شاهد مراقبوا الكسوف جزءاً من سطح الشمس فارًا إلى الفضاء

شاهد الباحثون و لأول مرة حركةَ اجزاءٍ باردةٍ نسبياً من البلازما بعيدًا عن سطح الشمس وخروجها إلى الفضاء، في حين انها محمية بعناية في مليون درجة من التوهج.
شادية هابال(Shadia Habbal) من جامعة هاواي (University of Hawaii) في هونولولو (Honolulu) وزملاؤها استخدموا مطيافاً صُمِّمَ خصيصاً لرصد الإنفجار من سفالبارد (Svalbard)، والنرويج(Norway)، خلال كسوف الشمس في مارس 2015. نُشِرت النتائج على الانترنت في 9 يونيو في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية (Astrophysical Journal Letters)، وتشمل قياسات السرعة ودرجة الحرارة و تكون خيوطٍ من المواد الشمسية التي تتدفق بعيدًا عن الشمس- ثلاث ميزات لم يتم قياسها في آنٍ واحدٍ من قبل.
وقد قال إنريكو لاندي (Enrico Landi) من جامعة ميشيغان(University of Michigan) في آن أربور(Ann Arbor): “تنص البيانات على أول دليل مباشر على وجود مواد شمسية باردة ضمن الإنفجار تم تحديد سرعتها ومسارها.”
وأضاف: “لم تتمكن أي أداة من الحصول على هذه البيانات”.
سطح الشمس هو كتلة متدفقة من الغاز المتأين الساخن، أو البلازما، والتي هي حوالي 6000 درجة سيليزية. ولكن قمتها، و حزمتها، و الهالة المرئية التي تظهر خلال كسوف الشمس، هو تسخين لملايين الدرجات. ولا يزال العلماء غير متأكدين من كيفية ارتفاع درجتها العالية.
في كثيرٍ من الأحيان، تظهر فقاعة ضخمة و ساخنة من البلازما الاكليلية فتنفجر قبالة سطح الشمس في إنفجارٍ يسمى طرد الكتلة الاكليلية (CME)، هذه الطرود ترسل جسيمات مشحونة حيوية تتدفق إلى الفضاء في ملايين الأميال في الساعة. وعندما تستهدف هذه الجسيمات الأرض، فإنها يمكن أن تُلحِق الضرر بالتوابع وتطرق أنظمة الطاقة، لذلك يريد العلماء عملية طرد الكتلة للتنبؤ بها بشكلٍ أفضل.
تكمن المشكلة في صعوبة مشاهدة عملية طرد الكتلة الاكليلية بالقرب من مصدرها. تحتوي المركبة الفضائية التي تراقب الجزء الأكبر من ضوء الشمس درعاً لتجنب حجب الكاميرات. وهذا يعطي المركبة الفضائية نظرة ثابتة على الهالة المتلألئة، ولكن يخفي سطح الشمس.
في 20 مارس 2015، أعطى كسوفُ الشمس الكلي على سفالبارد (Svalbard) فريقَ هابال نظرةً نادرةً عن الغلاف الجوي الشمسي كله لأن القمر والشمس يظهران تقريباً بنفس الحجم في السماء. وقد قالتْ هابال: “يمكنك رؤية الأشياء مباشرةً ومن السطح الشمسي لعدة اقطار شمسية”.
جلب فريقها مطيافاً أُنشِأَ خصيصًا بحجم موافق عليه من قبل الخطوط الجوية، مصمم من قبل أدالبرت دينغ (Adalbert Ding) من الجامعة التقنية في برلين (Technical University of Berlin). المطياف حساس لأطوال موجية من الضوء المنبعث من ذرات الحديد التي فقدت كل إلكتروناتها ما عدا 11 أو 14 منهن. حيث يمكن للباحثين استخدام ايونات الحديد في المواد الشمسية لتتبع درجة الحرارة: كلما زادت سخونة البلازما الشمسية، زادت الكترونات الحديد المفقودة.

يمكنك مشاهدة الفيديو الذي تم تصويره للفريق ومراقبتهم للكسوف هنا.
كما هو متوقع، ارتفعت درجات الحرارة الاكليلية إلى 2 مليار درجة سيليزية أو نحو ذلك. ولكن الفريق رأى أيضًا بعض النقط أكثر برودة وبدرجة حرارة 20،000 درجة سيليزية فقط. بدلاً من فقدانها لالكتروناتها لتصبح حارةً ومتأينةً، حافظت هذه النقط على برودتها.
تعتقد هابال (Habbal) أن هذه أصابع مشعة من البلازما تسمى السمات، والتي سبق أن لوحظت تمتد بعيداً عن الشمس قبل عملية طرد الكتلة الاكليلية.
تقول هابال (Habbal): “إذا كان لديك مكعب ثلج في حمام ساخن، فسوف يذوب ويتبخر”. “هنا لديك مجموعات من المواد الباردة التي يتم تضمينها بواسطة المواد الساخنة جدًا. فالمتوقع أن تتأين، لكنها لم تفعل”.
ومن خلال قياس الانحدار في مقياس دوبلر للمواد الشمسية، أو التغير في الطول الموجي كلما انتقلت المواد، تمكنت الأداة أيضًا من قياس سرعته واتجاهه. إذا كان الطول الموجي للضوء يبدو أطول (أو أحمر) في بعض الأماكن، فإن هذا يعني أن المادة كانت تبتعد عن المراقبين. أما الطول الموجي الأقصر، أو الضوء الخفيف، يشير إلى المواد التي تتحرك نحوهم.
خلال الكسوف، المواد التي حول قرص الشمس تأخذ بالإبتعاد بحوالي 100 إلى 1،500 كيلومتراً في الثانية الواحدة. و قد أشارت هذه السرعات الكبيرة إلى أن طرد الكتلة الاكليلية قد إندلع، واقترح الاتجاه انها كانت على الجانب البعيد من الشمس. ملاحظة عملية الطرد خلال الكسوف القصير كان من قبيل الصدفة المحظوظة .
تقول هابال(Habbal) “الكثير من الأشياء حول هذه التجربة كانتْ مجرد حظ”.
وتضيف: “لقد تم رصد شوائب باردة داخل الإكليل الساخن من قبل، و لكن هذه هي المرة الأولى التي يُشاهَد فيها طيران المواد من سطح الشمس في عملية طرد الكتلة الاكليلي”.
يُعتقد أن السمات مرتبطة بعملية الطرد، و قد تؤدي إلى هيجانها، ولكن لا احد متأكد من ذلك بالفعل.
من الممكن الآن تَتَبُّعها من السطح الشمسي إلى الفضاء، و يأمل الباحثون في اكتشاف المزيد خلال الكسوف الكلي الذي سيمر على الولايات المتحدة في اغسطس.
تقول لاندي (Landi): “إذا نجحت، فإنها ستكون بيانات لمدى الحياة”.

 

 

 

 

 

 

 

ترجمة: Banen Adel 
تدقيق لغوي: حسين الوهاب

تصميم: Tabarek A. Abdulabbas

المصدر: هنا