جت های پلاسمایی عامل بادهای خورشیدی هستند؟ ، اطلاعات تازه مدارگرد خورشیدی ناسا - مجله فازنما

به گزارش خبرنگاران و به نقل از ناسا اسپیس فلایت، اخیرا، مدارگرد خورشیدی آژانس فضایی اروپا (ESA) و ناسا مجموعه ای از جت های کوچک مواد را کشف نموده است که از جو بیرونی خورشید به بیرون پرتاب می شوند. این جت ها که پلاسما را با سرعت 100 کیلومتر در ثانیه پرتاب می نمایند، تنها 20 تا 100 ثانیه دوام می آورند و می توانند منبع باد خورشیدی باشند.

باد خورشیدی از پلاسما یا ذرات باردار تشکیل می گردد که در حال دور شدن هستند. همان طور که باد خورشیدی از خورشید دورتر می گردد، با هر چیزی که در مسیرش، مانند میدان مغناطیسی زمین، برخورد می نماید که در این مورد شفق قطبی مشهور را ایجاد می نماید. دانشمندان مدت هاست که درباره چگونگی ایجاد باد خورشیدی نظریه پردازی می نمایند، اما هرگز نتوانسته اند این ایده ها را تایید نمایند. با این حال، یافته های اخیر مدارگرد خورشیدی در نهایت ممکن است پاسخی را در اختیار دانشمندان قرار دهد که برای دهه ها در جستجوی آن بوده اند.

خورشید دارای بسیاری از ویژگی های شدید و منحصربه فرد است که دانشمندان را برای دهه ها سرگردان نموده است. باد خورشیدی یکی از بارزترین و اساسی ترین ویژگی های خورشید است. در واقع، علل بالقوه باد خورشیدی نقطه کانونی هزاران مطالعه هلیوفیزیکی بوده است.

مدارگرد خورشیدی در فوریه 2020 با موشک اطلس V از فلوریدا پرتاب شد. تنها چند ماه بعد، فضاپیما نزدیک ترین تصاویری را که تا آن موقع از خورشید گرفته شده بود، ارسال کرد و از آن موقع اطلاعاتی را در اختیار دانشمندان قرار داده که به آن ها اجازه می دهد خورشید و روش هایی را که بر زندگی ما روی زمین و منظومه شمسی به عنوان یک کل تاثیر می گذارد، درک نمایند.

کشف اخیر مدارگرد خورشیدی از جت های پلاسما با استفاده از ابزار تصویرگر فرابنفش افراطی (EUI) فضاپیما انجام شد. در 30 مارس 2022، EUI از قطب جنوب خورشید در کانال فرابنفش شدید تصویرساز با وضوح بالا تصویربرداری کرد و داده ها را برای تجزیه و تحلیل به زمین فرستاد. این تصاویر در طول موج 17.4 نانومتر گرفته شده اند.

در این تصاویر، دانشمندان به سرعت متوجه گروهی از ویژگی های کوچک، ضعیف و ظاهرا کوتاه مدت شدند که بعدا معلوم شد که جت های پلاسما در جو بیرونی خورشید هستند. تجزیه و تحلیل بیشتر تصاویر نشان داد که جت های پلاسما ناشی از بیرون راندن پلاسما از داخل جو خورشید است. در سراسر میدان مغناطیسی خورشید، ساختارهای مغناطیسی به نام سوراخ های تاجی وجود دارد. این ساختارها جایی هستند که مناطقی از میدان مغناطیسی به سمت خورشید بر نمی گردند و در عوض به سمت منظومه شمسی توسعه می یابند. دانشمندان مدت هاست می دانند که سوراخ های تاجی با بخش قابل توجهی از بادهای خورشیدی مرتبط هستند. پلاسما می تواند در امتداد خطوط میدان مغناطیسی باز در سوراخ های تاجی جریان یابد و باد خورشیدی ایجاد کند.

چگونه پلاسما به سوراخ های تاجی پرتاب می گردد؟ برای دهه ها، دانشمندان تصور می کردند که گرمای شدید تاج، یا جو بیرونی خورشید، باعث انبساط و انقباض طبیعی آن می گردد. هنگامی که تاج منبسط می گردد، پلاسمای درون آن به وسیله خطوط مغناطیسی سوراخ های تاجی فرار می نماید، که می تواند منبع پلاسما را در باد خورشیدی شرح دهد.

جت های پلاسمایی کشف شده به وسیله مدارگرد خورشیدی در داخل یک حفره تاجی در قطب جنوب خورشید قرار دارند. اگر این جت ها تامین نماینده سوخت باد خورشیدی باشند، کشف جت های پلاسما مستقیما این فرض دانشمندان را که باد خورشیدی تنها به وسیله جریان پیوسته پلاسما به فضا فراوری می گردد، به چالش می کشد.

آندری ژوکوف، یکی از نویسندگان این تحقیق از رصدخانه سلطنتی بلژیک گفت: یکی از نتایج این است که این جریان تا حد زیادی غیر یکنواخت است. حضور جت ها در همه جا نشان می دهد که باد خورشیدی ممکن است از سوراخ های تاجی سرچشمه بگیرد.

اگرچه این جت های پلاسما می توانند منبع باد خورشیدی باشند، اما هر جت کوچک است و انرژی زیادی ندارد. پرانرژی ترین جت ها حتی کمتر از نانوشعله ها هستند که به عنوان کم انرژی ترین در بین همه پدیده های تاجی شناخته می شوند. خود شعله های نانویی حدود یک میلیارد برابر کمتر از شعله های X، پرانرژی ترین پدیده های تاجی هستند. جت های پلاسما در قطب جنوب خورشید تقریبا هزار بار کمتر از شعله های نانوانرژی هستند.

با توجه به میزان جت های پلاسما در قطب جنوب، دانشمندان بر این باورند که این جت ها میزان قابل توجهی از موادی را که در بادهای خورشیدی یافت می گردد، خارج می نمایند. با این حال، تمام مواد باد خورشیدی به وسیله جت ها به بیرون پرتاب نمی شوند، بنابراین این احتمال وجود دارد که رویدادهای تاجی کوچک تر و مکررتری که انرژی باد خورشیدی را تامین می نمایند، وجود داشته باشد.

دیوید برگمانز، محقق اصلی ابزار EUI از رصدخانه سلطنتی بلژیک، گفت: من فکر می کنم یافتن چیزی روی دیسک که مطمئنا به باد خورشیدی یاری می نماید، گام مهمی است. در حالی که مشاهدات اخیر مدارگرد خورشیدی چیزهای زیادی را در خصوص پدیده های تاجی در قطب جنوب خورشید نشان داده است، اما قبلا فقط از یک زاویه عکس می گرفت. در حال حاضر، مدارگرد خورشیدی به دور استوای خورشید می چرخد و می تواند نتایج بهتری ارائه دهد.

بیشتر بخوانید:

• عکس | تصویر نو جیمزوب از ابرنواختر معروف | این تصویر چه اطلاعات تازه ای می دهد؟

مقدار گیری بعضی از ویژگی های این جت های کوچک در حال حاضر سخت است، اما در چند سال آینده، ما آن ها را از هر تلسکوپ یا رصدخانه دیگری، از منظری متفاوت خواهیم دید، و این تصاویر در کنار هم اطلاعات بهتری به ما می دهند.