نقاط تعريفية | التلسكوب كبلر، والسنة الضوئية

1.       أنا اسمي محمد قاسم من الكويت وحاليا أدرس الدكتوراة في جامعة ساوثهامتون قسم الهندسة الإلكترونية والكمبيوتر.

2.       المواضيع التي سأتكلم عنها هي علمية وهي تشمل العلوم والتكنولوجيا والصحة.

3.       سيكون هناك موضوع اتناوله بالتفصيل، وأخبار أذكرها بسرعة.

4.       طبعا بما أني من الكويت فستكون لهجتي هي الغالبة، ولكن سأحاول تفادي الكثير من الكلمات التي قد تكون غير مفهومة خارج اللهجة الكويتية، ولكن لن أتكلم باللغة العربية لعدم قدرتي على ذلك.

5.       في نهاية الحلقة سأسأل سؤالا أو سؤالين علميين، وسأجاوب عليها في البودكاست الذي يليه.

لا تنسى أن تدعم السايوير بودكاست من خلال Patreon، كن مع الداعمين.
Become a Patron!

تلسكوب كبلر واكتشافه الأول

أطلق الصاروخ الذي حمل كبلر في شهر 3 من هذه السنة، وحينما وصل إلى الفضاء أخذ بعض القراءات، وبعدها رمى الغطاء الواقي من الغبار في الفضاء، وبدأت مهمته. قبل أيام أعلنت ناسا عن اكتشافها لكوكب HAT-P-7b  شبيه بكوكب المشتري يدور حول نجم على بعد 1000 سنة ضوئية (المرحلة الحالية هي مرحلة اختبار للتلسكوب، والكوكب في الحقيقة تم اكتشافه من قبل، ولكن تم التعرف عليه بشكل أدق مع كبلر). الصورة التالية مأخوذة من موقع Puggal. ^[1]Puggal

لم يمكن القيام بهذه المهمة على الأرض لأن الغلاف الجوي للأرض يحتوي غبار وهناك تأثير لليل والنهار، لذلك كان لابد من الصعود إلى الفضاء، قام العلماء بمقارنة القراءات بين ما يرونه من على الأرض باستخدام المراصد للكوكب HAT-P-7b مع كبلر، وتبين مدى دقة كبلر بالمقارنة، حيث القراءة في كبلر لا يشوبها التشويش التي كانت تشوب الأجهزة الأرضية.

 قدرات التلسكوب

من ضمن قدرات التلسكوب هو أنه لديه القدرة على اكتشاف كواكب حجمها يقارب حجم كوكب الأرض. فإذا استدار الكوكب حول شمسها فإنه يعيق ضوء الشمس بمقدار 1 بالمئة إذا كان حجمه بحجم المشتري، والمشتري كوكب كبير، وكبلر له القدرة على معرفة ما إذا حجب الكوكب إضاءة نجم حتى وإن كان 0.1%، وهذا هو المقدار الذي نحتاجه لاكتشاف كواكب بحجم الأرض.

الصورة التالية هي القياسات التي تمت على الكوكب HAT-P-7b. الانخفاض بالخط يدل على انخفاض بإضاءة النجم حينما غطى الكوكب 1% منه. والخط الذي أسفل ذلك هو لنفس الكوكب ولكن مكبر 100 مرة، وتستطيع أن ترى انخفاض آخر يدل على اختفاء الكوكب خلف النجم أثناء دورانه (الصورة مأخوذة من موقع ناسا). ^[2]ناسا

الكوكب الذي تم اكتشافه حار جدا لقربه من الشمس، وهو أقرب بـ 22 مرة عن الأرض للشمس، ومن شدة حرارته فهو يلمع كما الضوء الخافت الصادر من حديدة محماة. الهدف ليس فقط البحث عن كواكب بحجم كوكب الأرض، بل لدراسة مكونات الغلاف الجوي لهذه الكواكب الحارة، وذلك يتم عن طريق الضوء الذي يصدر منها.

هذه كانت تجربة مدتها 10 أيام. ويقول المسؤلون في ناسا أنه الإعلان عن وجود كواكب في مجرتنا تشابه الأرض لن يكون  قبل 2012، وذلك ليتم عمل الحسابات اللازمة وربط المعلومات مع عدة جهات راصدة على الأرض للتحقق من صحة المعلومات.

هذه هي خطوة من الخطوات لمعرفة إذا ما كانت المجرة فيها كواكب كالأرض، ومهمته هو معرفة كم كوكب كالأرض يتواجد في مجرتنا. وفي المستقبل سنحدد باستخدام أدوات أدق ما إذا كانت هذه الكواكب الأرضية لها القابلية لاحتواء كائنات حية. وربما نكتشف ما إذا كنا وحيدون أو أم أننا لنا جيران لكائنات ذكية بإمكاننا مخاطبتها يوما ما.

لمعلوماتك، كبلر يدور حول الشمس، بحيث يتابع حركة الأرض حول الشمس، لكنه لا يدور حول الأرض كما هو الحال في الهبل تلسكوب.

للمزيد من المعلومات راجع المؤتمر الصحفي لوكالة ناسا ^[3] المؤتمر الصحفي لوكالة ناسا على اليوتيوب

السنة الضوئية

نحن قلنا أن الكوكب الذي تم “تصويره” يبعد عنا 1000 سنة ضوئية. ما معنى أن يكون الشيء بعيد عنا بسنوات ضوئية؟ سرعة الضوء هي 300,000 كيلومتر في الثانية الواحدة، أي أنه الضوء قادر على قطع مسافة 300,000 كليومتر في مدة قدرها ثانية واحدة، ولو أدرنا ضوء كشاف على القمر، لاستغرق الضوء 1.2 ثانية للوصول إلى سطح القمر. مع العلم أن الرحلة إلى سطح القمر في سنة 1969 استغرقت 4 أيام تقريبا بالمقارنة، الضوء يستغرق أقل من ثانية ونصف، والصاروخ أبولو 11 احتاج إلى 4 أيام.

إذن، إذا كانت الـ 300,000 كيلومتر تقطع في ثانية واحدة تقريبا، كم كيلومتر سيقطع الضوء في ساعة؟ إذا علمنا أن الساعة فيها 3600 ثانية، فسيقطع الضوء 1,080,000,000 كيلو متر. وفي يوم سيقطع 25,920,000,000، وفي شهر 777,600,000,000 كيلومتر، وفي سنة 9,460,800,000,000 كليومتر، وبدقة أكثر السنة الضوئية تعادل 9,460,730,472,580.8 كيلومترا. فهذه هي السنة الضوئية، ولأن الأرقام هائلة، استخدمت السنة الضوئية بدلا من الأمتار، والسنة الضوئية تستخدم في العادة للمسافات بين الأجرام السماوية.

نعود إلى كوكب HAT-P-7b، والذي يبعد عنا 1000 سنة ضوئية، تخيل هول المسافة، مسافة ضخمة جدا، ولك أن تتصور قدر العلم الذي توصل إليه العلماء كي يتمكنوا من دراسة كوكب بهذا البعد الهائل. والقصة لا تنتهي هنا، فهذا الكوكب لا يزال في مجرتنا، ومجرتنا قطرها 100,000 سنة ضوئية، وسماكتها 1000 سنة ضوئية، فلك أن تتخيل هل المنظر المخيف لحجم المجرة، وتحتوي المجرة على 300,000,000,000 نجمة (متوسط حسابي)، وتبعد شمسنا عن المركز بمقدار 26,000 سنة ضوئية، ولم تنتهي القصة، حيث أن المجرة التي نحن فيها هي واحدة من أصل مليارات المجرات في الكون. فتخيل كم هي المسافات الشاسعة بين النجوم والمجرات.

وهنا نقطة مهمة جدا لابد من فهمها، وهي أن ما نشاهده الآن لكوكب على بعد 1000 سنة ضوئية هو ما حدث قبل ألف سنة، أي أن الضوء الذي انطلق من الكوكب انطلق قبل ألف عام، وساتغرق 1000 عام ليصل إلى التلسكوب لكي يلتقطه، فذلك يعني أننا ما نراه قد مر عليه 1000 سنة.

