The Encyclopedia of Do you know the right search engine, you can search for certain information!Choose today if you want a piece of information to search for!
Mystery of Planet-forming Disks Explained by Magnetism
Magnetic loops carry gas and dust above disks of planet-forming material circling stars, as shown in this artist's conception. Image credit: NASA/JPL-Caltech › Full image and caption
Astronomers say that magnetic storms in the gas orbiting young stars may explain a mystery that has persisted since before 2006.
Researchers using NASA's Spitzer Space Telescope to study developing stars have had a hard time figuring out why the stars give off more infrared light than expected. The planet-forming disks that circle the young stars are heated by starlight and glow with infrared light, but Spitzer detected additional infrared light coming from an unknown source.
A new theory, based on three-dimensional models of planet-forming disks, suggests the answer: Gas and dust suspended above the disks on gigantic magnetic loops like those seen on the sun absorb the starlight and glow with infrared light.
"If you could somehow stand on one of these planet-forming disks and look at the star in the center through the disk atmosphere, you would see what looks like a sunset," said Neal Turner of NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
The new models better describe how planet-forming material around stars is stirred up, making its way into future planets, asteroids and comets.
While the idea of magnetic atmospheres on planet-forming disks is not new, this is the first time they have been linked to the mystery of the observed excess infrared light. According to Turner and colleagues, the magnetic atmospheres are similar to what takes place on the surface of our sun, where moving magnetic field lines spur tremendous solar prominences to flare up in big loops.
Stars are born out of collapsing pockets in enormous clouds of gas and dust, rotating as they shrink down under the pull of gravity. As a star grows in size, more material rains down toward it from the cloud, and the rotation flattens this material out into a turbulent disk. Ultimately, planets clump together out of the disk material.
In the 1980s, the Infrared Astronomical Satellite mission, a joint project that included NASA, began finding more infrared light than expected around young stars. Using data from other telescopes, astronomers pieced together the presence of dusty disks of planet-forming material. But eventually it became clear the disks alone weren't enough to account for the extra infrared light -- especially in the case of stars a few times the mass of the sun.
One theory introduced the idea that instead of a disk, the stars were surrounded by a giant dusty halo, which intercepted the star's visible light and re-radiated it at infrared wavelengths. Then, recent observations from ground-based telescopes suggested that both a disk and a halo were needed. Finally, three-dimensional computer modeling of the turbulence in the disks showed the disks ought to have fuzzy surfaces, with layers of low-density gas supported by magnetic fields, similar to the way solar prominences are supported by the sun's magnetic field.
The new work brings these pieces together by calculating how the starlight falls across the disk and its fuzzy atmosphere. The result is that the atmosphere absorbs and re-radiates enough to account for all the extra infrared light.
"The starlight-intercepting material lies not in a halo, and not in a traditional disk either, but in a disk atmosphere supported by magnetic fields," said Turner. "Such magnetized atmospheres were predicted to form as the disk drives gas inward to crash onto the growing star."
Over the next few years, astronomers will further test these ideas about the structure of the disk atmospheres by using giant ground-based telescopes linked together as interferometers. An interferometer combines and processes data from multiple telescopes to show details finer than each telescope can see alone. Spectra of the turbulent gas in the disks will also come from NASA's SOFIA telescope, the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) telescope in Chile, and from NASA's James Webb Space Telescope after its launch in 2018.
JPL manages the Spitzer Space Telescope mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington. Science operations are conducted at the Spitzer Science Center at the California Institute of Technology in Pasadena. Spacecraft operations are based at Lockheed Martin Space Systems Company, Littleton, Colo. Data are archived at the Infrared Science Archive housed at the Infrared Processing and Analysis Center at Caltech. Caltech manages JPL for NASA. For more information about Spitzer, visit http://spitzer.caltech.edu and http://www.nasa.gov/spitzer .
هل تعلم لماذا تنمو النباتات باتجاه معاكس للجاذبية الأرضية؟
الكثير من الأسئلة الغريبة تطرق أذهاننا بين الحين والآخر! من هذه الأسئلة التي ربما أثارت فضولك من قبل خاصةً إن كنت من المهتمين بالزراعة، هل تعرف البذور بأي طريقة واتجاه تنبت في الأرض؟
بمعنى آخر، كيف للبذور أن تنمو منها الجذور للأسفل والنباتات للأعلى باتجاه مخالف للجاذبية الأرضية؟ لماذا لا تؤثر الجاذبية الأرضية القوية على النباتات وتجعلها تنبت لأسفل باتجاهها؟
نمو النبات
يُمكن القول أن البذور تستشعر جاذبية الأرض وتتموضع بطريقة تتناسب معها. هذه الظاهرة الفسيولوجية تُعرف باسم ظاهرة “غرافيتروبيسم” أو الانتحاء الأرضي، حيث يتم التحكم في نمو النبات بقوة الجاذبية الأرضية. بذلك، تنمو الجذور في اتجاه سحب الجاذبية الأرضية، بينما يخرج النبات بالاتجاه المعاكس.
ما هي ظاهرة الانتحاء الأرضي “غرافيتروبيسم”؟
هي ببساطة حركة نمو النباتات أو الفطريات استجابةً للجاذبية الأرضية. ويُشار إليها أيضًا بمصطلح “جيوتروبيسم”. وتُسمى عملية إنبات الجذور بالانتحاء الأرضي الإيجابي، لأنه في نفس اتجاه الجاذبية.
أما عملية نمو النبات الأخضر، فُتسمى بالانتحاء الأرضي السلبي، لأنه باتجاه معاكس لاتجاه الجاذبية الأرضية.
وقبل حولي قرنين من الزمان، أثبت عالم النباتات والبستاني “توماس أندرو” ما يُعرف بظاهرة “غرافيتروبيسم” عبر تجربة مثيرة للاهتمام.
فمن أجل اختبار ما إذا كانت النباتات تستجيب لمركزية الجاذبية الأرضية، قام أندرو بربط شتلات نباتية بجسم دائري يدور حول مركزه بسرعة 150دورة في الدقيقة الواحدة لبضعة أيام.
ولوحظ أن جذور كل شتلة خرجت ونمت للخارج في حين أن ساق النبات نما للداخل. وهذه التجربة تدل على أن النباتات تستشعر الجاذبية وتستجيب لها. كيف للنباتات أن تستشعر الجاذبية؟
تحتوي النباتات على جُسيمات تُسمى “statoliths”. وهي تحتوي على عضيات تُسمى أميلوبلاستس “المسؤولة عن تخزين النشا الجلوكوز فيها”.
وحيث أن هذه العضيات ثقيلة وأثقل من السيتوبلازم، فإنها تتمركز في الجزء السفلي من الخلية النباتية.
وعند بدء مرحلة النمو، فإن إشارات هرمونية تُرسل في الجزء الذي تتراكم فيه عضيات أميلوبلاستس، أي في الجزء السفلي للخلية، ولذلك تنمو الجذور للأسفل. بعبارةٍ أخرى، هرمونات نمو النبات التي تُسمى “أوكسينز auxin” تُسبب نمو الخلايا الجذرية نحو مركز الجاذبية للأسفل.
ظاهرة “Phototropism” أو التحيز الضوئي
أما عملية نمو الساق للأعلى فهي تخضع للتحفيز الضوئي. وحيث أن ضوء الشمس يتواجد في الأعلى، فإن الساق تخرج باتجاه الضوء معاكسةٍ للجاذبية الأرضية. وتُعرف هذه العملية باسم “Phototropism” أو التحيز الضوئي.
وبما أن النبات يخضع لكلا الآليتين في النمو، “الانتحاءالأرضيوالتحيزالضوئي”، فإن الجذور تنمو باتجاه الجاذبية والساق باتجاه الضوء. ما يعني أن نمو النباتات هي عملية مدروسة وليست عبثية أو عشوائية!
هل تعلم ما هو أكبر اكتشاف من نوعه منذ أكثر من قرن !؟
أكبر اكتشاف من نوعه منذ أكثر من قرن..
هيئة الآثار المصرية تعلن اكتشاف 30 تابوتًا فرعونيًا يحتوي مومياءات بمدينة الأقصر الواقعة جنوبي البلاد.
من إكتشف الضوء
مقدمة
الضوء هو عبارة عن مجموعة من الجسيمات الصغير جداً التي لا ترى بالعين المجردة وتسير هذه الجسيمات بخطوط مستقيمة، ولكن في البدايات تم وصف الضوء على أنه عبارة عن موجات تستطيع التموج وتغيير اتجاهها حسب العوائق التي تكون أمامها وقد سميت بالنظرية الكلاسيكية وأخذت تُدرًّس في علم البصريات، ثم جاءت النظريات بعد البحوث والدراسات لوصف الضوء أنه له خاصية التموج وخاصية الجسيمات التي تسير في خطوط مستقيمة والذي قام بفرض هذه النظرية هو العالم ماكس بلانك.
وعند تعريض الضوء الأبيض إلى منشور فإنه يتحلل إلى سبعة ألوان وهي الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي، وتكون عبارة عن شرائط بجانب بعضها البعض.
من اكتشف الضوء
ومن اكتشف الضوء هو العالم المسلم ابن الهيثم وهو أبو علي حسن ابن الهيثم ولد سنة 354 للهجرة الموافق 965 للميلاد في البصرة في العراق ثم أخذ يسافر لمختلف البلدان من أجل العلم، وقد كان ابن الهيثم رحمه الله منذ صغره متجهاً إلى القراءة والتعلم ولم يكن مثل أقرانه يمضي وقته في اللعب واللهو، وقد تخصص في علم العين كما كان بارعاً في الفلسفة والمنطق والأعمال الهندسية، وهو من أشهر العلماء المسلمين حيث إنه هو مؤسس علم البصريات وكان يطلق عليه بطليموس الثاني.
ابن الهيثم
وقد أحدث ابن الهيثم ثورة في كيفية رؤية الأشياء بعد ان أثبت أن الرؤية تتم بفعل الضوء الساقط من الأجسام على العين وليس العكس، فقد كان منذ القدم يُعتقد أن العين هي التي تسقط الضوء على الأجسام وبالتالي يستطيع رؤيتها، فقد كانت هناك الأبحاث التي لم تُثبت صحتها عند اليونان منذ القدم حيث كان العالم اقليدس يقول أن العين تسقط شعاعاً من الضوء على الاجسام، الأجسام التي يلامسها الضوء وتقع في طريق الشعاع الضوئي يتم رؤيته والتي لا يلامسها الشعاع لا يمكن رؤيتها، كما أنه إذا تم النظر الى الأجسام من زاوية كبيرة فإنها ترى كبيرة الحجم وإذا تم النظر إلى الأجسام من زاوية صغيرة فإن الأجسام تظهر صغيرة الحجم.
انعكاس الضوء
كما أن ابن الهيثم عمل على اكتشاف انعكاس الضوء وشرح سبب حدوثه، ودرس ظاهرة انكسار الضوء أي انحرافه عن مساره عند الإنتقال من وسط إلى وسط اخر يختلف عن الأول بالكثافة، كما أنه وضع تشريح للعين وكيف يتم الإبصار بها، ومن أشهر كتبه كتاب المناظر الذي يتحدث عن خصائص الضوء. وقد توفي رحمه الله في القاهرة للعام 430 للهجرة عن عمر ياهز السبع والسبعين من الحياة الزاخرة بالعلم والمعرفة التي قدمها للبشرية.
