يمكن لعلماء الطاقة الشمسية أن يقتربوا خطوة واحدة من حل اللغز العالق حول الشمس: لماذا يكون غلافها الجوي الخارجي، المسمى الإكليل، أكثر سخونة بكثير من الطبقات الموجودة تحتها.
استخدام أرضأقوى تلسكوب شمسي دانييل ك. إينوي التلسكوب الشمسي (DKIST) في هاواي، قام فريق دولي من العلماء بمراقبة المجال المغناطيسي لل الشمس بتفاصيل غير مسبوقة. لقد وجدوا أنماطًا معقدة من الطاقة تشبه الثعبان في المجال المغناطيسي في الغلاف الجوي السفلي للشمس، وهو الغلاف اللوني، والذي يمكن أن يدفع الطاقة إلى الطبقات الخارجية للغلاف الجوي لنجمنا.
“بفضل هذا البحث، قد نقترب خطوة واحدة من فهم الشمس، نجمنا الواهب للحياة،” قال البروفيسور روبرتوس إرديلي، الأستاذ بجامعة شيفيلد والباحث المشارك في الأبحاث. قال في بيان.
متعلق ب: يتعاون Parker Solar Probe وSolar Orbiter لمعالجة لغز الشمس البالغ من العمر 65 عامًا
ما يسمى مشكلة التدفئة الاكليلية حيرت الباحثين لعقود من الزمن. اللغز هو هذا: السحابة المشحونة المنتشرة الذرات هذا يشكل الإكليل يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى أكثر من 1.8 مليون درجة فهرنهايت (1 مليون درجة مئوية)، في حين أن سطح الشمس، الذي يسمى الغلاف الضوئي، معتدل نسبيًا عند 10000 درجة فهرنهايت أو نحو ذلك (6000 درجة مئوية).
وهذا يتحدى النماذج النجمية، لأن النجوم‘مصدر الحرارة هو الاندماج النووي في جوهرها؛ وبالتالي، يجب أن تزيد درجات الحرارة عند التحرك نحو قلب النجم. يبدو أن طبقات الشمس تخضع لهذه القاعدة حتى نصل إلى الإكليل، مما يعني أنه لا بد من وجود آلية غير معروفة لتسخين الغلاف الجوي الخارجي للشمس. وهذه الظواهر المغناطيسية الشبيهة بالثعبان يمكن أن تناسب الفاتورة.
“نظرة دقيقة إلى حقل مغناطيسي وقال إرديلي: “إن الهندسة أمر أساسي لفهم الظواهر النشطة المختلفة التي تحرك ديناميكيات البلازما في الغلاف الجوي الشمسي”. “وهذا يشمل السلوك المغناطيسي المطلوب بشدة والذي قد يكون مسؤولاً في النهاية عن تنشيط البلازما الشمسية إلى درجات حرارة مليون من [degrees]”.
يمكن أن يكمن مفتاح لغز التسخين الإكليلي في المناطق الهادئة من الشمس
وقد ركزت المحاولات السابقة لحل مشكلة التسخين الإكليلي على المناطق النشطة من الشمس بشكل خاص البقع الشمسيةبقع داكنة ضخمة على وجه الشمس ذات مغناطيسية عالية وتمرر الطاقة بين الطبقات الخارجية للنجم. لكن بالنسبة للدراسة الجديدة، نظر الفريق بعيدًا عن البقع الشمسية وركز على المناطق الأكثر هدوءًا في الشمس.
تتم تغطية هذه المناطق الهادئة من الغلاف الضوئي بخلايا الحمل الحراري التي تسمى الحبيبات التي تستضيف مجالات مغناطيسية أضعف ولكنها أكثر ديناميكية من تلك الموجودة حول البقع الشمسية. أشارت الملاحظات السابقة إلى أن هذه المجالات المغناطيسية منظمة في حلقات صغيرة، لكن فريق الدراسة وجد نمطًا أساسيًا أكثر تعقيدًا لأول مرة، حيث يُظهر اتجاه هذه المجالات المغناطيسية اختلافًا أفعوانيًا.
قصص ذات الصلة:
– ربما يعرف العلماء أخيرًا سبب ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي الخارجي للشمس بشكل غريب
– شمس الأرض: حقائق عن عمر الشمس وحجمها وتاريخها
– ربما يكون العلماء قد تمكنوا للتو من حل أعظم أسرار الشمس
“كلما كانت الاختلافات الصغيرة في اتجاه المجال المغناطيسي أكثر تعقيدًا، كلما كان من المعقول إطلاق الطاقة من خلال عملية نسميها إعادة الاتصال المغناطيسي – عندما يتفاعل مجالان مغناطيسيان يشيران في اتجاهين متعاكسين ويطلقان طاقة تساهم في تسخين الغلاف الجوي وقال الباحث المشارك في البحث ميخائيل ماثيوداكيس من جامعة كوينز بلفاست في أيرلندا الشمالية.
وأضاف ماثيوداكيس: “لقد استخدمنا أقوى تلسكوب بصري شمسي في العالم للكشف عن اتجاهات المجال المغناطيسي الأكثر تعقيدًا على الإطلاق عند أصغر المقاييس”. “وهذا يجعلنا أقرب إلى فهم واحدة من أكبر الألغاز في أبحاث الطاقة الشمسية.”
تم نشر بحث الفريق في وقت سابق من هذا الشهر في مجلة رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.