يلقي التوهج الشمسي القوي الضوء على نظريات اندلاع الشمس

X1.4 Class Solar Flare بتاريخ 12 يوليو 2012

تُظهر هذه الصورة من مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية (SDO) الشمس في الساعة 12:45 مساءً بتوقيت شرق الولايات المتحدة في 12 يوليو 2012 أثناء توهج فئة X1.4. تم التقاط الصورة في الطول الموجي 304 أنجستروم ، والذي عادة ما يكون ملونًا باللون الأحمر ويظهر درجات حرارة في نطاق 50000 كلفن. (رصيد الصورة: NASA / SDO / AIA)



كشفت دراسة جديدة لأول مرة عن توهج شمسي هائل عن العملية التي خلقته ، مما يؤكد النظريات الجديدة حول التوهجات والانبعاثات المتفجرة للمواد الشمسية التي غالبًا ما ترتبط بها.



فهم كيف مشاعل شمسية قال الباحثون إن النموذج يقرب العلماء خطوة أقرب للتنبؤ بها ، إلى جانب الطقس الفضائي الخطير الذي لديه القدرة على إتلاف الأقمار الصناعية وشبكات الطاقة على الأرض.

تم التقاط التوهج الشمسي الضخم الذي تم التقاطه بواسطة مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية (SDO) التابع لناسا في 12 يوليو 2012 - بعد أقل من أسبوع من نشر نموذج ثلاثي الأبعاد جديد يشير إلى أن مشاعل مماثلة مدفوعة بعملية تُعرف باسم إعادة الاتصال الانزلاقي. تنفصل خطوط المجال المغناطيسي عن الاتصال وتعيد الاتصال. [غضب الشمس: أسوأ عواصف شمسية في التاريخ]



قال كبير مؤلفي الدراسة ياروسلاف دوديك من جامعة كامبريدج: 'نموذج التوهج الشمسي القياسي ثنائي الأبعاد يلتقط الكثير من الفيزياء المعنية ، لكن له حدود متأصلة في كونه نموذجًا ثنائي الأبعاد'. 'لا يمكن أن يكون هناك انزلاق إعادة الاتصال في نموذج ثنائي الأبعاد ، لأنه يفتقد البعد الثالث ، الذي تحدث فيه حركة الانزلاق.'

تعرف على كيفية عمل التوهجات الشمسية والعواصف الشمسية والانفجارات الضخمة من الشمس في مخطط المعلومات هذا من موقع ProfoundSpace.org. شاهد مخطط معلومات العاصفة الشمسية الكامل هنا.

تعرف على كيفية عمل التوهجات الشمسية والعواصف الشمسية والانفجارات الضخمة من الشمس في مخطط المعلومات هذا من موقع ProfoundSpace.org. شاهد مخطط معلومات العاصفة الشمسية الكامل هنا .(رصيد الصورة: Karl Tate / guesswhozoo.com)



الأضواء الساطعة على الشمس

التوهجات الشمسية - سطوع شديد للغاية لـ جو الشمس - تحدث طوال دورة نشاط الشمس التي تبلغ 11 عامًا ، مع زيادة تواترها مع بلوغ الدورة ذروتها ، كما حدث في وقت قريب من حدث 2012.

يتم تصنيف التوهجات حسب ذروة تدفق الأشعة السينية المقاسة على الأرض. قال دوديك إن المشاعل الأصغر من الفئة C و M أكثر عددًا بكثير ، حيث تحدث العشرات من مشاعل الفئة C يوميًا أثناء الحد الأقصى للطاقة الشمسية.



