اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون بأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
تُظهر صورة تم إصدارها حديثًا للشمس التي تم التقاطها من قبل أكبر تلسكوب شمسي في العالم سطح أقرب نجم لدينا بتفاصيل غير مسبوقة ، حيث ألقي الضوء على تعقيدها الناري.
الصورة هي الأولى التي التقطتها مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية دانييل ك. إينووي التلسكوب المرئي الجديد للضبط ، أو VTF. يمكن للأداة أن تبني رؤية ثلاثية الأبعاد من أي وقت مضى لما يحدث على سطح الشمس ، وفقًا لبيان صحفي.
يكشف المقربة عن مجموعة من البقع الشمسية الداكنة بحجم القارة بالقرب من وسط الغلاف الجوي الداخلي للشمس ، على نطاق 6.2 ميل (10 كيلومترات) لكل بكسل.
تضع هذه العيوب مناطق من النشاط المغناطيسي المكثف ، حيث من المحتمل أن تحدث مشاعل الطاقة الشمسية واتجار الكتلة التاجية ، أو CMEs. تلقائيات الكتلة التاجية هي غيوم كبيرة من الغاز المتأين تسمى البلازما والحقول المغناطيسية التي تنفجر من الغلاف الجوي الخارجي للشمس.
وقال فريدريتش وويجر ، عالم برنامج تلسكوب NSF Inouye Solar Telescope ، في رسالة بالبريد الإلكتروني ، إن الصور التفصيلية مثل هذه الصورة ، التي تم التقاطها في أوائل ديسمبر ، تشكل طريقة مهمة للعلماء للتعرف على الطقس الشمسي الذي يحتمل أن يكون خطيرًا.
وقال وويغر: “إن عاصفة شمسية في القرن التاسع عشر (حدث كارينجتون) كانت نشطة للغاية لدرجة أنها تسببت في حرائق في محطات التلغراف”. “نحن بحاجة إلى فهم الدوافع المادية لهذه الظواهر وكيف يمكن أن تؤثر على تقنيتنا وفي نهاية المطاف حياتنا.”
وأوضح أن هذه الانفجارات النشطة من الشمس يمكن أن تتفاعل مع المجال الكهرومغناطيسي الخاص بكوكبنا ، مما تسبب في اضطرابات في البنية التحتية الرئيسية مثل شبكات الطاقة الكهربائية وشبكات الاتصالات التي تعمل بالقنوات الأقمار الصناعية.
تمر الشمس عبر فترات من النشاط المغناطيسي العالي والمنخفض في دورة 11 عامًا. في شهر أكتوبر ، أعلن علماء من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، وكالة ناسا ولجنة التنبؤ الدولية الدولية للدورة الشمسية أن الشمس وصلت إلى ذروة النشاط ، والتي تسمى الحد الأقصى للطاقة الشمسية. خلال الذروة ، تقلب أعمدة الشمس المغناطيسية ، وتظهر المزيد من البقع الشمسية على سطحها.
من المتوقع أن يستمر الحد الأقصى لعدة أشهر ، لذلك يعد وقتًا مناسبًا لتصوير تلسكوب Inouye Solar Telescope في اختبار الأداة الخاص به مع صور مذهلة لسطح الشمس الديناميكي.
نظرة فاحصة على الشمس
وقال مارك ميش ، عالم الأبحاث في المعهد التعاوني للبحث في العلوم البيئية بجامعة كولورادو بولدر ، مثل الحساء الغليان على موقد ، يهرب الحرارة من جوهر الشمس وترتفع إلى سطحها من خلال حركات السوائل. لم يشارك ميش في البحث.
وقال ميتش إن البقع الشمسية ، إذن ، تشبه “المقابس المغناطيسية” ، أو تشابك في الحقول المغناطيسية المعقدة للنجمة التي تمنع الحرارة من الوصول إلى السطح. لهذا السبب ، فإن البقع الشمسية ، التي تنبعث منها أقل من المناطق الأخرى من الشمس ، تبدو أغمق في الصور وأكثر برودة من محيطها. ومع ذلك ، فإن البقع الشمسية “لا تزال أكثر سخونة من أي فرن على الأرض”.
