هل تم حل لغز البقع الشمسية المفقودة؟

الشمس حاليًا في أدنى مستويات نشاطها خلال المائة عام الماضية. كانت البقع الشمسية قليلة بشكل مدهش خلال العامين الماضيين. الآن، ولأول مرة، أصبح علماء الفيزياء الشمسية قادرين على فهم سبب تحرك التدفق تحت الأرض الذي يغذي البقع الشمسية ببطء في السنوات الأخيرة

وفي مؤتمر صحفي عقدته هذا الأسبوع الجمعية الفلكية الأمريكية في بولدر بولاية كولورادو، أعلن الباحثون أن التيارات النفاثة تحت الأرض تتحرك في عمق الشمس بشكل أبطأ من المعتاد، مما يزيد من ظاهرة غياب البقع الشمسية.

استخدمت راشيل هو وفرانك هي من المرصد الوطني للطاقة الشمسية (NSO) في توكسون بولاية أريزونا تقنية تُعرف باسم علم الزلازل الشمسية لاكتشاف وتتبع مسارات التيارات النفاثة على عمق أكثر من 7,000 كيلومتر تحت سطح الشمس. وأوضحوا أن الشمس تنتج تيارات نفاثة جديدة بالقرب من القطبين كل 11 عاما. تتحرك التيارات النفاثة ببطء من القطبين إلى خط الاستواء، وعندما يصل التيار النفاث إلى خط العرض الحرج وهو 22 درجة، تبدأ دورة جديدة من البقع الشمسية في الظهور.

وجد هيو وهيل أن التيارات المرتبطة بالدورة الشمسية التالية تتحرك بتكاسل وتستغرق ثلاث سنوات لتغطية نطاق يبلغ عشر درجات من خط العرض مقارنة بسنتين في الدورة السابقة. والآن وصل التيار أخيرًا إلى خط العرض الحرج، مما يبشر بعودة النشاط الشمسي في الأشهر والسنوات القادمة.

يقول هيل: "من المثير أن نرى ذلك، لأنه بمجرد وصول هذا التدفق البطيء إلى خط العرض الحرج، بعد مرور عام، نبدأ في رؤية مجموعات جديدة من البقع الشمسية تظهر".

كان الحد الأدنى الحالي للطاقة الشمسية طويلًا وعميقًا لدرجة أنه دفع العلماء إلى التكهن بأن الشمس قد تدخل فترة طويلة من عدم وجود أي نشاط للبقع الشمسية على الإطلاق، مما يذكرنا بالحد الأدنى لماندر في القرن الثامن عشر. هذه النتائج الجديدة تبدد الخوف. لا يزال الدينامو المغناطيسي الداخلي للشمس يعمل ولم تنكسر دورة البقع الشمسية.

ولأن هذه التيارات النفاثة تتدفق تحت سطح الشمس ولا يمكن ملاحظتها بشكل مباشر، فإن السنوات تتبع حركة التيارات باستخدام علم الزلازل الشمسية. ترسل الكتل التي تتحرك داخل الشمس موجات صادمة تتدفق داخل الشمس ولذلك تسمى "أوضاع p" (يأتي حرف P من كلمة ضغط). إنهم يدورون حول الجزء الداخلي من الشمس ويجعلونها ترن مثل الجرس العملاق. ومن خلال دراسة اهتزازات سطح الشمس يمكن تقدير ما يحدث بداخلها. ويستخدم الجيولوجيون تقنيات مماثلة لرسم خريطة لباطن الأرض.

في هذه الحالة، قام الباحثون بدمج البيانات من GONG والقمر الصناعي SOHO. Gong هو اختصار لـ "Global Oscillation Network Group". وهي عبارة عن شبكة من التلسكوبات المنتشرة في جميع أنحاء العالم وتقوم بقياس تقلبات الشمس. يقوم SOHO بإجراء قياسات مماثلة من الفضاء.

يقول دين بنسيل من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: "هذا اكتشاف مهم". "إنه يوضح كيف تشارك التدفقات داخل الشمس في تكوين البقع الشمسية وكيف يمكن للتيارات النفاثة أن تؤثر على توقيت الدورة الشمسية."

ومع ذلك، لا يزال هناك الكثير لنتعلمه. وقال فينسل: "نحن لا نفهم بالضبط كيف تؤدي التيارات النفاثة إلى تكوين البقع الشمسية". "ونحن لا نفهم تماما كيف يتم إنشاء التيارات نفسها." لحل هذه الألغاز وغيرها، تخطط وكالة ناسا لإطلاق القمر الصناعي لمرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية (SDO) هذا العام. وسيتم تجهيز هذا القمر الصناعي بأجهزة استشعار زلزالية شمسية تسمح له بمراقبة النشاط داخل الشمس بشكل أفضل بكثير من أي وقت مضى.

وقال فينسل إن أداة التصوير الزلزالي والمغناطيسي في SDO ستعمل على تحسين فهمنا لهذه التيارات الداخلية وغيرها من خلال توفير صور للقرص الشمسي بأكمله على أعماق متزايدة.

قد تساعد المراقبة المستمرة للتيارات النفاثة في الشمس الباحثين على القيام بشيء لم يعتقدوا أنه ممكن من قبل، وهو التنبؤ بدقة كبيرة بتطور الدورات الشمسية المستقبلية.

للحصول على معلومات على موقع ناسا