سحابی سیاره نما یا سحابی سیاره ای، مانند حلقه های دود در آسمانها به نظر می‌رسند. آنها با عمر نسبتاً کوتاه، ابرها یا پوسته های گازی زیبایی هستند که در زمان مرگ ستاره هایی به اندازه خورشید، به وجود آمده اند. با راه شیری همراه باشید تا بررسی کنیم سحابی سیاره نما دقیقا چیست؟
در مطالب گذشته مهمترین اجرام آسمانی را برای شما معرفی کردیم و گفتیم که سحابی، ابرهایی از گاز و غبار در فضای وسیع بین ستاره ها هستند. یکی از انواع این سحابی ها، سحابی سیاره نما است.
سحابی سیاره نما چیست؟
به عنوان یکی از زیباترین اجرام آسمانی، سحابی‌های سیاره نما هیچ ربطی به سیارات ندارند بلکه هر کدام فقط بخشی از بقایای یک ستاره متلاشی شده هستند. نام سحابی سیاره نما از ظاهر تقریباً کروی شکل و سیاره ای شکل برخی از اولین اجرام کشف شده گرفته شده است. با این حال، تلسکوپ های مدرن نشان داده اند که آنها در واقع در طیف گسترده ای از اشکال هستند.
برخی از سحابی‌های سیاره نما حلقه‌ای با پوسته‌های کروی گازی به نظر می‌رسند، اما برخی دیگر پروانه‌ای شکل، به شکل یک ساعت شنی یا حتی ساختارهای پیچیده دیگری دارند. وجه مشترک همه سحابی های سیاره نما این است که از ناپایدار شدن یک ستاره غول سرخ در پایان عمر و ریزش لایه های بیرونی اش ناشی می شوند.ناپایدار شدن این ستاره ها زمانی شروع می شود که ستاره شروع به تمام شدن مواد برای همجوشی در هسته خود می کند (همجوشی عبارت است از به هم پیوستن هسته های اتم برای ایجاد هسته های بزرگتر با آزاد شدن انرژی).
سحابی چشم درخشان
الگوهای موجود در این سحابی سیاره نما (NGC 6751) – از جمله جریان‌های گازی که از کوتوله سفید درخشان و مرکزی آن دور می‌شوند – این سحابی را شبیه یک چشم درخشان غول‌پیکر نشان می‌دهند. مناطق آبی، داغ ترین گاز را نشان می دهند و نواحی نارنجی خنک ترین را. قطر سحابی چشم درخشان حدود 0.8 سال نوری است.
سحابی سیاره نما با ساختار پیچیده
این سحابی (NGC 5189) که به آن سحابی سیاره نمای مارپیچی نیز می‌گویند، ساختار پیچیده ای دارد و دو جسم گازی مجزا در جهات مختلف آن به سمت بیرون منبسط می شوند. دلیل این اتفاق ممکن است این باشد که ستاره دومی به دور کوتوله سفید مرکزی این سحابی، گردش می‌کند. فاصله این سحابی از ما ۳۰۰۰ سال نوری است.
کوتوله سفید
هنگامی که یک غول سرخ تمام لایه های گاز بیرونی خود را از دست داده و یک سحابی سیاره نما را تشکیل می دهد، چیزی که از ستاره باقی می ماند یک هسته داغ است که در بیشتر موارد از کربن و اکسیژن تشکیل شده است. این جسم کوتوله سفید نامیده می شود و بسیار متراکم است به طوری که یک قاشق چای خوری از آن چندین تن وزن دارد. یک کوتوله سفید بسیار داغ است و دمای سطحی آن تا 270000 درجه فارنهایت (150000 درجه سانتیگراد) نیز می‌رسد. با این حال، آنقدر داغ نیست که واکنش های همجوشی هسته ای داخلی در آن رخ دهد.
در طی دوره های زمانی بسیار طولانی، یک کوتوله سفید به تدریج سرد می شود و محو می شود، در نهایت (پیش بینی می شود که) به یک جسم سرد به نام کوتوله سیاه تبدیل شود. با این حال، جهان هنوز به اندازه کافی پیر نشده است که کوتوله سفیدی بتواند تا مرحله کوتوله سیاه سرد شود. تخمین زده می‌شود که خورشید ما تا یک کوادریلیون سال دیگر به یک کوتوله سیاه تبدیل شود.
فلمینگ ۱
این سحابی سیاره نما بسیار غیرمعمول است زیرا حاوی دو ستاره کوتوله سفید است که نزدیک به یکدیگر در مرکز سحابی می‌چرخند. حرکات مداری آنها وجود برخی جت های متقارن و ساختارهای دیگر را توضیح میدهد که به شکل الگوهای پیچیده و منحنی در گاز اطراف وجود دارند.
مراحل تشکیل سحابی سیاره نما
پیر شدن غول سرخ
وقتی ستاره‌ای با جرم تقریباً برابر خورشید به پایان عمر خود نزدیک می‌شود، تولید انرژی آن افزایش می‌یابد و با پف کردن لایه‌های بیرونی آن به یک غول سرخ تبدیل می‌شود. یک غول سرخ در حال پیری دارای یک هسته غنی از کربن است که توسط پوسته های گاز داغ و متراکم احاطه شده است که در آن همجوشی هلیوم و هیدروژن رخ می دهد و مقادیر زیادی انرژی تولید می کند.
ناپایدار شدن ستاره
دو نیرو ستاره را پایدار نگه می‌دارد: نیروی گرانش درون سو و نیروی فشار برون سو که توسط خارج شدن انرژی از ستاره ایجاد می‌شود. واکنش‌های همجوشی انرژی‌زا به تغییرات دما و فشار حساس هستند، بنابراین تغییرات کوچک در این واکنش‌ها می‌تواند باعث بی‌ثباتی در ستاره شود که منجر به نوسانات در مقیاس بزرگ شود.
از دست دادن مواد لایه های بیرونی
در اوج هر تپش، غول سرخ با چنان سرعتی منبسط می‌شود که گاز در لایه‌های بیرونی آن می‌تواند به طور کلی از گرانش ستاره فرار کند و به فضا سرازیر شود. گاز همچنین توسط فشار اعمال شده توسط ذرات و فوتون ها (بسته های کوچک نور) که از هسته داغ ستاره بیرون می‌آیند، رانده می شود.
تشکیل شدن سحابی سیاره نما
همانطور که ستاره بیشتر و بیشتر لایه های گاز خود را بیرون می‌پاشد، هسته آن – در این مرحله معمولاً عمدتاً از کربن و اکسیژن تولید شده توسط همجوشی هلیم تشکیل شده است – در معرض دید قرار می‌گیرد. تشعشعات فرابنفش شدیدی که از هسته ساطع می‌شود، ابرهای گازی را گرم می‌کند که به دلیل تغییرات دما، شروع به درخشش یا فلورسانس در رنگ‌های مختلف می‌کنند.
انبساط سحابی سیاره نما
در حالی که سحابی در فضا منبسط می‌شود، تحرک ستاره مرکزی آن شروع به کاهش می‌کند و درخشش گازهای آن شروع به محو شدن می‌کند. یک سحابی سیاره‌ای معمولاً چند ده هزار سال دوام می‌آورد، و در این مدت به طور مداوم تکامل می‌یابد.
در نهایت، تقریباً تمام چیزی که باقی می ماند هسته ستاره است که به عنوان کوتوله سفید شناخته می شود. اگرچه بسیار گرم است، اما به دلیل اندازه کوچکش از دور کمرنگ به نظر می رسد.