امکان پیش‌بینی بهتر فوران‌های خورشیدی

امکان پیش‌بینی بهتر فوران‌های خورشیدیReviewed by رضا بیگدلی on Feb 27Rating: 5.0امکان پیش‌بینی بهتر فوران‌های خورشیدیامکان پیش‌بینی بهتر فوران‌های خورشیدی

احتمالا منشا تمامی فوران‌ها‌ی خورشیدی یکسان است. پژوهشگران CNRS و CEA و INRIA و ایکول پلی‌تکنیک، در مقاله‌ای که در Nature منتشر شد توضیخ دادند که منشا فوران‌ها‌ی خورشیدی، رشته‌ها‌ی محصور‌شده‌ی در هم تنیده‌ی مغناطیسی هستند. میزان مقاومت در برابر خارج شدن این رشته‌ها‌ی مغناطیسی، توان و قدرت هر نوع از شراره‌ها‌ی خورشیدی را مشخص می‌کند. دانشمندان به‌وسیله‌ی این پژوهش توانستند مدلی را طراحی کنند که بیشینه انرژی یک شراره‌ی خورشیدی را هنگام وقوع آن محاسبه کند. نتایج این کار برای حفاظت و استفاده‌ها‌ی زمینی، بسیار مهم است.

دقیقا شبیه آن‌چه در زمین اتفاق می‌افتد، طوفان‌ها و تند‌باد‌ها در اتمسفر خورشید حرکت می‌کنند. این پدیده‌ها عموما هنگام باز‌سازی ناگهانی میدان مغناطیسی خورشید اتفاق می‌افتند و خود را به‌صورت گسیل انرژی، نور و ذرات بار‌دار و گاهی با خروج حباب‌ها‌ی پلاسمایی نشان می‌دهند. این پدیده‌ها در کرونا‌‌ی خورشید (بیرونی‌ترین لایه‌ی خورشید) اتفاق می‌افتند و از مطالعه‌ی آن‌ها به دانشمندان در طراحی مدل‌ها‌ی پیش‌بینی مانند کاری که برای پیش‌بینی آب و هوای زمین انجام می‌شود، کمک زیادی می‌کند. فوران‌ها‌ی خورشیدی می‌توانند تاثیرات مخربی بر تجهیزات الکنریکی، ارتباطات و GPS داشته باشند و این پژوهش به کم‌تر کردن میزان آسیب‌پذیری در برابر این فوران‌ها کمک بسیار خواهد‌کرد.

در سال ۲۰۱۴ پژوهشگران ساختاری را نشان دادند که در آن خطوط میدان مغناطیسی در‌هم تنیده شده مانند طناب‌ها‌ی گره خورده، درست زمانی خود را نشان می‌دهند که یک شراره‌ی خورشیدی در حال وقوع باشد. با این حال، تا چند وقت اخیر تنها زمانی که فوران با خروج حباب‌ها‌ی پلاسمایی همراه باشد، این رشته‌ها قابل مشاهده هستند. در این پژوهش جدید، پژوهشگران انواع شراره‌ها‌ی خورشیدی را به‌وسیله‌ی مدل‌ها‌ی توصیف‌کننده‌ی کرونا‌ی خورشید مطالعه کردند. کرونا‌ی خورشید قسمتی از اتمسفر آن است که دما و فشار در این منطقه به‌حدی است که امکان اندازه‌گیری میدان مغناطیسی وجود ندارد. پژوهشگران با اندازه‌گیری میدان مغناطیسی قوی سطح خورشید مطالعات مورد نظر را انجام دادند و با استفاده از داده‌ها و نتایج به‌دست آمده، اتفاقات خورشید را مطالعه کردند.

پژوهشگران از مدل طراحی شده در مورد شراره‌ی خورشیدی ۲۴ اکتبر ۲۰۱۴ استفاده کردند و نشان دادند که چند ساعت قبل از فوران خورشیدی، رشته‌ها‌ی مورد نظر توسط چند لایه از میدان مغناطیسی محصور شدند. با استفاده از مدل‌ها‌ی پردازش شده در ابر‌رایانه‌ها،ر پژوهشگران متوجه شدند که رشته‌ها‌ی مورد نظر، انرژی کافی برای شکافاتن تمامی لایه‌ها‌ی میدان مغناطیسی برای خروج حباب‌ها‌ی پلاسمایی را نداشتند. علی رغم همه‌ی این‌ها، خمیدگی شدید رشته‌ها باعث شکسته‌شدن جزیی لایه‌ها‌ی میدان مغناطیسی می‌شود که این موضوع باعث گسیل قوی امواجی می‌شود که گاهی برای زمین مضر هستند.

علاوه بر این‌که با استفاده از این مدل می‌توان فرآیند‌ها‌ی چند ساعت قبل از وقوع شراره‌ی خورشیدی را ترسیم کرد، می‌توان بیشینه مقدار انرژی قابل خروج از ناحیه‌ی خاصی از خورشید را نیز پیش‌بینی کرد. مدل مورد نظر در مورد شراره‌ی خورشیدی ۲۰۱۴ نشان می‌دهد که اگر قفس میدان مغناطیسی مقاومت کم‌تری نشان‌می‌داد، انرژی بیش‌تری در نتیجه‌ی این شراره‌ی خورشیدی گسیل می‌شد. این قبیل کار‌ها برای پیش‌بینی شراره‌ها‌ی خورشیدی استفاده می‌شود و استفاده‌ها‌ی زیادی در مورد حفاطت از زمین دارد.