11 آبان 1404 ساعت 14:59
بالاخره معمای شکل‌گیری سریع باران خورشیدی در فوران‌های سطحی حل شد. تغییرات در میزان عناصر، دلیل اصلی این پدیده جوی در تاج خورشید است.
شاید عجیب باشد اما در خورشید هم باران می‌بارد؛ البته نه از جنس آب بلکه باران خورشیدی، پدیده‌ای شگفت‌انگیز که در تاج خورشید (بیرونی‌ترین لایه آن که از پلاسمای فوق‌العاده داغ تشکیل شده) رخ می‌دهد. این فرآیند شامل توده‌های خنک‌تر و سنگین‌تر پلاسما است که در ارتفاعی بالا متراکم شده و سپس به سمت سطح خورشید سقوط می‌کنند . سال‌ها بود که محققان نمی‌توانستند علت شکل‌گیری سریع این بارش را در طول فوران‌های خورشیدی درک کنند. اکنون گروهی از دانشمندان دانشگاه هاوایی بالاخره رمز این اتفاق را کشف کرده‌اند.
تغییرات عناصر جو خورشید کلید ماجراست
مدل‌های پیشین معمولاً فرض می‌کردند که ترکیب عناصر در قسمت‌های مختلف پلاسما خورشید ثابت می‌ماند. این ساده‌سازی باعث می‌شد تا این مدل‌ها در توضیح پدیده‌هایی با تغییرات سریع مانند باران خورشیدی که در فوران‌ها و مناطق فعال رخ می‌دهد با مشکل مواجه شوند. از آنجایی که میزان انرژی از دست رفته از طریق تابش به عناصر موجود بستگی دارد نادیده گرفتن رفتار متغیر آن‌ها به معنای از دست دادن فیزیک کلیدی پشت عملکرد واقعی جو خورشید بود.
لوک بناویتز یکی از دانشجویان این پروژه می‌گوید:
در حال حاضر مدل‌ها فرض می‌کنند که توزیع عناصر مختلف در تاج خورشید در فضا و زمان ثابت است که مشخصاً این‌طور نیست.
این تیم دریافت که تغییرات در ترکیب عناصر که به آن فراوانی عنصری می‌گویند می‌تواند نحوه شکل‌گیری سریع باران خورشیدی را توضیح دهد. آن‌ها ابزار شبیه‌سازی خود را به‌روز کردند تا ترکیب عناصر به‌ویژه عناصری با پتانسیل یونیزاسیون اول پایین (Low-FIP) را در طول زمان و فضا متغیر در نظر بگیرد.
آن‌ها نشان دادند که با ردیابی حرکت این عناصر در جو خورشید درک پدیده بارش آسان می‌شود. در این حالت پلاسمای داغ از لایه‌های پایین‌تر خورشید بالا می‌آید و در طول حلقه‌های مغناطیسی جریان پیدا می‌کند. در نتیجه این حرکت فراوانی عناصر در بالاترین نقطه حلقه افزایش یافته که منجر به افزایش اتلاف تابش می‌شود و به سرعت پلاسما را خنک می‌کند. همین امر سبب تراکم و تشکیل باران خورشیدی می‌شود.
یکی از نویسندگان مقاله می‌گوید: این کشف اهمیت دارد زیرا به ما کمک می‌کند بفهمیم خورشید واقعاً چطور کار می‌کند. این پیشرفت علاوه بر بهبود یک مدل شبیه‌سازی نحوه مدیریت تابش در تمام مدل‌های هیدرودینامیک مغناطیسی را نیز ارتقا می‌دهد و درک ما از عملکرد تاج خورشید را کامل‌تر می‌کند. نتایج این پژوهش در نشریه The Astrophysical Journal منتشر شده است.
source