بیگ بنگ: انفجارهای شدید و غیرقابل پیش‌بینی پلاسما که با فشار از خورشید خارج شده و گاهی به حدی شدید هستند که باعث پدید آمدن شفق و اختلال در ارتباطات از راه دور بر روی زمین می‌شوند قرن‌هاست برای دانشمندان به صورت یک پازل باقی مانده است. اما تیمی از محققان بین‌المللی فکر می‌کنند بالاخره توانسته‌اند مکانیزمی که سبب پدید آمدن این انفجارها می‌شود را شناسایی کنند. آنها به این نتیجه رسیده‌اند که برخلاف تصورات پیشین به نظر می‌آید شعله‌های کوچک و بزرگ خورشیدی، هر دو حاصل پروسه‌ای یکسان ‌باشند.

به گزارش بیگ بنگ، اگر فرضیات جدید تایید شوند ممکن است دانشمندان سرانجام قادر شوند نه تنها زمان رخ دادن انفجارهای خورشیدی، بلکه احتمال آسیب رسیدن به زمین را نیز پیش‌بینی کنند. در حال حاضر می‌دانیم که خورشید الگوی فعالیتی 11 ساله‌ای دارد اما پیش‌بینی‌های دقیق‌تر در مورد زمان و محل رخ دادن انفجارهای خورشیدی ساده نیست

پیتر ویپر محقق ارشد این پژوهش از دانشگاه دورهام انگلیس می‌گوید: « درک بهتری از انفجارهای خورشیدی در تمامی مقیاس‌ها می‌تواند در پیش‌بینی بهتر فعالییت‌های خورشیدی کمک کننده باشند. خروج جرم از تاج خورشیدی در مقیاس بزرگ(CME) که در آن مقدار بسیار زیادی از پلاسما، تشعشع و ذرات خورشیدی با انرژی بالا آزاد می‌شوند می‌تواند فضای اطراف آن از جمله فضای نزدیک زمین را تحت تاثیر قرار دهد. آنها می‌توانند به طور مثال با ارتباطات ماهواره‌ای تداخل پیدا کنند. بنابراین فهم و رصد این فعالیت‌ها برای ما بسیار سودمند است.»

این تیم شبیه‌سازی‌های سه بعدی از دو نوع اصلی انفجار‌های خورشیدی را انجام داده اند: انفجارهای تاجی که انفجارهای نسبتا کوچکی از پلاسما است و CME که بسیار بزرگتر بوده و ابرهای عظیمی از پلاسما و میدان‌های مغناطیسی را با سرعت بالا در فضا آزاد می‌کنند. دانشمندان در حال حاضر می‌دانند که هر دو نوع انفجارها شامل رشته‌هایی مار مانند از پلاسمای چگال در عمق اتمسفر خورشید می‌باشند اما کسی دلیل به وجود آمدن انفجارهایی در مقیاس‌های متفاوت را نمی‌دانست.

تیم تحقیقاتی با استفاده از مدل‌های جدید توانسته‌اند نشان دهند که هر انفجارهای از هر دو مقیاس زمانی به وجود می‌آیند که خطوط میدان مغناطیسی در سطح خورشید در بالای آنها شکسته و دوباره به هم متصل شوند. این فرایند را اتصال مجدد مغناطیسی می‌نامند. این همان فرایندی است که تاکنون به تولید CMEهای عظیم شناخته شده است اما تاکنون ارتباط بین آن و انفجارهای تاج خورشیدی مقیاس کوچک ناشناخته بوده است.

ویپر می‌گوید:« پیش از این تصور می‌شد انفجارهای خورشیدی با مقیاس‌های متفاوت منشاهای متفاوتی نیز دارند اما تحقیقات ما مدلی جهانی نظری برای این فعالیت‌ها به دست می‌دهد که بسیار هیجان انگیز است.» این محققان نام فرضیه‌ی خود را مدل فرار (breakout) نامیده‌اند چرا که شامل رشته‌ای پرفشار از پلاسما می‌باشد که به طور پیوسته پیش از آنکه در نهایت در فضا آزاد شوند بر محدودیت‌های مغناطیسی خود انرژی وارد می‌کنند. با این حساب اگر اتصال مجدد مغناطیسی باعث شکل‌گیری CME و انفجارهای تاج خورشیدی می‌شود، چه چیزی باعث ایجاد تفاوت در مقیاس آنها می‌شود؟

بر اساس این اطلاعات، آنها قادرند رفتارهای آینده‌ی خورشید را پیش‌بینی کنند و این بسیار مهم است چرا که CMEها فقط در طیف نوری که ما در قطب‌های مغناطیسی زمین می‌بینیم نقش ندارند بلکه به اندازه‌ای تابش‌های الکترومغناطیسی آزاد می‌کنند که بر روی فرستنده‌های رادیویی، ارتباطات ماهواره‌ایی تاثیر گذاشته و علاوه بر اینها می‌تواند فضانوردان را به مخاطره بیاندازد.

ریچارد دِوُر از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا که یکی از محققان این پژوهش است می‌گوید:« مدل فرار، تصویرها و تصورهای ما از آنچه بر روی خورشید رخ می‌دهد را یکپارچه می‌کند. درک ما از نحوه‌ی شروع این انفجارها، نحوه‌ی پیش‌بینی آنها و نحوه‌ی درک بهتر پیامد‌های آنها در یک زمینه‌ی یکپارچه بسیار پیشرفته‌تر خواهد بود.» درحال حاضر این فرضیه آزمایش نشده است. قدم بعدی محققان تایید این مدل با استفاده از رصدهای با رزولوشن بالا از اتمسفر خورشید است. این داده‌ها در حال حاضر وجود ندارند اما خوشبختانه با به راه افتادن تلسکوپ‌های فضایی جدید در سالهای آینده و فراهم شدن داده‌ها این مدل نیز آزمایش خواهد شد. این پژوهش در مجله‌ی Nature منتشر شده است.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com