الشمس: صاخبة للغاية وساخنة بشكل لا يصدق

كما تعلمون، على الرغم من كثرة رؤيتنا للشمس، إلا أننا لا نعرف عنها الكثير. أعني أننا نعلم أنها تعمل بالاندماج النووي، وأنها تبعد عنا 92.96 مليون ميل، وأنها أكبر من الأرض بحوالي مليون مرة من حيث الحجم. ولكن هناك المزيد من ذلك. مثل، لماذا تكون هالتها ساخنة للغاية؟ كيف تصنع الشمس الرياح الشمسية؟ يمكننا أن نشعر بالشمس ونراها. ولكن هل يمكننا سماعها؟ كيف يبدو صوت الشمس؟ سجل علماء الفيزياء الشمسية من جامعة ستانفورد موجات الضغط الصوتي باستخدام أداة تسمى جهاز تصوير دوبلر ميشيلسون. تم تثبيت هذا الجهاز حاليًا على مركبة الفضاء SOHO، التي تدور حول الشمس، وهي تبعد حوالي 932 ألف ميل عن الأرض. باستخدام هذا الجهاز، سجل علماء الفيزياء الضوضاء على سطح الشمس. ولحسن الحظ أننا لا نستطيع سماعها!

مهمة لمس الشمس

أطلقت ناسا مسبار باركر الشمسي للاقتراب من الشمس وعبور هالتها، بهدف فهم سبب سخونة الهالة الشديدة وكيف تتسارع الرياح الشمسية.

كيف تساعد المهمة في كشف أسرار الهالة

1

الاقتراب الشديد

يدور المسبار حول الشمس مرات متتالية ويقترب منها أكثر من أي مركبة فضائية سابقة.

2

عبور الهالة

يمر عبر الطبقة الخارجية الرقيقة للشمس، وهي الهالة التي تصل حرارتها إلى ملايين الدرجات فهرنهايت.

3

قياس البلازما والرياح

يجمع قياسات للبلازما الساخنة المشحونة كهربائيًا التي تنبعث من الهالة وتتدفق عبر الفضاء بوصفها رياحًا شمسية.

4

تتبع المغناطيسية

رصد تغيرات قوية في اهتزازات المجالات المغناطيسية تبدو أضعف كلما ابتعدت عن الشمس، ما قد يفسر تسخين الهالة وتسريع الرياح الشمسية.

أصوات الشمس

110 ديسيبل

لو أمكن للصوت الحقيقي للشمس أن يعبر فراغ الفضاء ويصل إلينا، فسيكون قريبًا من شدة مكبرات الصوت في حفل موسيقى الروك.

الشيء الرائع الآخر الذي حصلنا عليه من مسبار باركر الشمسي هو بعض المقاطع الصوتية. فلنستمع. ما نسمعه هو الرياح الشمسية. تلك الأصوات التي تشبه الصفير. هذا ليس صوتًا حرفيًا، كما نتصوره على الأرض. لا يوجد ميكروفون على متن المسبار الشمسي. بل إنه يقيس ترددات وسعات موجات الضغط في الرياح الشمسية. وهذا يشبه الصوت إلى حد ما لأنه هنا على الأرض، نسمع موجات الضغط كصوت. لذا كان كل ما كان على الباحثين فعله هو ترجمة الموجات التي قاسها المسبار إلى أنواع الموجات التي يمكننا سماعها. لا أعرف، أنا أحسبها. لذا فإن الأصوات المختلفة تنتجها أنواع مختلفة من الجسيمات التي تقوم بأشياء مختلفة، مثل ما إذا كان شعاع من الإلكترونات يتدفق على طول مجال مغناطيسي. أو ما إذا كانت الإلكترونات تدور حول مجال مغناطيسي. على أي حال، لم يكن الباحثون يبحثون فقط عن بعض المؤثرات الصوتية الفضائية الجديدة الرائعة. إنهم سيبحثون في هذه البيانات أكثر لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم التعرف على كيفية عمل الهالة الساخنة والرياح الشمسية. إن العلماء متحمسون لهذه النتائج الأولية. إنهم يأملون حقًا أن تكشف المزيد من البيانات من مسبار باركر الشمسي عن بعض أسرار الشمس المتبقية. بالمناسبة - الشمس تصدر صوتًا حقيقيًا. لا يمكننا سماعه لأن الفضاء فراغ، لذلك لا تملك الموجات الصوتية طريقة للوصول إلينا. ولكن إذا تمكنا من سماع هديره المستمر، فسيكون مرتفعًا جدًا، حتى من هنا. قام أحد علماء الفيزياء الشمسية بتحليل الأرقام وقدر أن الضوضاء ستكون حوالي 110 ديسيبل، أو ما يقرب من نفس مستوى مكبرات الصوت في حفل موسيقى الروك. فجأة، أشعر بالسعادة حقًا لأن الفضاء فراغ.

ها هي بيانات الشمس

تأتي البيانات الجديدة عن الشمس من أكثر من أداة، من المسابر المدارية إلى التلسكوبات الأرضية عالية الدقة، وكلها تساعد في فهم البلازما والمجالات المغناطيسية وسلوك الشمس الديناميكي.

أدوات رصد الشمس وما تكشفه

الأداة	الجهة	ما الذي تقدمه
مسبار سولار أوربيتر	وكالة الفضاء الأوروبية وناسا	مهمة مشتركة جديدة لدراسة الشمس من المدار.
تلسكوب دانيال ك. إينوي الشمسي	هاواي	التقط أعلى مشاهد دقة للشمس حتى الآن، مع تفاصيل يصل عرضها إلى 18 ميلاً.
أدوات قياس المجال المغناطيسي	ضمن التلسكوب	تقيس معلومات عن القوى المغناطيسية في الغلاف الجوي للشمس، وليس الصور فقط.

على الشمس، يرتفع البلازما الساخنة إلى السطح، ثم يبرد ثم يغوص مرة أخرى في عملية تسمى الحمل الحراري، مثل الماء المغلي في وعاء. النمط الحبيبي الذي تراه هو خلايا البلازما هذه، التي تتقلب كل خمس دقائق تقريبًا. البقع الأكثر سطوعًا هي الأكثر سخونة، حيث ارتفعت البلازما الجديدة للتو من الأسفل. والبقع الأكثر قتامة هي حيث تغرق البلازما الأكثر برودة. تبلغ مساحة هذه الخلايا البلازمية تقريبًا مساحة ولاية تكساس. وتُعَد حركات الفقاعات مهمة للباحثين للدراسة لأن البلازما مشحونة كهربائيًا، وبالتالي يمكن لحركاتها أن تخلق مجالات مغناطيسية. والحقول المغناطيسية للشمس هي المسؤولة عن بعض سلوكياتها الأكثر ديناميكية، مثل العواصف الشمسية، التي يمكن أن تعبث بالأقمار الصناعية وشبكات الطاقة على الأرض. ويمكن للتلسكوب الجديد أيضًا أن يفعل أكثر من مجرد التقاط صور جميلة. فهو يحتوي على جميع أنواع الأدوات التي يمكنها قياس المعلومات حول القوى المغناطيسية في الغلاف الجوي للشمس. ومع كل هذه المعلومات الجديدة، أصبح العلماء أقرب من أي وقت مضى إلى معرفة كيف تستمر شمسنا في التألق بالضبط.