تدفع 'الحبال' المغناطيسية الضخمة انفجارات شمس قوية

منظر لثوران شمسي نموذجي باستخدام بيانات من وكالة ناسا

منظر لثوران بركاني نموذجي باستخدام بيانات من مركبة الفضاء الخاصة بالمرصد الديناميكي الشمسي التابع لوكالة ناسا. تم تصوير الأرض على نطاق واسع. (رصيد الصورة: طاهر عماري / مركز الفيزياء النظرية ، CNRS-Ecole Polytechnique ، فرنسا)



ذكرت دراسة جديدة أن الانفجارات البركانية على سطح الشمس ناتجة عن أقواس بلازما مغناطيسية عملاقة وغير مستقرة - وهو اكتشاف يقرب العلماء خطوة واحدة من توقع الانفجارات الشمسية التي يمكن أن تعيث فسادا على الأرض.



لاحظ علماء الفلك منذ فترة طويلة أقواسًا ضخمة من البلازما تنبثق من سطح الشمس. تُعرف هذه الهياكل ، المعروفة باسم حبال التدفق المغناطيسي ، والحلقات الإكليلية والبروز الشمسي ، بخطوط مجال مغناطيسي متصاعدة ، كما لو أن مغناطيس قضيب ضخم قد تم لفه في مفتاح. عادةً ما تمر كمية هائلة من التيار الكهربائي عبر قلب كل من هذه الأنابيب.

لطالما اعتقد العلماء أن حبال التدفق المغناطيسي تؤدي إلى انفجارات شمسية قوية مثل القذف الكتلي الإكليلي (CMEs) ، والتي يمكن أن تولد عواصف مغنطيسية أرضية تدمر الأقمار الصناعية في الفضاء وتعطل شبكات الطاقة على الأرض. [غضب الشمس: أسوأ عواصف شمسية في التاريخ]



نموذج للحقل المغناطيسي الشمسي في المنطقة التي حدث فيها التوهج الرئيسي في 13 ديسمبر 2006. يوضح النموذج أن حبل التدفق المغناطيسي (الرمادي) يتم الحفاظ عليه في حالة توازن عن طريق التراكب

نموذج للحقل المغناطيسي الشمسي في المنطقة حيث حدث التوهج الرئيسي في 13 ديسمبر 2006. يوضح النموذج أن حبل التدفق المغناطيسي (الرمادي) يتم الحفاظ عليه في حالة توازن من خلال تراكب 'الأروقة' (باللون البرتقالي).(رصيد الصورة: طاهر عماري / مركز الفيزياء النظرية ، CNRS-Ecole Polytechnique ، فرنسا)

ظهر نموذجان لكيفية استخدام حبال التدفق المغناطيسي. في النموذج الأول ، يوجد حبل تدفق مغناطيسي قبل الانفجار. عندما يصبح الحبل غير مستقر ، فإنه يدفع إلى الاندفاع من خلال عملية تسمى إعادة الاتصال ، حيث يتم تحويل الطاقة داخل المجالات المغناطيسية للهيكل إلى طاقة حركية. في النموذج الثاني ، يولد حبل تدفق مغناطيسي في نفس وقت الاندفاع ، والذي ينتج عن إعادة الاتصال داخل 'أركيد' ، وهي سلسلة من حلقات الخطوط المغناطيسية للقوة.



لقد ثبت أنه من الصعب معرفة أي من هذه النماذج يصور الواقع عن كثب ، لأن فهم الطبيعة ثلاثية الأبعاد للمجال المغناطيسي للغلاف الجوي الخارجي للشمس ، أو الهالة ، يمثل تحديًا كبيرًا.

قال كبير مؤلفي الدراسة طاهر أماري ، عالم الفيزياء الفلكية في مدرسة البوليتكنيك في باليزو بفرنسا: 'لقد كانت قضية مثيرة للجدل لفترة طويلة نسبيًا'.

الآن ، باستخدام القمر الصناعي الياباني Hinode ، ومرصد NASA للشمس والهيليوسفير ، ومرصد Paris-Meudon ، وجد الباحثون أن النموذج يتضمن حالة غير مستقرة حبل تدفق مغناطيسي قد يكون أفضل تفسير للانفجارات الشمسية.



باستخدام بيانات من فترة أربعة أيام سبقت CME في ديسمبر 2006 ، طور الباحثون نموذجًا للمجال المغناطيسي للشمس الإكليلي. ووجدوا أنه في الأيام التي سبقت الانفجار ، كانت الطاقة المغناطيسية منخفضة ، لكنها زادت ببطء بمرور الوقت. في اليوم السابق للانفجار ، تشكل حبل تدفق مغناطيسي ونما. عندما نمت الطاقة المغناطيسية بشكل كبير ، تم ضغط الحبل لأعلى بسرعات تصل إلى 8.9 مليون ميل في الساعة (14.4 مليون كم / ساعة) ، وقادت إعادة الاتصال اللاحقة CME.

قال أماري لـ ProfoundSpace.org: `` كان من المثير للغاية رؤية شكل الثوران في نموذجنا ، ورؤيته يتطور بهذه الطريقة المفاجئة ''. 'لم أكن لأحلم برؤيته'.

هذه الصورة التقطتها وكالة ناسا

قال أماري: 'المشكلة هي أن النموذج الآخر يحتاج إلى بيئة شمسية معقدة للغاية ، لذلك هناك سؤال حول ما إذا كان يمكن أن يحدث'. 'أيضا،

نموذج يُظهر انفجار حبل تدفق مغناطيسي على الشمس. تظهر الأرض كمقياس.

نموذج يُظهر انفجار حبل تدفق مغناطيسي على الشمس. تظهر الأرض كمقياس.(رصيد الصورة: طاهر عماري / مركز الفيزياء النظرية ، CNRS-Ecole Polytechnique ، فرنسا)

هناك سؤال حول ما إذا كان يمكنك إنشاء انفجار شمسي كبير باستخدام النموذج الآخر - يمكنك ذلك باستخدام نموذجنا ، لأن حبل التدفق المغناطيسي يمكنه تخزين الكثير من الطاقة.

قال أماري إن هذه النتائج يمكن أن تساعد علماء الفلك على التنبؤ بالـ CME المستقبلية. وأشار إلى أنه 'يمكننا مراقبة المناطق النشطة لعدة أيام قبل حدوث ثوران - ربما نقول ما إذا كان يمكن حدوث ذلك قبل يوم واحد من حدوثه ، وربما في المستقبل تحديد ما إذا كان سيكون انفجارًا كبيرًا أم ثورانًا صغيرًا'.

في المستقبل ، يأمل أماري وزملاؤه أن يفهموا بشكل أفضل ما يحدث بشكل أعمق الشمس عندما يحدث ثوران بركاني ، ونمذجة كيفية تأثير حبال التدفق المغناطيسي في النهاية على الأرض.

قام العلماء بتفصيل نتائجهم على الإنترنت اليوم (22 أكتوبر) في المجلة طبيعة سجية .

تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك أو + Google . نُشر في الأصل في موقع demokratija.eu.