اقرأ سفينة الفضاء SOHO تكشف أسرار نجمنا. لماذا تهتز الشمس؟ من أين تأتي العواصف المغناطيسية المدمرة؟ قدّم المرصد الشمسي الجديد في مقدمة الأرض بعض الإجابات والأفكار الجديدة في أول عامين من استخدامه. لا تزال كتل الغاز المنبعثة على الشمس تخفي الكثير من الأسرار. لذلك لا يزال علماء الفلك لا يعرفون ما الذي يسبب دورة النشاط لمدة أحد عشر عامًا - وأبرز ما يلفت الانتباه هو المظهر الدوري للبقع الداكنة على سطح الطاقة الشمسية. على قدم المساواة مفتوحة هي مسألة أصل الرياح الشمسية ، التي تخترق النظام الشمسي كتيار من الجسيمات المشحونة كهربائيا. المحير بشكل خاص هو الآلية التي تسخن الهالة لأكثر من مليون درجة.

تحاول SOHO ، "مرصد الطاقة الشمسية والهيليوسفيرية" ، حل هذه المشكلات لمدة عامين. تم تطوير المرصد الشمسي تحت إشراف وكالة الفضاء الأوروبية وكالة الفضاء الأوروبية ويتم تشغيله مع وكالة الفضاء الأمريكية ناسا. في 2 كانون الأول (ديسمبر) 1995 ، أطلقت مركبة فضائية تبلغ مساحتها نحو طنين من ميناء كيب كانافيرال في فلوريدا في الفضاء. بعد شهرين وصلت إلى مركزها النهائي ، وهو ما يسمى نقطة لاغرانج L1.

هذا هو أفضل موقع ممكن لمراقبة الشمس ، حيث تبعد حوالي 1.5 مليون كيلومتر عن الأرض في اتجاه الشمس ، حيث تقوم قوى الجذب لكلا الأجرام السماوية بإلغاء بعضها البعض. لذا ، يمكن لـ SOHO - التي تهاجمها الخيوط غير المرئية على الأرض - أن تدور حول الشمس مع كوكبنا دون حجب الرؤية المفتوحة. من هذا الموقع المكشوف ، من الممكن لأول مرة مراقبة الشمس دون أي إزعاج تمامًا لسنوات.

SOHO لديها 11 أداة علمية على متن الطائرة. وهي تسجل الأشعة فوق البنفسجية للشمس والحقول المغناطيسية ودرجات الحرارة والمادة وتدفقات الطاقة داخل الهالة وفي منطقة انتقالها إلى سطح الطاقة الشمسية. أدوات أخرى التحقيق في توزيع الطاقة في الرياح الشمسية وتحديد التركيب الكيميائي. في ثلاث تجارب لـ SOHO ، يتم قياس الاهتزازات التي تتسبب في أن يهز الجزء الغازي بأكمله من الشمس دون توقف ، على غرار الجرس المضروب. عرض

هذه الاهتزازات الإيقاعية ناتجة عن موجات صوتية تمر عبر الشمس على مسارات منحنية بأطوال مختلفة وتنعكس مرارًا وتكرارًا على سطحها. كل موجة صوت لها تردد معين - عادة ما يكون في حدود بضعة مللي هرتز. يشبه تراكبهم - غير مسموع - "أغنية الشمس".

تسمح دراسة الزلازل الشمسية Helio ، وهي دراسة الاهتزازات الشمسية ، بإلقاء نظرة عميقة أسفل الوجه المألوف لنجمنا. يمكن الحصول على معلومات حول البنية الداخلية للشمس من الترددات والمسافات وأوقات العبور للموجات الصوتية الفردية.

تسجل أدوات قياس SOHO حركات سطح الشمس على بعد أمتار قليلة بمساعدة تأثير دوبلر: اعتمادًا على ما إذا كانت كتل الغاز ترتفع أو تسقط في إحدى مناطق الشمس ، فإن طيف الضوء المنبعث هناك يتحول إلى ترددات أعلى أو منخفضة قليلاً. تحدد "Michelson Doppler Imager" على متن SOHO الحركة الرأسية لما يقرب من مليون نقطة على سطح الطاقة الشمسية مرة واحدة في الدقيقة. تحدد المحاكاة الحاسوبية توزيع درجة الحرارة والكثافة داخل الشمس.

تم تأكيد النتائج من خلال نماذج من علماء الفيزياء الفلكية من بناء الشمس. كما أنها تظهر أنه في المنطقة الحدودية بين منطقة الحمل الحراري - المنطقة الخارجية من الكرة الأرضية الشمسية - ومنطقة الإشعاع الأساسية ، تمتزج الغازات المضطربة العنيفة مع بعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك ، تدور مناطق الحمل الحراري والإشعاع بسرعات مختلفة. حوالي 200000 كيلومتر تحت سطح هذا يؤدي إلى قوى القص قوية. جنبا إلى جنب مع الاضطراب ، يمكن أن تكون مسؤولة عن ظهور المجال المغناطيسي الشمسي.

