- إنضم
- 17/9/22
- المشاركات
- 6,739
- التفاعلات
- 15,013
ما يسمى بـ "picojets" التي رصدتها المركبة الشمسية المدارية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية يمكن أن تغذي تدفقات الغاز عالية السرعة من الشمس في شكل طاقة ومادة.
نفاثات صغيرة من المواد الهاربة من الغلاف الجوي الخارجي للشمس (مصدر الصورة: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team؛ شكر وتقدير: لاكشمي براديب شيتا، معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي، CC BY-SA 3.0 IGO)
رصد علماء الطاقة الشمسية نفاثات صغيرة الحجم وقصيرة العمر من الطاقة تخرج من الثقوب المظلمة في الغلاف الجوي الخارجي للشمس، أو الإكليل، لأول مرة.
يمكن أن توفر هذه ما يسمى بـ "picojets" الطاقة والمادة على شكل بلازما للرياح الشمسية، وهي تدفقات عالية السرعة من الغاز الساخن من الشمس والتي يمكن أن تملأ المساحات بين الكواكب.
تم ربط الرياح الشمسية بمصادر الثقب الإكليلي سابقًا، لكن كيفية نشوء تدفق هذه الجسيمات في المنطقة ظلت لغزًا. ولكن مع المعرفة الجديدة حول طائرات البيكوجيت، أصبح من الممكن حل اللغز أخيرًا. وشوهدت هذه الطائرات الصغيرة في صور الأشعة فوق البنفسجية الشديدة للشمس وهالة الشمس التي حصلت عليها المركبة الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، المركبة الشمسية المدارية.
وقال لاكشمي براديب تشيتا، رئيس طاقم الاكتشاف ورئيس فريق معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي، لموقع Space.com: "لقد تم رصد الطائرات بشكل عام في الهالة الشمسية سابقًا". "إن نفاثات البيكوفلر التي لاحظناها هي أصغر وأضعف نوع من النفاثات في الهالة الشمسية والتي لم يتم ملاحظتها من قبل."
طائرات Picojets صغيرة ولكنها تحتوي على كيس بلازما
وعلى الرغم من أن هذه الطائرات البيكوجيتية قد تكون صغيرة ولا تدوم أكثر من 60 ثانية، كما أشار تشيتا، إلا أنها لا تزال قوية في حد ذاتها.
وقال: "تشير البادئة "بيكو" إلى مقياس طاقة النفاثات. إن نفاثات البيكوفلر التي اكتشفناها أضعف من حيث الطاقة بمقدار تريليون مرة مقارنة بالتوهجات الكبيرة من الفئة X"، حيث تعد التوهجات من الفئة X أقوى التدفقات المتفجرة للشمس. .
وتابع: "لا يزال محتوى الطاقة في طائرة بيكوفلر واحدة تعيش لمدة دقيقة واحدة يساوي متوسط الطاقة التي يستهلكها حوالي 10000 أسرة في المملكة المتحدة على مدار عام كامل".
أوضح شيتا أن تردد البيكوجيت هو الذي لاحظه هو والفريق باستخدام جهاز التصوير بالأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUI) الخاص بمركبة Solar Orbiter بينما كانت المركبة الفضائية على بعد 31 مليون ميل (50 مليون كيلومتر) فقط من النجم. قادتهم دراسة هذه المعلمة إلى الاعتقاد بأن هذه النفاثات الصغيرة هي مصدر كبير للطاقة والمادة للرياح الشمسية.
لدى الفريق أيضًا فكرة عما يمكن أن يؤدي إلى إنشاء نفاثات بيكوجية في الثقوب الإكليلية، مشيرًا إلى إعادة الاتصال المغناطيسي باعتباره المحرك المحتمل لهذه الظاهرة. تشير إعادة الاتصال المغناطيسي، في هذه الحالة، إلى كسر وإعادة توصيل خطوط المجال المغناطيسي التي تؤدي في النهاية إلى إطلاق كمية هائلة من الطاقة المخزنة. في الواقع، يعد هذا النشاط عملية أساسية للنجوم.
وقال شيتا: "يعتقد أن إعادة الاتصال المغناطيسي هي، بطبيعتها، عملية متقطعة للغاية. ومثل هذه العملية هي بعد ذلك مرشح مناسب لتفسير التدفقات المتقطعة لنفاثات البيكوفلير". "تكشف ملاحظاتنا عن القاعدة المتقطعة للرياح الشمسية من خلال التقاط نفاثات البلازما المدفوعة بإعادة الاتصال إلى أصغر نطاقات قابلة للحل حاليًا تبلغ حوالي 124 ميلًا (200 كم) في الهالة الشمسية. ونتوقع أنه لا يزال هناك نفاثات أصغر لا يمكننا حلها". في اللحظة."