يأتي الملمس الظاهر للشمس من الكثافة المتنوعة ودرجات الحرارة داخل سطحها ، والتي لها طبقات مشابهة للبصل. من خلال “ضبط” في أطوال موجية مختلفة ، أو ألوان ، مثل موالف الراديو ، يوفر VTF طريقة للتحقيق في هذه الطبقات المختلفة ومراقبة ما يحدث بينهما ، على حد قول Miesch.
بمعنى آخر ، في حين أن صورة من كاميرا شخصية تستخدم الضوء الذي يحتوي على أطوال موجية متعددة في نفس الوقت ، فإن VTF ، ونوع من القياس الأقطاب الطيفية ، المرشحات قابلة للقياس بأطوال موجية واحدة تلو الأخرى.
لإنجاز هذا التصفية ، تستخدم الأداة etalon – لوحتان زجاجيتان مفصوفين بمجرد ميكرون.
وقال وويجر: “لا يختلف المبدأ الذي يختلف عن سماعات الإلغاء الضوضاء: عندما تسافر اثنان من الأمواج ذات الطول الموجي المماثل على نفس أو مسار متقاطع ، يمكنهم التفاعل مع بعضهما البعض لإلغاء بعضهما البعض ، أو يمكنهم تعزيز بعضهم البعض”. “تتداخل موجات الضوء” المحاصرة “بين هاتين اللوحتين ، والمسافة بين اللوحات تختار” الألوان “الدقيقة التي يتم تمريرها ، وأي منها تلغي.”
في بضع ثوانٍ فقط ، تلتقط الأداة القوية مئات الصور من خلال المرشحات المختلفة وتجمعها في لقطة ثلاثية الأبعاد.
يمكن للباحثين بعد ذلك استخدام وجهات النظر الناتجة لدراسة درجة الحرارة والضغط والسرعة وهيكل المجال المغناطيسي في طبقات مختلفة من الغلاف الجوي الشمسي.
وقال الدكتور ستايسي سووكا ، وهو مهندس بصري كبير في المرصد الشمسي الوطني في بيان “إن رؤية تلك المسح الطيفي الأول كانت لحظة سريالية. هذا شيء لا يمكن أن تحققه أي أداة أخرى في التلسكوب بنفس الطريقة”.
بالقرب من قمة جبل Haleakalā البركاني في Maui ، تم تعيين تلسكوب NSF Daniel K. Inouye Solar Telescope ليمهد الطريق لأعمق نجمنا المحلي. – NSF/NSO/Aura
ماذا بعد في الأفق؟
يمثل مقياس التصوير الأطوالي القلبي تتويجا لأكثر من عقد من الزمان.
يقع VTF في جبل Haleakalā البركاني الذي يبلغ طوله 10000 قدم (3000 متر) في NSF ، في الجزء العلوي من جبل Haleakalā البركاني الذي يبلغ طوله 10 آلاف قدم (3000 متر).
بعد أن تم تصميم VTF وبناءه من قبل معهد الفيزياء الشمسية في ألمانيا ، تم شحن أجزاء الصك عبر المحيطات الأطلسي والمحيط الهادئ ثم إعادة تجميعها – مثل “سفينة في زجاجة” ، قال وويجر.
يتوقع الفريق أن تكون الأداة تعمل بشكل كامل وجاهز للاستخدام بحلول عام 2026.
وقال الدكتور ماتياس شوبرت ، وهو عالم مشروع VTF في معهد الفيزياء الشمسية ، في بيان: “إن أهمية الإنجاز التكنولوجي هي بحيث يمكن للمرء أن يجادل بسهولة أن VTF هو قلب التلسكوب الشمسي في إينوي ، وهو يخترق أخيرًا في مكانه إلى الأبد”.
يعد التلسكوب الشمسي من بين العديد من الجهود الأخيرة التي بذلها العلماء لفهم أشعة الشمس وأنماط الطقس العاصفة ، بما في ذلك مدار الطاقة الشمسية ، وهي مهمة مشتركة لوكالة الفضاء الأوروبية و NASA التي تم إطلاقها في عام 2020 ، و NASA Park Solar Probe ، أول مركبة فضائية تلمس “الشمس”.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com