השבוע תוצאות ראשונות ממשימת קפלר יוצאות בגלים ממפגש האגודה האמריקאית לאסטרונומיה (AAS) בוושינגטון הבירה. אני מתכוון לענף אסטרונומיה שתשמע עליו עוד כשקפלר ומשימות אחרות יתחילו לחשוף את המבנים הפנימיים של כוכבי אסטרוזיסולוגיה. אז מה זה אסטרוזיסולוגיה?
סייסמולוגיה היא מחקר רעידות אדמה בכדור הארץ. אך חשוב יותר לדיון שלנו, זה חקר גלים סיסמיים. רעידות אדמה מייצרות סוגים שונים של גלים סיסמיים העוברים בשכבות שונות של סלע, ומספקים לנו דרך למבני דימוי בעומק כדור הארץ. בעיקרו של דבר, רעידות אדמה גדולות מספקות לנו סונוגרמה טבעית למבט בתוך כדור הארץ, עמוק בהרבה מכדי שנוכל לחדור או לקדוח. מכיוון שגלים אלה מתפשטים כל הדרך מצד אחד של כוכב הלכת לצד השני, אנו יכולים להסתכל עד למרכז כדור הארץ. כך אנו יודעים שהליבה החיצונית של כדור הארץ היא נוזלית, והממדים והצפיפות היחסיים של החלקים האחרים במבנה הפנים-פנימי של כדור הארץ.
אסטרוזיסולוגיה, הידועה גם בשם סייסמולוגיה כוכבים, מעניקה לנו אותו סוג של תובנה לגבי מבנה הכוכבים. על ידי לימוד התנודות בכוכבים פועמים, אסטרונומים יכולים להציץ אל ליבם של הכוכבים, אחד המקומות הקשים ביותר לצפייה ביקום כולו. הסיבה לכך שניתן יהיה לחקור פנים מעוצבים מתנודות היא שמצבי תנודה שונים חודרים לעומקים שונים בתוך הכוכב. שילוב הקצב, והמשרעת של הפעימה עם מידע אחר, כגון ספקטרום, שמגלה מה הרכב הכוכב אנו מקבלים מידע על המבנה הפנימי של הכוכבים.
מצבי תנודת הכוכבים מחולקים לשלוש קטגוריות, בהתבסס על הכוח המניע אותם: מצבי גל אקוסטיים, כוח משיכה וכוח כוח משיכה. לחץ p-mode, או גלים אקוסטיים, יש לחץ ככוח שלהם, ומכאן השם "p-mode". גלים אלה יכולים לספר לנו דברים על מבנה וצפיפות של אזורים מתחת לפני השטח של כוכב. מצב g, או גלי הכבידה, מוגבלים לחלק הפנימי של הכוכב. מצב f, או גלי כוח הכבידה הם גם גלי הכבידה, אך הם מתרחשים בשכבות הכוכבים החיצוניות או בסמוך להם, כך שהם נותנים לנו מידע על תנאי השטח של הכוכבים.
הליו-סייזם הוא מחקר התפשטות של תנודות גל בשמש. מכיוון שהשמש היא הכוכבת הקרובה ביותר אלינו, הרבה יותר קל ללמוד את פעימותיה בפירוט רב יותר. על ידי פירוש תנודות סולאריות אנו יכולים אפילו לאתר כתמי שמש בצד הרחוק של השמש לפני שהם מסתובבים לתצוגה. רבים מהדגמים שלנו של פנים מהממים מבוססים על מידע שהושג באמצעות לימוד תנודות השמש. אך השמש היא רק כוכב אחד בנקודה מסוימת בהתפתחותה, כך שכדי להבין באמת כוכבים עלינו להתבונן בכוכבים רבים נוספים בגודל, מסה, הרכב וגיל שונים.
זה בדיוק מה שקפלר עושה כרגע. הלוויין בוהה בקטע של 100 מעלות ברקיע שבין סיגנוס ליירה, ומביא נתונים ברציפות על בהירותם של יותר מ -150,000 כוכבים בשלוש-חמש השנים הבאות. בעוד שהמשימה העיקרית של קפלר היא לגלות את קיומם ושפעם של כוכבי לכת דמויי אדמה סביב כוכבים, כל הפוטומטריה הזו עם דיוק גבוה תשמש למדע אחר, במיוחד לימוד כוכבים משתנים מכל הסוגים וביצוע אסטרוזיסולוגיה בכוכבים המראים תנודות דומות לשמש.
השחרור הצפוי של תוצאות המדע הראשונות ממשימת קפלר ב- 4 בינואר, כלל מאמרים רבים בנושא אסטרוזיסולוגיה והפוטנציאל להבנת מבנה כוכבים בפרטים חסרי תקדים. אסטרונומים רוכבים על גל המידע החדש על התפשטות הגלים בכוכבים. לגלוש!
לקריאה נוספת:
הפוטנציאל האסטרוזיסמי של קפלר: תוצאות ראשונות לכוכבים מסוג השמש
וו. ג'. צ'פלין, ט. אפורכו, י. אלסוורת ', ואח'
http://arxiv.org/abs/1001.0506
תנודות דומות לשמש בענקיות אדומות בעלות אור בהיר: תוצאות ראשונות מקפלר
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0229
תוכנית אסטרוזיסולוגיה של קפלר: מבוא ותוצאות ראשונות
רונלד ל. גילילנד, ט. מ. בראון, ג'. כריסטנסן-דלסגארד
http://arxiv.org/abs/1001.0139
