https://bodybydarwin.com
Slider Image

يمكن أن تساعد كرات البلازما بحجم تكساس في حل أحد أكبر أسرار الشمس

2021

معركة محتدمة على سطح الشمس. المسامير المتموجة ترتفع إلى آلاف الأميال ، في حين تنفجر قنابل البلازما عند أطراف البقع الشمسية. الآن ، ربما لاحظ باحثو الطاقة الشمسية سلاحًا آخر في ترسانة أقرب نجمنا: كرات من الحرارة والضوء بحجم تكساس.

تنتشر هذه الكرات عبر البلازما بين سطح الشمس والهالة (الغلاف الجوي) ، وفقًا لتقرير حديث نشر في مجلة Astrophysical Journal Letters . قام أخصائيو الفيزياء الشمسية الذين قاموا بالملاحظة بتعمدهم إلى "قذائف مدفعية" لأنهم يتتبعون الأقواس أثناء طيرانهم (ومن المفترض أنها تبدو رائعة). يمكن أن تساعد هذه الظاهرة غير المؤكدة في تفسير درجات الحرارة الشريرة الموجودة في الغلاف الجوي العلوي للشمس ، من بين أسرار فيزياء البلازما الأخرى.

ينخفض ​​النشاط في كروموسفير الشمس ، الذي يبدأ حيث تنتهي الصورة الضوئية (الجزء الذي سيصيبك بالعمى) ، وتمتد إلى الإكليل (الغلاف الجوي المتوتر المرئي أثناء الكسوف). ومع ذلك ، تظل كيفية عمل هذه المنطقة الانتقالية غير معروفة تمامًا ، حيث ترتفع درجة الحرارة بشكل غير مفهوم من 10 آلاف درجة فهرنهايت إلى بضع ملايين درجة على مدار آلاف الأميال.

يقول شياو هونغ لي ، طالب الدكتوراه في المرصد الفلكي الوطني الصيني والمؤلف المشارك في هذا العمل: "لا تزال المشكلة كبيرة في تغير درجة الحرارة بسرعة كبيرة". "هذه هي المشكلة التي يحاول جميع علماء الفيزياء [الشمسية] حلها".

تعرفت لي وزملاؤها على هذه الطبقة الغامضة من البلازما عن قرب من خلال عشرات الساعات من اللقطات التي التقطتها مختلف التلسكوبات الشمسية عالية الدقة ، مع التركيز على ظلال معينة من الضوء القرمزي المنبعثة من الهيدروجين في الكروموسفير. لمدة ستة أشهر ، قام الفريق بتنزيل مقاطع الفيديو يوميًا وبحثها بحثًا عن أدلة. يقول لي: "يمكن لأي شخص أن يجدها". "الناس لا يقضون الكثير من الوقت في التركيز على التفاصيل الصغيرة."

عندما رصد جون تشانغ ، الأستاذ في المرصد الوطني للفلك ، أول قذيفة مدفعية في لقطات من تلسكوب شمسي في مرصد فوشيان سولار في ربيع عام 2018 ، كان يشك في أنه كان مجرد نقطة في التسجيل. بعد شهر من البحث في أرشيف التلسكوب ، وجد مثالاً ثانياً. فقط بعد أن جمع الفريق حفنة من هذه الأحداث ، كما يقول ، بدأ في التحمس. ووجدوا في نهاية الأمر 20 كرة مدفعية ، ويقدرون أن 40 من الأجسام تبحر عبر الكروموسفير في أي وقت.