ربما تلعب الحقول المغناطيسية دوراً حاسماً في العديد من العمليات في الشمس ، بما في ذلك تسخين الهالة. لعقود من الزمان ، كان علماء الفلك في حيرة: لماذا يكون الهالة أكثر بحوالي ألف مرة من سطح الشمس ، الذي يبلغ حوالي 5800 درجة مئوية؟ لا يوجد مصدر للحرارة في الهالة نفسها ، تدفق الحرارة من المناطق الباردة الأساسية غير ممكن وفقًا لقوانين الفيزياء. لذلك يجب أن تكون هناك آلية أخرى تنقل الطاقة إلى الهالة.

لقد اتخذت أدوات SOHO الآن العلماء على دربهم. يظهرون أن سطح الشمس مغطى بسجادة من حلقات مغناطيسية لا تعد ولا تحصى - تقاطع الحقول المغناطيسية ، كل منها يبدأ من عمود مغناطيسي موجب على السطح وينتهي عند عمود سالب. عادة بعد بضعة أيام من تشكيلها ، تنفتح هذه الهياكل قصيرة العمر ، ونهاياتها المفتوحة ثم تتحرك بحرية. إذا التقى طرفان باتجاهات المجال المغنطيسي المختلفة ، تحدث دائرة كهربائية قصيرة تُطلق كميات هائلة من الطاقة في الغلاف الجوي الشمسي.

كما تشارك الحقول المغناطيسية في تكوين الريح الشمسية. لفترة طويلة ، عرف علماء الفلك أن الرياح الشمسية تتكون من جزأين من محتوى الطاقة المختلفة: تتحرك الجزيئات البطيئة بسرعة حوالي 400 كيلومتر في الثانية ، في حين أن الجزيئات الأسرع تجعلها أسرع مرتين.

تظهر ملاحظات "مطياف التآكل بالأشعة فوق البنفسجية" الصادر عن SOHO أن الجزء الأبطأ من الرياح الشمسية يأتي من المنطقة الاستوائية ، حيث تتدفق المادة على طول خطوط المجال المغناطيسي إلى الفضاء. الجزيئات الأكثر حيوية ، من ناحية أخرى ، لها أصول في المناطق القطبية. هناك ، تكون خطوط المجال المغنطيسي مفتوحة وتعمل كمسرع. أنها تدفع الجزيئات المشحونة كهربائيا التي تتبخر من الشمس إلى مستويات غير مسبوقة بسرعات عالية جدا. بالقرب من أعمدة الشمس أيضًا ، اكتشف الباحثون البريطانيون مؤخرًا الأعاصير العملاقة باستخدام مطياف SOHO. كل واحد منهم تقريبا كبير مثل الأرض ، داخل رياح الأعاصير الشمسية الرياح بسرعة تصل إلى 500،000 كيلومتر في الساعة.

مرارًا وتكرارًا تطلق ما يطلق عليه قذف الكتلة الإكليلية مليارات الأطنان من المادة في الفضاء. هذه الانفجارات الضخمة هي المسؤولة عن العواصف المغناطيسية على الأرض التي يمكن أن تعطل الاتصالات اللاسلكية وتتسبب في انقطاع التيار الكهربائي. تصدر الإلكترونات المحاصرة في الدرع المغناطيسي للأرض عن طريق العواصف المغناطيسية. وباعتبارها "إلكترونات قاتلة" عالية الطاقة ، فإنها يمكن أن تتلف إلكترونيات الأقمار الصناعية وتعرض رواد الفضاء للخطر أثناء السير في الفضاء. حتى الآن ، بذلت محاولات للتنبؤ بالعواصف المغناطيسية الناتجة عن "التوهجات" الشمسية التي يسهل رصدها من الأرض. هذه هي مناطق ساخنة بقوة من الغلاف الجوي الشمسي. معدل نجاح مثل هذه التنبؤات ضئيل إلى حد ما: فقط حوالي ثلث التوهج يجذب عاصفة مغناطيسية. توفر SOHO الفرصة لمراقبة المخارج الجماعية الإكليلية مباشرةً ، وبالتالي تعد بتوقعات أكثر موثوقية.

في العام الماضي ، سجل التحقيق تسعة انفجارات خلال سبعة أشهر. في كل مرة اندلعت عاصفة مغناطيسية على الأرض بعد بضعة أيام. يأمل علماء الفيزياء الفلكية في أن يكونوا قادرين على استخدام نماذج الحوسبة للتنبؤ بقوة بيانات SOHO في المستقبل.

والمفتوح حتى الآن هو ما يسبب دورة الشمس الحادية عشرة. يمكن أن يكون مرتبطًا بتيارات البلازما الكبيرة أسفل السطح الشمسي التي حوصرها SOHO. تتدفق تدفقات الغازات المؤينة حول المناطق القطبية للشمس على عمق حوالي 40،000 ميل. وتذكرنا بقوة التيارات النفاثة الأرضية: رياح عمودية سريعة تهب حول العالم على خطوط متعرجة. تشبه تدفقات البلازما الأخرى الرياح التجارية على الأرض. غالبا ما تحدث جنبا إلى جنب مع بقع من البقع الشمسية ، كما سيكون حوالي عام 2000. ثم يأمل العلماء في اكتشاف سر الدورة الشمسية أيضًا.

=== رالف جزار

العلوم

موصى به اختيار المحرر