الرياح الشمسية مليئة بالجسيمات المشحونة التي يمكن أن تضيء الشفق وتعطيل الأقمار الصناعية وتدمير البنية التحتية الكهربائية على الأرض. على الرغم من أهميتها ، لدينا فهم محدود للقوى التي تخلق الرياح ، حيث تنبثق من الشمس وتسرعها نحو كوكبنا.
بينما تهب الرياح الشمسية إلى الخارج بقوة كبيرة ، جعلت قوتها الهائلة من المستحيل تقريبًا على المركبات الفضائية أن ترى من خلال الفوضى وتحديد مصدرها – حتى الآن. تمكن المسبار الشمسي باركر التابع لناسا من مراقبة الشمس لفترة كافية لتصوير المنطقة التي تتشكل فيها الرياح الشمسية. كان علماء ناسا توقعت في وقت سابق يخرج هالة الشمس من خلال “ثقوب” في الغلاف الجوي الخارجي قبل أن تبدأ بالقرب من السطح ثم تُقذف إلى الفضاء. أظهر الفلاش باك باركر أخيرًا أنهم كانوا على حق.
ثقب في الهالة
وقال باحثون من مجموعة باركر في بيان إن “الرياح الشمسية سريعة الحركة التي تملأ الغلاف الشمسي تنبع من مناطق عميقة من المجال المغناطيسي المفتوح في الشمس المعروف باسم الثقوب الإكليلية”. يذاكر نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature.
إذن ما هي “الثقوب الإكليلية”؟ هذه المناطق المضيئة بشكل خاص في الهالة هي مناطق مفتوحة في المجال المغناطيسي للشمس. تمر عدة خطوط مجال مغناطيسي تصل إلى سطح الشمس عبر كل ثقب ، بعضها باتجاه الشمس والبعض الآخر بعيدًا عنها. عندما تصطدم المجالات المغناطيسية التي تتحرك في اتجاهين متعاكسين ، فإنها تتفكك ثم تتحد مرة أخرى في ظاهرة تسمى إعادة الاتصال المغناطيسي ، وتطلق البلازما التي تتدفق على طول خطوط المجال.
هذا هو المكان الذي يأتي فيه اختراع باركر. كان باركر قادرًا على اكتشاف تيارات من نفس الجسيمات النشطة المنبعثة من الثقوب الإكليلية في البلازما. تم العثور على هذه الجسيمات في الرياح الشمسية السريعة ، والتي تبلغ ضعف سرعة الرياح الشمسية البطيئة ، وتصل سرعتها إلى حوالي 800 كم / ثانية (أقرب إلى 500 ميل في الساعة). يمكن لرؤية باركر الاستثنائية تتبع مظهر الرياح الشمسية من على بعد حوالي 8 ملايين كيلومتر (13 مليون ميل). على تلك المسافة ، لم تصبح الرياح الشمسية وحشًا فوضويًا بعد ، لذلك يمكن للمسبار أن يراقب بداياته شديدة التنظيم بالقرب من السطح. كانت جزيئات الرياح الشمسية السريعة التي شاهدتها نشطة للغاية لدرجة أنها سرعت الموجات الكهرومغناطيسية المسماة موجات ألفين ، والتي دفعت جسيماتها أكثر.
ما الذي يدفع الرياح الشمسية كان موضع نقاش لعقود ، حيث كان هناك جدل حول ما إذا كان مدفوعًا بإعادة الاتصال المغناطيسي أو موجات ألففين. ولكن حتى تتمكن أدوات باركر المتقدمة من اكتشاف ما يحدث داخل الشمس ، فلا توجد طريقة لتسوية الجدل.
أبحث عن اتصال
ابتكر فريق باركر عمليات محاكاة لإعادة الاتصال تتوافق مع ملاحظات الدراسة. وقال الباحثون في تقريرهم: “تؤدي إعادة الاتصال مباشرة إلى تسخين البلازما التاجية المحيطة ، بينما تولد رشقات سريعة مضطربة تدفع هذا التدفق إلى الخارج”. يذاكر.
عندما حاول باركر معرفة أصل الرياح الشمسية من قبل ، كان في وضع خاطئ ، بعيدًا جدًا عن رؤية ما يحدث في هذه “الثقوب الإكليليّة” في أقاصي الشمس. كانت هناك أيضًا فرصة ألا تلتقط الكثير من النشاط حيث تم إطلاقها خلال كسوف الشمس (فترة نشاط منخفض) في عام 2018. تحدث الحد الأقصى للطاقة الشمسية (فترات النشاط الأكبر) كل 11 عامًا ؛ سيكون الحد الأقصى القادم للطاقة الشمسية في عام 2025 ، ولكن لا يتعين على الحد الأقصى الانتظار لالتقاط بعض الثقوب الإكليلية.
يمكن أن يساعدنا فهم مصدر الرياح الشمسية في التنبؤ بموعد عبورها لمسارنا ومدى سرعة وصولها إلى كوكبنا. معرفة كيفية التخطيط المسبق يمكن أن يحمي الأقمار الصناعية وشبكات الطاقة والمعدات الحيوية الأخرى. هذا مهم بشكل خاص عندما نقترب من الحد الأقصى للطاقة الشمسية ، عندما تضرب رياح الرياح الشمسية عالية السرعة الأرض.
يمكن أن يقترب باركر من الشمس في المستقبل. يمكن لأدواتها نقل الحرارة إلى مسافة 6.4 مليون كيلومتر (4 ملايين ميل) ، أي ضعف المسافة التي كانت عليها هذه المرة. في الوقت الحالي ، إنه يحدق في الشمس.
الطبيعة ، 2023. DOI: 10.1038 / s41586-023-05955-3 (حول DOIs).
مخلوق من إليزابيث رين. ظهرت أعماله في SYFY WIRE و Space.com و Live Science و Grunge و Den of Geek و Forbidden Futures. عندما لا تكتب ، فإنها تتحول أو ترسم أو تنكر كشخصية لم يسمع بها أحد من قبل. لمتابعتها عبر تويترquothravenrayne.
