خَبَرْيْن logo

توليد مجال مغناطيسي شمسي: لغز العلماء

تحقيقات جديدة تكشف عن لغز توليد المجال المغناطيسي للشمس وتأثيره على الدورة الشمسية. نمذجة المجال المغناطيسي للشمس تقدم فرضية جديدة تحدث ثورة في الفهم الحالي. #الفلك #الشمسية

Loading...
Scientists say they’ve found where the sun’s magnetic field originates
Everything you wanted to know about the solar cycle
التصنيف:العالم
شارك الخبر:
FacebookTwitterLinkedInEmail

العلماء يقولون إنهم وجدوا مصدر حقل الشمس المغناطيسي

تمتلك الشمس مجالًا مغناطيسيًا قويًا يخلق بقعًا شمسية على سطح النجم ويطلق العنان للعواصف الشمسية مثل تلك التي غمرت معظم الكوكب بالشفق الجميل هذا الشهر.

لكن كيفية توليد هذا المجال المغناطيسي بالضبط داخل الشمس هو لغز محير لعلماء الفلك منذ قرون، ويعود ذلك إلى زمن عالم الفلك الإيطالي غاليليو، الذي قام بأول رصد للبقع الشمسية في أوائل القرن السابع عشر، ولاحظ كيف تتنوع هذه البقع الشمسية مع مرور الوقت.

وقد طرح الباحثون القائمون على دراسة متعددة التخصصات نظرية جديدة في تقرير نُشر يوم الأربعاء في مجلة Nature. وعلى النقيض من الأبحاث السابقة التي افترضت أن الحقل المغناطيسي للشمس ينشأ من أعماق الجرم السماوي، فإنهم يشتبهون في أن المصدر أقرب بكثير إلى السطح.

شاهد ايضاً: تاريخ إطلاق بوينج ستارلاينر المنتظر بشدة يحصل على تاريخ هدف جديد

يمكن للنموذج الذي طوره الفريق أن يساعد العلماء على فهم أفضل للدورة الشمسية التي تستمر 11 عاماً وتحسين التنبؤ بالطقس الفضائي، الذي يمكن أن يعطل نظام تحديد المواقع العالمي وأقمار الاتصالات بالإضافة إلى إبهار مراقبي السماء ليلاً بالشفق.

يقول دانيال ليكوانيت، الأستاذ المساعد في العلوم الهندسية والرياضيات التطبيقية في كلية ماكورميك للهندسة بجامعة نورث وسترن وعضو مركز الاستكشافات والأبحاث متعددة التخصصات في الفيزياء الفلكية: "يقترح هذا العمل فرضية جديدة لكيفية توليد المجال المغناطيسي للشمس تتطابق بشكل أفضل مع الملاحظات الشمسية، ونأمل أن تُستخدم في وضع تنبؤات أفضل للنشاط الشمسي".

"نريد أن نتوقع ما إذا كانت الدورة الشمسية القادمة ستكون قوية بشكل خاص، أو ربما أضعف من المعتاد. لم تتمكن النماذج السابقة (بافتراض أن المجال المغناطيسي الشمسي يتولد في أعماق الشمس) من إجراء تنبؤات دقيقة أو (تحديد) ما إذا كانت الدورة الشمسية القادمة ستكون قوية أو ضعيفة".

شاهد ايضاً: إختفاء يومي لنحو 47 طفلاً مهاجراً في أوروبا منذ عام 2021، كشفت الأبحاث

تساعد البقع الشمسية العلماء على تتبع نشاط الشمس. فهي نقطة انطلاق التوهجات الانفجارية وأحداث القذف التي تطلق الضوء والمواد الشمسية والطاقة الشمسية في الفضاء. وتعد العاصفة الشمسية الأخيرة دليلاً على اقتراب الشمس من "الحد الأقصى الشمسي" - وهي النقطة في دورتها التي تستمر 11 عاماً عندما يكون هناك أكبر عدد من البقع الشمسية.

وقال ليكوانيت: "لأننا نعتقد أن عدد البقع الشمسية يتتبع قوة المجال المغناطيسي داخل الشمس، فإننا نعتقد أن دورة البقع الشمسية التي تستمر 11 عاماً تعكس دورة في قوة المجال المغناطيسي الداخلي للشمس".

نمذجة المجال المغناطيسي للشمس

من الصعب رؤية خطوط المجال المغناطيسي للشمس، والتي تلتف عبر الغلاف الجوي الشمسي لتشكل شبكة معقدة من البنى المغناطيسية أكثر تعقيداً بكثير من المجال المغناطيسي للأرض. ولفهم كيفية عمل المجال المغناطيسي للشمس بشكل أفضل، يلجأ العلماء إلى النماذج الرياضية.

شاهد ايضاً: حصري: دلائل جديدة تطعن في حساب وزارة الدفاع الأمريكية لهجوم مروع أثناء انسحاب الولايات المتحدة من أفغانستان

وفي سابقة علمية، أخذ النموذج الذي طوره ليكوانيه وزملاؤه في الحسبان ظاهرة تسمى التذبذب الالتوائي - وهي تدفقات الغاز والبلازما المدفوعة مغناطيسياً داخل الشمس وحولها والتي تساهم في تكوين البقع الشمسية.

في بعض المناطق، يتسارع أو يتباطأ دوران هذه الخاصية الشمسية في بعض المناطق، بينما يظل ثابتاً في مناطق أخرى. وعلى غرار الدورة المغناطيسية الشمسية التي تستمر 11 عاماً، تشهد التذبذبات الالتوائية أيضاً دورة مدتها 11 عاماً.

