لغز عمره 50 عامًا.. التوهجات الشمسية أكثر حرارة بـ 6 مرات مما كان يعتقد سابقًا

أشار بحث جديد من جامعة «سانت أندروز» أن الجسيمات الموجودة في الانفجارات الشمسية أكثر سخونة بمقدار 6.5 مرة مما كان يعتقد سابقًا، وقدم حلًا غير متوقع للغز عمره 50 عامًا حول أقرب نجم إلينا.

التوهجات الشمسية هي انبعاثات مفاجئة وهائلة للطاقة في الغلاف الجوي الخارجي للشمس، مما يرفع درجة حرارة أجزاء منها إلى أكثر من 10 ملايين درجة، وتزيد هذه الأحداث الهائلة بشكل كبير من الأشعة السينية والإشعاعات الشمسية التي تصل إلى الأرض، وهي تشكل خطرًا على المركبات الفضائية ورواد الفضاء، كما تؤثر على الغلاف الجوي العلوي لكوكبنا.

بحث البحث، الذي نُشر في مجلة «Astrophysical Journal Letters »، في أدلة على كيفية ارتفاع درجة حرارة التوهجات الشمسية إلى أكثر من 10 ملايين درجة، وتتكون هذه البلازما الشمسية من أيونات وإلكترونات، ويجادل البحث الجديد بأن أيونات التوهجات الشمسية، وهي جسيمات موجبة الشحنة تُشكل نصف البلازما، يمكن أن تصل إلى أكثر من 60 مليون درجة، ومن المرجح جدًا أن تسخن الأيونات بشكل أقوى من الإلكترونات.

تُسخّن الأيونات 6.5 أضعاف حرارة الإلكترونات، ويبدو أن هذا قانون عالمي، وقد تم تأكيده في الفضاء القريب من الأرض، والرياح الشمسية، والمحاكاة الحاسوبية ومع ذلك، لم يسبق لأحد أن ربط العمل في هذه المجالات بالانفجارات الشمسية."

افترضت فيزياء الطاقة الشمسية تاريخيًا أن الأيونات والإلكترونات يجب أن تكون لها درجة حرارة واحدة ومع ذلك، بإعادة الحسابات باستخدام البيانات الحديثة، وجد أن اختلافات درجة حرارة الأيونات والإلكترونات يمكن أن تستمر لعشرات الدقائق في أجزاء مهمة من التوهجات الشمسية، مما يفتح المجال لأول مرة لدراسة الأيونات فائقة الحرارة.

لطالما طُرح سؤالٌ منذ سبعينيات القرن الماضي حول سبب اتساع خطوط طيف التوهجات الشمسية، وهي تحسُّناتٌ ساطعة في الإشعاع الشمسي عند "ألوان" مُحددة في الأشعة فوق البنفسجية الشديدة والأشعة السينية، أكثر من المتوقع.

تاريخيًا، كان يُعتقد أن هذا لا يُعزى إلا إلى الحركات المضطربة، إلا أن هذا التفسير تعرّض لضغوطٍ مع سعي العلماء لتحديد طبيعة هذه الاضطرابات، بعد ما يقرب من 50 عامًا، يُشير هذا العمل الجديد إلى تحوّلٍ جذريٍّ يُمكن أن تُسهم فيه درجة حرارة الأيونات إسهامًا كبيرًا في تفسير اتساع خطوط أطياف التوهجات الشمسية المُبهم.