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: أكثر من 100 شخص يُخشى وفاتهم في منطقة نائية من بابوا غينيا الجديدة تضربها انهيارات أرضية قاتلة

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: دراسة تكتشف أن بعض الطيور قد تستخدم "السفر الزمني العقلي"

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: قد تكون الأضواء الشمالية مرئية في أجزاء من الولايات المتحدة هذا العطلة. لماذا هي نشطة جدًا في الوقت الحالي؟

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: الحمض النووي القديم يكشف الستار عن إمبراطورية غامضة

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

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: جين غودال مشهورة عالمياً بعملها مع الشمبانزي. الآن تتجه اهتماماتها نحو جمهور مختلف

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...
Unusual giant planet as fluffy as cotton candy spotted by astronomers

رصد علماء الفلك كوكب ضخم غير عادي يشبه حلوى القطن

ما هو الكوكب الكبير ذو التركيبة الرقيقة الشبيهة بحلوى القطن؟ اتضح أنه كوكب. اكتشف تحالف دولي من علماء الفلك حديثاً كوكباً غير عادي، أطلق عليه اسم WASP-193b، وهو أكبر من المشتري بحوالي 50%، وبطريقة ما لا يزال ثاني أخف كوكب تم اكتشافه على الإطلاق. لكن WASP-193b، الذي يقع خارج نظامنا الشمسي على بعد...
العالم
Loading...
Unprecedented evidence humans occupied ‘lava tubes’ could fill in gaps in the archaeological record, scientists say

يقول العلماء إن الأدلة غير المسبوقة على احتلال البشر لـ 'الأنفاق البركانية' قد تسد الثغرات في السجل الأثري

كان الناس الذين عاشوا في شبه الجزيرة العربية منذ آلاف السنين يذهبون إلى تحت الأرض عندما يريدون التغلب على الحر. وربما توقفوا هناك أثناء تنقلهم بين الواحات والمراعي، حيث كانوا يتنقلون بين الواحات والمراعي، وكانوا ينزلقون إلى أنفاق جوفية شاسعة تحت الأرض حيث كانت الحمم البركانية المنصهرة تتدفق قبل...
العالم
Loading...
Unprecedented images reveal jaw-dropping features of Jupiter’s ‘tortured moon’

صور فريدة تكشف عن ملامح مذهلة لقمر "جوبيتر" المعذب

كشفت عمليات التحليق عن كثب فوق "آيو"، وهو أحد أقمار المشتري وأكثر العوالم نشاطاً بركانيًا في نظامنا الشمسي، عن بحيرة من الحمم البركانية وميزة شاهقة تسمى "جبل ستيبل" على سطح القمر الغريب. حلَّقت مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا، التي وصلت لأول مرة لدراسة المشتري وأقماره في عام 2016، على بعد 930...
العالم
Loading...
Why one country spent a small fortune to kill a single, elusive, furry predator

لماذا قامت دولة واحدة بإنفاق ثروة صغيرة لقتل واحدة من الحيوانات المفترسة النادرة والمغامرة والممتلئة بالشعر؟

على مدى ربع القرن الماضي، وفرت زاوية نائية في جنوب غرب نيوزيلندا ملاذاً خالياً من الحيوانات المفترسة للأنواع المهددة بالانقراض، بما في ذلك الببغاء الوحيد الذي لا يطير في العالم والسحلية التي لا توجد في أي مكان آخر على وجه الأرض. جزيرة تشالكي، وهي عبارة عن نتوء وعر وخصب تبلغ مساحته ميلين مربعين...
العالم
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية