خَبَرْيْن logo

نشاط الشمس المضطرب

رسم يوهانس كبلر للبقع الشمسية في عام 1607 يكشف أسراراً حاسمة حول نشاط الشمس ودوراتها. دراسة جديدة تعيد خلق رؤى كبلر وتقدم تحليلاً مثيراً للاهتمام حول الحد الأدنى الشمسي الكبير وتأثيره على الأرض. #نشاط_الشمس #كبلر

Loading...
Johannes Kepler thought he sketched Mercury orbiting across the sun. What he actually captured has solved a solar mystery
Astronomer Johannes Kepler made sketches of sunspots that were published in his 1609 book "Phaenomenon Singulare Seu Mercurius In Sole." Johannes Kepler
التصنيف:علوم
شارك الخبر:
FacebookTwitterLinkedInEmail

فكر يوهانس كبلر أنه رسم مدار عطارد يتحرك عبر الشمس. ما قام بتوثيقه في الواقع حل لغز شمسي

رسم عالم الفلك الألماني يوهانس كبلر رسومات للبقع الشمسية في عام 1607 من ملاحظاته لسطح الشمس - وبعد قرون من الزمن، تساعد هذه الرسومات الرائدة العلماء في حل لغز شمسي.

على الرغم من أن كل شيء في النظام الشمسي يدور حول الشمس، إلا أن العلماء لم يتمكنوا بعد من كشف الكثير من أسرار النجم.

ومع ذلك، فإن دراسة تقلب الشمس على مر الزمن، بما في ذلك الدورة الشمسية، يمكن أن تجيب على بعض الأسئلة التي طال أمدها حول الجرم الناري وكيفية تغيره.

شاهد ايضاً: بنى الإنسان القديم جسرًا داخل كهف في مايوركا قبل ما يقرب من 6000 عام

وتدور بعض هذه الأسئلة حول النشاط الشمسي في القرن السابع عشر، والذي كان فترة محورية لدراسة الشمس.

رصد علماء الفلك البقع الشمسية بالتلسكوبات لأول مرة في عام 1610. وفي الوقت نفسه، كانت الشمس تمر بمرحلة انتقال غير معتادة إلى فترة طويلة من النشاط الضعيف. ويمكن لرسومات كبلر التي تم تجاهلها لفترة طويلة، والتي تم تجاهلها لفترة طويلة لأنها كانت رسومات وليست ملاحظات تلسكوبية، أن تقدم رؤى تاريخية حاسمة.

وقد ظهرت دراسة جديدة تعيد خلق الظروف التي قام خلالها كبلر برسم رسوماته في 25 يوليو في مجلة الفيزياء الفلكية.

شاهد ايضاً: المركبة الاستكشافية "الإصرار" تقوم بصعود شديد للوصول إلى أراضي المريخ غير المستكشفة

قال المؤلف الرئيسي للدراسة هيساشي هاياكاوا، الأستاذ المساعد في معهد أبحاث البيئة الفضائية الأرضية التابع لجامعة ناغويا، في بيان: "ساهم كبلر في العديد من المعايير التاريخية في علم الفلك والفيزياء في القرن السابع عشر، تاركاً إرثه حتى في عصر الفضاء".

"نضيف هنا إلى ذلك من خلال إظهار أن سجلات كبلر للبقع الشمسية تسبق سجلات البقع الشمسية التلسكوبية الموجودة منذ عام 1610 بعدة سنوات. وتشكل رسوماته للبقع الشمسية شهادة على فطنته العلمية ومثابرته في مواجهة القيود التكنولوجية."

تمر الشمس بدورة مدتها 11 عاماً من النشاط الصاعد والهابط، والمعروفة باسم الدورة الشمسية. ويعتقد العلماء حاليًا أن الشمس تصل أو تقترب من الذروة الشمسية، وهي الذروة السنوية لنشاطها في الدورة الشمسية الحالية، التي تسمى الدورة الشمسية 25.

شاهد ايضاً: ملياردير على وشك القيادة في أول مسيرة فضائية خاصة. إليك ما يجب أن تعرفه

ويرتبط الحد الأقصى الشمسي عادةً بزيادة في عدد البقع الشمسية المرئية على سطح الشمس. هذه المناطق المظلمة، التي يمكن أن يصل حجم بعضها إلى حجم الأرض أو أكبر، مدفوعة بالمجالات المغناطيسية القوية والمتغيرة باستمرار.

واليوم، يتتبع العلماء النشاط الشمسي باستخدام بيانات من المراصد الأرضية والفضائية، والخرائط المغناطيسية لسطح الشمس، وعمليات الرصد بالأشعة فوق البنفسجية للغلاف الجوي الخارجي للشمس.

