أخيرًا تم حل لغز إشارات “نبضات القلب” الغامضة للشمس
حدد الباحثون أخيرًا الأصل المحتمل للإشارات الغامضة التي تشبه ضربات القلب الشمس أثناء التوهجات الشمسية. أظهرت دراسة جديدة أن النتائج يمكن أن تساعدنا في معرفة المزيد حول كيفية حدوث عواصف شمسية مدمرة.
انفجارات الراديو الشمسي هي تدفقات من الإشعاع الكهرومغناطيسي – تتكون أساسًا من موجات الراديو ، بالإضافة إلى الموجات الدقيقة والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية – التي يتم إطلاقها في الفضاء جنبًا إلى جنب مع نفاثات من البلازما فائقة الحرارة ، والمعروفة باسم القذف الكتلي الإكليلي (CMEs) ، أثناء مشاعل شمسية.
تحتوي انفجارات الراديو الشمسي ، بالإضافة إلى بعض الانفجارات الراديوية النجمية من نجوم بعيدة ، أحيانًا على أنماط متكررة بانتظام تُعرف باسم النبضات شبه الدورية (QPPs). تتضمن هذه الأنماط فواصل قصيرة في تيار الإشعاع ، مما يؤدي إلى إنشاء قيعان وقمم عند عرضها على رسم بياني ، على غرار مخطط كهربية القلب (ECG أو EKG) ، وهو تسجيل للإشارات الكهربائية من القلب.
“أنماط الضرب هذه مهمة لفهم كيفية إطلاق الطاقة وتبديدها في الغلاف الجوي للشمس أثناء هذه الانفجارات القوية بشكل لا يصدق ،” سيجي يو (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم الفلك الراديوي الشمسي في معهد نيو جيرسي للتكنولوجيا (NJIT) والمؤلف المشارك للدراسة ، في إفادة (يفتح في علامة تبويب جديدة). “ومع ذلك ، لطالما كان أصل هذه الأنماط المتكررة لغزا ومصدرا للجدل بين علماء الفيزياء الشمسية.”
متعلق ب: رصدت إشارة “دقات قلب” غريبة قادمة من الفضاء السحيق
في الدراسة التي نشرت في 12 ديسمبر 2022 ، في المجلة اتصالات الطبيعة (يفتح في علامة تبويب جديدة)، قام يو وزملاؤه بتحليل إشارة نبضات القلب الموجودة داخل توهج متوسط من الفئة C اندلع بشكل غير ضار من الشمس في 13 يوليو 2017. (تشمل فئات التوهج الشمسي A و B و C و M و X ، مع كل فئة على الأقل 10 مرات أقوى من السابق.)
بعد تحليل البيانات التي تم جمعها بواسطة مصفوفة أوينز فالي الشمسية الموسعة (EOVSA) التابعة لمعهد NJIT في كاليفورنيا ومرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية التابع لوكالة ناسا ، اكتشف الفريق إشارة ثانوية لنبضات القلب. وقال يو إن الإشارة الثانية “غير المتوقعة” ، والتي يبدو أنها مرتبطة بالإشارة الأصلية ، سمحت للباحثين بتحديد ما كان يحدث أثناء التوهجات الشمسية لإطلاق زوج من الإشارات.
اقتفاء أثر الإشارات
تحدث التوهجات الشمسية عندما تتشابك خطوط المجال المغناطيسي للشمس ثم تعود إلى مكانها مثل الشريط المطاطي. تطلق هذه العملية كمية هائلة من الطاقة وتفرض حلقات مفرطة الحرارة من الغاز المتأين أو البلازما والإشعاع في الفضاء.
تخلق البلازما سريعة الحركة تيارًا ، أو تيارًا من الجسيمات المشحونة ، يمتد عموديًا إلى أسفل مركز حلقة البلازما في ورقة رقيقة. يُعتقد أن تعطيل هذه “الأوراق الحالية” هو مصدر “الضربات” في إشارات QPP. لكن ، حتى الآن ، لم يعرف أحد سبب الاضطرابات.
تم إرجاع إشارة نبضات القلب الرئيسية التي تم اكتشافها خلال التوهج الشمسي لعام 2017 ، والتي كانت تنبض كل 10 إلى 20 ثانية ، إلى قاعدة الورقة الحالية ، مثل معظم إشارات QPP الأخرى التي تم اكتشافها في التوهجات الشمسية الأخرى. لكن الإشارة الثانوية ، التي كانت أضعف من الإشارة الرئيسية وتضرب كل 30 إلى 60 ثانية ، جاءت عبر الورقة الحالية بأكملها ، والتي لم يتم ملاحظتها من قبل.
باستخدام البيانات التي جمعتها EOVSA ، وجد الفريق أنه على الرغم من تواتر ضربات القلب المختلفة ، فمن المحتمل أن يكون لهما نفس المحفز: الهياكل الشبيهة بالفقاعات المعروفة باسم “الجزر المغناطيسية” ، والتي تتشكل في الورقة الحالية.
الآن ، يريد الباحثون إعادة تحليل البيانات من إشارات QPP الأخرى لمعرفة ما إذا كانت قد تكونت على الأرجح من جزر مغناطيسية أيضًا.
