۶۰ میلیون درجه، دمای باورنکردنی شراره خورشیدی

خبرآنلاین/ در شراره‌های خورشیدی مقادیر زیادی پرتو ایکس و پرتو گاما آزاد می‌شود که گرچه به سطح زمین نمی‌رسند، اما قادرند تا ارتباطات وابسته به لایه‌های بالایی جو را مختل کرده، به عملکرد ماهواره‌ها و فضاپیماها آسیب رسانده و حتی برای فضانوردان در مدار پایین زمین خطرساز باشند

غزال زیاری: دمای ناشی از انفجار بزرگ ماده‌ای که در جریان یک شراره‌ خورشیدی به بیرون پرتاب می‌شود، احتمالا بسیار داغ‌تر از چیزی است که دانشمندان تاکنون گمان می‌کردند. یک تحلیل ریاضی جدید حکایت از آن دارد که موتور محرک شعله‌های خورشیدی در گرم‌کردن ذرات باردار (یون‌ها) بسیار کارآمدتر از گرم‌کردن الکترون‌هاست.

---

بازار

---

این موضوع احتمالا خبر از این می‌دهد که ما خورشید را دست‌کم گرفته‌ایم؛ چراکه دمای شراره‌ها معمولاً بر اساس گرم‌شدن الکترون‌ها برآورد می‌شدند. اما محاسبات اخیر نشان می‌دهد که دمای یون‌ها در شراره‌های خورشیدی ممکن است به رقم حیرت‌انگیز ۶۰ میلیون درجه سانتی‌گراد برسد.

دماهای متفاوت برای یون‌ها و الکترون‌ها

الکساندر راسل، اخترفیزیک‌دان دانشگاه سنت‌اندروز در این باره توضیح داد: « در طول تاریخ فیریک خورشیدی فرض می‌کرد که یون‌ها و الکترون‌ها باید دمای یکسانی داشته باشند. اما با انجام مجدد محاسبات با داده‌های مدرن، متوجه شدیم که تفاوت دمایی میان یون‌ها و الکترون‌ها می‌تواند برای چندین دقیقه در بخش‌های مهم شراره‌های خورشیدی باقی بماند. این کشف راه را برای بررسی یون‌های فوق‌داغ هموار می‌کند.»

شراره خورشیدی؛ آشفتگی مغناطیسی خورشید

شراره خورشیدی حاصل پیچیدگی‌های میدان مغناطیسی خورشید هستند. خط استوا سریع‌تر از قطب‌ها می‌چرخد و همین باعث می‌شود که خطوط میدان مغناطیسی گره‌خورده و سپس بشکنند و دوباره متصل شوند. همین فرایند حجم عظیمی انرژی آزاد می‌کند که به صورت شراره خورشیدی نمود پیدا می‌کند.

این انرژی آزادشده، ماده پرتاب‌شده و اتمسفر خورشید را تا بیش از ۱۰ میلیون درجه سانتی‌گراد گرم می‌کند که این دما به مراتب بالاتر از دمای سطح خورشید (۵۵۰۰ درجه سانتی‌گراد) و حتی داغ‌تر از دمای تاج خورشیدی با دمای ۲ میلیون درجه سانتی‌گراد است.

تاثیر شراره‌ها بر زمین

شراره‌های خورشیدی در عین حال مقادیر زیادی پرتو ایکس و پرتو گاما آزاد می‌کنند. هرچند که این پرتوها به سطح زمین نمی‌رسند، اما قادرند تا ارتباطات وابسته به لایه‌های بالایی جو را مختل کرده، به عملکرد ماهواره‌ها و فضاپیماها آسیب رسانده و حتی برای فضانوردان در مدار پایین زمین خطرساز باشند.

به همین دلیل است که درک دقیق شراره خورشیدی برای دانشمندان اهمیت بالایی دارد.

نقش بازپیوند مغناطیسی

پلاسما در شراره خورشیدی، از الکترون‌ها و یون‌ها تشکیل شده است. در گذشته تصور می‌شد هر دوی آنها به یک شکل گرم می‌شوند. اما راسل و همکارانش بعد از بررسی و انجام پژوهش‌های اخیر متوجه شدند که این فرض نادرست است.

راسـل در این باره توضیح داد:«ما از این کشف هیجان‌زده شدیم؛ این کشف نشان می‌دهد که فرایندی به نام بازپیوند مغناطیسی یون‌ها را ۶.۵ برابر بیشتر از الکترون‌ها گرم می‌کند. به نظر می‌رسد این یک قانون جهانی باشد که هم در فضای نزدیک زمین، هم در بادهای خورشیدی و هم در شبیه‌سازی‌های کامپیوتری تأیید شده است. اما تا امروز هیچ‌کسی این یافته‌ها را به شراره‌های خورشیدی ربط نداده بود.»

کاربرد این نتایج در شراره‌های خورشیدی نشان داد که دمای یون‌ها در این پدیده ممکن است تا ۶۰ میلیون درجه سانتی‌گراد برسد. در نتیجه این یافته، ممکن است توضیحی برای برخی ویژگی‌های ناشناخته طیف شراره‌های خورشیدی باشد که دانشمندان دهه‌ها با آن دست به گریبان بوده‌اند.

البته این نتیجه در حال حاضر صرفاً نظری است و برای تأیید آن نیاز به تحقیقات و مشاهدات بیشتری است. حالا دانشمندان با در نظرداشتن این احتمال، می‌توانند آزمایش‌ها و برنامه‌های رصدی ویژه‌ای برای آزمودن آن طراحی کنند.

منبع: sciencealert

۵۸۳۲۱