لكن مجرد محاولة رصد الشمس كان أمراً صعباً منذ قرون مضت.

شاهد ايضاً: يمكن أن يكون للزئبق طبقة تحت الأرض تبلغ 11 ميلاً من الألماس، يقول الباحثون

قال مارك ميش، عالم الأبحاث في مركز التنبؤ بالطقس الفضائي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في بولدر بولاية كولورادو، إن البقع الشمسية كانت تُرصد بالعين المجردة من خلال الضباب أو دخان حرائق الغابات، أو قرب شروق الشمس أو غروبها عندما يساعد الغلاف الجوي على تعتيم سطوع الشمس. لم يشارك ميش في البحث الجديد.

استخدم كبلر جهازاً يسمى الكاميرا المظلمة، والذي استخدم ثقباً صغيراً في جدار الجهاز لعرض صورة الشمس على ورقة ورسم الملامح التي رصدها. اعتقد كبلر خطأً أنه التقط صورة عطارد وهو يتحرك في مدار حول الشمس في مايو 1607، لكنه تراجع عن تقريره بعد 11 عاماً وقرر أنه رصد مجموعة بقع شمسية.

وقال هاياكاوا: "نظرًا لأن هذا السجل لم يكن رصدًا تلسكوبيًا، فقد تمت مناقشته فقط في سياق تاريخ العلم ولم يُستخدم في التحليلات الكمية للدورات الشمسية في القرن السابع عشر".

شاهد ايضاً: تم تتبع العنصر الخفي في بقايا مختبر الكيمياء السري لعالم الفلك النهضوي تيكو براهي.

"لكن هذا هو أقدم رسم للبقع الشمسية على الإطلاق من خلال رصد آلي وإسقاط. لقد أدركنا أن رسم البقعة الشمسية هذا يجب أن يكون قادراً على إخبارنا بموقع البقعة الشمسية والإشارة إلى مرحلة الدورة الشمسية في عام 1607 طالما تمكنا من تحديد نقطة الرصد والوقت وإعادة بناء ميل الإحداثيات الهيليوغرافية - أي مواقع المعالم على سطح الشمس - في تلك المرحلة الزمنية."

الحد الأدنى الشمسي الكبير

البقع الشمسية ليست الطريقة الوحيدة التي يمكن للعلماء من خلالها فهم التغيرات في الشمس. وقال ميش إن التغيرات داخل المجال المغناطيسي للشمس تنظم حركة الجسيمات عالية الطاقة، التي تسمى الأشعة الكونية، عبر الفضاء.

شاهد ايضاً: تمت الموافقة على إطلاق صاروخ فالكون 9 من SpaceX بعد حادثة فشل نادرة

عندما تضرب الأشعة الكونية الغلاف الجوي للأرض، يمكنها تغيير كيمياء الغلاف الجوي، بما في ذلك توازن الكربون.

وقال ميش: "بمرور الوقت، يندمج هذا الكربون في النباتات والحيوانات، وحتى في أنفسنا". "توفر حلقات الأشجار فرصة فريدة لتتبع التغير في الكربون من سنة إلى أخرى. ويمكن تتبع بعض الحلقات في الأشجار القديمة لآلاف السنين. وبالمثل، يمكن تتبع نظائر الكربون والعناصر الأخرى من خلال فقاعات الهواء المحتبسة في قلب الجليد الجليدي."

وقد استُخدمت نظائر الكربون المحتجزة في حلقات الأشجار ولب الجليد في وضع سياق أرصاد البقع الشمسية القديمة وتوسيع فهمنا للنشاط الشمسي قبل حدوث أرصاد البقع الشمسية، كما قال ميش.

شاهد ايضاً: قمر يوليو الكامل يتزامن مع الذكرى السنوية لحدث قمري خاص

وقد استُخدمت هذه البيانات لمساعدة علماء الفلك على فهم الحد الأدنى لماوندر، وهي فترة من الدورات الشمسية الضعيفة للغاية وغير الطبيعية بين عامي 1645 و1715. خلال هذا ما يسمى بالحد الأدنى الشمسي الكبير، اختفت البقع الشمسية تقريباً، ولم تظهر البقع الشمسية القليلة التي تم رصدها إلا في نصف الكرة الأرضية الشمسي الجنوبي. لا يزال علماء الفلك يناقشون آلية الحد الأدنى الشمسي الكبير حتى يومنا هذا، خاصةً وهم يحاولون معرفة متى يمكن أن يحدث في القرون المقبلة وما إذا كان يمكن أن يحدث في القرون المقبلة.

