تسجيل الدخول

تسجيل

الغبار المُنظِّم

المؤلف:  جيمس بيني

المصدر:  الفيزياء الفلكية مقدمة قصرية جدا

الجزء والصفحة:  ص17

2026-07-01

18

تلعب حُبيبات الغبار دورًا مهمًّا في تنظيم درجة الحرارة، والكثافة، والتركيب الكيميائي للغاز. تصطدم الإلكترونات والبروتونات المتحركة في الفضاء بين النجوم أحيانًا بحُبيبة غبار. يؤدي تأثير الاصطدام إلى جعل حُبيبة الغبار تتذبذب، وهذه التذبذبات تجعل الحبة تشعُّ أمواجًا كهرومغناطيسية. بهذه الطريقة، تتحول بعض الطاقة الحركية للإلكترونات والبروتونات إلى موجاتٍ كهرومغناطيسية، من المحتمل أن تهربَ حتى من سحابة غاز كثيفة كما سنرى. ومن ثَم تُعتبر حُبيبات الغبار عوامل تبريد رئيسية للغاز بين النجوم.

لقد رأينا أن حُبيبات الغبار تمتص الكثير من ضوء النجوم، وخاصةً الضوء الأزرق والأشعة فوق البنفسجية. بطبيعة الحال، تسخن الحُبيبات بفعل هذا الامتصاص، تمامًا كما يحدث للشخص الذي يستلقي تحت أشعة الشمس. ونظرًا لأن كتلتها صغيرة جدًّا، فإن امتصاص فوتون واحد يمكنه أن يرفع درجة حرارة الحُبيبة بشكلٍ كبير. أي إن الفوتون الواحد يمكنه أن يجعل الحُبيبة تهتز بقوةٍ كبيرة. أيُّ إلكترونات أو بروتونات التصقَت بالحُبيبة بعد اصطدامها بها قبل امتصاص الفوتون تهتز بقوة وتنفصل عنها، على نحوٍ مشابه لنفض كلبٍ للماء عن نفسه بعد السباحة. إذا انتقلَت الإلكترونات والبروتونات التي اهتزَّت وانفصلَت عن الحُبيبة بعيدًا عنها بسرعة أكبر من السرعة التي كانت تتحرك بها عندما اصطدمَت بالحُبيبة، فإن الحُبيبة عمومًا ستكون قد سخَّنَت الغاز بين النجوم. ومن ثَم، يمكن للحُبيبات أن تُبرِّد الغاز بين النجوم أو تُسخِّنه بناءً على شدة ضوء النجوم في الغاز.

إذا كان ضوء النجوم ضعيفًا، يمكن أن تتراكم عدة بروتونات وإلكترونات على حُبيبةٍ واحدةٍ بين امتصاصات الفوتونات. ثم قد تقترب البروتونات من بعضها بما يكفي أثناء اهتزازها حول سطح الحُبيبة لتشكيل جُزيء من الهيدروجين الجُزيئي (₂H). تُطلَق الطاقة أثناء تكوين جُزيء ₂H وتُمنَح للحبيبة. عندما يُسخِّن الفوتون الحُبيبة في المرة التالية، قد يطفو جُزيء₂H بحرية. وهكذا، يوفِّر الغبار الآلية الرئيسية التي يتحول بها الهيدروجين الذري إلى هيدروجين جُزيئي.

تلعب حُبيبات الغبار دور الوسيط في العديد من التفاعلات الكيميائية الأخرى أيضًا. ويحتوي الغاز بين النجوم على ذرات الكربون، والنيتروجين، والأكسجين، والكبريت بكمياتٍ أقل بكثير من ذرات الهيدروجين أو الهيليوم، لكنها تبقى ذات وفرة ملحوظة على أي حال. إذا كانت الحُبيبة تحتوي على ذرات كلٍّ من الكربون والأكسجين، فمن المحتمل أن يتشكل جُزيء من أول أكسيد الكربون (CO). وإذا كانت الحُبيبة تحمل ذرة كربون وذرة نيتروجين، فمن المحتمل أن يتشكل جُزيء من غاز أكثر سُمِّية، سيانيد الهيدروجين (HCN)، نتيجة وجود ذرة هيدروجين قريبة عادةً تُكمل التفاعل. بهذه الطريقة، تتحكم حُبيبات الغبار في التركيب الكيميائي للغاز بين النجوم.