یک معمای ۵۰ ساله در مورد شراره‌های خورشید حل شد

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - یک مطالعه علمی جدید نشان داده است که شراره‌های خورشیدی شدیدتر از آن چیزی هستند که قبلاً تصور می‌شد، به طوری که دمای ذرات ساطع شده شش برابر بیشتر از آنچه قبلاً تخمین زده می‌شد، می‌رسد.

طبق تحقیقات جدید به رهبری الکساندر راسل از دانشگاه سنت اندروز در اسکاتلند، دمای ذرات موجود در جو خورشید که توسط شراره‌ها گرم می‌شوند، می‌تواند به ۶۰ میلیون درجه سانتیگراد (۱۰۸ میلیون درجه فارنهایت) برسد - ده‌ها میلیون درجه بالاتر از پیش‌بینی‌های قبلی ۱۰ تا ۴۰ میلیون درجه سانتیگراد.  

راسل این پدیده را به عنوان یک "قانون جهانی" توصیف و خاطرنشان کرد که همین اثر در فضای نزدیک به زمین، باد خورشیدی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری مشاهده شده است، اما هیچ کس قبلاً این میدان‌ها را به شعله‌های خورشیدی مرتبط نکرده است.

از دهه ۱۹۷۰، دانشمندان با پدیده‌ای عجیب در نور ساطع شده از شعله‌های خورشیدی گیج شده‌اند. خطوط طیفی عناصر مختلف بسیار پهن‌تر و مبهم‌تر از آنچه نظریه‌ها پیش‌بینی می‌کردند، به نظر می‌رسند.

برای دهه‌ها، دانشمندان این پدیده را به اختلالات شناخته شده در پلاسمای خورشید نسبت می‌دادند، اما شواهد کاملاً با این فرضیه مطابقت نداشت. گاهی اوقات، پهن شدن قبل از تشکیل اختلالات رخ می‌داد و در بسیاری از موارد، شکل خطوط برای مطابقت با جریان‌های آشفته بیش از حد متقارن بودند.

در مطالعه جدید، تیم راسل توضیح ساده‌تری ارائه می‌دهد: ذرات خورشیدی که تحت تأثیر شراره‌ها قرار می‌گیرند، بسیار داغ‌تر از آن چیزی هستند که قبلاً تصور می‌شد.

دانشمندان با استفاده از آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌های اتصال مجدد مغناطیسی - فرآیندی که باعث ایجاد شراره‌های خورشیدی می‌شود - دریافتند که در حالی که الکترون‌ها می‌توانند به دمای ۱۰ تا ۱۵ میلیون درجه سانتیگراد برسند، یون‌ها می‌توانند از ۶۰ میلیون درجه سانتیگراد فراتر روند. این شکاف دمایی به اندازه کافی طولانی است تا رفتار شراره‌ها را شکل دهد.

در این دما‌های بسیار بالا، یون‌ها آنقدر سریع حرکت می‌کنند که حرکت آنها باعث می‌شود خطوط طیفی پهن‌تر به نظر برسند و به طور بالقوه یک راز چند دهه‌ای در اخترفیزیک را حل کنند.

این یافته‌ها پیامد‌های عملی مهمی فراتر از تحقیقات دانشگاهی دارند، زیرا می‌توانند بر پیش‌بینی‌های آب و هوای فضا تأثیر بگذارند. اگر دانشمندان انرژی ذخیره شده در شراره‌های یونی را دست کم می‌گیرند، ممکن است پیش‌بینی‌های آب و هوای فضا نیاز به تجدیدنظر داشته باشند.

منبع: Space.com