لكن النوع الأكثر نشاطًا - مشاعل الفئة X ، مثل حدث 12 يوليو 2012 - نادر جدًا ، حيث يحدث بمعدل تكرار شهريًا على الأكثر. بالإضافة إلى كونه يبلغ 35 ضعف حجم الأرض ، فقد استمر توهج يوليو 2012 لأكثر من 12 ساعة ، وهي المدة التي وصفها دوديك بأنها 'غير عادية إلى حد ما'. [ تشريح العواصف الشمسية والتوهجات الشمسية (إنفوجرافيك) ]

في دراسة نُشرت قبل أقل من أسبوع من الحدث ، قدم فريق بقيادة ميهو جانفييه من جامعة دندي بالمملكة المتحدة محاكاة ثلاثية الأبعاد أظهرت كيف يمكن أن تؤدي التشوهات في المجال المغناطيسي للشمس إلى التوهجات الشمسية.

قال جانفيير لموقع ProfoundSpace.org عبر البريد الإلكتروني فيما يتعلق بأبحاثه السابقة: `` لقد قمنا بتوسيع النموذج القياسي للتوهجات الشمسية ثلاثية الأبعاد التي كانت ولا تزال تُستخدم لشرح التوهجات البركانية الشمسية ''. 'بشكل عام ، نحن فقط نكمل أجزاء من اللغز.'

عمل جانفييه أيضًا كمؤلف في بحث دوديك لفحص التوهج المتفجر. كانت هذه هي المرة الأولى التي شوهدت فيها حركة الانزلاق في التوهج الشمسي.

لا يمكن للعلماء مراقبة خطوط المجال المغناطيسي للشمس مباشرة ، لأنها خطوط نظرية للقوة.

قال جانفييه: 'ومع ذلك ، من الممكن تتبعها بالمواد المحبوسة في المجال المغناطيسي ، على غرار حشوات الحديد التي يمكنك وضعها بالقرب من المغناطيس'. يمكن للمرء أن يلاحظ تطور المجال المغناطيسي للإكليل الشمسي من خلال النظر إلى حركة البلازما المحاصرة في المجال المغناطيسي.

خطوط المجال المغناطيسي على الشمس ابدأ بسلاسة ، وتمتد بين نقطتين على السطح المرئي المعروف باسم آثار أقدام خط الحقل. مع صعود وهبوط التيارات الحرارية القوية تحتها ، تتحرك آثار الأقدام ، مما يتسبب في تحريف خطوط الحقل وتشابكها في مناطق تعرف باسم حبال التدفق.

تبدأ الطاقة في البناء في حبال التدفق حتى تنفجر الخطوط ويتم إطلاق الطاقة ، مما يؤدي إلى توهج شمسي وفي بعض الأحيان إطلاق بلازما فائقة السخونة إلى الفضاء. مع اختفاء طاقتها ، تعود خطوط المجال المغناطيسي إلى حالات الطاقة المنخفضة المستقيمة.

تم الإبلاغ عن حركة الانزلاق لأول مرة في الحلقات الإكليلية ، وليس أثناء التوهجات.

قال جانفييه: 'أنت بحاجة إلى الحدث الصحيح'. يسمح مثل هذا الحدث للباحثين برؤية ليس فقط خطوط المجال ولكن أيضًا المناطق شديدة الحرارة من البلازما التي تتبعها ، مما يتيح للعلماء تأكيد أن ما يلاحظونه هو خطوط المجال المنزلق.

وأوضح كذلك أن اكتشاف مثل هذه التوهجات يتطلب ملاحظات جيدة ، حيث لا يطغى سطوع الحدث على الحدث الذي يتم ملاحظته.

قال جانفييه: 'أثناء التوهج ، يكون الانبعاث شديدًا لدرجة أنه من الصعب رؤية الهياكل المكررة للحلقات'.

أخيرًا ، يمكن أن تحدث الأحداث بسرعة كبيرة بحيث يتعذر على العلماء أو معداتهم ملاحظتها.

قال دوديك: 'يمكن أن تكون حركة الانزلاق سريعة جدًا'. 'في رأيي ، من السهل تفويتها'.

إن أداة Atmospheric Imaging Assembly (AIA) الموجودة على متن المركبة الفضائية SDO هي الوحيدة القادرة على التقاط فيديو بالتفاصيل الكاملة المطلوبة لاكتشاف حدث يوليو 2012.

تلتقط AIA صورة كل 12 ثانية ، في حين أن الآلات السابقة لم تلتقط سوى صورة كل دقيقة. تسمح الصور الأكثر تكرارًا بفحص دقيق للأحداث سريعة الحركة على سطح الشمس ، بما في ذلك حركة الانزلاق لإعادة الاتصال المغناطيسي. في حالة التوهج الأصغر والأقل نشاطًا ، يمكن أن يمثل إجراء إعادة الاتصال تحديًا أكبر يجب اكتشافه ، حتى بالنسبة لتكنولوجيا اليوم.

وفي حديثه عن كيفية تأكيد التوهج لأبحاثه التي تنبأت بحركة الانزلاق ، قال جانفيير ، 'لقد جعل هذا الاكتشاف مثيرًا للغاية ، لأنه فجأة ما كان نظريًا كان يحدث بالفعل أثناء التوهجات.'

تم نشر الورقة الجديدة في مجلة الفيزياء الفلكية.

هذه الصورة التقطتها وكالة ناسا

تتصدر مشاعل الفئة X المقياس بأكبر قدر من الطاقة والإمكانات لتعطيل الاتصالات على الأرض. تعرف على كيفية مقارنة التوهجات الشمسية مع بعضها البعض في هذا الرسم البياني من موقع ProfoundSpace.org.

تتصدر مشاعل الفئة X المقياس بأكبر قدر من الطاقة والإمكانات لتعطيل الاتصالات على الأرض. تعرف على كيفية مقارنة التوهجات الشمسية مع بعضها البعض في هذا الرسم البياني من موقع ProfoundSpace.org.(رصيد الصورة: كارل تيت ، مساهم في موقع ProfoundSpace.org)

مخاطر الطقس الفضائي

غالبًا ما ترتبط التوهجات الشمسية بانفجارات قوية لمواد من الشمس تُعرف باسم الانبعاث الكتلي الإكليلي (CMEs). عندما يتم توجيه CMEs نحو الأرض ، يمكنها إتلاف الأقمار الصناعية والتأثير على شركات الطيران وتعطيل شبكات الكهرباء.

على الرغم من أن CME المرتبط بحدث 2012 واجه الأرض ، قال ياروسلاف إنه 'كان ضعيفًا ، وبالتالي لم يشكل أي تهديد'.

كان للنُظم الإكليلية المقذوفة الأخرى آثار أكثر تدميراً. في عام 1989 ، اندلع توهج شمسي قوي وما نتج عنه من CME أتلف محول في كندا ، ترك أكثر من 6 ملايين شخص بدون كهرباء لأكثر من 12 ساعة.

لم تكن تلك العاصفة سوى جزء ضئيل من قوة 'حدث كارينغتون' عام 1859. أدى التوهج التاريخي الهائل إلى تعطيل اتصالات التلغراف العالمية ، مما صدم بعض مشغلي التلغراف وحتى السماح لبعض الآلات بالعمل عند فصلها عن مصادر الطاقة الخاصة بهم.

على الرغم من ارتباط التوهجات الشمسية و CMEs ، إلا أنها لا تحدث دائمًا معًا.

قال جانفييه: 'إن CME هو نتيجة ثانوية للوهج ، يشبه سحابة الرماد من البركان ، لكنها ليست موجودة دائمًا'.

لم يُلاحظ الانزلاق المغناطيسي إلا في أقوى مشاعل الفئة X ، على الرغم من أنه يمكن أن يحدث في أنواع أخرى أضعف أيضًا. يعتزم العلماء مواصلة دراسة الأنواع الأخرى من التوهجات لآلية الانزلاق.

من غير المعروف ما إذا كانت هذه الظاهرة تحدث في جميع التوهجات. قال دوديك إنه من المتوقع بالتأكيد أن يكون موجودًا في جميع التوهجات. 'لكننا بحاجة إلى تحليل ملاحظات أخرى.'

تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك أو + Google . نُشر في الأصل في موقع guesswhozoo.com.