الكشف عن أسرار انفجارات الشمس

حدث نادر قاد إلى جمع مزيد من المعلومات

مثلما كان «حجر رشيد» هو مفتاح فهم الكتابة الهيروغليفية المصرية، فإن دراسة انفجار شمسي نادر يمكن أن يحقق الهدف نفسه بالنسبة لمجال بحثي مهم، وهو معرفة أسرار الانفجارات الشمسية.
وقد أطلق الباحثون من مركز «جودارد» لرحلات الفضاء، التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا)، اسم «حجر رشيد للانفجارات الشمسية» على هذا الحدث النادر الذي تم تقديمه في اجتماع الجمعية الفلكية الأميركية يوم 7 يونيو (حزيران) الماضي لأنه كشف عن أدلة جديدة يمكن أن تساعد العلماء في حل اللغز طويل الأمد حول أسباب ثوران الشمس القوي غير المتوقع، ويمكن أن يساعد الكشف عن هذه الفيزياء الأساسية العلماء على التنبؤ بشكل أفضل بهذه الثورات، حيث يكون للطقس الفضائي حينها تأثيرات على الأرض.
واحتوى هذا الانفجار على مكونات من 3 أنواع مختلفة من الانفجارات الشمسية التي تحدث عادة بشكل منفصل، مما يجعلها المرة الأولى التي يتم فيها الإبلاغ عن مثل هذا الحدث. وأتاح وجود جميع أنواع الثوران الثلاثة معاً في حدث واحد للعلماء شيئاً مثل حجر رشيد، حيث سمح لهم بترجمة ما يعرفونه عن كل نوع من أنواع الثوران الشمسي، والكشف عن الآلية الأساسية التي يمكن أن تفسر جميع أنواع الانفجارات الشمسية.
تقول إميلي ماسون، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة عالمة الطاقة الشمسية في مركز «جودارد»، إن هذا الحدث هو «الحلقة المفقودة، حيث يمكننا رؤية كل هذه الجوانب من أنواع مختلفة من الانفجارات في حزمة واحدة».
وعادة ما تأتي الانفجارات الشمسية على أحد الأشكال الثلاثة، وهي طرد كتلة إكليلية، أو نفاثة، أو اندلاع جزئي. والقذف الكتلي الإكليلي والنفاثات هي انفجارات ضخمة تطلق الطاقة والجسيمات في الفضاء، لكنها تبدو مختلفة تماماً. فبينما تنفجر النفاثات في صورة أعمدة ضيقة من المواد الشمسية، تشكل الكتل الإكليلية المقذوفة فقاعات ضخمة تتوسع للخارج، تدفعها وتشكلها الحقول المغناطيسية للشمس. ومن ناحية أخرى، فإن الانفجارات الجزئية تبدأ في الظهور من السطح، لكنها لا تستحضر طاقة كافية لمغادرة الشمس، لذلك تسقط معظم المواد مرة أخرى على سطح الشمس.
وفي هذا الثوران الذي تمت ملاحظته بواسطة مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية، التابع لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ومرصد ناسا للشمس والهيليوسفير، في 12 و13 مارس (آذار) 2016، رأى العلماء طرد طبقة ساخنة من المواد الشمسية فوق منطقة نشطة مغناطيسياً على سطح الشمس، وكان الطرد أكبر من أن يكون نفاثاً، ولكنه ضيق جداً بحيث لا يمكن أن يكون حدث طرد كتلة إكليلية.
وفي غضون نصف ساعة، بدأت طبقة أبرد من المادة الموجودة على السطح في الظهور من المكان نفسه، لكنها في النهاية سقطت على شكل انفجار جزئي. وكانت رؤية ثوران بصحبة نفاث وخصائص طرد كتلة إكليلية تخبر العلماء بأنه من المحتمل أن يكون سببها آلية مفردة.
ومن خلال هذا الفهم الجديد، يمكن للعلماء تطبيق ما يعرفونه عن النفاثات على الكتل الإكليلية المقذوفة. ويخبر الحدث العلماء أيضاً بأن الانفجارات الجزئية تحدث على الطيف نفسه، ولكنها تواجه بعض المحددات غير المعروفة حتى الآن التي تقيد طاقتها، ولا تسمح بإبعادها عن الشمس.
وتقول ماسون إن «فهم الآلية الكامنة وراء هذه الأحداث، خاصة الكتل الكبيرة والمتوسطة الحجم، له أهمية حاسمة للتنبؤ بالوقت الذي قد يتسبب فيه ثوران كبير في حدوث اضطرابات في الأرض».
وتطلق الكتل الإكليلية المقذوفة على وجه الخصوص سحباً كبيرة من الجسيمات المشحونة عالية الطاقة والمجالات المغناطيسية التي تتدفق عبر النظام الشمسي، ويمكن أن تؤدي إلى عاصفة من الجسيمات عالية الطاقة والنشاط التي يمكن أن تكون خطراً على رواد الفضاء والتكنولوجيا في الفضاء، وفي الحالات القصوى شبكات المرافق على الأرض.
ومن خلال حدث «حجر رشيد الشمسي»، يأمل العلماء في أن يتمكنوا من معرفة الآلية التي تسبب الانفجارات الشمسية، وتحديد خصائصها. ويمكن أن يسمح ذلك للعلماء في نهاية المطاف بالتنبؤ عندما يمكن أن يهدد انفجار كبير الأرض والمريخ قبل عدة ساعات، مما يوفر وقتاً كافياً لرواد الفضاء ومشغلي المركبات الفضائية لاتخاذ الإجراءات الاحترازية.