اولین تصویر از میدان مغناطیسی قطبی خورشید، شگفتی بزرگی را آشکار کرد

امسال، برای اولین بار در تاریخ، توانستیم تصویر قطبی خورشید را مشاهده کنیم. مأموریت Solar Orbiter سازمان فضایی اروپا (ESA) به مداری منتقل شد که نسبت به صفحه منظومه شمسی زاویه دارد، و این تغییر باعث شد که مشاهدات بسیار هیجان‌انگیزی از قطب خورشید ممکن شود. اولین نتایج علمی از این دید بی‌نظیر منتشر شده و شگفتی‌های مهمی را آشکار کرده است.

مطالعه میدان مغناطیسی قطبی خورشید

برای اولین بار، اخترشناسان توانسته‌اند میدان مغناطیسی در مناطق قطبی خورشید را به دقت مطالعه کنند. میدان مغناطیسی خورشید، پایه و اساس چرخه ۱۱ ساله فعالیت‌های خورشیدی است و فعالیت‌های قطبی نقش بسیار مهمی در این چرخه دارند، حتی اگر پیش‌تر امکان مشاهده مستقیم آنها فراهم نبوده باشد.

فعالیت مغناطیسی خورشید با جریان پلاسمای سطحی در هر نیم‌کره خورشید مشخص می‌شود. پلاسمای نزدیک سطح از خط استوا به سمت قطب‌ها جریان دارد و سپس در داخل خورشید مسیر بازگشتی خود را طی می‌کند. این چرخه کل نیم‌کره را تحت تأثیر قرار می‌دهد و قطب‌ها همیشه به عنوان مناطقی کلیدی برای این فرآیند در نظر گرفته می‌شدند. اما تا پیش از این سال، پژوهشگران تنها دیدی سطحی و محدود از قطب‌ها داشتند.

تغییرات مهم با Solar Orbiter

Solar Orbiter این محدودیت را از بین برد. این فضاپیما توانست سوپرگرانول‌ها را ردیابی کند؛ سلول‌های پلاسمای داغی که سطح خورشید را تقسیم می‌کنند. این سلول‌ها ۲ تا ۳ برابر اندازه زمین هستند و به دلیل همرفت پلاسمایی، خطوط میدان مغناطیسی را به لبه‌های خود می‌رانند، که ما آن را به شکل شبکه مغناطیسی خورشید مشاهده می‌کنیم.

با دید سطحی محدود، اجماع کلی بر این بود که سلول‌های پلاسمایی و میدان مغناطیسی در قطب‌ها کندتر از مناطق استوایی حرکت می‌کنند. اما مشاهدات Solar Orbiter نشان داد که سرعت این جریان‌ها بیشتر از حد انتظار است، حدود ۱۰ تا ۲۰ متر بر ثانیه، تقریباً به اندازه سرعت در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر.

لاکشمی پرادیپ چیتا، رهبر گروه پژوهشی در Max Planck Institute for Solar System Research و نویسنده اول این مطالعه گفت:

«سوپرگرانول‌ها در قطب‌ها مانند یک نشانگر عمل می‌کنند. آنها بخش قطبی گردش ۱۱ ساله جهانی خورشید را برای اولین بار قابل مشاهده می‌کنند.»

اهمیت حرکت پلاسمایی برای میدان مغناطیسی خورشید

درک حرکت پلاسمای سطحی، سرنخ‌های مهمی درباره میدان مغناطیسی در مقیاس جهانی ارائه می‌دهد. هرچند هنوز در مراحل اولیه هستیم و مشخص نیست که آیا “نوار نقاله مغناطیسی” خورشید واقعاً در قطب‌ها کند می‌شود یا نه، یافته‌های جدید نشان می‌دهد که مشاهدات Solar Orbiter نقش حیاتی در درک کلی خورشید خواهند داشت.

سامی سولانکی، مدیر MPS و نویسنده مشترک مقاله گفت:

«برای درک چرخه مغناطیسی خورشید، هنوز از اتفاقات قطب‌ها اطلاعات کافی نداریم. Solar Orbiter اکنون می‌تواند این بخش گمشده پازل را فراهم کند.»

نکات تکمیلی و اهمیت علمی

1. مشاهده مستقیم قطب‌ها: پیش از این، تنها دید جزئی و سطحی به قطب‌ها داشتیم که محدودیت‌های جدی در فهم چرخه‌های خورشیدی ایجاد می‌کرد.
2. سوپرگرانول‌ها: این سلول‌های بزرگ پلاسمایی نه تنها حرکت پلاسمای خورشید را نشان می‌دهند، بلکه نقش مهمی در شکل‌دهی شبکه مغناطیسی سطح خورشید دارند.
3. تأثیر بر مدل‌های خورشیدی: یافته‌های جدید می‌تواند مدل‌های موجود از چرخه‌های خورشیدی و رفتار میدان مغناطیسی را اصلاح و بهبود دهد.
4. سرعت پلاسمای قطبی: این سرعت بالاتر از انتظار، نشان می‌دهد که جریان‌های قطبی خورشید پویاتر از آن چیزی هستند که قبلاً تصور می‌شد.

به طور کلی، مشاهدات جدید Solar Orbiter پنجره‌ای بی‌سابقه به قطب‌های خورشید باز کرده است و می‌تواند فهم ما از چرخه‌های خورشیدی و رفتار میدان مغناطیسی خورشید را متحول کند.