في 22 فبراير 2017، ذكرت وكالة ناسا أنه تم العثور على 7 كواكب خارجية حول النجم الوحيد ترابيست-1. وثلاثة منها تقع في نطاق المسافات التي يمكن أن يوجد فيها الكوكب ماء سائل، ويعتبر الماء شرطا أساسيا للحياة. ويذكر أيضًا أن هذا النظام النجمي يقع على مسافة 40 سنة ضوئية من الأرض.
وقد أحدثت هذه الرسالة ضجة كبيرة في وسائل الإعلام، حتى أن البعض ظن أن البشرية على بعد خطوة واحدة من بناء مستوطنات جديدة بالقرب من نجم جديد، لكن الأمر ليس كذلك. لكن 40 سنة ضوئية كثيرة، إنها كثيرة جدًا، إنها كيلومترات كثيرة جدًا، أي أنها مسافة هائلة بشكل رهيب!
من مقرر الفيزياء، تُعرف سرعة الهروب الثالثة - وهي السرعة التي يجب أن يتمتع بها الجسم على سطح الأرض حتى يتمكن من تجاوز النظام الشمسي. وتبلغ قيمة هذه السرعة 16.65 كم/ثانية. تنطلق المركبات الفضائية المدارية التقليدية بسرعة 7.9 كم/ثانية وتدور حول الأرض. من حيث المبدأ، فإن سرعة 16-20 كم/ثانية يمكن الوصول إليها تمامًا بواسطة التقنيات الأرضية الحديثة، ولكن ليس أكثر!
لم تتعلم البشرية بعد كيفية تسريع سفن الفضاء بسرعة تزيد عن 20 كيلومترًا في الثانية.
دعونا نحسب عدد السنوات التي ستستغرقها المركبة الفضائية لتطير بسرعة 20 كم/ثانية لتسافر 40 سنة ضوئية وتصل إلى النجم TRAPPIST-1.
سنة ضوئية واحدة هي المسافة التي يقطعها شعاع الضوء في الفراغ، وسرعة الضوء تقارب 300 ألف كيلومتر في الثانية.
تطير سفينة فضاء من صنع الإنسان بسرعة 20 كيلومترا في الثانية، أي أبطأ من سرعة الضوء بـ 15 ألف مرة. مثل هذه السفينة ستقطع 40 سنة ضوئية في زمن يساوي 40*15000=600000 سنة!
ستصل سفينة الأرض (بالمستوى التكنولوجي الحالي) إلى النجم TRAPPIST-1 خلال حوالي 600 ألف سنة! لقد وجد الإنسان العاقل على الأرض (وفقًا للعلماء) منذ 35-40 ألف عام فقط، ولكن هنا يصل إلى 600 ألف عام!
في المستقبل القريب، لن تسمح التكنولوجيا للبشر بالوصول إلى النجم TRAPPIST-1. حتى المحركات الواعدة (أيون، فوتون، أشرعة فضائية، إلخ)، والتي لا وجود لها في الواقع الأرضي، تشير التقديرات إلى أنها قادرة على تسريع السفينة إلى سرعة 10000 كيلومتر في الثانية، مما يعني أن زمن الرحلة إلى TRAPPIST -1 سيتم تخفيض مدة النظام إلى 120 سنة. هذا بالفعل وقت مقبول إلى حد ما للطيران باستخدام الرسوم المتحركة المعلقة أو لعدة أجيال من المهاجرين، ولكن اليوم كل هذه المحركات رائعة.
حتى أقرب النجوم لا تزال بعيدة جدًا عن الناس، بعيدة جدًا، ناهيك عن نجوم مجرتنا أو المجرات الأخرى.
يبلغ قطر مجرتنا درب التبانة حوالي 100 ألف سنة ضوئية، أي أن الرحلة من النهاية إلى النهاية لسفينة الأرض الحديثة ستكون 1.5 مليار سنة! يشير العلم إلى أن عمر الأرض 4.5 مليار سنة، وأن عمر الحياة متعددة الخلايا يبلغ حوالي 2 مليار سنة. المسافة إلى أقرب مجرة لنا - سديم المرأة المسلسلة - 2.5 مليون سنة ضوئية من الأرض - يا لها من مسافات وحشية!
كما ترون، من بين جميع الكائنات الحية، لن تطأ قدم أحد على أرض كوكب بالقرب من نجم آخر.
يقول غيليم أنغلادا إسكودي، عالم الفلك في جامعة لندن وقائد فريق مشروع Pale Red ("النقطة الحمراء الشاحبة")، الذي قام بهذا الاكتشاف: "لقد بدأ البحث عن الحياة".
يمكن إجراء الرحلة الأولى إلى عالم مجاور يحتمل أن يكون صالحًا للسكن، ومن المخطط في إطاره تطوير مفهوم أسطول من المركبات الفضائية باستخدام الأشرعة الخفيفة للتنقل حول المجرة. هناك خيار آخر وهو الإرسال إلى Proxima b أولاً. ومع ذلك، فإننا نتقدم على أنفسنا في الوقت الحالي، مستوحاة من الاكتشاف الذي نسارع به إلى النجوم. ولكن دعونا نعود إلى الافتتاح.
ومن المعروف اليوم أن بروكسيما بي يدور حول نجمه القزم الأحمر (وهو أصغر وأخف وزنا من الشمس) خلال 11 يوما أرضيا. يُصنف الكوكب الخارجي على أنه صخري (له سطح صلب) وأكبر قليلاً من كتلة الأرض - 1.3 مرة على الأقل. إنه أقرب كوكب خارج المجموعة الشمسية إلينا وربما أقرب جرم سماوي إلى النظام الشمسي حيث يمكن أن توجد الحياة عليه.
لاحظ أن النجم البارد الموجود في كوكبة قنطورس خافت جدًا بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة. يقع بجوار النجم المزدوج الأكثر سطوعًا Alpha Centauri AB.
"، وما زال هناك الكثير مما يتعين اكتشافه، لكن البحث عن أقرب نظير ممكن للأرض ونجاح عمليات البحث هذه أصبح هو الشيء الرئيسي في الحياة بالنسبة لنا جميعًا. والآن تنتظرنا المرحلة التالية من العمل - البحث عنها الحياة على كوكب بروكسيما بي"، تختتم أنجلادا-إيسكودي.
وإلى حد ما، يمكن اعتبار اكتشاف مثل هذا الكوكب الخارجي بداية مرحلة جديدة في البحث الفلكي.
يقول ديفيد: "يساعدنا هذا الاكتشاف على تحديد هدف جديد، وهو بناء جيل من تلسكوبات التتبع التي ستسمح لنا بدراسة عوالم جديدة، وربما زيارتها يومًا ما. وهذا هو بالضبط ما نحتاجه للارتقاء بعلم الكواكب الخارجية إلى المستوى التالي". كيبينج من جامعة كولومبيا في نيويورك.
مقاييس المسافة المجرية
سنة ضوئية( شارع. ز., ly) هي وحدة طول خارج النظام تساوي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة.
وبشكل أكثر دقة، كما حددها الاتحاد الفلكي الدولي (IAU)، فإن السنة الضوئية تساوي المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ، دون أن يتأثر بمجالات الجاذبية، في سنة جوليانية واحدة (تساوي حسب التعريف 365.25 يومًا قياسيًا يبلغ 86400 ثانية SI). ، أو 31.557 600 ثانية). هذا هو التعريف الذي يوصى باستخدامه في الأدبيات العلمية الشعبية. في الأدبيات المتخصصة، عادة ما يتم استخدام الفراسخ الفلكية ومضاعفات الوحدات (كيلو وميجا فرسخ فلكي) بدلاً من السنوات الضوئية للتعبير عن مسافات كبيرة.
في السابق (قبل عام 1984)، كانت السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة استوائية واحدة، مخصصة للعصر 1900.0. ويختلف التعريف الجديد عن التعريف القديم بحوالي 0.002%. وبما أن وحدة المسافة هذه لا تستخدم في القياسات عالية الدقة، فلا يوجد فرق عملي بين التعريفين القديم والجديد.
