مصدر المجال المغناطيسي للشمس قد يختبئ مباشرة تحت سطحها

قد لا يكون المجال المغناطيسي للشمس عميقًا كما كنا نظن. لعقود من الزمن، اعتقد العلماء أن دينامو الشمس – المنطقة التي تولد مجالها المغناطيسي القوي – يقع بعيدًا داخل النجم. الآن، تشير الأدلة إلى أن الدينامو يكمن تحت سطح الشمس مباشرةً.

تتقلب قوة المجال المغناطيسي للشمس في دورة متميزة مدتها 11 عامًا. خلال الجزء الأقوى من الدورة، تظهر البقع الشمسية والرياح القوية بالقرب من خط الاستواء الشمسي، جنبًا إلى جنب مع أعمدة من المواد التي تسبب الشفق القطبي على الأرض. لقد واجهت الأفكار المتعلقة بكيفية توليد المجال المغناطيسي صعوبة في تفسير كيفية ارتباط كل هذه الظواهر.

في الأساس، تتصرف الشمس مثل ساعة عملاقة، حيث تعمل الدوامات وتدفقات البلازما العديدة داخلها بمثابة التروس التي تجعلها تتحرك، كما يقول جيفري فاسيل من جامعة إدنبرة في المملكة المتحدة. “لا أحد يعرف حقًا كيف تتوافق هذه الأشياء معًا أو حتى ما هي جميعها، ولا يمكنك تفسير الساعة بأكملها إذا كنت لا تعرف كيف تبدأ.”

ويشير فاسيل وزملاؤه إلى أن المجال المغناطيسي للشمس قد ينبع من عدم الاستقرار في دوران البلازما داخل النجم، وهو أمر شائع في الأجسام الفيزيائية الفلكية الأخرى مثل أقراص المادة الساخنة التي تدور حول بعض الثقوب السوداء. قد يحدث عدم الاستقرار هذا في الجزء الخارجي من الشمس بنسبة 5 إلى 10 بالمائة.

وقام الباحثون بوضع نموذج لكيفية قيام عدم الاستقرار هذا بتحريك البلازما التي تشكل الطبقات الخارجية للشمس. ووجدوا أنه قد يؤدي إلى ظهور بقع شمسية وخلق رياح قوية تدور حول الشمس خلال فترة نشاطها الأقصى، إلى جانب ظواهر مغناطيسية أخرى. تطابقت عمليات المحاكاة باستخدام دينامو قريب من السطح مع الأنماط المغناطيسية المرصودة على الشمس بشكل أوثق بكثير من تلك التي تحتوي على دينامو عميق.

يقول فاسيل: «توجد كل هذه القرائن، وقد قمنا بتجميع هذه الأشياء معًا منذ ما يقرب من 20 عامًا». “إنه لأمر مُرضٍ جدًا أن يكون هناك الكثير من الأشياء التي تتلاءم مع مكانها الصحيح وتكون منطقية جدًا.”

إذا تم توليد دينامو الشمس بالقرب من سطحها، فقد يجعل ذلك من الأسهل بكثير دراسة المجال المغناطيسي الشمسي والتنبؤ بسلوكه. يقول فاسيل: “إذا كانت المجالات المغناطيسية موجودة هناك، فسيكون هناك أمل كبير في التمكن من دراستها فعليًا”.

وهذا يمكن أن يسمح لنا بالتنبؤ بشكل أفضل بالنشاط الشمسي الذي يولد الشفق القطبي المذهل، ويعبث بالشبكات الكهربائية على الأرض.