من المعتاد تسمية هذه الظاهرة باسم "Spicules"، وهي في الواقع دفقات من الغاز أو البلازما تُدفع للأعلى من الغلاف الجوي السفلي للشمس، ثم تُطلق إلى الغلاف الجوي العلوي.
معهد التكنولوجيا المتقدمة في بالو ألتو، ترجمة ألون زئيفي
في عام 1877، اكتشف الرجل العلمي لأول مرة الطائرات الأسرع من الصوت التي تندلع بانتظام من الشمس، ومنذ ذلك الحين كان سبب وجودها لغزا. واليوم، تمكنت مجموعة بحثية من علماء الفيزياء الشمسية من تحقيق نتائج مبهرة فيما يتعلق بهذه الطائرات، وذلك بفضل التكنولوجيا الحديثة.
ومن المعتاد أن نسمي هذه الظاهرة "Spicules"، وهي في الواقع نفاثات من الغاز أو البلازما مدفوعة للأعلى من الغلاف الجوي السفلي للشمس، الكروموسفير. يتم إطلاقها في الغلاف الجوي أو الهالة الشمسية (الهالة الشمسية) بسرعة حوالي 80,450 كيلومترًا في الساعة، وتصل إلى أقصى ارتفاع يبلغ 4,827 كيلومترًا فوق السطح في أقل من خمس دقائق. في أي لحظة هناك أكثر من 100 طائرة في الغلاف الجوي السفلي للشمس. وما زالت غير مفسرة، ويرجع ذلك أساسًا إلى صعوبة مراقبة الأجسام بهذه الدورة السريعة (حوالي 5 دقائق) والأبعاد الصغيرة نسبيًا (قطرها حوالي 480 كيلومترًا).
ويقول الدكتور بارت دي بونتيو، أحد أبرز الباحثين في الدراسة وعالم فيزياء الطاقة الشمسية في مختبر لوكهيد مارتن للطاقة الشمسية والفيزياء الفلكية (التابع لمركز التكنولوجيا المتقدمة في بالو ألتو، كاليفورنيا): "لقد كان الأمر ضروريًا للغاية للبحث ، والذي يحاول فهم كيفية عمل "Spicules"، على إسناد المعلومات من المصدرين الرئيسيين - 2) ثلاثة تلسكوبات فضائية/شمسية أنتجت بيانات قيمة وصورًا بأعلى دقة على الإطلاق: SOHO (القمر الصناعي للمرصد الشمسي والغلاف الشمسي)، والتي ركزت على سطح الشمس، والتلسكوب السويدي SST (التلسكوب الشمسي السويدي) وTRACE (المنطقة الانتقالية والقمر الصناعي Coral Explorer) اللذان ركزا معًا على النفاثات الموجودة في الغلاف الجوي السفلي للشمس؛ 1) النماذج الحاسوبية التي تهدف إلى توفير الحلقة المفقودة بين الملاحظات المختلفة التي تجريها التلسكوبات".
ويقول البروفيسور روبرتوس إاردلي فان سيبنبورجن، وهو باحث رئيسي آخر وأستاذ الرياضيات التطبيقية في جامعة شيفيلد في المملكة المتحدة: "بفضل سلسلة من الصور الملتقطة في وقت واحد من كل من SST وTRACE، وجدنا أن النفاثات غالبًا ما تحدث بشكل دوري". ، عادة كل حوالي خمس دقائق في نفس المنطقة. وقمنا ببناء نموذج حاسوبي يحاكي الغلاف الجوي للشمس، لنبين أن دورية "البقع" ناتجة عن موجات صوتية تنشأ على سطح الشمس ولها نفس مدة دورة النشاط البالغة خمس دقائق.
وهذه الموجات الصوتية الموجودة على سطح الشمس تضعف في أغلب الأحيان حتى قبل وصولها إلى الغلاف الجوي للشمس. ومن ناحية أخرى، وجد العلماء دي بونتيو وإياردلي وطالبهم ستيوارت جيمس، أنه في ظل ظروف معينة، تتمكن الموجات الصوتية من اختراق "منطقة التخميد" والتسرب إلى الغلاف الجوي. وفقًا للنموذج الذي قمنا ببنائه، بعد تسرب الموجات الصوتية، فإنها تصبح موجات صدمية (موجات صدمية) تدفع المادة إلى الأعلى وبالتالي تخلق نفثًا/شويكة.
أجرى دي بونتيو وزملاؤه قياسات عملية للموجات ونقاط الماء على سطح الشمس، وأدخلوا النتائج التي حصلوا عليها في النموذج الحاسوبي للغلاف الجوي للشمس. وتفاجأ العلماء بسرور عندما تنبأ النموذج بدقة كبيرة بأوقات ظهور نفاثات الغاز، مما أتاح مراقبة مركزة للشمس بمساعدة SST و TRACE.
قد تؤدي النتائج التي توصلوا إليها إلى فهم أعمق لمسألة كيفية دفع المادة إلى الخارج داخل هالة الشمس لإنتاج الرياح الشمسية، وهي عبارة عن تيار من الجسيمات توزعها الشمس بانتظام وتنجرف خارج مدار الشمس. إن اضطرابات الرياح الشمسية، كما سبق أن ذكرنا في المقالات السابقة، قد تؤثر على الغلاف الجوي العلوي والبيئة الفضائية للأرض، بل وتسبب أضراراً للأقمار الصناعية التي تدور حول الكوكب.
"تحمل الطائرات معها إلى الغلاف الجوي للشمس 100 مرة كمية المواد اللازمة لـ "تغذية" الرياح الشمسية. وقال دي بونتيو: "هذا يعني أنها ذات أهمية قصوى في التوازن الدقيق بين المواد التي تدخل هالة الشمس (الهالة) والمواد التي تخرج منها". وإلى جانب الكشف عن أصل "الأشواك"، سيكون من الممكن التحقق مما إذا كانت الكتلة التي تحملها معها إلى الإكليل تساهم في الرياح الشمسية. وستركز الدراسات المستقبلية أيضًا على الدور الذي قد تلعبه موجات الصدمة في الغلاف الجوي العلوي للشمس أو في الإكليل.
ويتم تمويل هذا البحث، الذي نُشرت نتائجه في مجلات علمية، من قبل وكالة ناسا - نيابة عن مجلس أبحاث فيزياء الجسيمات وعلم الفلك في المملكة المتحدة، ومن قبل مؤسسة العلوم الوطنية المجرية.
--------
ترجمة: ألون زئيفي، الجمعية الفلكية الإسرائيلية
