لقطات مقربة آسرة تعرض تفاصيل مذهلة مختبئة في وهج الشمس: ScienceAlert

أعطانا أكبر وأقوى تلسكوب شمسي على الأرض مناظر جديدة تخطف الأنفاس لسطح الشمس.

في سلسلة من الصور الجديدة ، تكشف ملاحظات Daniel K. Inouye Solar Telescope التفاصيل المعقدة لمناطق البقع الشمسية ، وخلايا الحمل الحراري ، وحركة البلازما في الغلاف الجوي الشمسي وصولاً إلى دقة تبلغ حوالي 20 كيلومترًا (حوالي 12 ميلًا) .

في هذه المقاييس ، تبدو هياكل البلازما مثل ضربات الفرشاة والقوام على اللوحة. بالنسبة للمسافات في السياق ، تكون خلية الحمل الشمسي المفردة أصغر قليلاً ، في المتوسط ​​، من ولاية تكساس الأمريكية.

ومع ذلك ، فإن صور Inouye الجديدة هذه ليست مصممة فقط لتجعلك تشعر بأنك ضئيل وغير مهم ، إنها معاينة سريعة للعلم القادم ، حيث يقوم الباحثون بتحليل السطح الشمسي بتفاصيل رائعة لفهم العمليات التي تحدث فيه.

غالبًا ما تكون البقع الشمسية أكبر من كوكبنا بأكمله ، وعادة ما تكون عيوبًا قصيرة العمر حيث تكون المجالات المغناطيسية قوية بشكل غير عادي ، وتبدو أغمق من المناطق المحيطة بها بفضل درجات الحرارة المنخفضة نسبيًا. إنها مرتبطة أيضًا بانفجارات شمسنا الأكثر عنفًا: حيث تتشابك خطوط المجال المغناطيسي وتلتقط وتعيد الاتصال ، فإنها تطلق العنان لانفجارات لا تصدق من الطاقة في شكل انبثاق جماعي إكليلي وانفجارات شمسية.

نشاط البقع الشمسية ليس ثابتًا. إنه مرتبط بدورات مدتها 11 عامًا تقريبًا ، حيث يرتفع نشاط البقع الشمسية والتوهج إلى ذروته عند الحد الأقصى للشمس ، وينخفض ​​إلى لا شيء تقريبًا خلال الحد الأدنى للشمس. عند الحد الأقصى للطاقة الشمسية ، يتبدل أقطاب الشمس أماكنها ؛ نحن حاليًا على الطريق نحو الحد الأقصى للطاقة الشمسية من المتوقع عقده في عام 2025، وبعد ذلك سيبدأ النشاط الشمسي في التراجع مرة أخرى.

من غير المعروف ما الذي يدفع هذه الدورات الشمسية ، أو ما الذي يخلق البقع الشمسية. لكن هذه المعلومات ذات صلة كبيرة بنا هنا على الأرض ، حيث أن القذف الكتلي الإكليلي المرتبط غالبًا بالبقع الشمسية يمكن أن يرسل سحبًا ضخمة من الجسيمات المشحونة التي تصطدم بالمجال المغناطيسي للأرض وتخاطر عدد الانقطاعات لأسلوب حياتنا المعتمد على التكنولوجيا.

تعرض صور Inouye الجديدة العديد من الهياكل الدقيقة المرتبطة بالبقع الشمسية.

على سبيل المثال ، هناك ظلمة (تلك هي البقع الداكنة في المنتصف). تُعرف البقع الساطعة التي تُرى داخل الظل بالنقاط المظلية. شبه الظل هي المنطقة الأكثر إشراقًا حول الظل. يتميز هذا بخيوط لامعة تعرف باسم خيوط بينومبرال.

من حين لآخر ، يمكن رؤية منطقة شبيهة بالبقع الشمسية من مجال مغناطيسي مركّز بها ظلّة ولكن لا يمكن رؤية ظل شبه محيطي. تُعرف هذه باسم المسام الشمسية ؛ تتشكل عندما لا يتم استيفاء الشروط لتشكيل الظلال.

وعندما تبدأ البقع الشمسية في التحلل والاختفاء ، يمكن أن تعبرها جسور الضوء. مزيد من الاضمحلال يرى البقع الشمسية تفقد ظلها. من النادر جدًا تسجيل عملية الخسارة.

عندما تكون الشمس هادئة ، يمكن أن تبدو بلا ملامح تمامًا في الصور الملتقطة في الجزء المرئي من الطيف.

ومع ذلك ، حتى الشمس الهادئة لديها الكثير مما يحدث. تعطي الخلايا الحرارية ، كما هو موضح أدناه ، سطح الشمس ، أو الفوتوسفير ، نسيجها “الفشار”. ترتفع البلازما الساخنة من داخل مركز الخلية ، ثم تنتقل إلى الخارج إلى الأطراف ، وتتراجع إلى الأسفل عندما تبرد. خلايا الحمل الحراري ، أو الحبيبات ، ضخمة بشكل مذهل ، يصل عرضها إلى 1600 كيلومتر (994 ميل).

يوجد فوق الغلاف الضوئي الغلاف الجوي الشمسي أو الكروموسفير. يسكنها أحيانًا خيوط بلازما رفيعة ومظلمة تشبه ضربات الفرشاة تُعرف باسم الألياف أو الشويكات. تبدو مثل الشعر ، لكن أقطار الألياف عادة تتراوح بين 200 و 450 كيلومترا (125 إلى 280 ميلاً). تنفجر من الفوتوسفير وتستمر لبضع دقائق. لا يعرف العلماء كيف تتولد الألياف ، لكن هناك بالتأكيد الكثير منها ، وهم كذلك مؤشرات موثوقة للغاية من اتجاهات المجال المغناطيسي الشمسي فوضوي.

يأمل العلماء أن تساعد البيانات الواردة من Inouye في كشف بعض الألغاز العالقة لهذه الظواهر الشمسية الرائعة. في المقابل ، يمكن أن يساعد ذلك في فهم الظواهر الأكبر ؛ الديناميكيات الداخلية للشمس ، على سبيل المثال ، وما الذي يحرك الدورات الشمسية.

بالفعل يحقق التلسكوب نتائج. في وقت سابق من هذا العام ، وصف العلماء أول ملاحظات على الإطلاق لـ موجات الغلاف الجوي الشمسية في بقعة شمسية.

“لا توجد منشأة أخرى مثل Inouye Solar Telescope ،” عالم الفلك Thomas Rimmele ، مدير Inouye Solar Telescope ، قال العام الماضي. “إنه الآن حجر الزاوية في مهمتنا لتعزيز معرفتنا بالشمس من خلال توفير فرص مراقبة رائدة لمجتمع البحث. إنه تغيير قواعد اللعبة.”

يمكنك عرض وتنزيل إصدارات كاملة الدقة من الصور الجديدة على موقع مؤسسة العلوم الوطنية.