چرا اتمسفر خورشید از سطح آن گرم تر است؟

خورشید همیشه بخش جذابی از دنیایی بوده که در کنار ما است و همیشه به وجودمان کمک می کند. وقتی برای اولین بار مطالبی در مورد زبانه های خورشیدی خواندم واقعا از وجود چنین جسمی هم ترسیدم هم لذت بردم اما مشاهدات بعدی محققان هیبت این جسم را افزایش داده است. اما دانشمندان محقق بر روی خورشید یک مشکل دارند: آن ها هرگز نتوانستند بفهمند که چرا اتمسفر خورشید از سطح آن گرم تر است.

حال با مشاهدات صورت گرفته از امواج خورشیدی برخواسته از یک لکه خورشیدی آن ها قادر خواهند بود حداقل یکی از دلایلی که اتمسفر خورشید یا همان کورونا تا این حد داغ می شود را توضیح دهند.

چرا باید اتمسفر خورشید از سطح آن داغ تر باشد؟ اگر خوب به این مسئله فکر کنید متوجه خواهید شد که اصلا منطقی نیست.

گداختگی هسته ای در هسته ی خورشید این ناحیه را تا درجه ۲۷ میلیون فارنهایت داغ می کند.  هر یک از لایه های خورشید از لایه ی بالایی خود خنک تر هستند. در واقع، سطح خورشید دمایی معادل ۱۰,۸۰۰ فارنهایت دارد.

اگر تا به حال نزدیک آتش نشسته باشید و به دلیل گرمای زیاد مجبور به فاصله گرفتن از آن شده باشید متوجه منطق این موضوع خواهید شد.

اما اینگونه فرض کنید که چند قدم از آتش فاصله گرفتید و سپس شروع به سوختن کنید! این دقیقا همان چیزیست که در خورشید در حال اتفاق افتادن است: درست در بالای سطح خورشید، که اتمسفر آن یعنی کورونا قرار دارد دمای معادل با ۱٫۸  میلیون درجه فارنهایت دارد.

دانشمندان این پدیده را “مشکل گرمایشی کورونا” می نامند و از سال ۱۹۳۰ تا به کنون در پی حل این موضوع هستند.

امروزه در این مورد دو تئوری اساسی وجود دارد. اولین تئوری بر این باور است که حلقه های تولید شده توسط میدان مغناطیسی خورشید باعث القای شریان های الکتریکی به کورونا می شوند. این شریان ها باعث آزادسازی انرژی و گرم شدن کورونا می شوند.

تئوری بعدی بر این اشاره دارد که امواج خورشیدی انرژی را از درون خورشید به بیرون و درون کورونا منتقل می کنند. تحقیقات جدید نحوه رویداد این پدیده را تشریح می کنند.

تلاتم شدید در درون خورشید باعث ایجاد امواج صوتی می شود. این امواج که “هلیوسسمیک” نام دارند از بخش درونی خورشید به بیرون شارش می کنند و سپس به بخش بیرونی سطح خورشید برخورد و بازگشت می کنند. ولی سپس برای بار دیگر به دلیل پدیده ای فیزیکی به نام شکست، با سمت بالا و سطح خورشید باز می گردند.

بدین صورت، امواج هلیوسسمیک به دام می افتند و در واقع همین امواج باعث لرزش خورشید به میلیون ها حالت مختلف می شوند.

یکی از مود های لرزه ای خورشید در طرح فوق به عنوان الگویی از جابه جایی های صورت گرفته در سطح خورشید دیده می شود. برای اینکه آن ها قابل مشاهده باشند ۱,۰۰۰ برابر بزرگتر از آنچه به واقع هستند به نمایش در آمده اند.

اما آیا ارتباطی میان امواج هلیوسسمیک که سطح خورشید را آشفته کرده اند و کورونا وجود دارد؟ تحقیقات جدید به این سوال جواب مثبت می دهند.

به عنوان بخشی از مطالعات شان که در ۱۱ اکتبر ۲۰۱۶ Letters Astrophysical Journal به انتشار رسید، محققان از داده های بدست آمده از دو فضا پیمای ناسا با نام های “رصد خانه ی فعالیت های خورشیدی دینامیک”(The Solar Dynamics Observatory) و “طیف نگار عکسبرداری رابط منطقه ای”(Interface Region Imaging Spectograph) و همچنین رصد خانه خورشیدی Big Bear در کالیفرنیا استفاده کرده اند.

تصاویر پشت هم که در این رصد خانه ها از خورشید گرفته شده است در ۱۶ طول موج مختلف به ثبت رسیده اند که به دانشمندان امکان ردیابی موجی را که از سطح خورشید به سمت پایین ترین نقاط اتمسفر خورشید حرکت می کند را می دهد.

ژونوی ژاو، دانشمند محقق بر روی خورشید در دانشگاه استنفورد کالیفرنیا و نویسنده اصلی این تحقیقات گفته است ” ما شاهد انواع به خصوصی از امواج لرزه ای خورشیدی بودیم که در حال حرکت به سمت بالا و به پایین ترین اتمسفر که کروموسفر نام دارد  و سپس از آن جا به کورونا بوده اند”

ژاو و همکارانش در مقاله شان نوشته اند که ” این حرکت انتقالی امواج خورشیدی قادر هستند انرژی کافی را به بخش های بالایی اتمسفر ببرند که در آنجا انرژی نوسانی پراکنده شده و در گرم شدن کورونا نقش خواهد داشت”.

دستاورد های نو حاکی از تحقیقات بیشتر دارد که نهایتا ممکن است منجر به پرده برداری از راز بزرگ مشکل گرم شدن کورونا شوند.

منبع: astronomy