 |
| أمطار من البلازما صادرة عن الشمس |
إنه أحد أسرار الشمس الأكثر ديمومة: لماذا يكون السطح الساخن للغاية لهذه الكرة العظيمة من البلازما المتوهجة أكثر برودة حقًا من الغلاف الجوي الخارجي ، والذي يطلق عليه الإكليل.
لدى العلماء الآن تفسيرا جديدا لهذا الموضوع الذي يدور حوله نقاش ساخن ، وكانت الإجابة مخبأة في ظاهرة شمسية غريبة لم يسبق لها مثيل من قبل: طوفان من المطر البلازما يسقط داخل هياكل مغناطيسية اكتشفت حديثا تدعى Raining Null Point Topologies.
على الأرض ، عندما ترتفع درجة حرارتها ، يتبخر الماء ، ويتحول إلى بخار يتصاعد إلى الغلاف الجوي ، قبل أن يعكس التبريد العملية بفعالية: تتكثف جزيئات الماء داخل الغيوم ، التي تسقط فيما بعد هطول الأمطار على الأرض والمحيطات والأنهار أدناه.
على سطح الشمس الحارقة ، هناك دورة مماثلة من الأحداث تتحكم في ما يعرف باسم المطر الإكليلي: بلازما شديدة الحرارة تتتبع من الشمس ، غالبًا أثناء أحداث التوهج الشمسي ، على امتداد حلقات مغناطيسية غير مرئية.
عندما يبرد هذا البلازما أثناء انتقاله بعيدًا عن الشمس ، فإنه يشكِّل نوعًا من قوس الأمطار الناري ، يتكثف ، ثم يتراجع إلى الأسفل في الصورة الضوئية على طول مسارات هذه المسارات المغناطيسية غير المرئية.
بشكل أساسي ، تخضع كل من الأرض والشمس بشكل مشابه للاستحمام ، مصنوعة فقط من أنواع مختلفة من التكثيف والهبوط.
وقالت الفيزيائية الشمسية إميلي ماسون من الجامعة الكاثوليكية الأمريكية في مجلة ساينس نيوز في العام الماضي ، وهي تصف أبحاثها الأولية: "الفيزياء هي نفسها حرفيًا".
لقد تم نشر بحث ميسون للتو ، وهو يخبرنا بشيء عن المطر التاجي الذي لم نعرفه قط: إنه يحدث في الغالب في مكان غير متوقع ، ويرتبط بظاهرة جديدة لفيزياء الطاقة الشمسية.
كجزء من عملها اليومي في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، كانت ماسون تحقق في أمطار الإكليلية في هياكل مغناطيسية عملاقة تسمى مجاري الخوذة ، والتي يمكنها تتبع ما يصل إلى ملايين الأميال من سطح الشمس قبل العودة إليها.
بعد أشهر من البحث عن أمطار إكليلية في هذه الأقواس الملحمية ، لم تنجح ماسون ، ولكن بمساعدة بيانات من مرصد الطاقة الشمسية التابع لناسا ، قامت بتجسس حلقات مغناطيسية أصغر بكثير أقرب إلى الغلاف الضوئي الذي بدا أنه يظهر أدلة على المطر البلازما.
يقول ماسون: "لقد كانوا مشرقين حقًا واستمروا في لفت انتباهي".
"عندما ألقيت نظرة أخيرًا عليهم ، تأكد من أن لديهم عشرات الساعات من المطر في وقت واحد."
على الرغم من الطوفان الذي تم اكتشافه ، إلا أنه عندما تشاركت ماسون البيانات مع زملائها الباحثين في ناسا ، تم التعرف على الهياكل المغناطيسية الأصغر - التي يسميها الفريق طوبولوجيا راينينغ نول بوينت (RNPTs) - كظاهرة شمسية جديدة.
"قلت ... انتظر ... انتظر. أين ترى ذلك؟" ، هكذا أوضح عالم الشمس في ناسا ، نيكولين فيال. "لا أعتقد أن أحداً قد شاهد ذلك من قبل!"
وفقا للباحثين ، تحدث RNPTs على ارتفاعات تصل إلى حوالي 50،000 كيلومتر (30،000 ميل) فوق سطح الشمس. يبدو كأنه مقياس هائل ، ولكن بالمقارنة مع مجاري الخوذة التي كان ماسون يفحصها أصلاً ، كانت هذه الهياكل صغيرة - فقط 2 في المائة من ارتفاع الجاسوس.
هذا الحجم المتناقص يمكن أن يفسر أيضًا بعض الأشياء عن حرارة الهالة الشديدة.
"هذه الحلقات كانت أصغر بكثير مما كنا نبحث عنه" ، كما يقول أحد أعضاء الفريق ، عالم الفيزياء الشمسي في ناسا سبيرو أنتيوكوس.
"لذلك يخبرك أن تسخين الهالة هو أكثر محلية بكثير مما كنا نظن".
لا تخبرنا النتائج الجديدة بالضبط كيف يمكن أن تسخن RNPTs الهالة - التي لا تزال افتراضية في الوقت الحالي - ولكن الكمية الهائلة لظاهرة البلازما هذه ، ومدتها المستمرة ، تشير إلى أن هذا قد يكون جزءًا كبيرًا من اللغز.
يوضح المؤلفون في بحثهم "سهولة تحديد هذه الهياكل وتواتر هطول الأمطار خلال جميع الملاحظات توفر دعماً قوياً لاستنتاج أن هذه ظاهرة منتشرة في كل مكان".
"في جميع الحالات ، يستمر المطر لعدة أيام على ما يبدو وكأنه نفس الحلقات المغناطيسية ، لذلك فمن الواضح أنها ليست ظاهرة طلقة واحدة مثل تبريد التوهج".
الغريب ، رغم ذلك ، يبدو أنه لم تتم إعادة جميع البلازما المتورطة في دورة المطر هذه إلى الشمس.
في البيانات ، اكتشف الباحثون أيضًا لمحات لظاهرة تسمى إعادة الربط المغناطيسي أو التبادل ، حيث يمكن للبلازما الموجودة على الحلقة المغناطيسية المغلقة الخروج من الحلقة ، وربما تساهم في قوى الرياح الشمسية الناتجة عن الشمس.
سوف يتطلب الأمر مزيدًا من الأبحاث والمراقبة المستقبلية لتحديد هذه الاحتمالات ، ولكن الاكتشاف الجديد لـ RNPTs يمكن أن يكون عاملاً كبيرًا في مساعدة العلماء على فهم هذه التناقضات الفظيعة حول حرارة الشمس وتدفقات البلازما الشديدة.
وكتب الباحثون "نظرًا لأن فهم التسخين الإكليلي هو أهم مشكلة لم يتم حلها في فيزياء الطاقة الشمسية ، فإن القياسات التفصيلية للأمطار الإكليلية مهمة للغاية".
ترجمة وتدقيق : د/أحمد الديب
المصدر
إرسال تعليق