رسم توضيحي للفنان لخطوط مغناطيسية تتمدد وتلتف حول البقع الشمسية. حقوق الصورة: ناسا. اضغط للتكبير.
ترافقت أشد موجة من أشعة الشمس في خمسة عقود مع توهج شمسي كبير في 20 يناير. وهزت نظرية الطقس الفضائي وسلطت الضوء على الحاجة إلى تقنيات جديدة للتنبؤ ، وفقًا للعديد من العروض في اجتماع الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي (AGU) هذا الأسبوع في نيو أورليانز.
اشتعل التوهج الشمسي ، الذي وقع في الساعة 2 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة ، أجهزة رصد الإشعاع في جميع أنحاء الكوكب وكشفت أجهزة الكشف عن المركبات الفضائية. جاء الاستحمام من البروتونات النشطة بعد دقائق من العلامة الأولى للتوهج. كان هذا التوهج مثالاً صارخًا لنوع العاصفة الإشعاعية التي تصل بسرعة كبيرة لتحذير رواد الفضاء بين الكواكب.
قال الدكتور ريتشارد موالدت من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، كاليفورنيا ، وهو باحث مشارك في المركبة الفضائية مستكشف التكوين المتقدم (ACE) التابعة لناسا: "هذا التوهج أنتج أكبر إشارة إشعاع شمسي على الأرض منذ ما يقرب من 50 عامًا". "لكننا فوجئنا حقًا عندما رأينا مدى سرعة وصول الجسيمات إلى ذروتها القصوى ووصولها إلى الأرض."
عادةً ما يستغرق الدش البروتوني الخطير ساعتين أو أكثر للوصول إلى أقصى كثافة في الأرض بعد التوهج الشمسي. بلغت ذروة الجسيمات الناتجة عن توهج 20 يناير حوالي 15 دقيقة بعد العلامة الأولى.
وقال موالدت "هذا مهم لأنه سريع للغاية في الاستجابة مع الكثير من التحذير لرواد الفضاء أو المركبات الفضائية التي قد تكون خارج الغلاف المغناطيسي لحماية الأرض". "بالإضافة إلى مراقبة الشمس ، نحتاج إلى تطوير القدرة على التنبؤ بالتوهج مقدمًا إذا أردنا إرسال البشر لاستكشاف نظامنا الشمسي."
يهز الحدث النظرية حول أصل العواصف البروتونية على الأرض. وقال البروفيسور روبرت لين من جامعة كاليفورنيا في بيركلي: "منذ حوالي عام 1990 ، اعتقدنا أن العواصف البروتونية على الأرض ناتجة عن موجات صدمة في النظام الشمسي الداخلي ، حيث تطرد الكتل الإكليلية عبر الفضاء بين الكواكب". وهو الباحث الرئيسي في التصوير الطيفي الشمسي عالي الطاقة (RHESSI). "لكن بروتونات هذا الحدث ربما تكون قد جاءت من الشمس نفسها ، وهو أمر محير للغاية."
تم طبع أصل البروتونات في طيف طاقتها ، كما تم قياسه بواسطة ACE ومركبات فضائية أخرى ، والتي تتطابق مع طيف الطاقة لأشعة جاما التي ألقى بها التوهج ، كما تم قياسه بواسطة RHESSI. قال لين: "هذا أمر مثير للدهشة لأننا كنا نعتقد في الماضي أن البروتونات التي تصنع أشعة غاما عند التوهج تم إنتاجها محليًا وتم إنتاج البروتونات الموجودة على الأرض بدلاً من ذلك عن طريق تسارع الصدمة في الفضاء بين الكواكب". "إن تشابه الأطياف يشير إلى أنها متشابهة."
تعد التوهجات الشمسية والكتل الإكليلية (CMEs) ، والغيوم العملاقة المرتبطة بالبلازما في الفضاء ، أكبر الانفجارات في النظام الشمسي. وهي ناجمة عن تراكم الإجهاد المغناطيسي وإطلاقه المفاجئ في الغلاف الجوي فوق الأقطاب المغناطيسية العملاقة التي نراها كبقع شمسية. المنطقة الانتقالية والمستكشف الإكليلي (TRACE) والمركبة الفضائية المرصد الشمسي والهيليوسفيري (SOHO) مخصصة لمراقبة الشمس وتحديد الأسباب الجذرية للمشاعل و CMEs ، مع التركيز على التنبؤ بها.
قال الدكتور ريتشارد نايتنجيل من مختبر لوكهيد مارتن للطاقة الشمسية والفيزياء الفلكية في بالو ألتا ، كاليفورنيا: "لا نعرف كيف نتنبأ بتدفق الطاقة إلى هذه التوهجات الكبيرة ومن خلالها". تعطينا أدوات مثل TRACE أدلة جديدة مع كل حدث. نلاحظ. "
حددت TRACE مصدرًا محتملًا للضغط المغناطيسي الذي يسبب التوهج الشمسي. يبدو أن البقع الشمسية التي تنتج أكبر مشاعل (الفئة X) تدور في الأيام حول التوهج. قال نايتنجيل "إن هذا الدوران يمتد ويلف خطوط المجال المغناطيسي فوق البقع الشمسية". "لقد رأيناها قبل كل X-flare تقريبًا لاحظها TRACE منذ إطلاقه وأكثر من نصف جميع المشاعل في ذلك الوقت"
ومع ذلك ، فإن البقع الشمسية الدوارة ليست القصة الكاملة. جاء التوهج الفريد في نهاية سلسلة من خمسة مشاعل كبيرة جدًا من نفس مجموعة البقع الشمسية ، ولا أحد يعرف لماذا أنتج هذا الجسيمات عالية الطاقة المفاجئة أكثر من الأربعة الأولى.
قال لين: "هذا يعني أننا لا نفهم حقًا كيف تعمل الشمس". "نحن بحاجة إلى مواصلة تشغيل واستغلال أسطولنا من المركبات الفضائية لمراقبة الطاقة الشمسية لتحديد كيفية عملها".
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