القيم الرقمية
السنة الضوئية تساوي :
- 9,460,730,472,580,800 متر (حوالي 9.46 بيتاميتر)
- 63,241.077 وحدة فلكية (AU)
- 0.306601 فرسخ فلكي
الوحدات ذات الصلة
نادرًا ما يتم استخدام الوحدات التالية، عادةً في المنشورات الشائعة فقط:
- 1 ثانية ضوئية = 299,792.458 كم (تمامًا)
- 1 دقيقة ضوئية ≈ 18 مليون كم
- 1 ساعة ضوئية ≈ 1079 مليون كم
- 1 يوم ضوئي ≈ 26 مليار كم
- 1 أسبوع ضوئي ≈ 181 مليار كم
- 1 شهر ضوئي ≈ 790 مليار كم
المسافة بالسنوات الضوئية
تعتبر السنة الضوئية مناسبة لتمثيل مقاييس المسافة نوعيًا في علم الفلك.
| حجم | القيمة (سنوات سانت) | وصف |
|---|---|---|
| ثواني | 4 10 −8 | متوسط المسافة إلى ما يقرب من 380،000 كم. وهذا يعني أن شعاع الضوء المنبعث من السطح سيستغرق حوالي 1.3 ثانية للوصول إلى سطح القمر. |
| دقائق | 1.6·10−5 | والوحدة الفلكية الواحدة تساوي حوالي 150 مليون كيلومتر. وبذلك يصل الضوء إلى الأرض في حوالي 500 ثانية (8 دقائق و20 ثانية). |
| يشاهد | 0,0006 | متوسط المسافة من الشمس حوالي 5 ساعات ضوئية. |
| 0,0016 | وقد تحركت أجهزة وسلسلة بايونير التي تحلق أبعد، خلال نحو 30 عاماً منذ الإطلاق، إلى مسافة نحو مائة وحدة فلكية من الشمس، ويصل زمن استجابتها للطلبات الواردة من الأرض إلى 14 ساعة تقريباً. | |
| سنة | 1,6 | تقع الحافة الداخلية للافتراضي عند 50000 أ. هـ من الشمس والخارجية - 100000 أ. هـ: يستغرق الضوء حوالي عام ونصف ليقطع المسافة من الشمس إلى الحافة الخارجية للسحابة. |
| 2,0 | يبلغ الحد الأقصى لنصف قطر منطقة تأثير جاذبية الشمس ("Hill Spheres") حوالي 125000 وحدة فلكية. ه. | |
| 4,2 | أقرب واحد إلينا (بدون احتساب الشمس)، بروكسيما سنتوري، يقع على مسافة 4.2 سنة ضوئية. سنة. | |
| الألفية | 26 000 | يقع مركز مجرتنا على بعد حوالي 26000 سنة ضوئية من الشمس. |
| 100 000 | يبلغ قطر قرصنا 100000 سنة ضوئية. | |
| ملايين السنين | 2.5 10 6 | أقرب M31 إلينا، الشهير، يبعد عنا 2.5 مليون سنة ضوئية. |
| 3.14 10 6 | (M33) يقع على بعد 3.14 مليون سنة ضوئية وهو أبعد جسم ثابت يمكن رؤيته بالعين المجردة. | |
| 5.8 10 7 | أقربنا، وهو عنقود العذراء، يبعد عنا 58 مليون سنة ضوئية. | |
| عشرات الملايين من السنين الضوئية | الحجم المميز لمجموعات المجرات حسب القطر. | |
| 1.5 10 8 - 2.5 10 8 | يقع شذوذ الجاذبية "الجاذب العظيم" على مسافة 150-250 مليون سنة ضوئية منا. | |
| مليارات السنين | 1.2 10 9 | يعد سور سلون العظيم أحد أكبر التكوينات في العالم، حيث تبلغ أبعاده حوالي 350 مليون فرسخ فلكي. سوف يستغرق الضوء حوالي مليار سنة للانتقال من النهاية إلى النهاية. |
| 1.4 10 10 | حجم المنطقة المرتبطة سببيا في الكون. يتم حسابه بناءً على عمر الكون والسرعة القصوى لنقل المعلومات - سرعة الضوء. | |
| 4.57 10 10 | المسافة المصاحبة من الأرض إلى حافة الكون المرئي في أي اتجاه؛ نصف القطر المصاحب للكون المرئي (في إطار النموذج الكوني القياسي Lambda-CDM). |
هذا هو التعريف الذي يوصى باستخدامه في الأدبيات العلمية الشعبية. في الأدبيات المتخصصة، عادة ما يتم استخدام الفراسخ الفلكية ومضاعفات الوحدات (كيلو وميجا فرسخ فلكي) بدلاً من السنوات الضوئية للتعبير عن مسافات كبيرة.
في السابق (قبل عام 1984)، كانت السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة استوائية واحدة، مخصصة للعصر 1900.0. ويختلف التعريف الجديد عن التعريف القديم بحوالي 0.002%. وبما أن وحدة المسافة هذه لا تستخدم في القياسات عالية الدقة، فلا يوجد فرق عملي بين التعريفين القديم والجديد.
القيم الرقمية
السنة الضوئية تساوي :
- 9,460,730,472,580,800 متر (حوالي 9.5 بيتاميتر)
الوحدات ذات الصلة
نادرًا ما يتم استخدام الوحدات التالية، عادةً في المنشورات الشائعة فقط:
- 1 ثانية ضوئية = 299,792.458 كم (تمامًا)
- 1 دقيقة ضوئية ≈ 18 مليون كم
- 1 ساعة ضوئية ≈ 1079 مليون كم
- 1 يوم ضوئي ≈ 26 مليار كم
- 1 أسبوع ضوئي ≈ 181 مليار كم
- 1 شهر ضوئي ≈ 790 مليار كم
المسافة بالسنوات الضوئية
تعتبر السنة الضوئية مناسبة لتمثيل مقاييس المسافة نوعيًا في علم الفلك.
| حجم | القيمة (سنوات سانت) | وصف |
|---|---|---|
| ثواني | 4 10 −8 | ويبلغ متوسط المسافة إلى القمر حوالي 380 ألف كيلومتر. وهذا يعني أن شعاع الضوء المنبعث من سطح الأرض سيستغرق حوالي 1.3 ثانية للوصول إلى سطح القمر. |
| دقائق | 1.6·10−5 | والوحدة الفلكية الواحدة تساوي حوالي 150 مليون كيلومتر. وهكذا، ينتقل الضوء من الشمس إلى الأرض في حوالي 500 ثانية (8 دقائق و20 ثانية). |
| يشاهد | 0,0006 | متوسط المسافة من الشمس إلى بلوتو حوالي 5 ساعات ضوئية. |
| 0,0016 | وانتقلت أجهزة سلسلة بايونير وفوياجر التي تحلق خارج المجموعة الشمسية، خلال نحو 30 عاما منذ إطلاقها، إلى مسافة نحو مائة وحدة فلكية من الشمس، ويصل زمن استجابتها للطلبات الواردة من الأرض إلى 14 ساعة تقريبا. | |
| سنة | 1,6 | تقع الحافة الداخلية لسحابة أورت الافتراضية على بعد 50000 وحدة فلكية. هـ من الشمس والخارجية - 100000 أ. هـ: يستغرق الضوء حوالي عام ونصف ليقطع المسافة من الشمس إلى الحافة الخارجية للسحابة. |
| 2,0 | يبلغ الحد الأقصى لنصف قطر منطقة تأثير جاذبية الشمس ("Hill Spheres") حوالي 125000 وحدة فلكية. ه. | |
| 4,22 | أقرب نجم لنا (باستثناء الشمس)، بروكسيما سنتوري، يقع على مسافة 4.22 سنة ضوئية. سنة | |
| الألفية | 26 000 | يقع مركز مجرتنا على بعد حوالي 26000 سنة ضوئية من الشمس. |
| 100 000 | يبلغ قطر قرص مجرتنا 100 ألف سنة ضوئية. | |
| ملايين السنين | 2.5 10 6 | أقرب مجرة حلزونية إلينا، M31، مجرة المرأة المسلسلة الشهيرة، تبعد عنا 2.5 مليون سنة ضوئية. |
| 3.14 10 6 | تقع مجرة المثلث (M33) على بعد 3.14 مليون سنة ضوئية، وهي أبعد جسم ثابت يمكن رؤيته بالعين المجردة. | |
| 5.9 10 7 | أقرب مجموعة من المجرات، مجموعة العذراء، تبعد عنا 59 مليون سنة ضوئية. | |
