داده های تلسکوپ فضایی هابل به پرده برداشتن از راز ستاره های ظاهرا غیرممکن کمک کرده است. ستاره ی غول پیکر قرمزرنگ V Hydrae نوعی ستاره ی در حال مرگ است که از سمت آن توپ های پلاسمای پرانرژی پرتاب شده و این عمل در ۴۰۰ سال گذشته هر ۸٫۵ سال یکبار صورت گرفته است. داده های جدید نشان می دهند منشا این توپ های آتشین شاید همسایه ی نامرئی این ستاره باشد. با ما در بهترین ها در زمین همراه باشید.

ستاره ی V Hydrae از زمین ما ۱۲۰۰ سال نوری فاصله دارد و یک غول سرخ باستانی به شمار می رود که مدت هاست اغلب سوخت هسته ای خود را سوزانده و در حال سرد شدن و مرگ می باشد. این ستاره حداقل نیمی از جرم خود را به فضا افکنده است تا محوطه ای عظیم ایجاد کند.

از چنین ستاره ی در حال مرگی انتظار چنین عملکرد خارق العاده ای نمی رود، اما طی ۴۰۰ سال گذشته V Hydrae در هر ۸٫۵ سال اقدام به پرتاب توپ های پلاسما می نمود. این توپ ها دو برابر مریخ جرم داشته و با سرعت حدود ۸۰۰,۰۰۰ کیلومتر بر ساعت حرکت می کنند. اما سوال اینجاست که V Hydrae چگونه این کار را می کند؟ این عمل بیشتر شبیه به آن است که یک کوه یخ خوبخود آتش بگیرد.

در سال ۲۰۰۲ و همچنین در سال ۲۰۱۱، گروهی به سرپرستی راگاوندرا ساحای از آزمایشگاه پیشرانه ی جت ناسا طی دوره های دو ساله از طیف نگار تصویربرداری تلسکوپ فضایی هابل (STIS) برای بررسی این ستاره استفاده کردند. بر اساس داده های طیفی، رشته ای از توپ های پلاسما با درجه حرارت بیشتر از ۹,۴۰۰ درجه سانتیگراد مشخص شدند.

این گروه بر این باورند دلیل وجود این توپ های پلاسما احتمالا ستاره ی همسایه ی متراکم V Hydrae می باشد که شاید یک کوتوله ی سفید یا یک ستاره ی نوترونی باشد. این ستاره که حول V Hydrae در یک مدار بسیار بیضی شکل در دوره ی زمانی ۸٫۵ سال می چرخد، شاید برای دیدن توسط تلسکوپ بسیار کوچک باشد. این ستاره هر چه به سمت نزدیک ترین نقطه در مدار خود حرکت می کند، در اتمسفر خارجی V Hydrae غوطه ورتر شده و شروع به جذب سریع گازها و موادی که ستاره ی در حال مرگ به بیرون می ریزد، می نماید.

این اقدامات موجب شکل گیری یک صفحه ی پیوسته حول ستاره ی همسایه می شود. ستاره ی ناپیدا پس از جذب مواد بیرون ریخته ی V Hydrae، آنها را به صورت توپ های پلاسمایی بزرگ با سرعت زیاد پرتاب می کند. به دلیل امواج صفحه، جهت توپ ها در نوسان است. این توپ ها با دور شدن از V Hydrae سرد شده و آنقد فاصله می گیرند که دیگر در دید تلسکوپ هابل نباشند.

ساحای گفته است: "این صفحه ی پیوسته بسیار پایدار است زیرا هزاران سال است که بدون از هم پاشی قادر به راه اندازی این ساختارها می باشند. در بسیاری از سیستم های این چنینی، جاذبه گرانشی می تواند باعث شود ستاره ی همسایه در هسته ی ستاره ی غول پیکر سرخ حرکت مارپیچی داشته باشد. اگرچه در نهایت مدار ستاره ی همسایه ی V Hydrae به دلیل از دست دادن انرژی در این ساختار همچنان ناپیدا خواهد بود."

