باد خورشیدی ۴ برابر سریعتر از حد انتظار حرکت میکند
دادههای جدید نشان میدهد که بادهای خورشیدی تا ۴ برابر سریعتر از حد انتظار حرکت میکنند.
مطالعهای روی عکسهای گرفته شده توسط یک فضاپیما که در حالت کسوف مصنوعی آنها را شکار کرده است، نشان داد که باد خورشیدی در جو خورشید موسوم به «تاج»، تا چهار برابر سریعتر از آنچه دانشمندان تاکنون تصور میکردند، جریان دارد.
نوع بادی که محققان مورد مطالعه قرار دادند، بسیار نزدیک به سطح خورشید تشکیل میشود و قبلاً با سرعت ۱۰۰ کیلومتر در ثانیه میوزید. این سرعت به طور قابل توجهی کندتر از باد خورشیدی سریع ۴۸۰ کیلومتر در ثانیه است که از حفرههای تاجی (مناطق تاریک و خنک با خطوط میدان مغناطیسی باز در جو بالایی خورشید) میوزد.
این در حالی است که تصاویر گرفته شده توسط ماموریت «Proba-3» متعلق به آژانس فضایی اروپا(ESA) شامل دو ماهواره که در یک آرایش برای شبیهسازی کسوف خورشیدی پرواز میکنند، نشان داد که حتی نوع کند باد خورشیدی نیز میتواند بسیار سریعتر از حد انتظار باشد.
آندری ژوکوف(Andrei Zhukov)، فیزیکدان خورشیدی در رصدخانه سلطنتی بلژیک و نویسنده اصلی این مطالعه در بیانیهای گفت: در تاج داخلی خورشید، منطقهای که مشاهده آن بسیار دشوار است، ما شاهد وزش بادهای خورشیدی آهستهای بودیم که سه تا چهار برابر سریعتر از حد انتظار حرکت میکردند.
به جای سرعت مورد انتظار ۱۰۰ کیلومتر در ثانیه، سرعت بادهای درست بالای سطح خورشید به ۴۸۰ کیلومتر در ثانیه میرسید.
باد خورشیدی جریانی از ذرات باردار است که دائماً از خورشید ساطع میشود و در سراسر منظومه شمسی پخش میشود و باعث طوفانهای ژئومغناطیسی و تابش شدید میشود.
دانشمندان معتقدند نوع آهسته باد خورشیدی که هدف این مطالعه بود، احتمالاً زمانی ایجاد میشود که خطوط میدان مغناطیسی خورشید شکسته و دوباره به هم متصل میشوند، اما این فرآیند هنوز در هالهای از ابهام است. برخلاف جریان صاف باد سریع تاج، باد خورشیدی آهسته به صورت حبابهای طوفانی از خورشید خارج میشود که در تصاویر تاج به صورت پرتوهای روشن قابل مشاهده هستند.
تا همین اواخر، تصویربرداری از تاج خورشیدی نسبتاً دشوار بود. تاج خورشیدی در مقایسه با قرص درخشان خورشید که میلیونها بار از آن درخشانتر است، بسیار کمنور است، مگر اینکه پشت ابزارهای ویژهای به نام پنهانکنندهها پنهان شوید. مشکل پنهانکنندههای نصبشده بر روی تلسکوپهای زمینی این است که باید ناحیهای از تاج خورشید را که به سطح خورشید نزدیکتر است نیز بپوشانند تا از پخش شدن نور خورشید جلوگیری کنند. باد خورشیدی از همین ناحیه سرچشمه میگیرد و تا همین اواخر، تنها گزینه برای مشاهده این منطقه در طول کسوف کامل طبیعی خورشید بود.
ماه بهطور تصادفی دقیقاً اندازه مناسبی دارد و در فاصله مناسبی از زمین قرار دارد تا کل قرص خورشید را بپوشاند. فاصله بین ماه و ناظران روی زمین به این معنی است که پخش شدن بیش از حد نور که تلسکوپهای روی زمین را آزار میدهد، ناچیز است، اما کسوف کامل خورشید یک پدیده نادر است. آنها بهطور متوسط کمتر از یک بار در سال در جایی از سیاره رخ میدهند و فقط چند دقیقه زودگذر طول میکشند و به اندازهای نیست که به دانشمندان اجازه دهد اسرار اصلی خورشید را کشف کنند.
ماموریت «Proba-3» آژانس فضایی اروپا این مشکل را حل میکند. این پروژه شامل دو فضاپیماست که در یک آرایش فضایی با فاصله ۱۵۰ متر از یکدیگر پرواز میکنند و فضاپیمای نزدیکتر به خورشید، مانند یک پوشش غولپیکر برای ماهواره ناظر دورتر عمل میکند.
از زمان پرتاب آن در دسامبر ۲۰۲۴، این فضاپیما ۵۷ خورشیدگرفتگی مصنوعی را بازسازی کرده و ۲۵۰ ساعت ویدیوی با وضوح بالا از منطقه کمتر شناختهشدهای که باد خورشیدی در آن شکل میگیرد، ضبط کرده است.
جو زاندر(Joe Zander)، دانشمند این پروژه میگوید: ما میتوانیم سرعت باد خورشیدی را در نزدیکی خورشید ردیابی کنیم، آن را در سراسر میدان دید «پروبا-۳» میبینیم و قبلاً سرعتها و شتابهایی را دیدهایم که ما را شگفتزده کردهاند.
اندازهگیریها نشان میدهد که باد خورشیدی آهسته به شکلی غیریکنواخت از سطح خورشید خارج میشود و اختلالات میدان مغناطیسی در مقیاس کوچک ایجاد میکند.
زاندر میگوید: این مجموعه دادههای اولیه تنها آغاز سفر بسیار طولانیتر برای درک کامل آنچه اتفاق میافتد، است.
این مطالعه در Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
