لاحظ مرصد الستراتوسفير على ارتفاع 35 كم حدوث إعصار على الشمس

في الفترة من 10 إلى 16 يوليو 2024، طار مرصد Sunrise III الستراتوسفيري من السويد إلى كندا على ارتفاع 35-37 كيلومترًا، مبقيًا “عينيه” – أدوات عالية التقنية – على الشمس. خلال هذا الوقت، تم جمع أكثر من 200 تيرابايت من البيانات التي لا تقدر بثمن. بدأ نشر نتائج معالجتها رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

خلال 6.5 أيام من الرحلة، أظهرت الشمس النطاق الكامل لسلوكها: إلى جانب المناطق الهادئة المقابلة للمعيار المعتدل، لوحظت العديد من العلامات على طبيعتها المضطربة – البقع، والتوهجات الصغيرة والكبيرة، وكذلك المناطق ذات المجال المغناطيسي القوي بشكل غير طبيعي.

“النتائج التي تم الحصول عليها متنوعة مثل الشمس نفسها. تقول سميتا نارايانامورثي، رئيسة مجموعة العمل العلمية في Sunrise III من معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي: “إنها تكشف تفاصيل جديدة حول الحالة الهادئة للشمس وتساعدنا على فهم جانبها المتفجر”.

الأعاصير والحبال المغناطيسية على نجمنا

• التذبذبات. تتدفق البلازما المضطربة داخل الشمس وتولد موجات تنتشر في جميع أنحاء النجم وصولاً إلى غلافه الجوي السفلي. وقد لوحظت حتى الآن موجات صوتية مدتها حوالي خمس دقائق على ارتفاع يتراوح بين 100 و 200 كيلومتر فوق السطح المرئي. وبفضل Sunrise III، تمكن العلماء لأول مرة من تتبع انتشار هذه الموجات في الغلاف الضوئي والكروموسفير، حيث تغطي طبقة يصل ارتفاعها إلى 2000 كيلومتر فوق سطح النجم، ودراسة تأثير المجال المغناطيسي في هذه المنطقة.
• التوهجات الشمسية. أثناء رحلة Sunrise III، حدث توهج من فئة M5.3 على الشمس. تتبع مرصد الستراتوسفير أصوله وتطوره بالتفصيل.
• الأعاصير الشمسية. كانت خطوط المجال المغناطيسي الممتدة من المناطق الهادئة من السطح الشمسي إلى الغلاف الجوي تعتبر في السابق “مرتبة” نسبيًا. ترسم بيانات Sunrise III، جنبًا إلى جنب مع النمذجة الحاسوبية، صورة مختلفة – خيوط مغناطيسية ملتوية بدقة ومنسوجة في خيوط مغناطيسية مرتبة. وهي تتحكم في تدفق البلازما الساخنة في الغلاف الجوي ومن المرجح أن تكون مهد “الأعاصير الشمسية” الصغيرة.

السفر في يوم قطبي

السبب الرئيسي للجودة العالية لبيانات Sunrise III – وبالتالي نجاح المهمة بأكملها – يكمن في “مكان عمل” المرصد. على ارتفاع حوالي 35 كيلومترًا، يكون تأثير الغلاف الجوي أقل بكثير. بالإضافة إلى مسار الرحلة وتواريخها: تم إجراء الدراسة في يوم قطبي.

لعبت المعدات العلمية للمرصد دورًا لا يقل أهمية:

• تلسكوب بمرآة أساسية قطرها متر واحد تجمع ضوء الشمس؛
• قامت ثلاث أدوات – SUSI (مقياس طيف الأشعة فوق البنفسجية)، و TuMag (مقياس مغناطيسي) و SCIP (مقياس طيف الأشعة تحت الحمراء) – بمعالجته؛
• يضمن نظام تثبيت الصورة المتطور الحصول على صور واضحة.

التقط المرصد صورًا على فترات تبلغ حوالي ربع ثانية، وحلل معالم صغيرة تصل إلى 50 كيلومترًا – كل ذلك من مسافة تقارب 150 مليون كيلومتر. بالإضافة إلى ذلك، قام Sunrise III بفحص نطاق واسع من الأطوال الموجية لضوء الشمس – من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء – ويمكنه التمييز حتى بين أجزاء الطيف التي كانت قريبة جدًا من الطول الموجي.