لكن علماء الفلك يتفقون على أن نمط النشاط الشمسي تحول من الدورات المنتظمة إلى الحد الأدنى الكبير تدريجياً.

وقد أشار تحليل سابق لحلقات الأشجار إلى أن الدورة الشمسية القصيرة، وهي الدورة الشمسية الصغرى 14، كانت مدتها خمس سنوات فقط وأدت إلى دورة شمسية طويلة للغاية مدتها 16 سنة، والمعروفة باسم الدورة الشمسية الصغرى 13.

شاهد ايضاً: تم اكتشاف معبد ومسرح قديمين يعودان إلى 3,500 عام قبل ماكو بيتشو في بيرو

قال هاياكاوا: "إذا كان هذا صحيحًا، فسيكون هذا أمرًا مثيرًا للاهتمام بالفعل". "ومع ذلك، أشارت عملية إعادة بناء أخرى قائمة على حلقات الأشجار إلى سلسلة من الدورات الشمسية ذات الفترات العادية (11 سنة). إذن، بأي إعادة بناء يجب أن نثق؟ من المهم للغاية التحقق من عمليات إعادة البناء هذه مع سجلات مستقلة - ويفضل أن تكون سجلات رصدية."

لذا، لجأ إلى رسومات كبلر.

قام هاياكاوا وزملاؤه بترجمة تقرير كبلر الأصلي، المكتوب باللغة اللاتينية، لفهم الاتجاه الدقيق لرسوماته التخطيطية للبقع الشمسية، بالإضافة إلى تضييق النطاق الزمني والمواقع التي قام كبلر خلالها بالرصد.

شاهد ايضاً: تحول نادر في الوراثة يجعل الضفدع الأخضر يتحول إلى لون أزرق

ثم زار هاياكاوا بعد ذلك مواقع في براغ، بما في ذلك مقر إقامة كبلر في التاج الفرنسي وورشة ميكانيكي البلاط جوستوس بورجي، لفهم التضاريس بشكل أفضل من حيث رأى كبلر البقع الشمسية.

مكنت أدوات البيانات الحديثة هاياكاوا وزملاءه من حساب ميل البقعة الشمسية وتحديد موقعها على الشمس. كما طبقوا أيضاً قانون سبورر، الذي لاحظه لأول مرة عالم الفلك الإنجليزي الهاوي ريتشارد كريستوفر كارينغتون ولكن طوره عالم الفلك الألماني غوستاف سبورر الذي وصف هجرة البقع الشمسية من خطوط العرض العليا إلى خطوط العرض السفلى خلال الدورة الشمسية.

وحدد فريق البحث أن مجموعة البقع الشمسية التي رصدها كبلر تنتمي إلى نهاية الدورة الشمسية ناقص 14 بدلاً من بداية الدورة الشمسية ناقص 13.

شاهد ايضاً: قال العلماء إن الابتكار البدائي قد شهد تحولًا كبيرًا في طريقة ارتداء البشر

وتدعم هذه النتائج فكرة أن الدورة الشمسية ناقص 13 كانت مدتها المنتظمة 11 سنة بدلاً من 16 سنة. كما تمكن الباحثون أيضاً من تقدير أن الدورة الشمسية ناقص 13 بدأت على الأرجح بين عامي 1607 و1610.

وقال المؤلف المشارك في الدراسة توماس تيج، وهو مراقب في مركز تحليل بيانات التأثيرات الشمسية في المرصد الملكي البلجيكي، في بيان: "هذا يدل على انتقال نموذجي من الدورة الشمسية السابقة إلى الدورة التالية، وفقاً لقانون سبورر".

وقال هاياكاوا إنه بالنظر إلى أن أطول دورة شمسية تم تسجيلها على الإطلاق خلال القرون الثلاثة الماضية استمرت لمدة 14 عاماً، فقد حان الوقت لإيجاد مقدمة علمية أخرى لدورة ماوندر الدنيا.

شاهد ايضاً: اكتشاف أثري نادر يسلط الضوء على حياة الأنواع البشرية الغامضة

إرث كبلر الدائم

قالت سابرينا بيشيت، الباحثة المشاركة في الدراسة والباحثة في المرصد الملكي البلجيكي، إنه لا يزال هناك الكثير لنتعلمه من شخصيات تاريخية مثل كيبلر.

"قالت بيشيت: "كما أخبرني أحد زملائي، من الرائع أن نرى سجلات إرث الشخصيات التاريخية تنقل آثاراً علمية مهمة للعلماء المعاصرين حتى بعد مرور قرون. "في حالة كبلر، نحن نقف على أكتاف عملاق علمي."