مثلا لو أن صديقك يبعد عنك 100 متر وأشار إليك بإشارة، فإنك ترى هذه الإشارة لأن الضوء الساقط على صديقك ينعكس منه ليصل إلى عينيك، طبعا انت ترى الإشارة لحظيا ولا تحس أن الضوء أخذ شيئا من الوقت للوصول إلى العين، ولكن في الحقيقة أن الضوء احتاج إلى جزء ضئيل من الثانية للوصول للعين،
لو أن صديقك الآن انطلق في مركبة، وابتعد عن الأرض، وتوقف عند الشمس، وأنت تنظر إليه من مرصاد قوي على الأرض، فإذا رأيت منه إشارة ففي الحقيقة  استغرقت هذه الإشارة 8 دقائق حتى وصلت إلى المرصاد، لماذا؟ لأن الضوء المنعكس من صديقك رحل مسافة طويلة قبل أن يصل إلى التلسكوب، لذلك ما تعرفه عن صديقك الآن هو عمره 8 دقائق، ولو أنه صديقك ابتعد عنك بمقدار سنة ضوئية واحدة لكانت كل معلوماتك عنه أيضا قديمة ولكن هذه المرة تعود إلى سنة إلى الوراء.

سرعة الضوء

طبعا هناك نقطة أهم ترتبط بسرعة الضوء وهي أنه لا يوجد في هذا الكون ما هو أسرع من الضوء، فبذلك لا يمكن لنا نقل أي معلومة بين أي شخصين بعيدين عن بعضهما بأي طريقة أخرى بحيث يمكن معرفة ما يقوم به الآخر بنفس اللحظة. فلو فكرت بإرسال موجة كهرومغناطيسية مثل من خلال تلفون نقال أو لاسلكي لاحتاجت الموجة الكهرومغناطيسية أيضا وقتا للوصول كما هي الحال في الضوء، وفي الحقيقة الضوء هو نفسه موجة كهرومغناطيسية.

وأيضا ما يترتب على عدم وجود شيء أسرع من الضوء نقطة مهمة جدا وحرجة جدا. لو أن الوقت الذي يستغرقه الضوء في الوصول من الشمس إلى الأرض هو 8 دقائق، وليس هناك ما هو أسرع من الضوء، ماذا عن الجاذبية؟ أي أنه هل لو أزلنا الشمس عن مركزها، فهل ستتأثر الأرض مباشرة؟ لا، فالجاذبية الشمسية تحتاج 8 دقائق للوصول إلى الأرض والتأثير عليها، فلو أن أزحنا الشمس عن مكانها فستدور الأرض حول المركز كما لو كانت الشمس موجودة، وذلك لأن جاذبية الشمس التي تتأثر بها الأرض هي ما أثرت به السمش عليها قبل 8 دقائق، فبعد 8 دقائق من دوران الأرض حول لا شيء، ستقذف الأرض بالفضاء الخارجي لعدم وجود ما يمسكها.

سأترك هذا الموضوع لبودكاست قادم إن شاء الله.

للعلم، أقرب نجم بعد الشمس لمجموعتنا الشمسية هو آلفا سنتوري (Alpha Centauri) ويبعد عنا بمقدار 4.2421 سنة ضوئية.

المستجدات العلمية

·        أعلنت غوغل أنها حسنت من أداة البحث بحيث ستكون أسرع وأدق وأشمل، وستكون للأداة القدرة على فهرست المعلومات على الإنترنت بشكل أفضل. والإسم المطلق على هذا التطوير هو كافيين (مثل كافيين القهوة)، وستطلق التحسين الجديد لعامة الناس في بعد أسبوعين من اليوم. (المصدر Mashable). ^[4]Google Caffeine: A Detailed Test of the New Google

·         دراسة في المجلة العلمية سيركيوليشن تقول أن النساء اللاتي يتفاءلن بالخير يعشن مدة أطول. وبالعكس فالنساء المشائمات عادة ما تكون درجة ضغط الدم الكليسترول أعلى لديهن. والمتفائلات تقل لديهم إمكانية تطور مرض القلب بمقدار 9%، وبشكل عام تزداد فرص بقائهن على قيد الحياة بمقدار 14%. وعلى العكس فإن النساء المتشائمات  واللاتي تحملن أفكارا معادية للآخرين ولا تثقن بأحد فإن فرص بقائهن على قيد الحياة تقل بمقدار 16%. وفي النفس الوقت تقول الدراسة أن النساء المتفائلات عادة ما يهتمن بأنفسهن أكثر، وتمارسن الرياضة بشكل أكبر. والدراسة أيضا تقول أن الكراهية تؤثر على الصحة لأنها تصاحب إفراز مواد كيميائة تساهم في امراض القلب، وإن كانت المكانيكية لذلك غير واضحة. (المصدر BBC) ^[5]المصدر BBC