اسرار باد خورشیدی | از کجا و چگونه انرژی می‌گیرد؟

تینو – یکتا فراهانی: یکی از معماهای دیرینه فیزیک خورشیدی، کشف منبع انرژی است که باد خورشیدی را گرم و شتاب می دهد. جریانی از ذرات باردار که توسط خورشید به بیرون پرتاب می شود. آگاهی از رمز و راز پیرامون دینامیک باد خورشیدی پیامدهای گسترده تری برای درک پدیده های ستاره ای در سراسر کهکشان دارد.

از دهه 1960، ستاره شناسان به این فکر می کردند که چگونه “باد خورشیدی” مافوق صوت – جریانی از ذرات پرانرژی که به سمت منظومه شمسی پرتاب می شوند – پس از خروج از خورشید به فعال بودن خود ادامه می دهند.
اکنون هم تراز دو فضاپیما، یکی از ناسا و دیگری ماموریت مشترک ESA و ناسا، ممکن است پاسخی داشته باشد. این کشف بینش مهمی ارائه می دهد که می تواند به دانشمندان کمک کند تا پیش بینی های مربوط به فعالیت خورشیدی را که بر فضای بین خورشید و زمین تأثیر می گذارد، بهبود بخشند.

قدرت زیگزاگ های مغناطیسی را کشف کنید

در مقاله‌ای که اخیراً در مجله Science منتشر شده است، محققان شواهد قانع‌کننده‌ای ارائه می‌کنند که نشان می‌دهد سریع‌ترین باد خورشیدی توسط «سوئیچ‌های مغناطیسی»، یعنی تغییرات بزرگ در میدان مغناطیسی خورشید، هدایت می‌شود.

یمی ریورا، یکی از افرادی که این میدان را مطالعه می‌کند، گفت: «مطالعه ما به این سؤال بزرگ در مورد چگونگی انرژی باد خورشیدی می‌پردازد و به ما کمک می‌کند بفهمیم که خورشید چگونه بر محیط خود و در نهایت زمین تأثیر می‌گذارد». اگر این فرآیند در ستاره خانه ما اتفاق بیفتد، این نیروی ستارگان دیگر در سراسر کهکشان راه شیری و فراتر از آن می‌تواند به طور بالقوه پیامدهایی برای امکان حیات در سیارات فراخورشیدی داشته باشد.

بیشتر بخوانید:
میدان مغناطیسی خورشید در عمق 32 هزار کیلومتری زیر سطح آن قرار دارد!

آیا جت های پلاسما مسئول باد خورشیدی هستند؟ | اطلاعات جدید در مورد مریخ نورد خورشیدی ناسا

اهمیت انتقال انرژی باد خورشیدی

کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا همچنین مشاهده کرده است که این کلیدها در سراسر باد خورشیدی رایج هستند. پارکر، اولین فضاپیمایی که در سال 2021 وارد مگنتوسفر خورشید شد، به دانشمندان این امکان را داد که کشف کنند که نوسانات در نزدیکی خورشید بارزتر و قوی تر می شوند. با این حال، تا به حال، دانشمندان هیچ مدرک تجربی مبنی بر اینکه این پدیده جالب در واقع انرژی کافی را برای اهمیت در باد خورشیدی ذخیره می کند، نداشته اند.

لحظه اوریکا

در واقع، پارکر و مدارگرد خورشیدی همان چیزی را اندازه گیری می کنند. ساموئل بادمن، اخترفیزیکدان مرکز اخترفیزیک و همکارانش می گویند که پارکر این پلاسمای کندتر را در نزدیکی خورشید دید که پر از امواج رتروگراد بود. سپس مدارگرد خورشیدی جریان سریعی را ثبت کرد که گرما دریافت می کرد و فعالیت موجی بسیار کمی داشت. ترکیب این مطالعات به ما امکان داد تا به یک “لحظه یورکا” واقعی برسیم.

تعامل امواج آلفون و باد خورشیدی

دانشمندان مدت‌هاست که می‌دانند انرژی در سراسر تاج خورشید و باد خورشیدی تا حدی از طریق امواج آلفون حرکت می‌کند. این امواج انرژی را از طریق پلاسما منتقل می کنند. حالت ماده بسیار داغ که باد خورشیدی را تشکیل می دهد.

با این حال، سرعت توسعه امواج آلفون و تعامل با باد خورشیدی بین خورشید و زمین قابل اندازه گیری نیست. اکنون دانشمندان می توانند به طور مستقیم تعیین کنند که چه مقدار انرژی در نوسانات مغناطیسی و سرعت این امواج در نزدیکی تاج خورشید ذخیره می شود و چه مقدار انرژی توسط امواج دور از خورشید حمل می شود.

جان بلچر، استاد بازنشسته MIT که امواج آلفونیک را کشف کرد، معتقد است بیش از نیم قرن طول کشید تا تأیید شود که شتاب و گرمایش امواج آلفونیک فرآیندهای مهمی هستند و به همان شکلی که ما فکر می‌کنیم رخ می‌دهند.

پیامدها برای تحقیقات جدید باد خورشیدی

علاوه بر کمک به دانشمندان در پیش‌بینی بهتر فعالیت خورشیدی و آب و هوای فضا، تحقیقات جدید باد خورشیدی همچنین به ما کمک می‌کند تا اسرار کیهان را در جاهای دیگر و چگونگی عملکرد ستارگان خورشید مانند و بادهای ستاره‌ای در همه جا را درک کنیم.
این کشف یک قطعه کلیدی از پازل برای پاسخ به این سوال پنجاه ساله است که چگونه باد خورشیدی باعث شتاب بخشیدن و گرم کردن فضای داخلی هلیوسفر می شود و ما را به یک هدف علمی بزرگ نزدیک می کند.