در جریان یکی از خطرناکترین مانورهایش در جو خورشید، کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا برای نخستینبار موفق شد یک انفجار پلاسمایی پرانرژی را که بهسوی سطح خورشید در حرکت بود، بهصورت مستقیم و با جزئیاتی بیسابقه ثبت کند.
بررسیهای تازه نشان میدهد که این کاوشگر ذرات پروتون با انرژیای حدود هزار برابر بیشتر از مقدار پیشبینیشده را شناسایی کرده و جریان نیرومندی از پلاسما را در حال حرکت بهسوی خورشید—not به دور از آن—رصد کرده است. موقعیت منحصربهفرد پارکر بین خورشید و منبع این ذرات به دانشمندان کمک کرد تا منشأ آنها را بهراحتی تعیین کنند. یافتهها نشان میدهد که پیچیدگی و قدرت میدانهای مغناطیسی خورشید میتواند ذرات باردار را با سرعتی بسیار بیشتر از آنچه تاکنون تصور میشد، شتاب دهد.
این جت پلاسمایی بهسوی خورشید، در اثر پدیدهای بهنام «بازاتصال مغناطیسی» رخ داده است—فرایندی انفجاری که در آن خطوط میدان مغناطیسی شکسته شده و دوباره بههم متصل میشوند. این پدیده، انرژی ذخیرهشده در میدان مغناطیسی خورشید را به انرژی جنبشی تبدیل میکند و موجب شتابگیری باد خورشیدی میشود؛ جریانی دائمی از ذرات باردار که خورشید به سراسر منظومه شمسی میفرستد.
شناخت بهتر بازاتصال مغناطیسی برای پیشبینی دقیقتر آبوهوای فضایی بسیار حیاتی است؛ چرا که این نوع آبوهوا تحتتأثیر بادهای خورشیدی و سایر فورانهای پرانرژی از خورشید شکل میگیرد. گفته میشود که همین پدیده، یکی از عوامل اصلی از بین رفتن جو مریخ و تبدیل آن به یک بیابان یخزده و غیرقابلسکونت بوده است. در زمین نیز، طوفانهای مغناطیسی ناشی از این پدیده میتوانند باعث خاموشیهای گسترده، آسیب به ماهوارهها، اختلال در سیگنالهای رادیویی و GPS و حتی تهدید جان فضانوردان شوند. با این حال، همین پدیدهها عامل اصلی ایجاد شفقهای قطبی زیبای زمین نیز هستند.
میدان مغناطیسی خورشید بسیار نیرومند، پیچیده و پویاست. برای پیشبینی دقیقتر شرایط فضایی، دانشمندان ناچارند از مدلهای شبیهسازی پیچیدهای استفاده کنند که مبتنی بر معادلات رفتار میدانهای مغناطیسی هستند—اما اندازه عظیم و ساختار درهمتنیده خورشید، همواره این مدلها را به صورت تقریبی نگه میدارد. از این رو، برای بهبود دقت این مدلها، نیاز به اندازهگیریهای بسیار دقیق و جزئی از خورشید وجود دارد—و این دقیقاً همان کاری است که کاوشگر خورشیدی پارکر انجام میدهد.
(اعتبار تصویر: ناسا GSFC / بریجمن)
پارکر نخستین مأموریتی است که وارد جو بالایی خورشید، موسوم به تاج خورشیدی (Corona)، شده و توانسته میدانهای مغناطیسی و ذرات اطراف آن را با دقتی بیسابقه اندازهگیری کند. این دادهها به درک بهتر ما از هلیوسفر کمک میکنند—جو خورشیدی وسیعی که سراسر منظومه شمسی را در بر گرفته است.
به گفته دکتر میهیر دسای، نویسنده اصلی این پژوهش و مدیر دپارتمان تحقیقات فضایی در مؤسسه تحقیقاتی ساوتوست:
«این یافتهها نشان میدهد که بازاتصال مغناطیسی، یکی از منابع اصلی تولید ذرات پرانرژی در باد خورشیدی نزدیک خورشید است. هر جا میدان مغناطیسی باشد، بازاتصال مغناطیسی هم رخ خواهد داد—اما نزدیکی به خورشید، به دلیل شدت بالای میدانها، میزان انرژی ذخیرهشده و آزادشده را بهشکل چشمگیری افزایش میدهد.»
بهگفته پژوهشگران، درک بهتر این فرایندها میتواند در پیشبینی دقیقتر و بهموقع آبوهوای فضایی مضر مؤثر باشد.
دسای همچنین اشاره کرد:
«گزارشهای انجمن هواشناسی آمریکا نشان میدهد که رویدادهای قدرتمند خورشیدی در ماه خرداد ۱۴۰۴ باعث اختلال جدی در سیستمهای دقیق ناوبری GPS کشاورزان شد. این سامانهها برای کاشت، کوددهی و برداشت دقیق محصولات بهکار میرفتند و اختلال در آنها، تا ۵۰۰ میلیون دلار خسارت احتمالی به بار آورد. دسترسی پارکر به این دادههای تازه، در میانه یکی از فعالترین چرخههای خورشیدی بسیار حیاتی است.»
اندازهگیریهای تازه مربوط به بازاتصال مغناطیسی که در تاریخ ۸ خرداد در نشریه The Astrophysical Journal Letters منتشر شد، تنها یکی از اکتشافات متعدد این فضاپیماست. تنها در سال ۱۴۰۲، بیش از ۷۰۰ مقاله علمی معتبر بر اساس دادههای چهار سال نخست فعالیت پارکر منتشر شد—و بسیاری از کشفیات دیگر در راهاند.
پارکر در آخرین پرواز بسیار نزدیک خود در تاریخ ۲ فروردین ۱۴۰۴، تنها به فاصله ۶.۱ میلیون کیلومتری (۳.۸ میلیون مایلی) از سطح خورشید رسید—که رکورد پیشین خود در آذر ۱۴۰۳ را تکرار کرد.
