العلماء يكتشفون انبعاثا راديويا يشبه الشفق القطبي فوق البقع الشمسية “الباردة”
تاريخ النشر: 16th, November 2023 GMT
الولايات المتحدة – تمكن علماء الفلك من إجراء مراقبة راديوية مفصلة لعرض غير عادي يشبه الشفق القطبي يحدث على ارتفاع 40 ألف كيلومتر فوق رقعة مظلمة وباردة نسبيا على الشمس، تسمى البقع الشمسية.
ويقول الفريق من مركز أبحاث الطاقة الشمسية والأرضية التابع لمعهد نيوجيرسي للتكنولوجيا (NJIT-CSTR) إن الانبعاثات الراديوية الجديدة تشترك في خصائصها مع الانبعاثات الراديوية الشفقية التي تُرى بشكل شائع في الأغلفة المغناطيسية الكوكبية، مثل تلك الموجودة حول الأرض والمشتري وزحل، بالإضافة إلى بعض النجوم منخفضة الكتلة.
ويقدم هذا الاكتشاف رؤى جديدة حول أصل مثل هذه الانفجارات الراديوية الشمسية المكثفة، ومن المحتمل أن يفتح آفاقا جديدة لفهم ظواهر مماثلة في النجوم البعيدة ذات البقع النجمية الكبيرة، وفقا للمؤلف الرئيسي للدراسة وعالم الفلك في مركز أبحاث الطاقة الشمسية والأرضية التابع لمعهد نيوجيرسي للتكنولوجيا، سيجي يو.
وقال يو: “لقد اكتشفنا نوعا غريبا من انفجارات الراديو المستقطبة طويلة الأمد المنبعثة من البقع الشمسية، والتي استمرت لأكثر من أسبوع. وهذا يختلف تماما عن الانفجارات الراديوية الشمسية النموذجية العابرة التي تدوم عادة دقائق أو ساعات. إنه اكتشاف مثير لديه القدرة على تغيير فهمنا للعمليات المغناطيسية النجمية”.
وتحدث عروض الضوء الشفقي الشهيرة التي يمكن رؤيتها عبر سماء المناطق القطبية للأرض، مثل الشفق القطبي أو الشفق الأسترالي، عندما تزعج الأنشطة الشمسية الغلاف المغناطيسي للأرض، ما يسهل هطول الجسيمات المشحونة إلى المنطقة القطبية للأرض حيث يتقارب المجال المغناطيسي، و يتفاعل مع ذرات الأكسجين والنيتروجين الموجودة في الغلاف الجوي العلوي. وبتسارعها نحو القطبين الشمالي والجنوبي، يمكن لهذه الإلكترونات أن تولد انبعاثات راديوية مكثفة بترددات تبلغ نحو بضع مئات كيلوهرتز.
ويقول فريق يو إن الانبعاثات الراديوية الشمسية المرصودة حديثا، والتي تم اكتشافها في منطقة واسعة من البقع الشمسية تتشكل مؤقتا حيث تكون المجالات المغناطيسية على سطح الشمس قوية بشكل خاص، تختلف عن العواصف الراديوية الشمسية النموذجية المعروفة سابقا، من الناحيتين الطيفية والزمنية.
وأوضح: “يشير تحليلنا المكاني والطيفي والزماني إلى أنها ترجع إلى انبعاث ميزر الإلكترون السيكلوتروني (ECM اختصارا، وهو عملية تولد إشعاعا متماسكا من البلازما)، الذي يتضمن إلكترونات نشطة محاصرة داخل هندسة المجال المغناطيسي المتقاربة. وتوفر المناطق الباردة والمغناطيسية المكثفة للبقع الشمسية بيئة مواتية لحدوث انبعاث ميزر الإلكترون السيكلوتروني، ما يرسم أوجه تشابه مع القمم القطبية المغناطيسية للكواكب والنجوم الأخرى، وربما يوفر نظيرا شمسيا محليا لدراسة هذه الظواهر”.
وعلى عكس الشفق القطبي للأرض، تحدث انبعاثات الشفق القطبي للبقع الشمسية بترددات تتراوح من مئات الآلاف من الكيلوهرتز إلى ما يقارب مليون كيلوهرتز، وهي نتيجة مباشرة لكون المجال المغناطيسي للبقع الشمسية أقوى بآلاف المرات من المجال المغناطيسي للأرض.
وأضاف روهيت شارما، عالم من جامعة العلوم التطبيقية شمال غرب سويسرا (FHNW) ومؤلف مشارك في الدراسة: “تكشف ملاحظاتنا أن هذه الانفجارات الراديوية ليست مرتبطة بالضرورة بتوقيت التوهجات الشمسية. وبدلا من ذلك، يبدو أن نشاط التوهج المتقطع في المناطق النشطة القريبة يضخ إلكترونات نشطة إلى حلقات مجال مغناطيسي واسعة النطاق مثبتة في البقعة الشمسية، والتي تعمل بعد ذلك على تشغيل انبعاث راديو ميزر الإلكترون السيكلوتروني فوق المنطقة”.
ويُعتقد أن “الشفق الراديوي للبقع الشمسية” يُظهر تعديلا دورانيا متزامنا مع دوران الشمس، ما ينتج ما يصفه يو بـ “تأثير المنارة الكونية”.
وأشار يو إلى أنه “عندما تعبر البقعة الشمسية القرص الشمسي، فإنها تخلق شعاعا دوارا من ضوء الراديو، مشابها للشفق الراديوي المعدل الذي نلاحظه من النجوم الدوارة. ونظرا لأن هذا الشفق الراديوي للبقع الشمسية يمثل أول اكتشاف من نوعه، فإن خطوتنا التالية تتضمن تحليلا بأثر رجعي. ونحن نهدف إلى تحديد ما إذا كانت بعض الانفجارات الشمسية المسجلة سابقا يمكن أن تكون أمثلة على هذا الانبعاث الذي تم تحديده حديثا”.
المصدر: phys.org
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: المجال المغناطیسی البقع الشمسیة الشفق القطبی
إقرأ أيضاً:
الطاير يتفقد سير العمل بالمرحلة 6 لمجمع للطاقة الشمسية
دبي: «الخليج»
تفقّد سعيد محمد الطاير، العضو المنتدب الرئيس التنفيذي لهيئة كهرباء ومياه دبي «ديوا»، تقدم سير العمل في المرحلة السادسة من مجمع محمد بن راشد آل مكتوم للطاقة الشمسية بقدرة 1800 ميجاوات، بنظام المنتج المستقل للطاقة، وباستثمارات تصل إلى نحو 5.5 مليار درهم.
يعد المجمع أكبر مجمع للطاقة الشمسية في موقع واحد على مستوى العالم، وستتجاوز قدرته الإنتاجية 5000 ميجاوات بحلول عام 2030، باستثمارات تصل إلى نحو 50 مليار درهم، وتشكل مشاريع المجمع التي تنفذها الهيئة بنظام المنتج المستقل أهم الأسس لتحقيق أهداف استراتيجية دبي للطاقة النظيفة 2050 واستراتيجية الحياد الكربوني 2050 لإمارة دبي لتوفير 100% من القدرة الإنتاجية للطاقة من مصادر الطاقة النظيفة بحلول عام 2050.
واستمع الطاير إلى التقدم الحاصل في المرحلة السادسة من مسؤولي شركة «شعاع للطاقة 4» التي أنشأتها هيئة كهرباء ومياه دبي بالشراكة مع شركة أبوظبي لطاقة المستقبل (مصدر). وتمتلك الهيئة 60% من الشركة، فيما تمتلك «مصدر» نسبة 40%، وتنفذ الهيئة المرحلة السادسة من المجمع وفق نموذج المنتِج المستقل للطاقة، باستخدام أحدث تقنيات الألواح الشمسية الكهروضوئية الثنائية الأوجه، التي تسمح باستخدام أشعة الشمس المنعكسة على الوجهين الأمامي والخلفي، مع نظام تتبع شمسي أحادي المحور.
وستوفر هذه المرحلة الطاقة النظيفة لنحو 540,000 مسكن، وستسهم في خفض 2.36 مليون طن من الانبعاثات الكربونية سنوياً. ويمتد المشروع على مساحة 20 كيلومتراً مربعاً.