Blog single photo

يفسر تدفق البلازما بالقرب من سطح الشمس البقع الشمسية والظواهر الشمسية الأخرى - Phys.org

يمكن رؤية البقع الشمسية على هذه الصورة للإشعاع الشمسي. تدوم كل نقطة من البقع الشمسية بضعة أيام إلى بضعة أشهر ، ويبلغ العدد الإجمالي ذروته كل 11 عامًا. ترافق البقع الداكنة بقع بيضاء ناصعة ، تسمى faculae ، والتي تزيد من الإشعاع الشمسي الكلي. الائتمان: ناسا / غودارد / SORCE              منذ 400 عام ، كان الناس يتتبعون البقع الشمسية ، وهي البقع الداكنة التي تظهر لأسابيع في المرة الواحدة على سطح الشمس. لقد لاحظوا لكنهم لم يتمكنوا من توضيح سبب ارتفاع عدد المواقع كل 11 عامًا.                                                       تقترح دراسة أجرتها جامعة واشنطن هذا الشهر في مجلة Physics of Plasmas نموذجًا لحركة البلازما يشرح دورة البقع الشمسية التي استمرت 11 عامًا والعديد من الخصائص الأخرى الغامضة للشمس. قال المؤلف الأول توماس جاربوي ، أستاذ علوم الطيران والفضاء التابع لجامعة UW: "نموذجنا مختلف تمامًا عن الصورة العادية للشمس". "أعتقد حقًا أننا أول من يخبرنا بطبيعة ومصدر الظواهر المغناطيسية الشمسية - كيف تعمل الشمس". ابتكر المؤلفون نموذجًا يستند إلى عملهم السابق في مجال أبحاث الطاقة المدمجة. يُظهر النموذج أن وجود طبقة رقيقة أسفل سطح الشمس هو مفتاح العديد من الميزات التي نراها من الأرض ، مثل البقع الشمسية والانعكاسات المغناطيسية والتدفق الشمسي ، ويتم دعمها بمقارنات مع ملاحظات الشمس. وقال جاربوي "بيانات الرصد أساسية لتأكيد صورتنا لكيفية عمل الشمس." في النموذج الجديد ، تتحرك طبقة رقيقة من التدفق المغناطيسي والبلازما ، أو الإلكترونات العائمة الحرة ، بسرعات مختلفة على أجزاء مختلفة من الشمس. يؤدي الاختلاف في السرعة بين التدفقات إلى حدوث اختلافات في المغناطيسية ، والمعروفة باسم الهليكوبتر المغناطيسية ، والتي تشبه ما يحدث في بعض مفاهيم مفاعل الاندماج.                               يُظهر ما يسمى بـ "مخطط الفراشة" أن نشاط البقع الشمسية يبدأ بعيدًا عن خط الاستواء للشمس ويتحرك تدريجيًا نحو الوسط. تتكرر الدورة كل 11 عامًا. الائتمان: هاثاواي 2019 / solarcyclescience.com              وقال جاربوي "كل 11 عامًا ، تزرع الشمس هذه الطبقة حتى تكون كبيرة جدًا بحيث لا تكون مستقرة ، ثم تنطفئ". يكشف مغادرتها الطبقة السفلى من البلازما التي تتحرك في الاتجاه المعاكس بحقل مغناطيسي مقلوب. عندما تتحرك الدوائر في كلا نصفي الكرة الأرضية بنفس السرعة ، تظهر المزيد من البقع الشمسية. عندما تكون الدوائر بسرعات مختلفة ، يكون نشاط البقع الشمسية أقل. يقول جاربوي إن عدم التطابق هذا قد حدث خلال عقود من النشاط البقعي الشمسي المعروف باسم "الحد الأدنى للهبوط". وقال جاربوي "إذا كان نصفي الكرة يدوران بسرعات مختلفة ، فإن البقع الشمسية القريبة من خط الاستواء لن تتطابق ، وسوف يموت كل شيء".                                                                                      وقال جاربوي "اعتقد العلماء أن البقع الشمسية ولدت بنسبة 30 في المئة من عمق الشمس ، ثم ظهرت في حبل ملتوي من البلازما ينبثق". بدلاً من ذلك ، يُظهر نموذجه أن البقع الشمسية تقع في "جسيمات عملاقة" تتشكل داخل الطبقة الرقيقة من البلازما التي تحتسبها الدراسة والتي يتراوح سمكها بين 100 و 300 ميل (150 إلى 450 كيلومترًا) ، أو جزء بسيط من 430،000 الشمس نصف قطرها ميل. وقال جاربوي "البقعة الشمسية شيء مدهش. لا يوجد شيء هناك ثم فجأة ترى ذلك في لحظة."                               