شاهد ايضاً: قد يكون الطقوس البالغة من العمر 12 ألف سنة والتي تم توريثها عبر 500 جيل أقدم طقوس العالم

قال هاياكاوا إن رسومات كبلر تساعد في إثراء المناقشات الجارية حول الدورات الشمسية التي أدت إلى الحد الأدنى لماوندر، والتي يمكن أن تساعد أيضًا علماء الفلك في نمذجة الظروف التي سبقت الحدث.

وقال: "من خلال وضع نتائج كبلر ضمن عمليات إعادة بناء النشاط الشمسي الأوسع نطاقاً، يكتسب العلماء سياقاً حاسماً لتفسير التغيرات في السلوك الشمسي في هذه الفترة المحورية التي تمثل الانتقال من الدورات الشمسية المنتظمة إلى الحد الأدنى الشمسي الكبير".

و وصف ميش الدراسة الجديدة بأنها "عمل مثير للإعجاب" ومثال على العمل التحقيقي الذي يستخرج رؤى جديدة من السجلات التاريخية.

شاهد ايضاً: تقول الدراسة: نمل النجار يبتر أرجل زملائه في العش لإنقاذ حياتهم

"إن التاريخ الطويل لرصد البقع الشمسية يوفر رابطًا عبر العصور لأجيال من علماء الفلك الذين نظروا إلى الشمس بإجلال وفضول تطور من الخرافات إلى التدقيق العلمي إلى الفهم. ومن الملهم أن نرى أن علماء الفلك في الماضي يواصلون المساهمة في الاكتشافات العلمية. وجهودهم الآن أكثر أهمية مما كان يمكن أن يتخيلوه، حيث أصبح مجتمعنا التكنولوجي أكثر عرضة للتأثر بالصبح والذبول الأبدي للنشاط الشمسي."

أخبار ذات صلة

Loading...
Puzzling fossil discovery could reveal why Neanderthals disappeared

اكتشاف أحفوري محير قد يكشف سبب انقراض إنسان النياندرتال

بعض الفصول من تاريخ البشرية أكثر تأثيرًا في إعادة النظر فيها من غيرها. فقد أنهت معركة واترلو حربًا استمرت 23 عامًا، ولكن قُتل الآلاف في 18 يونيو 1815، عندما هزمت جيوش الحلفاء بقيادة دوق ويلينغتون وجيبهارد ليبيرخت فون بلوخر نابليون بونابرت وقواته جنوب بروكسل. حافظت اللوحات والكتب وروايات شهود...
علوم
Loading...
Boeing Starliner capsule returns home from space — without astronauts on board

عودة كبسولة بوينغ ستارلاينر من الفضاء - بدون رواد فضاء على متنها

عادت كبسولة Starliner التابعة لشركة بوينج من محطة الفضاء الدولية مساء الجمعة - مختتمة بذلك فترة إقامتها التي استمرت قرابة ثلاثة أشهر في الفضاء. لكنها عادت إلى الأرض بمقصورة فارغة، تاركة وراءها اثنين من طياري الاختبار اللذين يجب أن يبقيا الآن في المحطة لمدة خمسة أو ستة أشهر أخرى. غادرت المركبة...
علوم
Loading...
SpaceX’s Falcon 9 rocket cleared to fly again with two high-profile missions ahead

صاروخ فالكون 9 الخاص بشركة SpaceX يحصل على الموافقة للطيران مرة أخرى مع انتظار مهمتين بارزتين في المستقبل

أعلن المنظمون الفيدراليون مساء يوم الجمعة أن الصاروخ الأكثر إنتاجًا في العالم - صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس - قد تم السماح له بالتحليق مرة أخرى، مما يعيد المركبة إلى المسار الصحيح لبعثتين رفيعة المستوى للرحلات الفضائية البشرية. وكانت إدارة الطيران الفيدرالية، التي ترخص عمليات إطلاق...
علوم
Loading...
Scientists unveil prototype spacesuit system that recycles urine as drinking water

علماء يكشفون عن نظام بدلة فضائية نموذجي يعيد تدوير البول كمياه شرب

من أعجوبة سلسلة أفلام الخيال العلمي "الكثبان الرملية" زي النجاة الذي يرتديه سكان الصحراء من الفريمن - "البدلات الساكنة" التي تعيد تدوير جميع سوائل الجسم إلى مياه صالحة للشرب. والآن، يبدو أن مثل هذه التكنولوجيا تلوح في الأفق، حيث كشف العلماء عن نموذج أولي لنظام بدلة فضاء يحول البول إلى مياه...
علوم
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية