الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته

بواسطة: نشر في: 24 فبراير، 2021
mosoah
كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته

كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته

فالنجوم هي تلك الأجسام الموجودة في الفضاء التي تزين السماء مساءًا ويضيء منها الكون نهارًا، لأنها أجسام مختلفة الخصائص والأشكال والأحجام وبالطبع مختلفة الألوان أيضًا، ولطالما كان اختلاف ألوان النجوم أمر يحير العلماء ويجعلهم يطرحون العديد من التساؤلات ولما كانت ألوان النجوم تتدرج ما بين الأبيض الذي يتخلله اللون الأزرق، والأصفر، البرتقالي، والأحمر يقدم لكم موقع موسوعة في هذا المقال إجابة سؤال كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته

  • الإجابة الصحيحة على هذا السؤال هي انه كلما انخفضت درجة حرارة النجم يتحول لونه من البنفسجي إلى الأحمر.
  • من خلال الطيف المرئي وهو الشعاع الذي نراه من النجم في السماء سواء كان ذلك ليلًا أو صباحًا.
  • فهذا الطيف يكون طاقة كهرومغناطيسية يهيمن عليها اللون الأزرق عندما تكون في حالة الحرارة القصوى.
  • لأن في هذه الحالة يكثر فيها الأشعة فوق البنفسجية وهي التي تعطيها اللون الأزرق.
  • أما النجوم الباردة التي لا تكن عالية الحرارة فتفقد الكثير من أشعتها البنفسجية وتستبدلها بالموجات الحمراء.
  • لذلك يبدأ في أن يتدرج لونها من الأصفر ثم البرتقالي حتى الأحمر الذي يكون أقل قدر من الحرارة.
  • وعلى هذا فإن النظرية التي تفسر اختلاف ألوان النجوم على حسب مسافته من الزاوية التي تشاهده بها.
  • ومتي قربه أو بعده فهذه نظرية خاطئة لأن النجوم تختلف ألوانها باختلاف درجة حرارتها.
  • لذلك فإن الإجابة المفصلة لسؤال كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته تتضح من خلال القياسات الحرارية للنجوم.
  • فعندما تبلغ النجوم الحرارة القصوى وهي التي تتعدى ال 40 ألف كلفن تكون من النجوم الزرقاء.
  • ولما تصل إلى درجة الحرارة الأكثر انخفاضًا وهي 2000 كلفن تكون حمراء اللون وأنت عندما تنظر للشمس تجد لونها برتقالي.
  • لأن درجة حرارة الشمس تصل إلى 6000 كلفن فقط وعلى هذا فإن الشمس يكون لون طولها الموجي هو أصفر يميل للخضرة.
  • لكننا لا نرى الأشعة الخضراء والزرقاء الصادرة من الشمس لأنها تتقابل مع جزيئات النيتروجين الموجودة على سطح الأرض.
  • والتي تعمل على تبعثر الأشعة ذات الموجات قصيرة المدة وهي التي تحتوي على كميات اكبر من الحرارة.

كيفية تحديد ألوان النجوم من الحرارة

  • وبصيغة أخرى كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته وفي هذه النقطة يقوم العلماء بتحديد الأشعة الصادرة من النجوم.
  • من خلال عملية قياسية معقدة حيث يقيمون بقياس السطوع الظاهري للنجم بالمرشحات.
  • التي تنقل الضوء في حيز ضيق جدًا وبالتالي ينكسر الضوء بداخل الحيز فيبدأ بإظهار اللون الذي تتكون منه.
  • وعلى هذا النحو هناك ثلاث أنواع من المرشحات التي يستخدمها العلماء في معرفة اللون المكون للأشعة.
  • فهناك المرشح الفوق بنفسجي، والمرشح المرئي للأصفر، والمرشح الأزرق، يعمل كل من المرشحات الثلاث.
  • على تقريبا الأطوال الموجية التي يبلغ طولها حوالي 360 نانومتر للأشعة فوق البنفسجية.
  •  و420 نانومتر للأشعة الزرقاء، و540 نانومتر للأشعة المرئية الصفراء.
  • أما النجوم التي تفوق حرارتها ال 10000 ألاف كلفن فإن تقدير درجة سطوحها هو صفر.
  • أي أن الإنسان يكون غير قادر على رؤيتها أو الشعور بأشعتها وهذا بموجب اتفاق دولي بين علماء الفلك في جميع أنحاء العالم.
  • وتم ترجمة باقي الأشعة من خلال مؤشر لوني قياسي على أن تكون النجوم الزرقاء شدة حرارتها 0.4.
  • بينما النجوم الصفراء تصل حرارتها إلى 2.0، والنجوم الحمراء التي تقل حرارتها عن 2000 كلفن تصل إلى 0.65
  • هذه المؤشرات وبرغم أنها في النهاية تشير إلى درجة حرارة معينة إلا أنها تجعل عملية القياس دقيقة أكثر وموثوقة أكثر بكثير.

كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته وأهمية تحديد لون النجوم

  • لما كان لون النجم هو عبارة عن مؤشر لحرارته وكلما قلة الحرارة كان النجم لونه أحمر وكلما ارتفعت الحرارة كان النجم لونه أزرق.
  • كان لتحديد لون النجوم أهمية أخرى واكتشافات علمية أخرى وكان ذلك عام 1814.
  • عندما لاحظ عالم الفيزياء الألماني جوزيف فراونهوفر وهو يقوم بعملية تحليل ضوء الشمس واستخلاص ألوانه.
  • أن هناك أطياف أخرى موجودة في الأشعة غير الأطياف المتعارف عليها فقد وجد خطوطًا رفيعة لونها داكن أكثر من باقي الأشعة.
  • ليقوم من بعدها علماء من انجلترا بتحديد بعض من هذه الخيوط بل وحللوا تلك الخطوط ليكتشفوا أن النجوم تحتوي على.
  • عناصر كيميائية تتطابق مع عناصر كيميائية موجودة على كوكب الأرض أي أن النجوم الموجودة في الفضاء.
  • مكونة من بعض العناصر التي تكون منها كوكب الأرض وعلى هذا قد تكون تحتوي على بعض الخصائص التي يتميز بها كوكب الأرض أيضًا.
  • لذلك يعتبر اليوم عملية تحليل الطيف النجمي هي أحد العمليات القياسية لعلم الفلك ولاستكشافات الفضاء.
  • هذه العملية أدت بموجبها إلى اكتشاف أن النجوم تحتوي على عناصر كبيرة جدًا من الهيدروجين مثل كوكب الأرض تمامًا.
  • لكن الهيدروجين لا يرى في أشعة النجوم ذات درجات الحرارة العالية بل يكون متواجد فقط في التكوين الأساسي للأشعة لكنه غير مرئي.
  • لأن في حالات السخونة الفائقة لا يستطيع الهيدروجين إنتاج خطوط الامتصاص وبالتالي يفقد جزء من خواصه.
  • عكس النجوم ذات الحرارة الباردة حيث توفر البيئة المناسبة للهيدروجين لتبديل مستويات الطاقة وإنتاج خطوط الامتصاص.
  • وعلى هذا يقوم النيتروجين بامتصاص الفوتونات التي تعمل على تكوين الإلكترونات التي تكسب للهيدروجين اللون وتجعله مرئي.
  • ونستنتج مما سبق عندما نتساءل عن كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته أن باستخدام التلسكوب النموذجي.
  • كلما مرت عليه أطاف النجوم الساخنة جدًا تكون خطوط النيتروجين غير مرئية.
  • وعندما تكون باردة جدًا تكون خطوط الهيدروجين مرئية على حيث مدى برودتها.

خطوط الهيدروجين المرئية والغير مرئية

  • يرتبط لون النجم بدرجه حرارته التي تؤثر في دورها على الهيدروجين الموجود داخل أشعة النجوم.
  • فالهيدروجين يظهر في خطوط تسمى خطوط بلامر هذه الخطوط تكون مرئية عند درجات الحرارة الباردة.
  • وقد أثبتت الدراسات والتجارب العلمية أن درجة الحرارة المثالية لإنتاج خط بلامر واضح ومرئي هي الدرجة 10 ألاف كلفن.
  • وكلما قلت درجة الحرارة كلما نتج خط بلامر لكن يكون بصورة ليست عالية الوضوح.
  • لذلك فإن درجة حرارة 10 ألاف كلفن تقوم بتحفيز ذرات الهيدروجين على أعلى مستوى وتنقلها إلى المستويات العليا من الطاقة.
  • فتقوم جزيئات الهيدروجين بامتصاص قدر أعلى من الفتونات أكبر من المعدل الطبيعي حتى تصل إلى درجة الإثارة.
  • فتعمل على إنتاج خط امتصاص مظلم فيعمل كل عنصر كيميائي بإنتاج عنصر كيميائي مماثل.
  • حتى يتم الوصول إلى مرحلة التأين الممكنة فيصدر عنه درجة حرارة مميزة تعمل على الإنتاج الامثل لخطوط الامتصاص.
  • والذي بدوره يظهر في الطيف المرئي الخاص بأشعة النجوم والتي نراها تسقط على سطح الأرض.

وبهذا نكون قد قدمنا لكم الإجابة الوافية على سؤال كيف يرتبط لون النجم بدرجه حرارته على أن نلقاكم في كل جديد على موسوعة.