أعلى دقة في التاريخ.. علماء يلتقطون صورا غير مسبوقة لسطح الشمس
أعلى دقة في التاريخ.. علماء يلتقطون صورا غير مسبوقة لسطح الشمس
نجح فريق من العلماء في التقاط أعلى صور ومقاطع فيديو دقة لسطح الشمس على الإطلاق، إذ كشفوا عن تفاصيل غير مسبوقة تساعد في فهم الظواهر التي تقف وراء أقوى العواصف الشمسية.
باستخدام تلسكوب «إن إس إف إينوي» الشمسي (NSF Inouye Solar Telescope) في هاواي، والذي يُعد أقوى تلسكوب شمسي في العالم، أظهرت الصور منطقة مضطربة مغناطيسيًا على حافة بقعة شمسية باردة ضمن الطبقة الخارجية المرئية للشمس، نقلًا عن «وكالة ناسا».
وبالاعتماد على محاكاة متقدمة، تمكن الباحثون من رصد ظاهرة للمرة الأولى بشكل مباشر، تُعرف باسم عدم استقرار «كلفن-هيلمهولتز» (Kelvin-Helmholtz Instability - KHI)، وهي دوامات صغيرة من البلازما تتشكل عندما تتحرك طبقتان من السوائل أو الغازات بسرعات مختلفة، فتظهر على هيئة دوامات تشبه الدوامات المائية.
ونشرت نتائج الدراسة في دورية Nature العلمية، حيث أكد الباحثون أن هذا هو أول رصد واضح وغير قابل للالتباس لهذه الظاهرة على سطح الشمس.
ويرى العلماء أن هذه الدوامات تكون المفتاح لفهم كيفية نشوء أكثر الظواهر الشمسية عنفًا، مثل التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية، التي يمكن أن تطلق كميات هائلة من الإشعاع والجسيمات المشحونة نحو الفضاء، وتؤثر في الأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات والملاحة عبر الأقمار الصناعية (GPS) وشبكات الكهرباء على الأرض.
وأوضحت جاكلين كين، مديرة البرامج في المرصد الشمسي الوطني الأمريكي، أن رؤية هذه الدوامات الدقيقة ظلت مستحيلة لعقود، إلا أن المرآة العملاقة للتلسكوب، التي يبلغ قطرها أربعة أمتار، إلى جانب أحدث الأنظمة البصرية، وفرت القدرة على رصد هذه التفاصيل للمرة الأولى.
وقارن الباحثون الصور التي التقطها التلسكوب بنتائج محاكاة حاسوبية متخصصة، ووجدوا عشرات الدوامات المتشابهة في كل من الصور الحقيقية والنماذج الرقمية، ما عزز دقة المحاكاة وساعد على تفسير كيفية تشكل هذه الظاهرة.
وكشفت الدراسة أن السطح المضطرب للشمس يتفاعل باستمرار مع البنى المغناطيسية، ما يؤدي إلى تحرك طبقات البلازما بسرعات مختلفة، وهو ما يخلق الظروف المناسبة لتكوين دوامات كلفن هيلمهولتز.
وأشار الدكتور ديفيد بوبولتز، نائب مدير المرصد الشمسي الوطني، إلى أن هذا الاكتشاف يمثل خطوة كبيرة إلى الأمام في فهم ديناميكيات البلازما الشمسية والنجمية، وسيفتح الباب أمام اكتشافات جديدة في المستقبل.
ويعتقد الباحثون أن هذه الدوامات قد تكون أيضًا السبب في التواء خطوط المجال المغناطيسي للشمس، وهي العملية التي تؤدي إلى تراكم الطاقة قبل إطلاقها في صورة انفجارات شمسية هائلة.
كما تساعد في تفسير لغز قديم يتعلق بارتفاع حرارة الهالة الشمسية إلى أكثر من مليون درجة كلفن، رغم أن سطح الشمس أبرد بكثير، ورغم أهمية هذا الإنجاز، يؤكد العلماء أن فهم الآلية الكاملة لهذه الظاهرة لا يزال يحتاج إلى مزيد من الدراسات والرصد المستمر.
ما هي العواصف الشمسية؟
تنقسم الظواهر الشمسية التي قد تؤثر في الأرض إلى أربعة أنواع رئيسية:
- التوهجات الشمسية:
انفجارات قوية في الغلاف الجوي للشمس تطلق إشعاعات تصل إلى الأرض خلال دقائق.
- الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CME):
سحب ضخمة من البلازما والمجالات المغناطيسية قد تتجه نحو الأرض مسببة عواصف جيومغناطيسية.
- الرياح الشمسية السريعة:
تيارات من الجسيمات تنطلق من ثقوب في الغلاف الشمسي وقد تؤثر في المجال المغناطيسي للأرض.
- الجسيمات الشمسية عالية الطاقة:
جسيمات مشحونة تنتقل على طول خطوط المجال المغناطيسي ويمكن أن تؤثر في الأقمار الصناعية ورواد الفضاء.
كيف تؤثر العواصف الشمسية على الأرض؟
وتتسبب العواصف الشمسية القوية في:
- تعطيل الأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات.
- التأثير في إشارات الملاحة عبر الأقمار الصناعية (GPS).
- تشويش موجات الراديو.
- إحداث اضطرابات في شبكات الكهرباء، وقد تؤدي في الحالات الشديدة إلى انقطاع واسع للتيار الكهربائي.
- زيادة نشاط ظاهرة الشفق القطبي نتيجة العواصف الجيومغناطيسية.
