اكتشف الفيزيائيون المتخصصون بالشمس، بواسطة البيانات المأخوذة من المرصد المعني بالشمس وغلافها والتابع لوكالتي NASA و ESA والمسمى اختصاراً ( SOHO )، أدلةً على وجود نوع من الموجات الزلزالية «موجات جاذبية أو موجات من النوع G » قادمةً من الشمس.
تكشف هذه الموجات منخفضة التردد أن أعمق جزء من الشمس، أي قلبها الهيدروجيني الملتهب، يدور بمعدل أسرع بحوالي 4 مرات من سطحها.
على نفس المنهج الذي يتبعه علماء الزلازل في دراسة الموجات الزلزالية التي تنتقل في الجزء الداخلي للأرض، فإن الفيزيائيين المتخصصون بالشمس يتتبعون الموجات أثناء انتقالها عبر الشمس لدراسة داخلها.
على سطح الأرض، هنالك في العادة حدثٌ واحد يتسبب بإنتاج الموجات الزلزالية في وقت محدد، ولكن الشمس تدق باستمرار لصالح عملية الحمل الحراري داخل العملاق الغازي.
ولكن الموجات التي تمتلك ترددات أعلى وتدعى موجات الضغط ( موجات P )، يمكن رصدها بسهولة، حيث أن السطح يبدأ بالتذبذب عند انتقال موجات الصوت المتعثرة أثناء الطبقة العليا للشمس.
تقوم هذه الموجات بالمرور بسرعة عالية من خلال الطبقات الشمسية العميقة، لذلك فهي ليست حساسة لدوران لُب الشمس.
على النقيض، فإن الموجات منخفضة التردد والمسماة بموجات G، والتي تمثل ذبذبة القلب الشمسي العميق، ليس لها أي أثر واضح على السطح، ولذلك فإن رصدها يعتبر تحديًا بالنسبة للعلماء.
بخلاف موجات P، والتي يكون فيها الضغط هو القوة المستعيدة ( أي أنه القوة المسؤولة عن إعادة الاتزان للنظام )، فإنه وفي هذه الموجات ( موجات G ) تكون الجاذبية هي القوة المسؤولة.
يقول الدكتور Eric Fossat، وهو فضائي في مرصد Côte d’Azur: «التذبذبات الشمسية التي تمت دراستها للآن تمثل جميعها موجات صوتية، ولكن يجب أن يكون هنالك موجات جاذبية أيضًا في الشمس، مع ارتفاعات وانخفاضات، مثل الحركة الأفقية، أو الموجات في البحر.
لقد ظللنا نبحث عن هذه الموجات المراوغة في شمسنا لأكثر من 40 عامًا، ومع أن محاولات سابقة لمّحت لوجود هذا الرصد، ولكن أحدها لم يكن مؤكدًا.
أخيرًا، اكتشفنا كيف ننظر إلى الأثر الذي تُخلّفه بشكل لا لبس فيه».
استخدم الدكتور Fossat ومشاركين آخرين في الدراسة بيانات تم جمعها على مدار 16.5 عامًا من قبل الأداة الخاصّة بمرصد SOHO والمتخصصة بالذبذبات منخفضة التردد (GOLF).
وعن طريق تطبيق تقنيات تحليلية وإحصائية عدّة، فقط استطاع الفريق أن يرصد بصمات خاصّة بالموجات من النوع G على الموجات الملتقطة بسهولة أكبر P.
فقد قاموا بشكلٍ خاص، بتفحص جهاز الباراميتر الخاص بموجات P والذي يقوم بحساب الفترة الزمنية اللازمة لموجة صوتية لكي تنتقل عبر الشمس ومجددًا إلى السطح – وهي رحلة من المعروف أنها تستغرق أربع ساعات وسبع دقائق-.
قاموا برصد سلسلة من التحويرات في هذا الجهاز: بصمة موجات G تقوم بهزّ بنية لُبّ الشمس.
تقترح البصمة الخاصة بموجات G أن اللب الخاص بالشمس يكمل دورة كل أسبوع، أي تقريبًا 4 مرات أسرع من سطح الشمس والطبقات الوسطية، والتي تكمل هي الأخرى دورة كاملة كل 25 يوم عند خط الاستواء، و35 يوم قرب الأقطاب.
يقول عن هذا البروفيسور في جامعة كاليفورنيا Roger Ulrich :« إنّ التفسير الأكثر قبولًا هو أن دوران اللب الشمسي هو من بقايا الفترة عندما تكونت الشمس، أي منذ 4.6 بيليون عام،إنها مفاجأة، ومن المثير أن نعتقد أننا اكتشفنا أثرًا لما كانت تبدو عليه الشمس عند تكونها، يمكن أن تمنحنا كيفية دوران لُب الشمس دليلًا عن كيفية تكوّن الشمس.
بعد تكوّن الشمس، قامت الرياح الشمسية – غالبًا – بالإبطاء من سرعة دوران الطبقة الخارجية من الشمس.
يمكن للدوران أن يؤثر أيضًا على البقع الشمسية، والتي تدور هي الأخرى، يمكن للبقع الشمسية أن تكون هائلة الحجم، فبقعة شمسية واحدة يمكن أن تكون أكبر من الأرض.
تم رصد الموجات من النوع G في نجوم أخرى، والآن بفضل SOHO اكتشفنا أخيرًا دليلًا دامغًا على وجودها في شمسنا»
يقول الدكتور Bernhard Fleck، العالم بمشروع SOHO:
«من المميز حقًا أن ننظر في قلب شمسنا لنحصل على أول قياس غير مباشر لسرعة دورانها ولكن، حتى ومع إقفالنا لنافذة البحث التي استمرت طويلًا أخيرًا، ولكن نافذة أخرى تختص بالفيزياء الشمسية فُتِحت الآن.
مع أن هذه النتيجة تقترح أسئلة كثيرة جديدة، فإن رصد موجات الجاذبية في قلب الشمس كان الهدف الرئيسي الخاص بـ GOLF، إنها حتمًا النتيجة الأضخم التي خرج بها SOHO في العقد الماضي، و واحدة من أهم الاكتشافات الخاصة بـ SOHO على الإطلاق».
بالإضافة لهذه النتيجة فإن قلب الشمس يختلف عن السطح بطريقة أخرى أيضًا.
فحرارة اللب تصل إلى ما يقارب الـ 28 مليون درجة فهرنهايتية، أي ما يساوي 15.7 مليون كلفن.
ولكن حرارة السطح هي حوالي 30 ألف درجة فهرنهايتية، أي حوالي 5.800 كلفن –فقط-.
- إعداد : أسماء الدويري
- تدقيق: أسمى شعبان
- تحرير: عيسى هزيم
- المصدر
