پس از ۴۰۰ سال ابهام منشا احتمالی میدان مغناطیسی خورشیدی کشف شد-تایمز

پس از آنکه که لکه‌های تاریک روی خورشید که به عنوان لکه‌های خورشیدی شناخته می‌شوند (نشانه‌هایی از فعالیت مغناطیسی خورشیدی) توسط ستاره‌شناس ایتالیایی گالیله در اوایل سال ۱۶۱۲ ثبت شد، دانشمندان سعی کرده‌اند منبع میدان مغناطیسی همیشه در حال تغییر خورشید را درک کنند.

تئوری‌ها حاکی از آن بود که این میدان مغناطیسی در عمق حدود ۱۳۰۰۰۰ مایلی (حدود ۲۱۰۰۰۰ کیلومتری) زیر سطح خورشید ایجاد شده است.

با این حال، شبیه‌سازی‌های کامپیوتری پیچیده اکنون نشان می‌دهد که این پدیده خورشیدی بسیار کم‌عمق‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد، در عمق حدود ۲۰۰۰۰ مایلی (۳۲۰۰۰ کیلومتری) است.

این کشف نشان می‌دهد که میدان مغناطیسی خورشید از ناپایداری پلاسما در سراسر لایه‌های بیرونی سطح خورشید ناشی می‌شود و نه از اعماق ستاره، آنگونه که قبلاً تصور می‌شد.

این نتایج به دانشمندان فرصت بهتری برای پیش‌بینی دقیق‌تر طوفان‌های خورشیدی قدرتمندی می‌دهد که باعث می‌شوند شفق‌های شمالی در آسمان شب ظاهر شوند و همچنین می‌توانند باعث قطع برق، اختلال در اینترنت و حتی از بین بردن ماهواره‌های در حال گردش به دور زمین شوند.

دانیل لکوانت، استادیار دانشگاه در این زمینه توضیح می‌دهد: درک منشأ میدان مغناطیسی خورشید از زمان گالیله یک سؤال باز بوده است و برای پیش‌بینی فعالیت‌های خورشیدی آینده، مانند شراره‌هایی که از خورشید می‌آیند و می‌توانند به زمین برخورد کنند، مهم است.

او افزود: اگرچه بسیاری از جنبه‌های دینامیک خورشیدی در هاله‌ای از ابهام باقی مانده است، اما کار ما گام‌های بزرگی در حل یکی از قدیمی‌ترین مسائل حل نشده در فیزیک نظری برداشته و راه را برای پیش بینی‌های بهتر فعالیت‌های خطرناک خورشیدی باز می‌کند.

در طول این مطالعه، دانشمندان مدل‌های مدرنی را برای شبیه‌سازی میدان مغناطیسی خورشیدی ابداع کردند تا درباره لکه‌های خورشیدی و شراره‌هایی که بر روی سطح خورشید ظاهر می‌شوند، توسط میدان مغناطیسی که در داخل از طریق فرآیندی به نام عمل دینام خورشیدی ایجاد می‌شود، بیشتر بیاموزند.

این شبیه سازی نشان داد که تغییرات در جریان گاز یونیزه شده فوق داغ (معروف به پلاسما) در لایه‌های سطحی خورشید برای ایجاد میدان‌های مغناطیسی در همان مناطق کافی است.

در مقابل، دانشمندان گفتند که تغییرات در لایه‌های عمیق‌تر، میدان‌های خورشیدی واقعی کمتری را تولید می‌کنند که به جای استوا در نزدیکی قطب‌های خورشید متمرکز شده‌اند.

مدل‌های رایانه‌ای همچنین توانستند چگونگی ارتباط لکه‌های خورشیدی با فعالیت مغناطیسی خورشید را توضیح دهند.

این تیم توضیح داد که الگو‌های مشاهده شده در شبیه سازی‌ها با مکان‌ها و جدول زمانی لکه‌های خورشیدی مشاهده شده توسط ستاره شناسان از دوران گالیله مطابقت دارند.

کیتون برنز، دانشمند تحقیقاتی در بخش ریاضیات در موسسه فناوری ماساچوست در ایالات متحده، گفت: من فکر می‌کنم که این نتیجه ممکن است بحث برانگیز باشد و نشان می‌دهد که مکانیسم متفاوتی وجود دارد که با مشاهدات سازگارتر به نظر می‌رسد.

منبع: ایندیپندنت