"أعطتنا الملاحظات الشمسية فكرة جيدة عن كيفية تحرك المواد داخل الشمس. وبالنسبة لحساباتنا الحاسوبية الفائقة، قمنا بحل معادلات لتحديد كيفية تغير المجال المغناطيسي داخل الشمس بسبب الحركات المرصودة".

شاهد ايضاً: المركبة الفضائية فويجر 1 ترسل بيانات إلى الأرض للمرة الأولى منذ 5 أشهر

وأضاف: "لم يقم أحد بإجراء هذه الحسابات من قبل لأنه لم يكن أحد يعرف كيفية إجراء العملية الحسابية بكفاءة".

أظهرت حسابات المجموعة أن المجالات المغناطيسية يمكن أن تتولد على عمق حوالي 20,000 ميل (32,100 كيلومتر) تحت سطح الشمس - أقرب بكثير إلى السطح مما كان يُفترض سابقاً. وكانت نماذج أخرى قد أشارت إلى أنها أعمق بكثير - حوالي 130,000 ميل (209,200 كيلومتر).

وقال ليكوانيت: "توفر فرضيتنا الجديدة تفسيراً طبيعياً للتذبذبات الالتوائية المفقودة في النماذج السابقة".

'لغز فيزيائي فلكي'

شاهد ايضاً: سرقة الذهب في كندا: داخل واحدة من أكبر عمليات السرقة في تاريخ الجريمة

وقال ليكوانيت إن أحد الإنجازات المهمة كان تطوير خوارزميات عددية جديدة لإجراء الحسابات. وقال ليكوانيت إن المؤلف الرئيسي للورقة البحثية جيف فاسيل، وهو أستاذ في جامعة إدنبرة في المملكة المتحدة، توصل إلى هذه الفكرة منذ حوالي 20 عامًا، لكن تطوير الخوارزميات استغرق أكثر من 10 سنوات وتطلب حاسوبًا عملاقًا قويًا تابعًا لوكالة ناسا لإجراء عمليات المحاكاة.

وقال: "لقد استخدمنا حوالي 15 مليون ساعة من وحدة المعالجة المركزية لهذا التحقيق". "وهذا يعني أنني لو حاولت إجراء الحسابات على حاسوبي المحمول، لاستغرق الأمر حوالي 450 عاماً."

في تعليق نُشر إلى جانب الدراسة، قالت إلين زويبل، أستاذة علم الفلك والفيزياء في جامعة ويسكونسن ماديسون، إن النتائج الأولية مثيرة للاهتمام وستساعد في إثراء النماذج والأبحاث المستقبلية. لم تشارك في الدراسة.

شاهد ايضاً: اكتشاف حفريات طفل يبلغ من العمر 11 عامًا يكشف عن مخلوق قديم أكبر من حوت أزرق

وقالت زويبل إن الفريق أضاف "عنصراً مثيراً للاهتمام إلى المزيج النظري الذي يمكن أن يكون مفتاحاً لكشف هذا اللغز الفيزيائي الفلكي."

أخبار ذات صلة

Loading...
The Ukraine war is forcing migrating eagles to change their flight paths, scientists say

يقول العلماء: حرب أوكرانيا تجبر النسور الهاجرة على تغيير مسار رحلتها

النسور المرقطة الكبرى هي بالفعل نوع مهدد بالفعل. والآن، اكتشف العلماء أنها تواجه خطرًا آخر: الحرب في أوكرانيا. فقد تعرضت النسور لأحداث الصراع أثناء هجرتها عبر أوكرانيا، مما أجبرها على الانحراف عن مسار طيرانها المعتاد، وفقًا لدراسة نُشرت يوم الاثنين في مجلة Current Biology. وبحسب الدراسة، فقد تم...
العالم
Loading...
Boeing and NASA decide to move forward with historic crewed launch of new spacecraft

بوينغ وناسا يقرران المضي قدمًا في إطلاق تجريبي تاريخي لمركبة فضائية جديدة

بعد سنوات من التأخيرات ومجموعة مذهلة من الانتكاسات خلال الرحلات التجريبية، من المقرر أخيرًا أن تقوم مركبة بوينج الفضائية Starliner التابعة لشركة بوينج بأول إطلاق لها بطاقم. ومن المقرر أن تقلع المهمة من فلوريدا في 6 مايو المقبل، لتحمل رائدي الفضاء التابعين لوكالة ناسا سوني ويليامز وبوتش ويلمور...
العالم
Loading...
Meteorites may be lost to Antarctic ice as climate warms, study says

تقول الدراسة: قد تضيع النيازك في الجليد القطبي الجنوبي مع ارتفاع درجات الحرارة

تُعد السهول الجليدية في القارة القطبية الجنوبية نقطة جذب لصائدي النيازك مثل ماريا فالديس، عالمة الأبحاث في متحف فيلد للتاريخ الطبيعي وجامعة شيكاغو. يتم العثور على حوالي 1000 صخرة فضائية في المنطقة كل عام. من السهل اكتشاف لونها الداكن في الامتداد الأبيض. تقول فالديس، التي زارت المنطقة ضمن فريق...
العالم
Loading...
SpaceX’s Starship reaches new heights in monumental test flight but lost on reentry

تصل السفينة الفضائية لشركة SpaceX إلى آفاق جديدة في رحلة اختبار ضخمة ولكن تفقد عند العودة إلى الغلاف الجوي

أطلقت صاروخ الفضاء Starship لشركة SpaceX في اختباره الطيران الثالث من مرفق Starbase في بوكا تشيكا بولاية تكساس، وحقق العديد من الإنجازات صباح يوم الخميس قبل أن يتحطم على الأرجح. نظام الصواريخ الفضائية العميقة خضع لاختبار طيران متكامل يستغرق نحو ساعة. كان من المتوقع أن تهبط المركبة الفضائية في...
العالم
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية