تابستان امسال، سازمان ناسا کاوشگر خورشیدی پارکر را به فضا پرتاب میکند. مأموریت این کاوشگر این است که تا حد امکان به خورشید نزدیک شود و اعماق اتمسفر خورشیدی را مورد مطالعه قرار دهد. در حقیقت، این کاوشگر بیشتر از هر کدام از مأموریتهای قبلی به خورشید نزدیک خواهد شد. اگر به فرض فاصلهی زمین تا خورشید را مانند یک متر در نظر بگیریم، میتوان گفت که کاوشگر خورشیدی پارکر تا فاصلهی ۱۰ سانتیمتری خورشید نزدیک خواهد شد.
از این فاصلهی نزدیک، کاوشگر خورشیدی پارکر قادر خواهد بود مشاهدات بیسابقهای را به عمل آورد و ذرات انرژی و گرمایی را که در این منطقه وجود دارد، مورد مطالعه قرار دهد.
Image credit: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
هنگامی که کاوشگر خورشیدی پارکر به ناحیهی تاج خورشید نفوذ میکند، محیط اطراف آن بسیار داغ است، بهطوریکه دمای آن به بیشتر از یک میلیون درجهی فارنهایت میرسد. همچنین، اشعهی شدید خورشیدی این کاوشگر را بمباران میکند. حال سؤال جالبی که مطرح میشود این است که چگونه ممکن است که کاوشگر در در این دمای بالا ذوب نمیشود؟
کاوشگر خورشیدی پارکر بهگونهای طراحی شده است که در مقابل شرایط بسیار دشوار و نوسانات زیاد دما در این محیط مقاومت زیادی داشته باشد. در حقیقت، این کاوشگر دارای یک سپر گرمایی ویژه است و مجهز به سیستم خودکاری است که این کاوشگر را در مقابل تشعشعات شدید نور خورشید محافظت میکند. با این حال، امکان تماس مواد موجود در تاج خورشید با فضاپیما را فراهم مینماید.
از نظر علمی، کلید اصلی در درک علت اینکه فضاپیما و ابزارهای آن ذوب نمیشود، فهمیدن تفاوت مفهوم گرما در مقابل دما است. بر خلاف دریافت شهودی، دماهای بالا همیشه به معنای گرم کردن یک شیء دیگر نیست.
در فضا دما ممکن است هزاران درجه باشد، ولی نتواند یک شیء داده شده را به حد قابل توجهی داغ کند، چرا که دما نشان دهندهی این است که ذرات با چه سرعتی حرکت میکنند، در حالی که گرما نشان میدهد که میزان کل انرژی که انتقال میدهند، چقدر است. شاید ذرات خیلی سریع حرکت کنند، یعنی دمای بسیار بالایی داشته باشند، ولی اگر تعداد ذرات اندک باشد، نخواهند توانست انرژی زیادی را انتقال دهند، و بنابراین، گرمای آنها پایین است. از آنجا که فضا عمدتاً خالی است، بنابراین، ذرات موجود در فضا که میتوانند انرژی را به فضاپیما انتقال دهند، بسیار کم هستند.
