ما نوع التفاعلات التي تحدث بين الغازات المكونة للنجم

هناك الكثير من النجوم التي تسبح في الفضاء الخارجي، ويُمكن أن نراها من سماء كوكب الأرض ليلًا تظهر على هيئة نقطة بيضاء لامعة صغيرة جدًا، بينما هي في حقيقة الأمر أجسامًا فلكية ضخمة جدًا ومن أمثلتها الشمس التي يبلغ حجمها مائة وتسعة ضعف حجم الأرض، لكن البعض يجهل حقيقة النجوم وتكوينها والتفاعلات التي تحدث بين الغازات المكونة للنجم لتُحافظ على توهجه وتماسكه بمساعدة جاذبيتها الداخلية.

العناوين الرئيسية

لابد أولًا أن نتعرف على المكونات الأساسية للنجوم وخصائصها لنتمكن من دراسة تلك التفاعلات بشكل صحيح، ومن هنا فقد أثبتت الأبحاث الفلكية أن النجوم تتكون بشكل أساسي من غازيّ الهيليوم الخامل والهيدروجين، فهي متراكمة بداخله بصورة مكثفة جدًا تحت ضغط عالي للغاية، يسمح ببدء تلك التفاعلات التي أطلق عليها العلماء اسم “تفاعلات الاندماج النووي” والتي تكون كالتالي:

تتحد نواتي ذرتين من عنصر الهيدروجين ينتج عن ذلك الاتحاد ذرة من غاز الهيليوم، وبالرغم من كون هذه التفاعلات تحتاج إلى طاقة كبيرة جدًا لبدءها ليتكون نجمًا جديدًا، إلا أنها بمجرد أن تبدأ فسرعان ما ينتج عنها كم هائل جدًا من الطاقة التي تُمكنها من الاستمرارية.
تتجه تلك الطاقة إلى الطبقة الخارجية من النجم تدريجيًا لتُكِّون توازنًا مع جاذبيته الداخلية، مما يجعل الطبقة الخارجية تتوهج بشكل كبير وتبدو لامعة.
تُرسل تلك الطبقة الحرارة والضوء إلى كافة أنحاء الفضاء الخارجي على هيئة إشعاعات كهرومغناطيسية، فضلًا عن الأشعة الفوق البنفسجية والموجات الراديوية.

ولا يفوتك أيضًا:- مادة لا يمكن تقسيمها إلى مواد أبسط منها بالتفاعلات الكيميائية

كيف يتكون النجم ؟

نرى النجم على أنه كرة ضخمة شديدة التوهج بدرجات حرارة عالية للغاية، يدخل في تركيبها غاز ثاني أُكسيد الكربون، والهيدروجين الذي يُعد هو مكونها الأساسي الذي ينتج منه الهيليوم الخامل، كما تتباين النجوم في أحجامها والحرارة المنبعثة منها إلا أن جميعها يشترك في نفس الخصائص والتفاعلات، وبعد البحث المطول وجدنا أن نشأة النجوم تكون كالتالي:

الأصل في تكون النجم هو “السحب الجزيئية” والتي تتكون من الغاز البنجيمي ذو الكثافة العالية نسبيًا، مما يجعل تلك المنطقة تتمتع بدرجة حرارة منخفضة جدًا تصل إلى حواليّ “10 – 20 كيلفن” أي تكاد تقترب من الصفر المطلق.
تلك الحرارة تجعل الغازات في حالة جزئية أي تسمح باتحاد الذرات سويًا، كما تتسبب في علو الكثافة جدًا.
حين تصل الكثافة إلى درجة معينة، تبدأ النجوم في التشكل من خلال انهيار المناطق الأكثر كثافة من منتصف السحابة بحسب مدى ثقلها وجاذبيتها.
نظرًا لكون أنوية النجم هي الأعلى كثافة مقارنةً بكثافة السحب، حيث تصل إلى ما يقرب من المائة وأربعة كتلة شمسية على هيئة غبار، لذلك تتساقط الأنوية وتتفتت أثناء ذلك السقوط لكل أصغر يُقَدَّر حجمها بجزء من عشرة فرسخًا فلكيًا، أي ما يُعادل ما بين العشر والخمسين كتلة شمسية.
تلك الكتل النهائية تبدأ في تكوين النجم الأوَليّ.

حقائق عن جسم النجم

تتمتع النجوم بخصائص مميزة تذهل من يدرسها، تبرز فيها مدى إبداع الخالق وقدرته، كما أن لها حقائق عديدة لابد وأن يتعرف دارسها عليها، وهي كالتالي:

تتمكن النجوم مثل “الشمس” من الحفاظ على استقرارها وتوازنها عن طريق الطاقة الناتجة من اندماج الأنوية لذرات الهيدروجين، ويُمكن لعلماء الفلك التعرف على توليد الطاقة داخل النجم من مدى اندماج النجم.
ينصهر في كل ثانية ما يُعادل حواليّ الستمائة مليون طنًا من أنوية ذرات غاز الهيدروجين في غاز الهيليوم، وينتج من تلك العملية ما يقرب من الأربعة ملايين طنًا من الطاقة.
بالنظر إلى ذلك المعدل استنبط العلماء أن كافة النجوم بما فيهم الشمس ينفذ وقودها المركزي من محتوى الهيدروجين وتنتهي.
هناك نجوم تملأ الفضاء الخارجي بكتلتها المتباينة تتراوح فيما بين الجزء من اثني عشر كتلة شمسية إلى أكثر من مائة ومائتين كتلة شمسية، ولكن من الجدير بالذكر أن النجوم ذات الكتلة القليلة أكثر من النجوم ذات الكتلة المرتفعة.
تتناسب درجة حرارة النجم ولمعانه في الفضاء طرديًا مع كتلته، بحيث يكون النجم ذو الكتلة الضخمة من النوع الطيفي “O” بحسب تصنيف التسلسلات الرئيسية، أكثر لمعانًا وحرارة سطحه أعلى من النجم ذو الكتلة الصغيرة من النوعين الطائفيين “M و L” اللذان يُعدا أكثر برودةً وأخفت إضاءةً.
تضم كل مجرة عددًا هائلًا من النجوم بحسب كم الغبار الموجود بها، مثل مجرة درب التبانة التي تضم مليارات النجوم بما فيها الشمس ومجموعتها من الكواكب والأقمار.
يُجري علماء الفلك الأبحاث الفلكية للتعرف على النجوم الجديدة التي تتكون كل فترة، ومن هنا وجدوا أنه لابد لهم من تتبع السحب الكثيفة ذات البرودة المتفاوتة.
التي هي أصل نشأة النجوم الأوليَّة وبالتالي فدراستها تُمكنهم من التعرف على خطوات تكون النجم منذ بدايته بشكل أفضل في كل مرة.

النجوم ودرجة حرارتها

بعد الدراسة المطولة اكتشف العلماء أن درجة حرارة كل نجم هي المسئولة عن لونه الذي يبدو به، ومن ثم تم إطلاق تصنيف “هارفارد” في حقبة التسعينيات من القرن التاسع عشر الميلادي كما يلي:

النجوم الزرقاء: هي التي تبلغ درجة حرارتها ما فوق الثلاثين ألف كيلفن، مثل نجم النِسرَان الطائر والواقِع.
النّجوم الزرقاء المائلة إلى الأبيض: التي تتراوح درجة حرارتها ما بين العشرة آلاف إلى الثلاثين ألف كيلفن، مثل نجم السمَّاك الأعزل.
النجوم البيضاء المائلة للزرقة: هي التي تبلغ حرارتها ما بين السبعة آلاف وخمسمائة إلى العشرة آلاف كيلفن، مثل نجم ذنب الدجاجة.
النجوم البيضاء: التي تكون حرارتها ما يُعادل الستة آلاف إلى السبعة آلاف وخمسمائة كيلفن، مثل نجم الراقص وسُهيل.
النّجوم البيضاء المصفرَّة: هي ذات الحرارة المتراوحة ما بين الخمسة آلاف ومئتي كيلفن إلى الستة آلاف كيلفن، مثل نجم السمَّاك الرامح.
النجوم البرتقالية المصفرَّة: هي تلك التي تكون حرارتها ما بين الثلاثة آلاف وسبعمائة كيلفن إلى الخمسة آلاف ومئتي كيلفن، مثل نجم الشمس.
النجوم الحمراء البرتقالية: هي التي تبلغ درجة حرارتها الثلاثة آلاف وسبعمائة كيلفن، مثل نجم منكب الجوزاء.

أحجام النجوم تبعًا لحجم الشمس

أثبتت أبحاث “التسلسل الرئيسي” للنجوم أي ما يُطلق عليه العلماء “مرحلة ما بعد ولادة النجم”، أن أحجام النجوم تتفاوت بشكل كبير تبعًا لكتلتها وقطرها الدائري، ومن ثم صُنِفَت كالتالي:

بدأ التصنيف بحسب حجم الشمس التي يبلغ قطر دائرتها حواليّ “الواحد والنصف مليون كيلو مترًا”.
النجوم التي يُعادل حجمها حواليّ 5% من حجم الشمس، وهي التي تقع في آخر قائمة التسلسل وتتميز بلونها الأحمر.
النجوم التي يساوي حجمها ما يقرب من عشرة أضعاف قطر الشمس، والتي تُوجد في مقدمة التسلسل وتتمتع باللون الأزرق حيث تقترب درجة حرارة سطحها إلى خمسين ألف كيلفن.

يتكون الفضاء الخارجي من مجرات وكل منها يضم عددًا ليس بهينًا من الشموس والنجوم، ولكل نجم مجموعته الشمسية من كواكب ولكل كوكب أقماره، وهذا هو الفلك الذي يسعى العلماء إلى اكتشاف خباياه يومًا يلو الآخر، مما يُطور ذلك العلم بشكل سريع حيث تعمل وكالات الفضاء على البحث الدئوب لكشف أسراره، وكذلك معرفة التفاعلات التي تحدث بين الغازات المكونه للنجم وكيف تكون ومتى ينتهي ولماذا، كل تلك الأسئلة تجد إجابتها في الأبحاث التي تنشرها تلك الوكالات لمُحبي دراسة الفضاء.

شاهد المزيد:- بحث عن سرعة التفاعلات الكيميائية