کشف “ستاره‌های تیرانداز” در جو خورشید!!

تصویر حلقه‌های تاجی توسط مدارگرد خورشیدی. (پاتریک آنتولین؛ ESA/Solar Orbiter EUI/HRI)

دانشمندان دریافته‌اند که گوی‌های آتشین شهاب‌مانند در جو خورشید مانند ستاره‌های تیرانداز در جریان پدیده باران تاجی می‌بارند.

با این حال، “شهاب‌سنگ‌های خورشیدی” به جای آوار‌های دنباله‌دارها یا سیارک‌های در حال عبور، از گلوله‌های پلاسما تشکیل شده‌اند که گاز موجود در اتمسفر اطراف خود را هنگام سقوط به سطح خورشید با سرعتی تا 150 کیلومتر (93 مایل) در ثانیه گرم می‌کنند.

کشف این جزئیات، به رهبری پاتریک آنتولین، فیزیکدان خورشیدی از دانشگاه نورثومبریا در بریتانیا، می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا بیشتر در مورد جو خورشید و این امر بیاموزند که چرا به طور عجیب و متناقضی بسیار گرمتر از سطح است.

باران تاجی – جدا از آنچه که از آن ساخته شده است – از قوانین فیزیکی مشابه باران در اینجا روی زمین پیروی می‌کند. مواد گرم شده از سطح بالا می‌آیند و وقتی بالاتر می‌روند سرد می‌شوند و باعث می‌شوند دوباره به پایین بیفتند. روی زمین، این کار توسط آب  صورت می‌گیرد. در خورشید، این پلاسما است که میدان‌های مغناطیسی حلقه‌ای را ردیابی می‌کند که از سطح خورشید بیرون زده است.

ما تا حدودی در مورد نحوه عملکرد باران تاجی می‌دانیم، اما مدارگرد خورشیدی آژانس فضایی اروپا (SolO) یک نمای خیره‌کننده از نزدیک به ما ارائه کرد. در مارس 2022، کاوشگر در اولین مانور جسورانه خود به فاصله تنها 48 میلیون کیلومتر (30 میلیون مایل) از ستاره ما حرکت کرد. این برخورد نزدیک، که حضیض نامیده می‌شود، به اخترشناسان داده‌های نزدیک زیادی داد.

آنتولین و همکارانش داده‌های با وضوح بالا از توده‌های پلاسما به وسعت 250 کیلومتر (155 مایل) را به دست آوردند که در باران تاجی سقوط می‌کردند و همچنین در زیر آن توده‌ها، هنگامی که به سمت خورشید می‌رفتند، فشرده‌سازی و گرمایش گاز در جو خورشید را تا حدود 1 میلیون درجه سانتیگراد دریافتند که در این نقاط داغ برای چند دقیقه طول می‌کشد در حالی که توده‌ها به فرود خود ادامه می‌دهند.

در اینجا روی زمین، زمانی که شهاب‌ها سقوط می‌کنند، چیزی مشابه اتفاق می‌افتد (اگرچه خیلی گرم نمی‌شود) و تکه‌های سنگ را به گوی‌های آتشین تبدیل می‌کند که یا از بین می‌روند یا از گرما و فشار منفجر می‌شوند. اما محققان دریافتند که همه چیز در خورشید کمی متفاوت است.

تصویر SolO که برخی از مسیرهای باران تاجی را نشان می‌دهد که توسط تیم تجزیه و تحلیل شده است که با رنگ قرمز مشخص شده‌اند. (پاتریک آنتولین؛ ESA/Solar Orbiter EUI/HRI)

از آنجایی که اتمسفر خورشیدی بسیار نازک است، توده‌های پلاسما آن‌گونه نیستند که شهاب‌ها روی زمین تجربه می‌کنند و حلقه‌های میدان مغناطیسی به عنوان نوعی تونل عمل می‌کنند که توده‌ها از آن حرکت می‌کنند. بنابراین، احتمالاً گلوله‌های پلاسما دست نخورده به سطح می‌رسند و در هنگام فرود، باعث ایجاد فلش کوتاهی از گرما و نور می‌شوند که توسط SolO ضبط شد.

اما حلقه‌های مغناطیسی از تشکیل دم پلاسما نیز جلوگیری می‌کنند، کاری که شهاب‌ها انجام می‌دهند. این بدان معنی است که دیدن آنها بسیار سختتر است.

آنتولین می‌گوید: SolO به اندازه‌ای نزدیک به خورشید می‌چرخد که می‌تواند پدیده‌های کوچکی را که در داخل تاج رخ می‌دهند، مانند تأثیر باران بر تاج، تشخیص دهد که به ما امکان می‌دهد یک کاوش غیرمستقیم با ارزش از محیط تاج، انجام دهیم که برای درک ترمودینامیک و ترکیب آن حیاتی است.

“تنها تشخیص باران تاجی گام بزرگی به جلو برای فیزیک خورشیدی است زیرا سرنخ های مهمی در مورد اسرار اصلی خورشیدی مانند چگونگی گرم شدن آن تا میلیون‌ها درجه به ما می‌دهد.”

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Meteor-Like ‘Shooting Stars’ Discovered in The Sun’s Atmosphere

By MICHELLE STARR 05 July 2023

https://www.sciencealert.com/meteor-like-shooting-stars-discovered-in-the-suns-atmosphere