في النموذج الموضح في الورقة الجديدة ، يظهر الخط الأحمر تدفق الإلكترونات أو البلازما ، ويظهر الخط الأصفر سطح الشمس. تُظهر علامة X المُحاطة بدائرة مجالًا مغناطيسيًا ، حيث يكون المجال الكهرومغناطيسي أعلى مستوى بالقرب من خط الاستواء للشمس. بمرور الوقت ، يرتدي الحقل الكهرومغناطيسي أسفل السطح بينما تتسرب الطبقة الخارجية من اللون الأحمر إلى الفضاء الخارجي ، مما يعرض الطبقة الداخلية التي تتدفق في الاتجاه المعاكس. الائتمان: Jarboe وآخرون / فيزياء البلازما              وقد ركزت الأبحاث السابقة للمجموعة على مفاعلات طاقة الاندماج ، التي تستخدم درجات حرارة عالية جدًا مماثلة لتلك الموجودة داخل الشمس لفصل نواة الهيدروجين عن إلكتروناتها. في كل من الشمس وفي المفاعلات الاندماجية ، تلتحم نواة ذرتين من الهيدروجين معًا ، وتطلق كميات هائلة من الطاقة. نوع المفاعل الذي ركز عليه Jarboe ، وهو spheromak ، يحتوي على بلازما الإلكترون داخل كرة تؤدي به إلى التنظيم الذاتي في أنماط معينة. عندما بدأ Jarboe في التفكير في الشمس ، رأى أوجه التشابه ، وخلق نموذجًا لما قد يحدث في الجسم السماوي. وقال جاربوي "منذ 100 عام كان الناس يبحثون في هذا." "العديد من الميزات التي نراها أقل من دقة النماذج ، لذلك يمكننا العثور عليها فقط في العمليات الحسابية." وقال إن الخصائص الأخرى التي أوضحتها النظرية تشمل التدفق داخل الشمس ، والتواء الفعل الذي يؤدي إلى البقع الشمسية والبنية المغناطيسية الكلية للشمس. وقال جاربوي إنه من المرجح أن يثير البحث نقاشًا مكثفًا. وقال "آمل أن ينظر العلماء في بياناتهم في ضوء جديد ، وأن يكون للباحثين الذين عملوا طوال حياتهم لجمع تلك البيانات أداة جديدة لفهم معنى كل ذلك".                                                                                                                                                                   معلومات اكثر: T. R. Jarboe et al، طبيعة ومصدر الظواهر المغناطيسية الشمسية ، فيزياء البلازما (2019). DOI: 10.1063 / 1.5087613                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   الاقتباس:                                                  يوضح تدفق البلازما بالقرب من سطح الشمس البقع الشمسية والظواهر الشمسية الأخرى (2019 ، 19 سبتمبر)                                                  استرجاع 20 سبتمبر 2019                                                  من https://phys.org/news/2019-09-plasma-sun-surface-sunspots-solar.html                                                                                                                                       هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي صفقة عادلة لغرض الدراسة الخاصة أو البحث ، لا                                             جزء يمكن استنساخها دون إذن خطي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.                                                                                                                                اقرأ أكثر



footer
Top