیشتری به توصیف این امر پرداخته که چگونه می‌خواهد چنین ماموریتی را به واقعیت تبدیل کند.


در سندی با عنوان "سفر ناسا به مریخ: گام‌های پیشگامانه بعدی در اکتشاف فضایی"، این سفر به سه مرحله جداگانه تقسیم شده و تصویری از پیشرفت‌های فزاینده علمی مورد نیاز برای فرود انسان بر سطح مریخ به تصویر کشیده شده است.

ویلیام گرشتنمایر، مدیر کاوشها و عملیات انسانی در مقر ناسا اظهار کرد: استراتژی ناسا، فعالیت‌های کوتاه مدت و توسعه توانمندی برای سفر به مریخ و آینده‌ای با حضور پایدار انسانی در اعماق فضا را به هم مرتبط کرده است.

اولین قدم‌های ناسا به مریخ تحت عنوان "متکی بر زمین" است و بر تحقیقاتی که در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) انجام خواهد شد، تمرکز دارد. در این بستر آزمایش ریزگرانش، ناسا به توسعه فناوری با هدف بهبود سلامت انسان در جهت آماده شدن برای انجام ماموریتهای سفر به اعماق فضا ادامه خواهد داد.

در مرحله دوم، ناسا ماموریت‌های سرنشین‌دار را در فضای cislunar، که منطقه‌ای بین زمین و ماه یا مدار ماه است، انجام خواهد داد. این مرحله که ملقب به "آزمونگاه" است، مستلزم توسعه و معتبرسازی قابلیت‌های مورد نیاز است تا به انسان اجازه زندگی در محیطی دور از سیاره خود مانند مریخ را که به یقین خاکی است، بدهد.

سومین و آخرین مرحله به نام "استقلال از زمین"، برای سرمایه‌گذاری بر پیشرفت‌ها در مراحل قبلی در نظر گرفته شده تا انسان را تا به مجاورت مریخ - ابتدا به مدار پایین مریخ و احتمالا یکی از اقمار این سیاره و پس از آن لمس کردن سطح آن - برساند.

همه این مراحل با هم برای رسیدگی به سه مانع در نظر گرفته شده که ناسا آن‌ها را برای رسیدن به مریخ اساسی می‌داند: حمل و نقل (قابلیت انتقال ایمن انسان و محموله‌ها به اعماق فضا)، کار در فضا (خدمه و ربات‌ها به محض رسیدن به آنجا سازنده باشند) و سالم ماندن (برای بقا). ناسا این طرح را با کنگره و شرکای خود در هفته‌های آینده مورد بحث قرار خواهد داد.

                                                                                                                                                         منبع : 

سرنخی مرموز در لکه سرخ بزرگ مشتری

سرنخی مرموز در لکه سرخ بزرگ مشتری

این عکس‌ها، که نخستین مجموعه از پرتره‌های 4K سالانه از سیارات خارجی‌تر منظومه شمسی هستند، موج نادری را در شمال خط استوای مشتری نمایش می‌دهند. این ویژگی نادر، در واقع یک بار در دهه‌های قبل توسط فضاپیمای Voyager 2 کشف شد اما از آن به بعد مشاهده نشده بود. دانشمندان گمان می‌کنند این موج که در منطقه 16 درجه شمال عرض جغرافیایی حرکت می‌کند و با توفان‌ها و گربادهای هوایی احاطه شده، ممکن است از یک لایه شفاف در زیر ابر منشا گرفته باشد.


سرنخی مرموز در لکه سرخ بزرگ مشتری

گلن اورتون از سازمان ناسا اظهار کرد: تا به امروز، ما فکر می‌کردیم که موج مشاهده شده توسط فضاپیمای Voyager 2 ممکن است یک اتفاق بوده باشد، اما اکنون مشخض شده که رویدادی نادر است.

این تصاویر همچنین نشان می‌دهد که لکه سرخ بزرگ در بخش مرکزی‌اش بیشتر به رنگ نارنجی است تا سرخ و اینکه این لکه در حال کاهش و دایره‌ای شکل شدن است. گفته می‌شود که محور طولی لکه مذکور، 240 کیلومتر کوتاهتر از اندازه‌ای است که در سال 2014 مشاهده شده بود و دانشمندان آن را مطابق با روند طولانی مدت این رویداد می‌دانند.

اما بزرگترین شگفتی موجود در این تصاویر، رشته‌ای است که پیش از این هرگز دیده نشده بود و تقریبا در امتداد تمام عرض گردباد در حال پیچ و تاب خوردن بوده و توسط وزش باد با سرعت 531 کیلومتر در ساعت در جهت‌های مختلف در حال چرخش است.

تصاویر دقیق جدید با استفاده از دوربین میدان گسترده 3 تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده که یک ابزار با عملکرد بالا است و در گذشته برای مشاهده خوشه‌های ستاره‌ای عظیم و رصد دورترین نقاط جهان بکار گرفته می‌شد.

این دوربین اکنون به عنوان بخشی از برنامه جو سیارات بیرونی بر روی سیاره‌های نپتون و اورانوس متمرکز شده که تصاویر آن‌ها نیز در دسترس عموم گذاشته خواهد شد.

ناسا اعلام کرد که در روزهای آینده، زحل نیز به این دسته اضافه خواهد شد. ایده این است که از طریق این تصاویر فوری سیاره‌ای سالانه، به دانشمندان و دانش آموزان کمک شود تا تغییرات در این جهان را در طول زمان با فهرست کردن تغییرات مختلف در ویژگی‌هایی مانند باد، ابرها و شیمی جوی مشاهده کنند.

ساخت کاوشگر هوشمندتر ناسا برای بررسی مریخ در 2020

ساخت کاوشگر هوشمندتر ناسا برای بررسی مریخ در 2020

 


ساخت کاوشگر هوشمندتر ناسا برای بررسی مریخ در 2020

 سیستم کلی این مریخ‌نورد سنگین‌تر است. چرخ‌های این کاوشگر سنگین‌تر بوده و بدنه آن کمی بلندتر شده است. مهندسان این پروژه قصد دارند سیستم تحرک مریخ‌نورد را تغییر داده و چگونگی تعامل آن را با زمین بررسی کنند.


چیزی که گروه مارس 2020 مستقیما با آن مواجه هستند، موضوع چرخ‌ها است. کاوشگر کنجکاوی با ساییدگی و پارگی بر روی چرخ‌هایش درگیر بوده است.

از دیگر نکات قوت این کاوشگر آینده، برخورداری از دستگاههایی در مریخ است که نسبت به کنجکاوی از سرعت بسیار بیشتری بر روی زمین پیچیده این سیاره برخوردار خواهد بود.

با نصب یک پردازنده خارجی برای اجرای الگوریتم ناوبری خودکار، مریخ‌نورد مارس 2020 می‌تواند حرکت کرده و زمان کمتری را صرف فکر کردن در مورد حرکت کند.

به گفته مهندسان، اجرای این تغییرات و اقدامات دیگر، راندمان ماموریت را از میزان 55 تا 80 درصدی کاوشگر کنجکاوی تا 95 درصد برای ربات مارس 2020 افزایش داد.

منبع : 

تصاویر منتخب 2

سایت پازل

سایتی برای همه ی نوجوانان

اطلاعات سایت