العلماء يحلون لغز سخونة “هالة” الشمس

شكّلت مستويات سخونة الطبقة الخارجية للغلاف الجوي الشمسي (الإكليل) الأعلى بآلاف المرات من سطح نجمنا، لغزا محيرا للعلماء منذ اكتشافها.
وكشفت دراسة جديدة، أن هذا التناقض الغامض في الحرارة يمكن تفسيره بموجات ضعيفة ولكن ثابتة تنتشر في المنطقة.
وتبلغ درجة حرارة “سطح” الشمس – الغلاف الضوئي، أو الجزء المرئي من الشمس – نحو 5500 درجة مئوية (10 آلاف درجة فهرنهايت)، ومع ذلك، فمن الغريب أنه على الرغم من كونه بعيدا عن قلب الشمس، فإن الجزء العلوي من الغلاف الجوي للشمس – المعروف باسم الإكليل – أكثر سخونة، حيث يصل بانتظام إلى نحو 1 مليون إلى 2 مليون درجة مئوية (1.8 مليون إلى 3.6 مليون درجة فهرنهايت)، وفي بعض الأحيان، تصل درجات الحرارة الإكليلية إلى 40 مليون درجة مئوية (72 مليون درجة فهرنهايت)، وفقا لوكالة ناسا.
والهالة (الإكليل)، التي تتكون من غاز متأين ساخن يسمى البلازما، هي أيضا المكان الذي تنشأ فيه أحداث الطقس الفضائي المتطرفة مثل التوهجات الشمسية، ومع ذلك، لا يزال من غير المؤكد كيف تصبح الهالة ساخنة جدا.
وفي الدراسة الجديدة، قام العلماء بالتحقيق في التقلبات الشائعة المرتبطة بالشمس والمعروفة باسم تذبذبات العقدة غير المتحللة ذات السعة المنخفضة، وهذه هي التقلبات في الحلقات الإكليلية، أو الهياكل الشبيهة بالقوس المصنوعة من البلازما والتي تبدأ في الغلاف الضوئي وتمتد إلى الإكليل السفلي، وهذه الموجات ضعيفة نسبيا، ولكنها لا تتراجع قوتها على مدار دورات متعددة من التقلبات، وعلى هذا النحو، من المحتمل أن تزود الهالة بكمية كبيرة من الطاقة مع مرور الوقت.
وركز العلماء على الطريقة التي تتموج بها هذه الموجات إما لأعلى ولأسفل، أو لليسار أو لليمين، أو في أي زاوية بينهما، وهي خاصية تعرف باسم الاستقطاب (polarization)، إن القدرة على تحليل هذا الجانب من هندسة الموجات ثلاثية الأبعاد يمكن أن تلقي الضوء على أصولها بالإضافة إلى مقدار الطاقة المتوفرة لديها.
ومع ذلك، كان العلماء يفتقرون في السابق إلى طريقة لفحص هذه الموجات من خطوط رؤية متعددة وبالتالي اكتشاف استقطاب الظاهرة.
واستخدم العلماء في الدراسة الجديدة بيانات من “متتبع الشمس” (Solar Orbiter)، التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ومرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية، التابع لناسا لتحليل الهالة الشمسية من نقاط مراقبة متعددة. لقد اكتشفوا بنجاح تذبذبا شاذا غير متحلل لمدة 4 دقائق للحلقة الإكليلية.
ووجد العلماء أن جميع هذه الموجات تقريبا تهتز في نفس الاتجاه، ويشير هذا إلى أنها “من المحتمل أن تكون مرتبطة بتدفقات طويلة الأمد في سطح الشمس”، بحسب المؤلف المشارك للدراسة فاليري ناكارياكوف، وهو عالم الفيزياء الشمسية في جامعة وارويك في كوفنتري بإنجلترا.