Solar plasma Cells

صور حديثة تكشف أسرار مهمة عن الشمس والطقس الفضائي


Solar plasma Cells

مركز قطر لعلوم الفضاء والفلك: سلمان بن جبر آل ثاني

بدعم من مؤسسة العلوم الوطنية في الولايات المتحدة الأمريكية أستطاع مرصد دانيال إينوي الشمسي من التقاط أول صورة عبر التاريخ تكشف عن تفاصيل غير مسبوقة لسطح الشمس باستخدام التلسكوب المخصص لرصد الشمس، وهي معلومات غاية في الأهمية للكشف عن أسرار الشمس وكيفية انتقال الطاقة من باطن الشمس وتأثيرها في الفضاء بين الشمس والكواكب السيارة الذي يسمى الطقس الفضائي Space weather. التقطت الصور النادرة للشمس وهي أكثر الصور دقة لسطح الشمس على الإطلاق، ويمكننا من هذه الصورة أن نرى ميزات صغيرة يصل قطرها إلى 30 كيلومتر لأول مرة على الإطلاق، وتكشف نمطا من الغاز المضطرب “المغلي” الذي يغطي الشمس بأكملها، والأشكال التي تشبه الخلية -كل منها بحجم ولاية تكساس -هي علامة على حركات عنيفة تنقل الحرارة من داخل الشمس إلى سطحها.Solar plasma Cells

 وترتفع المادة الشمسية الساخنة (البلازما) في المراكز الساطعة للخلايا، وتبرد ثم تغرق تحت السطح في الممرات المظلمة في عملية تعرف باسم الحمل الحراري convection في هذه الجيوب المعتمة، يمكننا كذلك رؤية العلامات الصغيرة اللامعة للحقول المغناطيسية بشكل لم يسبق له مثيل، ويُعتقد أن هذه البقع اللامعة تدفع الطاقة إلى الطبقات الخارجية للغلاف الجوي الشمسي التي تسمى الهالة Corona قد تكون هذه البقع اللامعة هي السبب في أن حرارة الهالة الشمسية تزيد عن مليون درجة. تؤثر النشاطات الشمسية المعروفة باسم الطقس الفضائي على الأنظمة والتكنولوجيا على الأرض، فيمكن أن تؤثر الجسيمات المغناطيسية على الرحلات الجوية وتعطيل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية وتسبب في انقطاع شبكات الطاقة، مما يسبب انقطاع التيار الكهربائي لفترة طويلة وتعطيل تقنيات تحديد الموقع الجغرافي GPS. وقال فرانس كوردوڤا   France Cordova مدير التلسكوب الشمسي: منذ أن بدأنا العمل بهذا التلسكوب الأرضي الموجود على إحدى قمم جبال جزر الهاواي، انتظرنا بفارغ الصبر الصور الأولى الأكثر Solar plasma Cellsتفصيلاً عن الشمس حتى الآن. والتي ستمكننا من تحديد الحقول المغناطيسية داخل هالة الشمس، حيث تحدث فيها الانفجارات الشمسية التي يمكن أن تؤثر على الحياة على الأرض، وسوف يعمل التلسكوب على تحسين فهمنا لما يحرك الطقس الفضائي ويساعد المتنبئين في النهاية على التنبؤ بشكل أفضل بالعواصف الشمسية.

الشمس هي أقرب النجوم لدينا وتعتبر مفاعل نووي عملاق يحرق حوالي 5 ملايين طن من وقود الهيدروجين كل ثانية، وهي تشتعل منذ حوالي 5 مليارات سنة وسوف تستمر لمدة 4,5 مليار سنة أخرى من عمرها حسب التقديرات العلمية، وتنتشر الطاقة على شكل أشعة وجسيمات أوليه في الفضاء وفي كل الاتجاهات، والنسبة البسيطة منها تضرب غلاف الأرض وتجعل الحياة ممكنة. وفي خمسينيات القرن العشرين الماضي اكتشف العلماء أن الرياح الشمسية تهب من الشمس إلى أطراف النظام الشمسي، وأنها مرتبطة لأول مرة بحياتنا داخل جو الشمس، لكن العديد من عمليات الشمس الأكثر حيوية لا تزال تربك العلماء. إن فهم أفضل للكوارث المحتملة سيمكن الحكومات والمرافق من الاستعداد بشكل أفضل لأحداث الطقس في الفضاء التي لا مفر منها في المستقبل، فمن المتوقع أن يحدث التنبيه بالتأثيرات المحتملة في وقت مبكر -بما يصل إلى 48 ساعة قبل الموعد المحدد بدلاً من المعيار الحالي وهو حوالي 48 دقيقة، وسوف يتيح ذلك مزيدًا من الوقت لتأمين شبكات الطاقة والبنية التحتية الحيوية ووضع الأقمار الصناعية في الوضع الآمن.





في الشمسي الأيونات تتحرك بسرعة اعلى من الذرات عند حافة الشمس


مركز قطر لعلوم الفضاء والفلك: سلمان بن جبر آل ثاني

لاحظ باحثون في جامعة غوتينغن ومعهد علم الفلك في باريس أن الايونات تتحرك بسرعة أعلى من الذرات في تيارات الغاز الشمسية القريبة من حافة الشمس، وفقا لنتائج الدراسة المنشورة في مجلة الفيزياء الفلكية. كما هو معروف في الفيزياء الفلكية، تلعب “الحالة الرابعة” للمادة دورا مهما، بصرف النظر عن الحالة الصلبة والسائلة والغازية، هناك أيضا “البلازما” Plasma مما يعني تراكم الذرات التي فقدت إلكترونات بالصدفة من خلال التصادم أو الإشعاع عالي الطاقة، وبالتالي تصبح أيونات.

وتخضع هذه الأيونات لقوى مغناطيسية لا تؤثر على ا

لذرات المحايدة كهربائيًا. إذا لم يكن هناك الكثير من الاصطدامات في البلازما، يمكن أن يتدفق كلا النوعين من الجسيمات بشكل مستقل عن بعضها البعض. لقد نجح الباحثون الآن في مراقبة ظواهر الفيزياء في مثل هذه “البلازما المؤينة جزئيا دون توازن التأثير” في مجاري غاز الشمس، والنتيجة انه في السحب فوق حافة الشمس والمعروفة أيضا باسم الشواظ أو الوهج الشمسي   prominences تتحرك أيونات عنصر السترونشيوم strontium أسرع بنسبة 22 في المائة من ذرات الصوديوم، وبعد 16 ساعة كانت الأيونات أسرع بنسبة 11 في المائة فقط.

يقول الدكتور إبرهارد وير من جامعة غوتينغن رئيس الفريق العلمي: من الواضح أن ذرات الصوديوم المحايدة كانت تحمل بقوة أكبر من أيونات السترونشيوم، وقد يكون سبب ذلك زيادة كثافة الجسيمات مما يزيد من احتمال التأثير، بالإضافة إلى ذلك، كان يمكن أن يتغير سلوك التدفق في 16 ساعة.

تتحرك الأيونات الأسرع في تزامن مع تذبذب الحقول المغناطيسية، وهذا يحافظ على الصدارة في التعليق على الرغم من جاذبية الشمس، وتتسبب الحركات في طبقات الشمس العميقة في تقلب خطوط القوة المغناطيسية. تتبع الأيونات على الفور انعكاس اتجاه التذبذب، في حين يتعين على الذرات المحايدة إعادة توجيه نفسها بشكل متكرر إلى الأيونات.

يخطط الباحثون الآن للبحث المنهجي عن الشواظ الشمسي مع التذبذبات المناسبة التي يمكن قياسها على مدى فترة زمنية أطول.