شراره های خورشیدی و شناخت ویژگی های آنها
فیزیک شراره های خورشیدی می تواند به دانشمندان در پیش بینی وقوع قریب الوقوع وقایع کمک کند،طغیانهای زیاد تابش های خورشیدی می تواند به زیرساختهای زمین آسیب برساند.برای آشنایی کامل با شراره های خورشیدی تا انتهای مقاله با گروه آندرومدا مگ همراه باشید.
پیش بینی فضایی در واقع مثل حدس زدن در بازی ها می باشد. پیش بینی انفجارهای خورشیدی معمولاً بدون اینکه فرایندهای خاص پشت انفجارها را در نظر بگیرید. بر اساس میزان فعالیت مشاهده شده در سطح تابش خورشید رخ میدهد.
محققان در مجله ساینس در 31 ژوئیه گزارش دادند ، یک روش جدید می تواند به پیش بینی فوران شدید تابش معروف به شراره های خورشیدی کمک کند. وقتی روی داده های قدیمی اعمال می شود، روش اصلی به کاربرده شده میتواند وقوع شراره های خورشیدی را پیش بینی نماید ، گرچه برخی از این وقایع دقیق ثبت نمیشود.
تابش آزاد شده در شراره های خورشیدی و فوران های ذرات باردار یا پلاسما ، می تواند مضر باشد. این بخش از هوای فضایی می تواند ارتباطات رادیویی را مختل کند ، ماهواره ها را دور بیندازد ، شبکه های برق را از بین ببرد و جان فضانوردان را به خطر بیندازد (SN: 9/11/17). پیش بینی دقیق تر می تواند به اپراتورها اجازه دهد سیستم های حساس را خاموش کنند یا در غیر این صورت مقدمات کاهش اثرات منفی را فراهم کنند.
روش های پیش بینی کنونی به ردیابی پدیده های مرتبط با شراره های خورشیدی مانند لکه های بزرگ و پیچیده خورشید – مناطق تاریک در سطح خورشید با میدان های مغناطیسی قدرتمند متکی هستند. اما این منجر به برخی هشدارهای دروغین می شود.
در مقابل ، روش جدید پیش بینی ریشه این وقایع در پیچیدگی های چگونگی و زمان تنظیم مجدد حلقه های درهم خورشید از میدان مغناطیسی را داراست ، در فرایندی که به عنوان اتصال مجدد مغناطیسی شناخته می شود ، انبوهی از انرژی را که شعله های خورشیدی را مشخص می کند آزاد می کند.
در سطح خورشید ، میدان های مغناطیسی می توانند به طرز عجیبی پیدا شوند. خطوط میدان مغناطیسی ، خطوط خیالی که جهت میدان مغناطیسی را در مکان های مختلف نشان می دهد ، مانند ماکارونی های کاملاً مخلوط شده حلقه زده و از روی یکدیگر عبور می کنند. هنگامی که این خطوط شکسته و دوباره به هم متصل می شوند ، انبوهی از انرژی آزاد می شود و یک شراره تولید می کند. جزئیات این که چگونه و در چه شرایطی این اتفاق می افتد هنوز شرح داده نشده است.
در مطالعه جدید ، كانیا كوزانو ، فیزیكدانی از دانشگاه ناگویا در ژاپن و همكارانش پیشنهاد كردند كه بزرگترین شراره ها هنگام اتصال دو خط میدان مغناطیسی كماندار و ایجاد یك حلقه به شكل m به وجود میایند ، زیرا یك حلقه كوچكتر نزدیك به سطح خورشید ایجاد می شود. این “ناپایداری دو قوس” منجر به اتصال مجدد مغناطیسی بیشتر می شود ، و حلقه m شکل منبسط می شود و انرژی را آزاد می کند.
محققان با استفاده از داده های 11 ساله فضاپیمای رصدخانه (Solar Dynamics NASA )، مناطق روی خورشید را با فعالیت مغناطیسی بالا شناسایی کردند. برای هر منطقه ، تیم تعیین کرد که آیا شرایط برای بی ثباتی قوس دو قلوهای ناشی از شعله ور شدن رسیده است یا خیر ، و سپس با هدف پیش بینی قدرتمندترین شراره های تولیدی خورشیدی ، به نام جرقه های کلاس X نامگذاری میشود. این روش به درستی هفت مورد از 9 شراره را که آستانه ای را انتخاب کردند که محققان نامیده بودند ، X2 ، دومین تقسیم قدرت از کلاس X ،مورد پیش بینی قراردادند.
پیش بینی های موفقیت آمیز نشان می دهد که محققان ممکن است فرآیند فیزیکی را که زمینه ساز بزرگترین طغیان ها است ، شناسایی کرده اند.
کوسانو می گوید: “پیش بینی معیار خوبی برای چگونگی درک خوب طبیعت است.”
پیش بینی های ناموفق نیز به همین ترتیب روشن کننده است: “حتی اگر شکست بخورد ، چیزی به ما می گوید” ، فیزیکدان خورشیدی آسترید ورونیگ از دانشگاه گراتس در اتریش گفته ، که توضیحی درباره نتیجه نوشته ، همچنین در Science منتشر شده است. که دو شراره ای که این تکنیک از دست داده است ، هیچ گونه تخلیه پلاسما از سطح خورشید ندارد. ورونیگ می گوید: “این نوع بی ثباتی شاید روش خوبی برای توضیح شراره های دیگر نباشد.” در عوض ممکن است به دلیل اتصال مجدد مغناطیسی در بالای سطح خورشید ، بالاتر از سطح خورشید قرارگیرد. KD Leka ، فیزیکدان خورشیدی از همکاران تحقیقات NorthWest در بولدر، کولو، می گوید مکانیزمی که محققان براساس آن پیش بینی کرده اند “واقعاً جالب و بسیار بصیرانه است.” این که آیا این انفجار یک ساعت یا یک روز پس از ایجاد شرایط مناسب اتفاق خواهد افتاد – و این باعث ایجاد مشعل های X1 کمی ضعیف تر ، یابخش بعدی پایین تر ، که به عنوان مشعل های کلاس M شناخته می شود نیست ، که هنوز هم می تواند مضر باشد.