ستنقل مركبة فضائية جديدة سيتم إطلاقها هذا الأسبوع صور فيديو عالية الجودة للشمس

القمر الصناعي SDO - وهو اختصار باللغة الإنجليزية للمرصد الشمسي الديناميكي المقرر إطلاقه في 9 فبراير 2010 من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا. تم تصميم SDO لتتبع تقلبات الشمس.

لعدة سنوات استحوذت فكرة غير عادية على المجتمع الفلكي. تتعارض هذه الفكرة مع المدرسة الفكرية القديمة التي تثير تفكير العلماء، وخاصة علماء المناخ. تشرح ليكا جوهانثاكورتا من مقر ناسا في واشنطن أن الشمس هي نجم متغير.

القيد الوحيد هو العين البشرية. لقد اخترقت التلسكوبات والمركبات الفضائية الحديثة التي درست الشمس إلى ما وراء عباءة الشمس الساطعة ووجدت دوامة من الفوضى التي لا يمكن التنبؤ بها. تنفجر التوهجات الشمسية بقوة مليون قنبلة ذرية، وسحب من الغاز الممغنط كبيرة بما يكفي لتبتلع كوكبًا، وتتفكك وتخرج من سطح الشمس. تنفث الثقوب الموجودة في الغلاف الجوي للشمس غازات بسرعة ملايين الكيلومترات في الساعة مما يؤدي إلى خلق الرياح الشمسية. وكل هذه ظواهر يمكن أن تحدث في يوم واحد.

على مدى فترات زمنية طويلة تمتد لعقود ومئات السنين، يتزايد نشاط الشمس ويتضاءل بمعدل معقد لم يفهمه الباحثون بشكل كامل بعد. "الإيقاع" الأكثر شيوعًا هو دورة البقع الشمسية التي تبلغ 11 عامًا والتي توصف بأنها عملية منتظمة تعمل كالساعة. في الواقع، يبدو أن هذه الآلية لديها عقل خاص بها.

يقول جوهانثاكورتا: "لم تمر حتى 12 عامًا". "وتتراوح مدة الدورة بين 9 و12 سنة. تكون بعض الدورات مكثفة، مع وجود كميات كبيرة من البقع الشمسية واللهب. والبعض الآخر معتدل مع نشاط شمسي قليل. وفي القرن السابع عشر، خلال الفترة المعروفة بالحد الأدنى لماوندر، يبدو أن الدورة قد توقفت تمامًا لمدة سبعين عامًا تقريبًا ولا أحد يعرف السبب.

ومع ذلك، ليس من الضروري الذهاب إلى هذا الحد في الوقت المناسب للعثور على أمثلة على عدم القدرة على التنبؤ بهذه الدورة. حاليا تصعد الشمس ببطء من أدنى مستوى لها في القرن الماضي والذي لم يتوقعه أحد. يقول ديفيد هاثاواي، خبير البقع الشمسية من مركز مارشال الفضائي في هانتسفيل، ألاباما: "لقد فاجأتنا شدة الحد الأدنى من الطاقة الشمسية في الفترة 2008-2009". "إنه يسلط الضوء على المدى الذي لا يزال يتعين علينا قطعه للتنبؤ بالنشاط الشمسي بنجاح."

وهذه مشكلة لأن المجتمع البشري معرض بشدة للتوهجات الشمسية. يعتمد الإنسان المعاصر على شبكة من الأنظمة المترابطة ذات التقنية العالية في الحياة اليومية الأساسية. شبكات نقل الكهرباء، الملاحة عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، الرحلات الجوية، الخدمات المالية، الاتصالات اللاسلكية في أوقات الطوارئ - كل هذه من المحتمل أن تتأثر بالنشاط القوي للشمس. ووفقاً لدراسة أجرتها الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة في عام 2008، فإن عاصفة تتكرر مرة واحدة كل قرن من الممكن أن تتسبب في أضرار اقتصادية أعظم عشرين مرة من الأضرار التي يسببها إعصار كاترينا.

