سجلت محاذاة مركبة فضائية محظوظة انفجارًا شمسيًا ضخمًا ومتطورًا

تم تسجيل CME في يناير 2000. (سوهو [وكالة الفضاء الأوروبية / ناسا])

شمسنا ليست بالضبط كرة هادئة من البلازما الساخنة الحارقة. في الواقع ، إنها تحدث ثورات بركانية هائلة على أساس متكرر إلى حد ما ؛ مثل هذه المقذوفات الكتلية الإكليلية ، عند توجيهها إلى الأرض ، هي السبب في العواصف المغناطيسية الأرضية .

من الفضاء القريب من الأرض ، يمكننا قياسها جيدًا باستخدام الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية الأخرى. لكن في عام 1998 ، حدث شيء غير متوقع بشكل لا يصدق. لم تكن المركبة الفضائية في الفضاء القريب من الأرض قادرة فقط على قياس الانبعاث الكتلي الإكليلي (CME) ، بل كانت مركبة فضائية أخرى في الماضي كوكب المريخ تصطف بالطريقة الصحيحة تمامًا لاستقبال الانفجار الشمسي أيضًا.

هذا يعني أن المركبتين الفضائيتين كانتا قادرتين على قياس نفس CME في نقاط مختلفة من رحلتها من الشمس ، مما يوفر فرصة نادرة لفهم كيفية تطور هذه الانفجارات القوية.

قد لا تكون المقذوفات الكتلية الإكليلية مرئيةمشاعل شمسية(التي ترافقهم أحيانًا) ، لكنها أقوى بكثير. تحدث عندما تلتف خطوط المجال المغناطيسي على الشمس أعد الاتصال ، وتحويل وإطلاق كميات هائلة من الطاقة في هذه العملية.

يحدث هذا في شكل CME ، حيث يتم تجميع كميات هائلة من البلازما المؤينة والإشعاع الكهرومغناطيسي في شكل أ مجال مغناطيسي حلزوني ، في الفضاء بواسطة الرياح الشمسية. عندما تتدفق عبر الأرض ، يمكن أن تتفاعل CME مع الغلاف المغناطيسي والأيونوسفير ،خلق تأثيرات يمكن ملاحظتهامثل مشاكل اتصالات الأقمار الصناعية والشفق.

لكن ما يحدث للـ CMEs عندما يكونون خارج الأرض ، في الفضاء بين الكواكب ، كان أكثر صعوبة في الدراسة. لدينا عدد أقل بكثير من الآلات الموجودة هناك ، لشيء واحد. إن احتمالات اكتشاف مركبتين فضائيتين على مسافات متباعدة بشكل كبير عن الشمس تكتشفان نفس الكتلة الإكليلية المقذوفة منخفضة بشكل لا يصدق.

لحسن الحظ ، هذا ما حدث في عام 1998 مع مركبتين فضائيتين مصممتين لدراسة الرياح الشمسية. مركبة Wind الفضائية التابعة لناسا ، في نقطة L1 Lagrangian عند حوالي 1 وحدة فلكية (المسافة بين الأرض والشمس) ، لاحظت لأول مرة CME في 4 مارس 1998.

بعد ثمانية عشر يومًا ، وصل هذا CME نفسه إلى Ulysses ، وهي مركبة فضائية كانت ، في ذلك الوقت ، على مسافة 5.4 وحدة فلكية ، أي ما يعادل تقريبًا متوسط ​​المسافة المدارية لـ كوكب المشتري .

الآن قام علماء الفلك بفحص البيانات من هاتين المواجهتين لتوصيف ، لأول مرة ، كيف يتغير CME أثناء انتقاله إلى أعماق النظام الشمسي. على وجه الخصوص ، درسوا التطور المغنطيسي الهيدروديناميكي للسحابة المغناطيسية المدمجة.

بيانات الرياح (يسار) وبيانات يوليسيس (يمين). (Telloni et al.، ApJL، 2020)

ووجدوا أنه في 4.4 وحدة فلكية بين المركبتين الفضائيتين ، تآكل الهيكل الحلزوني للسحابة المغناطيسية بشكل كبير. يعتقد الفريق أن هذا كان على الأرجح بسبب التفاعل مع سحابة مغناطيسية ثانية ، زائدة كانت تنتقل أسرع من الأولى ، تلاحقها وتضغط عليها بحلول الوقت الذي وصلت فيه إلى أوليسيس.

هذا يمكن أن يفسر لماذا أصبح الهيكل الحلزوني للسحابة المغناطيسية في CME أكثر انحرافًا بحلول الوقت الذي وصل فيه إلى 5.4 وحدة فلكية - وليس أقل ، كما هو متوقع. يمكن أن يؤدي التفاعل المغناطيسي بين الغيمتين إلى تدهور الطبقة الخارجية ، تاركًا وراءه نواة ملتوية أكثر.

'ما يظهر بوضوح من هذا التحليل هو أنه في 5.4 وحدة فلكية ، تتفاعل السحابة المغناطيسية الثانية بشكل كبير مع الأولى ،' كتب الباحثون في ورقتهم .

ونتيجة لذلك ، فإن البنية المغناطيسية للسحابة المغناطيسية السابقة مشوهة بشدة. في الواقع ، يمتد دورانه الواسع النطاق إلى ما وراء الجزء الخلفي من السحابة المغناطيسية التالية ويمثل بحكم الواقع شكلاً من أشكال دوران المجال المغناطيسي في الخلفية.

سيكون من الرائع رؤية المزيد من الدراسات حول هذا الموضوع - وبقدر ما كانت الملاحظة محظوظة ، فقد نحصل عليها. لاحظ الباحثون أننا في المراحل الأولى مما يمكن اعتباره 'العصر الذهبي' للفيزياء الشمسية.

مع مسبار باركر الشمسي التابع لوكالة ناسا و ESA و BepiColombo التابع لـ JAXA و Solar Orbiter التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ESA ، تدور جميعها حول الشمس على مسافات متفاوتة ، قد تكون مسألة وقت فقط قبل محاذاة النجوم - أو المركبة الفضائية ، في هذه الحالة.

تم نشر البحث في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.