تسرب الحرارة.. أدلة جديدة لحل لغز شمسي عمره عقود

الحرارة تتسرب من الشمس بقوة.. لغز عميق في الشمس حير العلماء ولم يجدوا له تفسيرا حتى الآن، فحرارة الشمس بدأت في الخروج خارج سطح الشمس بقوة تبلغ 200 مرة.

ما سبب تسرب حرارة الشمس، وهل تصل إلى الأرض هذه الكميات الكبيرة من الحرارة؟

نشرت مجلة scitechdaily دراسة تفيد بتوصل باحثون في مختبر فيزياء البلازما بجامعة برينستون إلى اكتشاف مهم يتعلق بالحرارة الشديدة التي تسببها الهالة الشمسية، حيث حددوا موجات البلازما المنعكسة على أنها السبب المحتمل لذلك.

تم تقديم الدراسة باستخدام أساليب تجريبية ومحاكاة، لتعطي نظرة حاسمة عن اللغز المستمر حول سبب كون الهالة الشمسية أكثر سخونة بكثير من سطح الشمس.

هناك لغز عميق في الشمس، على الرغم من أن درجة حرارة سطح الشمس تبلغ 10 آلاف درجة فهرنهايت فإن غلافها الخارجي او الهالة الشمسية ترتفع إلى حوالي 2 مليون درجة فهرنهايت.

حير هذا الارتفاع الهائل في درجة الحرارة بعيدًا عن سطح الشمس العلماء منذ عام 1939 عندما تم توثيق درجة حرارة الهالة المرتفعة لأول مرة.

وعلى مدى عقود من الزمان، سعى الباحثون إلى الكشف عن الآلية وراء هذا الحرارة غير المتوقعة، لكن اللغز ظل دون حل.

ومع ذلك، حقق فريق بقيادة ساياك بوس، الباحث في مختبر فيزياء البلازما في برينستون التابع لوزارة الطاقة الأمريكية ( PPPL )، تقدمًا كبيرًا مؤخرًا.

وتشير نتائجهم إلى أن موجات البلازما المنعكسة مسؤولة عن تسخين الثقوب الإكليلية، وهي مناطق منخفضة الكثافة في الهالة الشمسية ذات خطوط المجال المغناطيسي المفتوحة التي تمتد إلى الفضاء بين الكواكب.

يمثل هذا الاكتشاف تقدمًا كبيرًا في حل أحد أكثر الألغاز غموضا حول أقرب نجم إلينا.

قال بوس، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية التي نشرت النتائج في مجلة The Astrophysical Journal ان العلماء يعرفون أن الثقوب الإكليلية لها درجات حرارة عالية، لكن السبب الأساسي المسؤول عن التسخين ليس معروفا'.

لكن بعد إجراء أو تجربة معملية تكشف نتائج الدراسة أن السبب يرجع إلى انعكاس موجة البلازما، وتم التنبؤ بهذه الموجات لأول مرة من قبل الفيزيائي السويدي الحائز على جائزة نوبل، هانز ألفين، والتي تحمل اسمه تشبه اهتزازات أوتار الجيتار، إلا أنه في هذه الحالة، فإن موجات البلازما تنتج عن اهتزاز المجالات المغناطيسية.

استخدم بوس وأعضاء آخرون من الفريق عمود البلازما الذي يبلغ طوله 20 مترًا لجهاز البلازما الكبير، في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، لإثارة موجات ألففين في ظل ظروف تحاكي تلك التي تحدث حول الثقوب الإكليلية.

لم يكتفي البحث بهذا الحد، إذ أظهرت التجربة أنه عندما تواجه موجات ألففين مناطق ذات كثافة بلازما متفاوتة وشدة مجال مغناطيسي، كما يحدث في الغلاف الجوي الشمسي حول الثقوب الإكليلية، يمكن أن تنعكس وتنتقل للخلف نحو مصدرها. ويتسبب تصادم الموجات المتحركة للخارج والمنعكسة في حدوث اضطراب، مما يتسبب بدوره في التسخين.

وساهم الباحث جيسون تينبارج ، في الدراسة وقال أن علماء الفيزياء افترضوا منذ فترة طويلة ان انعكاس موجة ألففين يمكن أن يساعد في تفسير تسخين الثقوب الإكليلية، لكن كان من المستحيل التحقق من ذلك في المختبر أو قياسه بشكل مباشر، ويوفر هذا العمل أول إثبات تجريبي على أن انعكاس موجة ألففين ليس ممكنًا فقط بل أن كمية الطاقة المنعكسة كافية لتسخين الثقوب الإكليلية.

وبحانب إجراء التجارب المعملية، أجرى الفريق محاكاة حاسوبية للتجارب، والتي أكدت انعكاس موجات ألففين في ظل ظروف مماثلة للثقوب الإكليلية.

لا تنسوا الإعجاب بالفيديو والاشتراك بقناتنا ألغاز تاريخية للمزيد من الدراسات العلمية والقصص التاريخية.