وقالت عالمة الفضاء جوديث لين من المرصد البحري في واشنطن: "إن فهم هذا التباين أمر بالغ الأهمية". "إن أسلوب حياتنا الحديث يعتمد على ذلك."

وهنا يأتي دور القمر الصناعي SDO في الصورة - وهو اختصار باللغة الإنجليزية للمرصد الشمسي الديناميكي المقرر إطلاقه في 9 فبراير 2010 من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا. تم تصميم SDO لتتبع تقلبات الشمس، على عكس البعثات الشمسية السابقة. وسوف تراقب الشمس بشكل أسرع وأعمق وستقدم تفاصيل أكثر من المهام السابقة، وتكسر قيود الجدول الزمني وتوضح التفاصيل التي كانت مفقودة حتى الآن في فيزياء الطاقة الشمسية.

http://www.youtube.com/watch?v=-a1qjxYN2v0

في الفيديو، المجال المغناطيسي لعاصفة شمسية على وشك الانفجار. سوف يقوم SDO بالتقاط مثل هذه الصور، ولكن بجودة أفضل بكثير - باستخدام كاميرا أقوى بعشر مرات من الكاميرا عالية الدقة، وسوف ينقل صورًا مشرقة ومفصلة بما يكفي لملء شاشة IMAX.

يعتقد جوهانثاكورتا أن SDO سيحدث ثورة في الطريقة التي نرى بها الشمس. تبدأ الثورة بالتصوير فائق السرعة. سيقوم SDO بتسجيل صور للشمس بجودة IMAX كل عشر ثوانٍ وسيستخدم مجموعة من التلسكوبات واسعة الطيف تسمى Atmospheric Imaging Assembly (AIA). وبالمقارنة، كان المشاهدون السابقون يلتقطون صورة واحدة كل بضع دقائق بدقة مشابهة لتلك التي نراها اليوم على الإنترنت، وليس في صالة السينما. ويعتقد الباحثون أن الكاميرات عالية السرعة الخاصة بـ SDO سيكون لها تأثير على فيزياء الطاقة الشمسية بنفس الطريقة التي ساهم بها التصوير التقليدي عالي السرعة في تطوير العديد من العلوم في القرن التاسع عشر.

لن يتوقف SDO عند سطح الشمس. يمكن لنظام التصوير المغناطيسي الهليوسيزمي (HMI) النظر بعمق إلى الشمس وتمييز ديناموها. الدينامو الشمسي عبارة عن شبكة من تيارات البلازما الموجودة تحت الأرض والتي تخلق مجالًا مغناطيسيًا قويًا ومتفجّرًا في بعض الأحيان للشمس. ينظم هذا الدينامو جميع أنواع النشاط في الشمس - بدءًا من التوهجات الشمسية السريعة البرق وحتى الدورات البطيئة للبقع الشمسية.

يقول دين بيسنيل من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في ميريلاند: "إن فهم الأعمال الداخلية لدينامو الشمس كان منذ فترة طويلة بمثابة "الكأس المقدسة" للفيزياء الشمسية". "يمكن لـ HMI أخيرًا أن توفر لنا إمكانية الوصول إلى هذه المعلومات.

يختبئ هذا الدينامو تحت طبقة من الغاز الساخن يبلغ سمكها حوالي 200 ألف كيلومتر. يخترق SDO هذه الطبقة باستخدام تقنية معروفة لدى الجيولوجيين - علم الزلازل. بينما يدرس الجيولوجيون باطن الأرض باستخدام الموجات التي تسبب الزلازل، يدرس علماء الفيزياء الشمسية باطن الشمس باستخدام الموجات الصوتية الناتجة عن دوامة الشمس ذاتية الغليان. يكتشف HMI هذه الموجات، والتي يمكن للباحثين على الأرض تحويلها إلى صور مشرقة. يوضح باسنيل: "إن الأمر يشبه التقاط صورة بالموجات فوق الصوتية للأم الحامل". "يمكننا رؤية الطفل من خلال الجلد مباشرة."

إلى المقال على موقع ناسا