گروه پژوهشی بر این باورند مکانیسم تولید توپ های پلاسمایی که از سمت V Hydrae پرتاب می شوند می تواند به شرح وجود سحابی های پیچیده ی حول ستاره ای در حال مرگ، کمک کند. این گروه در نظر دارد تحقیقات خود مبنی بر بررسی V Hydrae را با استفاده از هابل در کنار رادیوتلسکوپ ALMA ادامه دهند. آلما به جستجوی توپ های پلاسمای قدیمی تر می پردازد که تنها در طیف اینفرارد قابل مشاهده هستند.

این روزها با وقوع چندین حادثه ی آتش سوزی باتری اسمارت فون ها، تحقیقات در این زمینه افزایش یافته است. امروز در بهترین ها در زمین در قالب این مطلب می خواهیم به یک پرسش بزرگ بپردازیم که آیا نیازی به تخلیه ی شارژ دوره ای باتری تلفن های همراه برای اجرایی نگه داشتن آنها است یا خیر. با ما همراه باشید.

پرسش این سوال با کمک دنیل آبراهام، یک متخصص باتری لیتیون یون از آزمایشگاه ملی آرگون در شیکاگو داده شده است. وی می گوید:

تلفن های امروزی (و لپ تاپ ها) حاوی باتری های لیتیوم-یون هستند که نیازی به تخلیه ی شارژ دوره ای جهت اجرایی نگه داشتن ندارند. توصیه ی "تخلیه ی دوره ای" مربوط به انواع قدیمی تر باتری ها مانند باتری های قابل شارژ مجدد هیبریدی نیکل-کادمیم و نیکیل-فلز بوده است. در باتری های فوق، یک "اثر حافظه" وجود دارد که در صورت عدم تخلیه ی شارژ دوره ای موجب می شود شارژ کمتری را در خود نگه دارند. اما این ویژگی در مورد باتری های لیتیوم-یون صدق نمی کند.

برای درک بهتر این موضوع شاید بهتر است نحوه ی کار باتری های قابل شارژ مجدد لیتیوم-یون را توضیح دهیم.

یک سلول باتری قابل شارژ مجدد حاوی چهار مولفه ی اصلی است: یک کاتد مثبت، یک آند منفی، یک الکترولیت که اجازه ی جریان لیتیوم یون ها میان آنها را می دهد، و یک عایق که به صورت فیزیکی الکترودها را به منظور محافظت از اتصال کوتاه، جدا می نماید.

زمانی که باتری را شارژ نمایید، جریان ناشی از پریز برق لیتیوم ها را وادار به حرکت از سمت کاتد به آند می کند. این عمل انرژی الکتریکی پریز برق را به انرژی شیمیایی ذخیره شده تبدیل می نماید. زمانی که باتری را از پریز برق جدا و شروع به استفاده از آن کنید، لیتیوم یون ها به سمت کاتد بازمی گردند؛ و انرژی شیمیایی ذخیره شده به جریانی از الکترون ها برای تامین انرژی دستگاه مورد نظر تبدیل می شود.

در سلول های تجاری لیتیوم-یون، گرافیت معمولا مولفه ی فعال موجود در آند است. لیتیوم یون ها خود را میان صفحات گرافن مرتب کرده که موجب انبساط و انقباض آنها می شود. مولفه ی فعال در کاتد معمولا لیتیوم اکسید یا ذرات فسفات هستند. زمانی که سلول شارژ می شود، لیتیوم یون ها از این ذرات جدا می شوند یا در حین دشارژ در آنها قرار می گیرند.

این فرایند استخراج و تعبیه ی لیتیوم که اینترکالیشن نامیده می شود، معمولا ساختار کریستالی ذرات میزبان کاتد یا آند را تغییر نمی دهد. در موقعیت های ایده آل، فرایند درج و جداسازی لیتیوم صددرصد برگشت پذیر است؛ اما در واقعیت برخی از لیتیوم یون ها در واکنش های ناخواسته ای از دست رفته و عملکرد باتری سلولی به تدریج کاهش می یابد.

اثر حافظه در سلول NiCd به شکل گیری و رشد کریستال های کادمیم هیدروکسید در صورت کاملا شارژ نگه داشتن سلول برای مدت زمان طولانی، نسبت داده شده است. دشارژهای دوره ای موجب می شوند کریستال ها اندازه ی اولیه ی خود را حفظ کرده و اغلب این عمل عملکرد سلول را نیز متناسب نگه می دارد. سلول های تجاری لیتیوم-یون فعلی مبتنی بر شیمی اینترکالیشن بوده و به این ترتیب چنین حالت شکل گیری و رشد کریستالی را از خود نشان نمی دهد.

با این حال، پژوهشگران آزمایشگاه های تحقیقاتی در سراسر جهان مشغول فعالیت بر روی شیمی جایگزینی هستند که بتواند انرژی و تراکم قدرت سلول های باتری را افزایش دهد. برخی از این سلول ها مبتنی بر فرایند "تبدیل" به جای فرایند اینترکالیشن هستند. ساختار های کریستالی جدید در طول واکنش تبدیل تشکیل می شوند. هنوز نمی دانیم آیا این سلول های آینده نیازی به تخلیه ی شارژ دوره ای دارند یا خیر.

امروزه افراد زیادی از سراسر کره ی خاکی برای بازدید از استون هنج اقدام می کنند اما جالب است بدانید سنگ های شگرف و عجیب این ناحیه از دست سالزبری از مناطق توریستی بین المللی هزاران سال پیش نیز بوده است. با مطالعه و تحقیق دندان های اسکلت های دفن شده در این ناحیه و همچنین پارک ملی پیک دیستریکت و یورکشایر، مشخص شد انسان های باستانی بسیار اهل سفر بوده و در بریتانیا و سراسر قاره ی اروپا به سیر و سیاحت می پرداختند.

این اطلاعات از دندان های پیش تاریخی در جریان فرایندی که تحلیل ایزوتوپ اکسیژن نامیده می شود، بدست آمده است. درواقع، ترکیب ایزوتوپ های اکسیژن در بافت انسان و حیوان، نتیجه ی مصرف غذا و آب است. مینای دندان می تواند اطلاعاتی از محیطی که یک فرد در آن رشد یافته است را نشان دهد.

با توجه به این موضوع که افراد باستانی اغلب به مصرف مواد غذایی و آب محلی می پرداختند، پژوهشگران قادر به مشخص کردن تنوع ایزوتوپ اکسیژن بریتانیا و ایرلند شده و تعیین کردند که دندان های مورد تحقیق مربوط به کدام ناحیه هستند. در این تحقیقات بخش اعظمی از دندان ها با ترکیبات مشابه مربوط به جمعیت محلی بوده، درحالیکه مشخصاتی که با این بخش سازگاری نداشتند، مسافر تشخیص داده شدند.

این گروه به مطالعه ی ۲۶۱ دندان پرداختند که تاریخ اغلب آنها به عصر اولیه ی برنز و مس سنگی یا حدود ۲۵۰۰ تا ۱۵۰۰ سال قبل از میلاد بازمی گردد و مشخص شد ارزش ایزوتوپ استخوان های یافت شده در قبرستان های مقدس بسیار با هم فرق دارند. این یافته ها نشان داد افراد دفن شده در این مکان ها از بخش های مختلف بریتانیا و اروپا هستند.

دکتر مورا پلگرینی، پژوهشگر ارشد این پروژه گفته است: "تنوعی که در این تحقیقات مشاهده کردیم مورد انتظار بندرها و شهرهای قرون وسطایی می باشد. اما ما نمی دانستیم که در آن زمان افراد در بریتانیا به کدام منطقه سفر می کرده یا از کجا می آمده اند."

این تحقیق به عنوان بخشی از پروژه ی The Beaker People انجام شده است که از سوی دانشمندان دانشگاه های مختلف، موزه ها و سازمان های بریتانیا و اروپا برای مطالعه ی تحرک و جنبش انسان های باستانی در حال پیگیری است. نتایج تحقیقات این گروه در ژورنال Scientific Reports منتشر شده است.