أنماط جديدة في طبقات الشمس يمكن أن تساعد العلماء على حل أكبر ألغاز نجمنا

اقترب علماء الفلك خطوة واحدة من فهم أحد أكثر أسرار الطاقة الشمسية ديمومة، بعد أن حصلوا على بيانات غير مسبوقة من المجال المغناطيسي للشمس.

وقدمت البيانات الرائدة التي جمعها التلسكوب الشمسي دانييل كيه إينوي (DKIST)، التابع لمؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية في هاواي، أقوى تلسكوب شمسي في العالم، الصور الأكثر تفصيلا حتى الآن للمجال المغناطيسي لما يسمى بسطح الشمس "الهادئ".

ويعتقد فريق دولي من العلماء، بما في ذلك باحثون من جامعة شيفيلد، أن البيانات لها آثار على كيفية نمذجة نقل الطاقة بين طبقات الشمس. وقد تم نشر الدراسة في مجلة Astrophysical Journal Letters.

وقد يساعد هذا في تفسير أحد أكبر الألغاز في الفيزياء الفلكية، لماذا تكون الطبقة الخارجية للشمس (الإكليل أو الهالة) أكثر سخونة بمئات المرات من السطح (الغلاف الضوئي)، على الرغم من أن العكس متوقع.

وقال البروفيسور روبرتوس إيرديلي، أحد كبار الباحثين المشاركين في كلية الرياضيات والإحصاء بجامعة شيفيلد: "لقد كشفت الملاحظات وأكدت وجود طوبولوجيا (بنية) متعرجة للمجال المغناطيسي في الغلاف الجوي السفلي للشمس، والذي يُطلق عليه غالبا اسم الكروموسفير.

وتعد المعرفة بهندسة المجال المغناطيسي أمرا أساسيا لفهم الظواهر النشطة المختلفة التي تحرك ديناميكيات البلازما في الغلاف الجوي الشمسي.

وأضاف إيرديلي: "يتضمن ذلك السلوك المغناطيسي المطلوب بشدة والذي قد يكون في النهاية مسؤولا عن تنشيط البلازما الشمسية إلى درجات حرارة ملايين كلفن. ويُعتقد أيضا أن هذه المجالات المغناطيسية تؤدي إلى أكبر وأقوى الانفجارات في نظامنا الشمسي بأكمله، وهي الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CME)".

وتمكن التلسكوب الشمسي دانييل كيه إينوي من الكشف عن نمط جديد ومعقد من الطاقة يشبه الثعبان في المجال المغناطيسي.

وفي الماضي، ركزت الكثير من الأبحاث حول الاختلافات الحرارية بين الإكليل والغلاف الضوئي على "البقع الشمسية" (وهي مناطق كبيرة جدا وعالية المغناطيسية ونشطة، غالبا ما تكون قابلة للمقارنة بحجم الأرض) والتي يمكن أن تعمل كقنوات للطاقة بين الطبقات الخارجية للشمس. .

وبعيدا عن البقع الشمسية، فإن ما يسمى بـ"الشمس الهادئة" مغطاة بخلايا الحمل الحراري المعروفة باسم "الحبيبات"، والتي يبلغ حجمها عادة حجم فرنسا، وتحتوي على مجالات مغناطيسية أضعف بكثير ولكنها أكثر ديناميكية والتي قد تحمل أسرار موازنة ميزانية الطاقة من الكروموسفير.

ووجدت معظم تقارير الرصد في العقد الماضي أن المجالات المغناطيسية منظمة في شكل حلقات صغيرة في الغلاف الضوئي الهادئ. باستخدام التلسكوب الشمسي دانييل كيه إينوي، اكتشف العلماء شيئا غير متوقع، حيث وجدوا أول دليل على وجود نمط أكثر تعقيدا يتوافق مع اختلاف يشبه الثعبان في الاتجاه المغناطيسي.

وقال البروفيسور مايكل ماثيوداكيس، الباحث المشارك في البحث ومدير مركز البحوث الزراعية في جامعة كوينز: "كلما كانت الاختلافات الصغيرة في اتجاه المجال المغناطيسي أكثر تعقيدا، كان من المعقول إطلاق الطاقة من خلال عملية نسميها إعادة الاتصال المغناطيسي - عندما يتفاعل مجالان مغناطيسيان يشيران في اتجاهين متعاكسين ويطلقان طاقة تساهم في تسخين الغلاف الجوي. لقد استخدمنا أقوى تلسكوب ضوئي شمسي في العالم للكشف عن اتجاهات المجال المغناطيسي الأكثر تعقيدا على الإطلاق على أصغر المقاييس. وهذا يقربنا من فهم واحدة من أكبر الألغاز في أبحاث الطاقة الشمسية".

وأضاف البروفيسور إرديلي: "بفضل هذا البحث قد نقترب خطوة واحدة من فهم الشمس، نجمنا الواهب للحياة".

المصدر: phys.org