سفر طولانی نور قبل از ترک خورشید

کد خبر: ۹۳۱۵۲۲
تاریخ انتشار: ۱۰ : ۱۸ – ۳۰ تیر ۱۴۰۵

خواندنی ها >> خواندنی ها

طولانی‌ترین سفری که نور انجام می‌دهد، قبل از خروج از خورشید است. ممکن است تصور کنید نور خورشید تنها ۸ دقیقه طول می‌کشد تا به زمین برسد، اما واقعیت بسیار شگفت‌انگیزتر است. به گزارش انتخاب و به نقل از sciencealert؛ نور خورشید قبل از اینکه به فضای اطراف خورشید راه پیدا کند، حدود ۱۷۰ هزار سال را درون خورشید سرگردان است.

برای درک این موضوع، تصور کنید در یک مهمانی هستید و می‌خواهید به خانه بروید. درِ خروجی تنها چند متر با شما فاصله دارد، اما هر چند قدم یک نفر جلوی شما را می‌گیرد؛ یکی خداحافظی می‌کند، دیگری شما را در آغوش می‌گیرد و نفر بعدی می‌خواهد درباره موضوعی با شما صحبت کند. در نتیجه، مسیری که در حالت عادی چند ثانیه طول می‌کشید، ممکن است یک ساعت زمان ببرد. دانشمندان می‌گویند انرژی داخل خورشید دقیقاً چنین وضعیتی دارد.

چرا خروج نور از خورشید این‌قدر طول می‌کشد؟ انرژی خورشید در هسته آن تولید می‌شود. برای اینکه این انرژی به سطح خورشید برسد، باید از لایه‌های بسیار متراکم و داغ خورشید عبور کند. در این مسیر، ذرات نور (فوتون‌ها) بارها و بارها با ذرات دیگر برخورد می‌کنند، جذب می‌شوند، دوباره آزاد می‌شوند و هر بار در جهتی کاملاً تصادفی حرکت می‌کنند. به همین دلیل، نور نمی‌تواند به‌طور مستقیم به سطح خورشید برسد.

اگر مسیر مستقیم بود، فاصله مرکز خورشید تا سطح آن حدود ۶۹۶ هزار کیلومتر است. اگر فوتون‌ها می‌توانستند بدون هیچ مانعی مستقیم حرکت کنند، تنها در حدود ۲٫۳ ثانیه از مرکز خورشید به سطح آن می‌رسیدند. اما به دلیل برخوردهای مکرر، این سفر به حدود ۱۷۰ هزار سال می‌رسد.

در سال ۱۹۹۲، دو اخترفیزیک‌دان به نام‌های روماس میتالاس و کنت سیلز متوجه شدند که محاسبات قدیمی دقیق نبوده است. در گذشته تصور می‌شد فوتون‌ها در هر مرحله حدود نیم تا یک سانتی‌متر حرکت می‌کنند؛ بنابراین زمان خروج نور از خورشید بین ۳ هزار تا ۳۰ هزار سال برآورد می‌شد. اما این محاسبه یک نکته مهم را نادیده گرفته بود: مرکز خورشید بسیار متراکم‌تر از لایه‌های بیرونی آن است. وقتی دانشمندان این موضوع را در محاسبات وارد کردند، مشخص شد که فوتون‌ها در بیش از نیمی از شعاع خورشید، در هر مرحله کمتر از یک‌دهم سانتی‌متر حرکت می‌کنند. همین اختلاف کوچک باعث شد زمان خروج نور از خورشید از چند ده هزار سال به حدود ۱۷۰ هزار سال افزایش پیدا کند.

وقتی نور بالاخره به سطح خورشید می‌رسد، دیگر مانعی جلوی راهش نیست. در خلأ فضا، نور با سرعت بسیار زیاد حرکت می‌کند و فاصله حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید تا زمین را تنها در کمی بیش از ۸ دقیقه طی می‌کند. یک نکته شگفت‌انگیز این است که دفعه بعد که گرمای خورشید را روی صورتتان احساس کردید، به این فکر کنید که آن انرژی احتمالاً حدود ۱۷۰ هزار سال را درون خورشید سرگردان بوده است.

به بیان دیگر، نوری که امروز به زمین رسیده، احتمالاً سفر خود را پیش از ساخته شدن اهرام مصر آغاز کرده است؛ شاید حتی پیش از آغاز آخرین عصر یخبندان. این موضوع نشان می‌دهد که سفری که نور درون خورشید طی می‌کند، بسیار طولانی‌تر از سفر کوتاه ۸ دقیقه‌ای آن از خورشید تا زمین است.