تمثل نقاط النقط التي تبلغ مساحتها حوالي 700 ميل وتطير بسرعة حوالي 125000 ميل في الساعة ، وفرة من الحرارة والطاقة. يقترح الباحثون أن الطاقة المغناطيسية للشمس تطلق الكرات المدفعية في حدث عنيف ولكن غير مفهوم بشكل جيد يعرف باسم إعادة الاتصال. يرسل سطح الشمس المتجعد حقولاً مغناطيسية قوية تنطلق إلى داخل الكروموسفير ، وعندما يسحق قوسان موجهان في اتجاهات مختلفة ، يمكنهما أن ينجذبا فجأة ، ثم يربطان معًا في اتجاه جديد. أعلى في الغلاف الجوي ، الإصدارات الأكثر حيوية من هذه الانفجارات تسبب التوهجات الشمسية وطرد الكتلة الاكليلية. عندما قام الفريق بمراجع مقاطع الفيديو الخاصة بهم مع صور المجال المغناطيسي عالية المستوى من مرصد الطاقة الشمسية التابع لناسا ، وجدوا دعمًا تقريبيًا للنظرية القائلة بأن إعادة الاتصال كانت تعمل على تشغيل كرات المدفع الخاصة بهم ، وإرسالها على طول قوس المجال المغناطيسي.

ومع ذلك ، يقول علماء شمسيون آخرون إنه بدون قياسات مغناطيسية مفصلة ، قد لا تستحق كرات المدفع لقبها الجذاب. أي ميزة صغيرة جدًا لا يمكن حلها بشكل واضح يمكن أن تظهر كروية ، وبدون بيانات الارتفاع الحقيقي ، يظل سلوك الصعود والهبوط المضاربات ، وفقًا لما قاله ميشيل فان نورت ، عالِم الغلاف الجوي في معهد ماكس بلانك لأبحاث الطاقة الشمسية. إنه يتساءل عما إذا كانت الميزات قد لا تكون نقاطًا فعلية من المواد الفيزيائية المتدفقة من السطح ، بل الأمواج المتنوعة من الحدائق التي تتدفق عبر بلازما الكروموسفير. ويقول إن نبضات البلازما هذه لا تتطلب أي شيء غريب مثل إعادة الاتصال للبدء.

لدى ماركو فيلي ، عالم فيزياء الشمس في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وعالم مراقبة في مهمة باركر سولار بروب الحالية التابعة لناسا ، أسئلة مماثلة. ويقول إن سرعات المدافع قريبة من سرعة موجات البلازما في الكروموسفير ، وبدون المزيد من الأمثلة يصعب التمييز بين الاثنين.

ومع ذلك ، فقد وجد أن النتائج مثيرة للاهتمام ، ويأمل في متابعة البحوث - ربما باستخدام الذكاء الاصطناعي لإجراء مسح أوسع للقطات الشمسية - سيؤدي إلى مزيد من الحالات للدراسة. إذا أثبت إجراء مزيد من التدقيق أن إعادة التوصيل المغناطيسي تسبب كرات المدفع ، فإنها ستكون بمثابة نافذة مهمة لكيفية حدوث إعادة الاتصال في بيئات هادئة منخفضة الطاقة نسبياً. إن الفهم الأفضل لكيفية إعادة توصيل الطاقة والمواد إلى الغلاف الجوي للشمس سيساعدنا أيضًا على معرفة مقدار مساهمة الظاهرة في تسخين الهالة.

يحتاج الفيزيائيون إلى كل نظرة ثاقبة لإعادة الاتصال يمكنهم الحصول عليها ، ويؤكد فيلي ، وليس فقط لفهم الشمس. يعد الافتقار إلى فهم مفصل لإعادة الاتصال هو أيضًا أداة العرض الرئيسية عندما يتعلق الأمر بإنتاج الطاقة من الانصهار النووي ، حيث تحتاج المفاعلات إلى حقول مغناطيسية قوية ومستقرة وغير متصلة لإعادة التحكم في البلازما. "[Reconnection] هي عملية عالمية" ، كما يقول. إنه مهم

فوياجر 2 تقريبًا خارج فقاعة الشمس الواقية

فوياجر 2 تقريبًا خارج فقاعة الشمس الواقية

مرحبًا بك في Techathlon: أحدث تقنيات البودكاست الممتعة على الإطلاق

مرحبًا بك في Techathlon: أحدث تقنيات البودكاست الممتعة على الإطلاق

مظلات الشاطئ التي تلقي بظلالها على جميع الآخرين

مظلات الشاطئ التي تلقي بظلالها على جميع الآخرين