لاحظ علماء الطاقة الشمسية عرضًا مذهلًا لموجات الراديو فوق البقع الشمسية، وتشبه هذه الانبعاثات بشكل لافت للنظر العروض الشفقية على الأرض المعروفة باسم الأضواء الشمالية.
تحدث هذه الانبعاثات الراديوية “الشفقية” على بعد حوالي 25000 ميل (40000 كيلومتر) فوق رقعة مظلمة وباردة نسبيًا من الشمس، ولا يمكنها تسليط الضوء فقط على ديناميكيات الانفجارات الراديوية الشمسية المكثفة، ولكن أيضًا على البقع النجمية الكبيرة خارج نظامنا الشمسي. تم رصد الإشارات من قبل علماء الفلك من مركز أبحاث الطاقة الشمسية والأرضية التابع لمعهد نيوجيرسي للتكنولوجيا (NJIT-CSTR).
يقول سيجي يو، المؤلف الرئيسي للبحث والعلماء في NJIT-CSTR: “لقد اكتشفنا نوعًا غريبًا من رشقات الراديو المستقطبة طويلة الأمد المنبعثة من البقع الشمسية، والتي استمرت لأكثر من أسبوع”. قال في بيان. “هذا يختلف تمامًا عن الانفجارات الراديوية الشمسية النموذجية العابرة التي تدوم عادةً دقائق أو ساعات. إنه اكتشاف مثير لديه القدرة على تغيير فهمنا للعمليات المغناطيسية النجمية.”
متعلق ب: تشرق الشمس بعدد قياسي من البقع الشمسية، مما يثير مخاوف العواصف الشمسية
أشهر عروض الضوء الشفقي هي تلك الموجودة على الأرض، والمعروفة باسم الشفق القطبي أو الشفق القطبي الجنوبي، والمعروفة أيضًا باسم الأضواء الشمالية والجنوبية – ولكن عروض الشفق القطبي تُرى أيضًا على كواكب النظام الشمسي الأخرى مثل كوكب المشتري وزحل، وحتى فوق النجوم البعيدة.
تحدث هذه العروض فوق الأرض عندما يؤثر النشاط الشمسي على الغلاف المغناطيسي للكوكب، مما يؤدي إلى إنشاء تيارات من الجسيمات المشحونة التي تضرب الذرات الموجودة في الغلاف الجوي مثل الأكسجين والنيتروجين. عندما تتسارع بعض هذه الجسيمات، أي الإلكترونات، عبر خطوط المجال المغناطيسي للأرض، يمكنها توليد انبعاثات راديوية مكثفة بترددات تبلغ حوالي بضع مئات من الكيلو هرتز.
وفقًا للفريق، تتشكل هذه الانبعاثات الراديوية للبقع الشمسية المرصودة حديثًا حيث تكون خطوط المجال المغناطيسي للشمس قوية بشكل خاص. تختلف الانبعاثات أيضًا عن عواصف الضوضاء الراديوية الشمسية المعروفة سابقًا من حيث طيفها – نطاق فئة الطول الموجي الذي تمتد إليه بالإضافة إلى مدة استمرار تلك الأطوال الموجية.
كيف يختلف الشفق القطبي البقعي الشمسي عن الشفق الأرضي؟
يعتقد الفريق أن هذه الظاهرة الجديدة الشبيهة بالشفق القطبي تنشأ بسبب احتجاز الإلكترونات عالية الطاقة داخل المجالات المغناطيسية الشمسية التي تتقارب، مع وجود مناطق أكثر برودة ومغناطيسية بشكل مكثف من البقع الشمسية توفر بيئة مواتية لحدوث ما يعرف باسم مازر السيكلوترون الإلكتروني (Electron-cyclotron Maser). ECM) الانبعاثات.
وقال يو: “ومع ذلك، على عكس الشفق القطبي للأرض، تحدث انبعاثات الشفق القطبي للبقع الشمسية بترددات تتراوح من مئات الآلاف من الكيلو هرتز إلى ما يقرب من مليون كيلو هرتز – وهي نتيجة مباشرة لكون المجال المغناطيسي للبقع الشمسية أقوى بآلاف المرات من المجال المغناطيسي للأرض”.
ورأى الفريق الذي يقف وراء هذه الملاحظات أيضًا أن توقيت هذه الدفقات الراديوية لا يبدو مرتبطًا بتوقيت التوهجات الشمسية.
“بدلاً من ذلك، يبدو أن نشاط التوهج المتقطع في المناطق النشطة القريبة يضخ إلكترونات نشطة إلى حلقات مجال مغناطيسي واسعة النطاق مثبتة في البقعة الشمسية، والتي تعمل بعد ذلك على تشغيل انبعاث راديو ECM فوق المنطقة،” مؤلف مشارك في البحث وجامعة العلوم التطبيقية شمال غرب سويسرا. قال العالم روهيت شارما.
يتزامن دوران الشفق القطبي للبقع الشمسية مع دوران الشمس، حيث وصف يو هذا بأنه “تأثير المنارة الكونية”.
قصص ذات الصلة:
– المركبة الفضائية “بيرسيفيرانس” ترصد بقعة شمسية كبيرة تدور باتجاه الأرض (صور)
– عاصفة شمسية قوية تشحن الشفق القطبي وستيف حول العالم (صور)
– تم تأكيد الشفق بالأشعة تحت الحمراء على أورانوس للمرة الأولى
وتابع يو: “عندما تعبر البقعة الشمسية القرص الشمسي، فإنها تخلق شعاعًا دوارًا من ضوء الراديو، مشابهًا للشفق الراديوي المعدل الذي نلاحظه من النجوم الدوارة”. “نظرًا لأن هذا الشفق الراديوي للبقع الشمسية يمثل أول اكتشاف من نوعه، فإن خطوتنا التالية تتضمن تحليلًا بأثر رجعي. ونحن نهدف إلى تحديد ما إذا كانت بعض الانفجارات الشمسية المسجلة سابقًا يمكن أن تكون أمثلة على هذا الانبعاث الذي تم تحديده حديثًا.”
تربط ملاحظات الفريق السلوك الشمسي بالظواهر المغناطيسية حول النجوم الأخرى. في نهاية المطاف، يمكن لمثل هذه الدراسات أن تقود علماء الفيزياء الشمسية إلى إعادة التفكير في النماذج الحالية للمغناطيسية النجمية.
“لقد بدأنا في تجميع لغز كيفية تفاعل الجسيمات النشطة والمجالات المغناطيسية في نظام مع وجود بقع نجمية طويلة الأمد، ليس فقط على شمسنا ولكن أيضًا على النجوم خارج نظامنا الشمسي” وقال المؤلف وعالم الطاقة الشمسية في NJIT، سوراجيت موندال، في البيان.
نُشر بحث الفريق يوم الاثنين (13 نوفمبر) في المجلة علم الفلك الطبيعة.