وأوضح شيتا أيضًا أن النتائج التي توصل إليها الفريق قدمت مفاجأة واحدة على الأقل، وهي أن هذه النفاثات الصغيرة كانت موجودة حتى في أحلك مناطق الثقوب الإكليلية.
وأوضح شيتا: "يتم الحفاظ على الثقوب الإكليلية بواسطة المجالات المغناطيسية المفتوحة للشمس. عادة، تعود المجالات المغناطيسية إلى سطح الشمس، ولكن في مناطق المجال المفتوح هذه، تمتد خطوط القوة إلى الفضاء بين الكواكب". "يتسرب الغاز المتأين بحرية، ويبدو الإكليل هنا أكثر قتامة مقارنة بالمناطق المحيطة المليئة بالمجالات المغناطيسية المغلقة التي تحبس البلازما الساخنة وبالتالي تظهر أكثر سطوعا.
"لقد فوجئنا بسرور باكتشاف تدفقات بيكوفولر خافتة حتى في الأجزاء" غير النشطة "وبالتالي" الأكثر قتامة "من الثقوب الإكليلية المرصودة."
سيواصل الفريق الآن مراقبة الثقوب الإكليلية وغيرها من المصادر المحتملة للرياح الشمسية باستخدام Solar Orbiter لفهم ظواهر مثل التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية والرياح الشمسية ككل بشكل أفضل.
يمكن أن تساعد هذه الملاحظات في نهاية المطاف في حل أحد الألغاز الأكثر إلحاحًا المحيطة بالشمس - لماذا يكون غلافها الجوي الخارجي، الإكليل، أكثر سخونة بآلاف المرات من سطحها على الرغم من كونه أبعد عن مصدر الحرارة النجمية، الفرن النووي الموجود في قلب شمسنا .
وخلص شيتا إلى أن "المهمات الشمسية الجديدة والقادمة كلها موجهة لمراقبة وفهم هذه العمليات المغناطيسية صغيرة الحجم أثناء العمل بشكل أفضل". "بعد ذلك لن نتمكن فقط من تحسين فهمنا لفيزياء البلازما الأساسية والعمليات الفيزيائية الفلكية، ولكن يمكننا أيضًا معرفة المزيد حول كيفية قيام النشاط الشمسي بتحريك الطقس الفضائي."
نفاثات صغيرة من المواد الهاربة من الغلاف الجوي الخارجي للشمس (مصدر الصورة: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team؛ شكر وتقدير: لاكشمي براديب شيتا، معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي، CC BY-SA 3.0 IGO)
رصد علماء الطاقة الشمسية نفاثات صغيرة الحجم وقصيرة العمر من الطاقة تخرج من الثقوب المظلمة في الغلاف الجوي الخارجي للشمس، أو الإكليل، لأول مرة.
يمكن أن توفر هذه ما يسمى بـ "picojets" الطاقة والمادة على شكل بلازما للرياح الشمسية، وهي تدفقات عالية السرعة من الغاز الساخن من الشمس والتي يمكن أن تملأ المساحات بين الكواكب.
تم ربط الرياح الشمسية بمصادر الثقب الإكليلي سابقًا، لكن كيفية نشوء تدفق هذه الجسيمات في المنطقة ظلت لغزًا. ولكن مع المعرفة الجديدة حول طائرات البيكوجيت، أصبح من الممكن حل اللغز أخيرًا. وشوهدت هذه الطائرات الصغيرة في صور الأشعة فوق البنفسجية الشديدة للشمس وهالة الشمس التي حصلت عليها المركبة الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، المركبة الشمسية المدارية.
وقال لاكشمي براديب تشيتا، رئيس طاقم الاكتشاف ورئيس فريق معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي، لموقع Space.com: "لقد تم رصد الطائرات بشكل عام في الهالة الشمسية سابقًا". "إن نفاثات البيكوفلر التي لاحظناها هي أصغر وأضعف نوع من النفاثات في الهالة الشمسية والتي لم يتم ملاحظتها من قبل."
طائرات Picojets صغيرة ولكنها تحتوي على كيس بلازما
وعلى الرغم من أن هذه الطائرات البيكوجيتية قد تكون صغيرة ولا تدوم أكثر من 60 ثانية، كما أشار تشيتا، إلا أنها لا تزال قوية في حد ذاتها.
وقال: "تشير البادئة "بيكو" إلى مقياس طاقة النفاثات. إن نفاثات البيكوفلر التي اكتشفناها أضعف من حيث الطاقة بمقدار تريليون مرة مقارنة بالتوهجات الكبيرة من الفئة X"، حيث تعد التوهجات من الفئة X أقوى التدفقات المتفجرة للشمس. .
وتابع: "لا يزال محتوى الطاقة في طائرة بيكوفلر واحدة تعيش لمدة دقيقة واحدة يساوي متوسط الطاقة التي يستهلكها حوالي 10000 أسرة في المملكة المتحدة على مدار عام كامل".
أوضح شيتا أن تردد البيكوجيت هو الذي لاحظه هو والفريق باستخدام جهاز التصوير بالأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUI) الخاص بمركبة Solar Orbiter بينما كانت المركبة الفضائية على بعد 31 مليون ميل (50 مليون كيلومتر) فقط من النجم. قادتهم دراسة هذه المعلمة إلى الاعتقاد بأن هذه النفاثات الصغيرة هي مصدر كبير للطاقة والمادة للرياح الشمسية.
لدى الفريق أيضًا فكرة عما يمكن أن يؤدي إلى إنشاء نفاثات بيكوجية في الثقوب الإكليلية، مشيرًا إلى إعادة الاتصال المغناطيسي باعتباره المحرك المحتمل لهذه الظاهرة. تشير إعادة الاتصال المغناطيسي، في هذه الحالة، إلى كسر وإعادة توصيل خطوط المجال المغناطيسي التي تؤدي في النهاية إلى إطلاق كمية هائلة من الطاقة المخزنة. في الواقع، يعد هذا النشاط عملية أساسية للنجوم.
وقال شيتا: "يعتقد أن إعادة الاتصال المغناطيسي هي، بطبيعتها، عملية متقطعة للغاية. ومثل هذه العملية هي بعد ذلك مرشح مناسب لتفسير التدفقات المتقطعة لنفاثات البيكوفلير". "تكشف ملاحظاتنا عن القاعدة المتقطعة للرياح الشمسية من خلال التقاط نفاثات البلازما المدفوعة بإعادة الاتصال إلى أصغر نطاقات قابلة للحل حاليًا تبلغ حوالي 124 ميلًا (200 كم) في الهالة الشمسية. ونتوقع أنه لا يزال هناك نفاثات أصغر لا يمكننا حلها". في اللحظة."
وأوضح شيتا أيضًا أن النتائج التي توصل إليها الفريق قدمت مفاجأة واحدة على الأقل، وهي أن هذه النفاثات الصغيرة كانت موجودة حتى في أحلك مناطق الثقوب الإكليلية.
وأوضح شيتا: "يتم الحفاظ على الثقوب الإكليلية بواسطة المجالات المغناطيسية المفتوحة للشمس. عادة، تعود المجالات المغناطيسية إلى سطح الشمس، ولكن في مناطق المجال المفتوح هذه، تمتد خطوط القوة إلى الفضاء بين الكواكب". "يتسرب الغاز المتأين بحرية، ويبدو الإكليل هنا أكثر قتامة مقارنة بالمناطق المحيطة المليئة بالمجالات المغناطيسية المغلقة التي تحبس البلازما الساخنة وبالتالي تظهر أكثر سطوعا.
"لقد فوجئنا بسرور باكتشاف تدفقات بيكوفولر خافتة حتى في الأجزاء" غير النشطة "وبالتالي" الأكثر قتامة "من الثقوب الإكليلية المرصودة."
سيواصل الفريق الآن مراقبة الثقوب الإكليلية وغيرها من المصادر المحتملة للرياح الشمسية باستخدام Solar Orbiter لفهم ظواهر مثل التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية والرياح الشمسية ككل بشكل أفضل.
يمكن أن تساعد هذه الملاحظات في نهاية المطاف في حل أحد الألغاز الأكثر إلحاحًا المحيطة بالشمس - لماذا يكون غلافها الجوي الخارجي، الإكليل، أكثر سخونة بآلاف المرات من سطحها على الرغم من كونه أبعد عن مصدر الحرارة النجمية، الفرن النووي الموجود في قلب شمسنا .
وخلص شيتا إلى أن "المهمات الشمسية الجديدة والقادمة كلها موجهة لمراقبة وفهم هذه العمليات المغناطيسية صغيرة الحجم أثناء العمل بشكل أفضل". "بعد ذلك لن نتمكن فقط من تحسين فهمنا لفيزياء البلازما الأساسية والعمليات الفيزيائية الفلكية، ولكن يمكننا أيضًا معرفة المزيد حول كيفية قيام النشاط الشمسي بتحريك الطقس الفضائي."
