تحتفل وكالة ناسا بالذكرى العاشرة لمرصد ديناميكا الشمس Solar Dynamics Observatory، وهو مركبة فضائية حساسة التقطت صورًا غير مسبوقة للشمس.
انطلقت البعثة في 11 فبراير 2010، وعلى مدار العقد الأول من عمر المركبة الفضائية في المدار، رصدت الكواكب تعبر أمام الشمس، ودرست نشاط الغلاف الجوي الشمسي الملتهب (الكورونا)، وشهدت تقريبًا دورة شمسية كاملة، إذ تستمر 11 عامًا.
وبمناسبة مرور 10 سنوات من الاكتشافات الشمسية التي قدمها لنا مرصد ديناميكا الشمس (SDO)، سلطت وكالة ناسا الضوء على أبرز 10 اكتشافات توصل إليها العلماء، بفضل البيانات والصور العلمية التي زودتنا بها المركبة الفضائية على مدار العقد الماضي.
1- التوهجات الشمسية
توهج شمسي من التصنيف M1.5-class حدث في 3 يوليو/ أيار 2013. بدأ التوهج الشمسي نحو الساعة الثالثة صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (السابعة بتوقيت جرينيتش) ورصده مرصد ديناميكا الشمس في أثناء التقاط صور للعاصفة الشمسية التي حدثت في ذلك الشهر
رصد مرصد ديناميكا الشمس (SDO) التوهجات الشمسية المتفجرة على سطح الشمس. سُلّطت كاميرات ومعدات المرصد العلمية تجاه سطح الشمس لرصد ألسنة البلازما الشمسية عند ظهورها.
يدرس هذا المرصد -البالغة تكلفته 850 مليون دولار- الشمس، النجم الأقرب إلى كوكبنا، عبر أطوال موجية متعددة من الضوء، لالتقاط صور مذهلة للنشاط الشمسي.
شهد المرصد نحو 200 توهج شمسي على مدار أول 18 شهرًا، ما سمح للعلماء باكتشاف الوهج الشمسي في مرحلة متقدمة، ومن ثم تكوين فهم أفضل لمقدار الطاقة التي تطلقها الشمس في أثناء هذه التوهجات.
2. الأعاصير الشمسية
ساعدت صور المرصد العلماء على دراسة الأعاصير الشمسية العملاقة، وقرّبت علماء الفلك من حل لغز كون الغلاف الجوي الخارجي للشمس أسخن بمئات المرات من سطحها. إن الدوامات والأعاصير الشمسية أكبر بعدة مرات من مثيلاتها على الأرض، وتتكون من تدفقات ساخنة من الغاز، تتشابك مع خطوط المجال المغناطيسي المنبعثة من نقطة ثابتة على سطح الشمس.
ومع أن الأعاصير الأرضية قد تبلغ سرعتها 482 كم/ساعة، تفوق الأعاصير الشمسية ذلك بكثير، إذ تبلغ سرعاتها 300 ألف كم/ساعة.
3. الموجات العملاقة
موجات (EIT) تنتقل عبر النصف العلوي من الشمس
موجات (EIT) هي ألسنة من الغاز الأيوني الساخن أو البلازما، التي تندفع عبر سطح الشمس.
سُميت هذه الموجات على اسم الجهاز الذي اكتشفها، وهو تلسكوب الأشعة فوق البنفسجية القصوى الذي كان موجودًا على متن مرصد غلاف الشمس SOHO.
بمراقبة مرصد ديناميكا الشمس لموجات EIT في عامه الأول في الفضاء، تبين لأول مرة كيف أن موجات EIT تتحرك عبر سطح الشمس، وقد تكون الانبعاثات الكتلية الإكليلية، أو (التجشؤ النجمي)، الذي يحمل البلازما الشمسية من الشمس إلى النظام الشمسي، هي ما يحرض موجات (EIT).
4- المذنبات
تقترب المذنبات الجليدية التي تنشأ في النظام الشمسي أحيانًا من الشمس، ويلاحظ العلماء هذه التحركات للتفرقة بين المذنبات التي تنجو وتلك التي تتبخر وتتفكك.
في ديسمبر/ كانون الأول 2011، رصد المرصد صور المذنب (C/2011 W3 Lovejoy) إذ ظهر في نطاق الغلاف الشمسي. وكانت هذه أول صورة لمذنب يقترب من سطح الشمس إلى هذا الحد. جمعت أجهزة المرصد أيضًا معلومات جديدة حول كيفية تفاعل الشمس مع المذنبات.
5. الدورة الشمسية
توضيح لحركة الدوران أو التدفق الطولي، استنادًا إلى أبحاث مختبر هانسون لأبحاث الفيزياء التابع لجامعة ستانفورد
يساعد المرصد العلماء على معرفة المزيد عن بلازما الشمس. إذ أظهرت بيانات المرصد أن الشمس أعقد مما كنا نتصور. إذ تراقب أداة التصوير الشمسي والمغناطيسي للمرصد، التي يديرها العلماء في جامعة ستانفورد، حركة موجات البلازما، تمامًا كما يدرس العلماء موجات الزلازل المنتقلة تحت سطحي الأرض والمريخ. كشفت تلك الملاحظات تفاصيل جديدة حول الآلية التي تتدفق بها البلازما في جميع أنحاء الشمس، والتي تسمى بآلية التدفق الطوليmeridional flow.
وترتبط دورة التدفق الطولي في الشمس بإنتاج البقع الشمسية، وقد يفسر ذلك سبب وجود بقع شمسية على أحد جوانب الشمس أكثر من الأخرى.
6. الانبعاث الكتلي الإكليلي
صورة مُلتقطة للشمس في 28 يناير 2011 في أثناء حدوث انفجارين شمسيين. الانفجار M-1 متوسط الحجم إلى اليمين رافقه انبعاث كتلي إكليلي (CME) انفجر عبر الفضاء
الانبعاث الكتلي الإكليلي (CME) هو تدفق لمواد قد تكون خطيرة على رواد الفضاء والمركبات الفضائية إذا انطلقت تجاه الأرض. استخدم باحثو ناسا بيانات المرصد لتوقع تأثير هذه الانفجارات على الأرض، ونمذجة رحلة الرياح الشمسية إلى الأرض، التي تستغرق 3 أيام.
7. التعتيم الإكليلي
يرافق الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CME) أحيانًا ظاهرة تُعرف بالتعتيم الإكليلي coronal dimmings. إذ ترسل الانبعاثات الكتلية مليارات الأطنان من جسيمات البلازما إلى الفضاء، ويرتبط هذا الطرد للمادة الشمسية بوجود مناطق معتمة على سطح الشمس.
ولتوقع موعد انطلاق هذه المواد المشحونة نحو الأرض، طور العلماء تحليلًا إحصائيًّا لعدة أحداث رصدها المرصد، ويأمل الباحثون أيضا في استخدام التعتيم الإكليلي لمراقبة الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CME) على النجوم البعيدة إلى درجة لا تسمح للعلماء بقياس انفجاراتها مباشرةً.
8. الدورة الشمسية شبه الكاملة
وضعي الطاقة المتعاكسين لدورة النشاط الشمسي التي تستمر 11 عامًا. على اليسار (الحد الأدنى للطاقة الشمسية) وعلى اليمين (الحد الأقصى للطاقة الشمسية)
ساعدت السنوات التي أمضاها المرصد في الفضاء العلماء على فهم تطور الدورة الشمسية.
أمضى مرصد ديناميكا الشمس 10 سنوات في الفضاء، لذا فقد استطاع تصوير ما يقرب من دورة شمسية كاملة، إذ تستمر 11 عامًا.
هذا العام، تخرج الشمس من فترة السبات، أوما يسمى الحد الأدنى للطاقة الشمسية، لتعود ببطء إلى فترة أكثر نشاطًا، أو الحد الأقصى للطاقة الشمسية.
9. الثقوب الإكليلية القطبية
تثير الثقوب الإكليلية الضخمة على السطح الشمسي -كتلك التي شوهدت في مارس/آذار2016- اهتمام العلماء، لأن الجسيمات المشحونة قد تنفذ من هذه الثغرات إلى الغلاف الجوي الخارجي للشمس.
يركز العلماء أيضًا على هذه الخواص، لأنه عندما تختفي هذه الثقوب بعد تشكّلها بالقرب من القطب الشمالي أو الجنوبي للشمس، يمثل هذا دليلًا على انعكاس المجال المغناطيسي للشمس، ما يحدد بدقة لحظة الوصول إلى الحد الأقصى للطاقة الشمسية.
10. إعادة الاتصال المغناطيسي التلقائي
التقط المرصد نوعًا لم يُرصد سابقًا من الظواهر الشمسية، يسمى إعادة الاتصال المغناطيسي. إذ التقطت أداة تجميع التصوير الجوي للمركبة الفضائية الحدث الذي يشبه حرف X في 3 مايو/أيار 2012.
هذه الظاهرة هي نوع من الانفجار المغناطيسي الناجم عن توهج شمسي، مكون من حلقة كبيرة من المواد التي تثور فوق سطح الشمس.
ومع أن العلماء توقعوا قبل أكثر من عقد أن ظاهرة إعادة الاتصال المغناطيسي تحدث بالفعل، كان مرصد ديناميكا الشمس (SDO) أول أداة ترصد تلك الظاهرة فعليًّا. وقد توصلنا إلى هذا الاكتشاف الجديد قريبًا، في ديسمبر/كانون الأول 2019.
اقرأ أيضًا:
لأول مرة.. رصد انتقال الطاقة من داخل الشمس إلى غلافها الجوي
يزعم العلماء أن العواصف الشمسية المدمرة تضرب الأرض كل 25 عامًا!
ترجمة: حمدي عرقوب
تدقيق: وئام سليمان
مراجعة: أكرم محيي الدين
