هل البقع الشمسية لونها أسود أم هو خداع بصري؟

الشمس كرة كبيرة من الغاز الناري المشحون كهربائيًا. ومع تقدم الشمس خلال الدورة الشمسية المنتظمة التي مدتها 11 عامًا، يصبح النشاط الكهرومغناطيسي على سطح النجم أكثر فوضى. ويؤدي هذا الاضطراب حتمًا إلى ظهور البقع الشمسية؛ وهي مناطق مظلمة بحجم الكوكب تتشكل في الغلاف الجوي السفلي للشمس نتيجة للاضطرابات المغناطيسية الشديدة.
وبالنسبة لمعظم تلسكوبات الضوء المرئي، تظهر البقع الشمسية باللون الأسود. لكن لماذا تبدو بهذ اللون، وهل هي حقاً سوداء؟
فقد اتضح أن البقع الشمسية ليست سوداء في الواقع. وبدلاً من ذلك، فإن الظلام هو مجرد خداع بصري ناتج عن تباين حرارة البقع الشمسية ومحيطها، وذلك حسبما نشر موقع «لايف ساينس» العلمي المتخصص.
فالبقع الشمسية مظلمة فقط على عكس وجه الشمس الساطع، وفقًا لمؤسسة الجامعة لأبحاث الغلاف الجوي (UCAR)، التي تقول «إذا تمكنت من قطع متوسط ​​بقعة شمسية من الشمس ووضعتها بمكان آخر في سماء الليل فستكون ساطعة مثل البدر».
وأصبحت مجموعتا البقع الشمسية الضخمة والمعروفة باسم AR 2993 و AR 2994 مرئية قبل أيام قليلة في الطرف الشمالي الشرقي للشمس بعد أن أصبحت نشطة بينما لا تزال مخفية بواسطة قرص الشمس.
وسبب ظهور البقع الشمسية أغمق بكثير من بقية السطح المرئي للشمس أو الفوتوسفير، هو أنها أكثر برودة بكثير، والغاز الموجود أسفل البقع الشمسية ينبعث منه حوالى 25 % من الضوء مثل بقية الشمس، وفقًا لوكالة الفضاء الأميركية «ناسا».
ولا تزال البقع الشمسية شديدة الحرارة؛ إذ يقدر علماء الفلك أن درجة حرارتها النموذجية تبلغ حوالى 6300 درجة فهرنهايت (3500 درجة مئوية). لكن الغلاف الضوئي المحيط يشتعل عند حوالى 10000 فهرنهايت (5500 درجة مئوية)، وفقًا لخدمة الطقس الوطنية (NWS).
فالبقع الشمسية باردة لأنها تتشكل في المناطق التي تكون فيها المجالات المغناطيسية قوية بشكل خاص (حوالى 2500 مرة أقوى من الأرض وأقوى بكثير من أي مكان آخر على الشمس)، وفقًا لـ NWS. ويؤدي هذا إلى زيادة الضغط المغناطيسي الذي يمارس على البقع الشمسية، وبالتالي يمنع تدفق الحرارة من باطن الشمس إلى السطح ويترك المنطقة أكثر برودة من محيطها.
وفي هذا الاطار، يمكن أن يكون للطاقة المغناطيسية المكبوتة للبقع الشمسية بعض الآثار الجانبية المذهلة والخطيرة؛ فعندما تصبح خطوط المجال المغناطيسي حول البقع الشمسية متشابكة للغاية، يمكن أن تنجذب إلى تكوينات جديدة وتطلق رشقات مفاجئة من الطاقة المغناطيسية. كما يمكن أن تتفاعل هذه الطاقة مع البلازما المحيطة (غاز ساخن مشحون كهربائيًا يشكل جزءًا كبيرًا من الشمس) ويحدث انفجارًا للطاقة يُعرف باسم «التوهج الشمسي».
جدير بالذكر، ظهرت أكبر مجموعة من البقع الشمسية منذ 24 عامًا على الشمس بأكتوبر (تشرين الأول) 2014. حيث تقع البقع الشمسية أسفل المنطقة النشطة المشرقة في منتصف الشمس.
وهذه التوهجات الشمسية تحدث دائمًا في المناطق النشطة بالقرب من البقع الشمسية، ما يعني أنه كلما زاد عدد البقع الشمسية الموجودة على الشمس في وقت معين، زاد احتمال اندلاع التوهج. كما ان من المرجح أن تحدث البقع الشمسية بالقرب من ذروة دورة نشاط الشمس لمدة 11 عامًا؛ والمعروفة أيضًا باسم «الحد الأقصى للشمس»، عندما يبلغ النشاط المغناطيسي ذروته.
ويمكن للحرارة الناتجة عن التوهج، بدورها، أن تؤدي إلى نوع آخر من الانفجار يسمى طرد الكتلة الإكليلية (CME)، حيث تنفجر جسيمات الشمس المشحونة مباشرة من الغلاف الجوي للشمس وتكبر عبر الفضاء بسرعات عالية. إذ تبحر معظم الكتل الإكليلية المقذوفة في الفضاء دون ضرر. ولكن إذا حدث أن CME يستهدف الأرض، فقد تكون هناك عواقب وخيمة؛ فعندما يمر CME فوق الغلاف الجوي للأرض، فإنه يمكن أن يقطع شبكات الطاقة أو يتسبب في انقطاع التيار الراديوي أو إتلاف الأقمار الصناعية؛ وتظل الحياة على الأرض محمية بواسطة المجال المغناطيسي لكوكبنا. لكن قد يتعرض رواد الفضاء الذين يعملون في الفضاء لجرعات إشعاع أعلى من المعتاد.