كان إطالة الدورة الشمسية بسبب التغيرات في حزام ناقل البلازما الخاص بالشمس

وذلك بحسب دراسة أجراها باحثون في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي بالولايات المتحدة، أرادوا معرفة سبب بقاء الشمس هادئة لفترة طويلة ولم تبدأ في الاستيقاظ إلا مؤخرًا.

يشير تحليل جديد للدورة الشمسية الأطول من المعتاد والتي انتهت في عام 2008 إلى أن أحد أسباب زمن الدورة يمكن أن يكون تمدد الحزام الناقل للطاقة الشمسية، وهو تيار من البلازما يدور بين خط الاستواء والقطبين. ومن المفترض أن تساعد النتائج العلماء على فهم أفضل للعوامل التي تتحكم في توقيت الدورات الشمسية، مما قد يؤدي إلى تنبؤات أفضل.

أجرى الدراسة ماوسومي ديكاباتي، وبيتر جيلمان، وجوليانا دي توما، وجميعهم من مرصد خطوط العرض العليا التابع للمركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي (NCAR)، وروجر أولريش من جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس. تم نشر المقال في 30 يوليو في رسائل الأبحاث الجيوفيزيائية.

تمر الشمس بدورات تدوم حوالي 11 عامًا، والتي تشمل مراحل يزداد فيها النشاط المغناطيسي، والمزيد من البقع الشمسية وكذلك المزيد من التوهجات الشمسية مقارنة بالمراحل التي يقل فيها النشاط. يمكن أن يؤثر مستوى النشاط الشمسي على أنظمة الملاحة والاتصالات على الأرض. ومن المثير للدهشة أن الدورة الشمسية 23، التي انتهت في عام 2008، استمرت لفترة أطول من الدورات السابقة، مع مرحلة طويلة من النشاط المنخفض الذي كافح العلماء لتفسيره.

يشير تحليل NCAR الجديد إلى أن أحد أسباب الدورة الطويلة قد يكون التغيرات في الحزام الناقل للشمس. تمامًا مثل التيارات المحيطية العالمية للأرض التي تنقل الماء والحرارة حول الأرض، تمتلك الشمس حزامًا ناقلًا حيث تتدفق البلازما عبر السطح باتجاه القطبين، ثم تغوص وتعود نحو خط الاستواء، حاملة التدفق المغناطيسي على طول الطريق.

يقول ديكباتي: "إن مفتاح تفسير المدة الطويلة للدورة 23 باستخدام نموذج الدينامو الخاص بنا هو ملاحظة حزام ناقل طويل بشكل استثنائي في هذه الدورة". "ترى نظرية الحزام الناقل أن النطاقات الأقصر كما لوحظ في الدورة 22 يجب أن تكون أكثر شيوعًا في الشمس."

تظهر القياسات الحديثة التي جمعها وحللها أولريش وزملاؤه أنه في الدورة الشمسية 23، وصل تدفق البلازما باتجاه القطب إلى القطبين، بينما في الدورة الشمسية السابقة توقف التدفق باتجاه خط الاستواء عند خط عرض 60 درجة. علاوة على ذلك، ونتيجة لقانون حفظ الكتلة، كان التدفق العكسي أبطأ في الدورة 23 منه في الدورات السابقة.

في ورقتهم البحثية DiCapati، استخدم جيلمان ودي توما المحاكاة لنمذجة حزام ناقل البلازما خلال الدورة الشمسية. ووجد الباحثون أنه كلما زاد طول الحزام الناقل وكان مكون العودة أبطأ، كلما طالت الدورة الشمسية، كما في حالة الدورة 23.

يقول أولريش: "تسلط هذه الدراسة الضوء على أهمية مراقبة وتحسين قياس تدفق البلازما الشمسية". "من أجل تحسين التنبؤات بالدورة الشمسية، نحتاج إلى بذل جهد قوي لفهم الأنماط واسعة النطاق لحركة البلازما في الشمس.

لإشعار الباحثين