| 1.5 10 8 - 2.5 10 8 | يقع شذوذ الجاذبية "الجاذب العظيم" على مسافة 150-250 مليون سنة ضوئية منا. | |
| مليارات السنين | 1.2 10 9 | يعد سور سلون العظيم أحد أكبر التكوينات في الكون، حيث تبلغ أبعاده حوالي 350 مليون فرسخ فلكي. سوف يستغرق الضوء حوالي مليار سنة للانتقال من النهاية إلى النهاية. |
| 1.4 10 10 | حجم المنطقة المرتبطة سببيا في الكون. يتم حسابه بناءً على عمر الكون والسرعة القصوى لنقل المعلومات - سرعة الضوء. | |
| 4.57 10 10 | المسافة المصاحبة من الأرض إلى حافة الكون المرئي في أي اتجاه؛ نصف القطر المصاحب للكون المرئي (في إطار النموذج الكوني القياسي Lambda-CDM). |
مقاييس المسافة المجرية
- ووحدة فلكية بدقة جيدة تساوي 500 ثانية ضوئية، أي أن الضوء يصل إلى الأرض من الشمس في حوالي 500 ثانية.
انظر أيضا
روابط
- المنظمة الدولية للتوحيد القياسي. 9.2 وحدات القياس
ملحوظات
مؤسسة ويكيميديا.
2010.
تعرف على ما هي "السنة الضوئية" في القواميس الأخرى: وحدة طول إضافية للنظام تستخدم في علم الفلك؛ 1 S.g تساوي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة. 1 س.ز = 0.3068 بارسيك = 9.4605 1015 م. م: الموسوعة السوفيتية. رئيس التحرير أ.م.بروخوروف... ...
الموسوعة الفيزيائية السنة الضوئية، وحدة المسافة الفلكية تساوي المسافة التي يقطعها الضوء في الفضاء الخارجي أو الفراغ في سنة مدارية واحدة. السنة الضوئية تساوي 9.46071012 كم...
القاموس الموسوعي العلمي والتقني السنة الضوئية، وحدة الطول المستخدمة في علم الفلك: المسار الذي يقطعه الضوء في سنة واحدة، أي. 9.466؟1012 كم. وتبلغ المسافة إلى أقرب نجم (بروكسيما سنتوري) حوالي 4.3 سنة ضوئية. أبعد النجوم في المجرة تقع على ... ...
الموسوعة الحديثة وحدة المسافات بين النجوم. المسار الذي يقطعه الضوء في السنة أي 9.46 كم؟
القاموس الموسوعي الكبيرسنة ضوئية - السنة الضوئية، وحدة الطول المستخدمة في علم الفلك: المسار الذي يقطعه الضوء في سنة واحدة، أي. 9.466´1012 كم. وتبلغ المسافة إلى أقرب نجم (بروكسيما سنتوري) حوالي 4.3 سنة ضوئية. أبعد النجوم في المجرة تقع على ... ...
القاموس الموسوعي المصور وحدة طول إضافية للنظام تستخدم في علم الفلك. 1 سنة ضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة. السنة الضوئية الواحدة تساوي 9.4605E+12 كم = 0.307 pc...
القاموس الفلكي وحدة المسافات بين النجوم. المسار الذي يقطعه الضوء في سنة، أي 9.46·1012 كم. * * * السنة الضوئية السنة الضوئية، وحدة المسافات بين النجوم؛ المسار الذي يقطعه الضوء خلال سنة أي 9.46×1012 كم...
القاموس الموسوعي الكبيرالقاموس الموسوعي - وحدة مسافة تساوي المسار الذي يقطعه الضوء في سنة واحدة. السنة الضوئية تساوي 0.3 فرسخ فلكي.