دانشمندان با کمک فضاپیمای پارکر ناسا برای نخستین بار شواهد مستقیمی از «مانع پیچش مغناطیسی» در نزدیکی خورشید یافتند که پدیده‌ای است که می‌تواند دلیل دمای عجیب تاج خورشیدی و سرعت بالای بادهای خورشیدی را توضیح دهد.
به گزارش تکناک، چرا تاج خورشیدی یعنی لایه بیرونی جو خورشید، میلیون‌ها درجه داغ‌تر از سطح خود خورشید است؟ و چگونه بادهای خورشیدی با سرعتی باورنکردنی از خورشید به سمت فضا منتشر می‌شوند؟ این‌ها سوالاتی هستند که دهه‌ها است ذهن اخترفیزیک‌دانان را به خود مشغول کرده‌اند.
اکنون، گروهی از دانشمندان با بهره‌گیری از داده‌های فضاپیمایParker Solar Probe ناسا موفق شده‌اند برای نخستین‌بار مانع پیچش مغناطیسی (Helicity Barrier) را به‌صورت مستقیم در جو خورشید مشاهده و تأیید کنند. مانع پیچش مغناطیسی پدیده‌ای کلیدی است که می‌تواند دلیل اصلی گرمایش شدید تاج خورشیدی و شتاب گرفتن بادهای خورشیدی باشد.
فهرست مطالب
شکاف در فهم انرژی خورشیدی
در نواحی نزدیک به خورشید، محیط تقریباً فاقد برخوردهای ذرات است و همین موضوع، مطالعه انتقال انرژی در این ناحیه را دشوار کرده بود. یکی از نظریه‌های مطرح، «تلاطم و گسیختگی انرژی» بود که در آن، انرژی مکانیکی به گرما تبدیل می‌شود. اما سازوکار دقیق این پدیده تا پیش از این، مبهم باقی مانده بود.
با عبور فضاپیمای پارکر از درون جو خورشید، دانشمندان برای نخستین‌بار توانستند به‌طور مستقیم از نواحی‌ای که پیش‌تر دسترسی‌ناپذیر بودند، داده‌هایی ارزشمند به دست آورند.
مانع پیچش مغناطیسی چیست؟
جک مک‌اینتایر، یکی از پژوهشگران این گروه تحقیقات، می‌گوید: یافته ما هیجان‌انگیز است چرا که با تأیید وجود مانع پیچش، اکنون می‌توانیم بسیاری از ویژگی‌های باد خورشیدی که پیش‌تر بی‌پاسخ مانده بودند را توضیح دهیم، از جمله اینکه چرا معمولاً پروتون‌ها در آن داغ‌تر از الکترون‌ها هستند.
این مانع، مسیر گسیختگی انرژی در مقیاس‌های کوچک را تغییر داده و نحوه گرم شدن پلاسما را به‌طور بنیادین دگرگون می‌کند.
چه زمانی این مانع فعال می‌شود؟
محققان دریافته‌اند که وقتی شدت میدان مغناطیسی بیشتر از فشار پلاسما شود و تفاوت بین امواج پلاسما که در جهت‌های مخالف حرکت می‌کنند، زیاد باشد، مانع پیچش مغناطیسی شکل می‌گیرد. این شرایط، دقیقاً در نواحی‌ای از باد خورشیدی که فضاپیمای پارکر در حال بررسی آن است، بسیار رایج هستند.
این تحقیق یک نقطه آغاز است؛ چرا که برای نخستین‌بار شواهد مستقیمی از مانع پیچش ارائه می‌دهد و پاسخ برخی از اسرار دیرینه درباره گرمایش تاج خورشیدی و تنوع بادهای خورشیدی را فراهم می‌کند.
این کشف به دانشمندان کمک می‌کند بهتر بفهمند که چگونه ذرات ریز خورشیدی بر میدان مغناطیسی بزرگ منظومه شمسی تأثیر می‌گذارند. این یافته همچنین پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی و اثرات آنها بر زمین را دقیق‌تر می‌کند.
این کشف فقط مربوط به خورشید نیست. در سراسر کیهان، از گازهای اطراف کهکشان‌ها گرفته تا ستاره‌های نوترونی، پلاسماهای داغ و رقیقی وجود دارند که ذراتشان به ندرت با هم برخورد می‌کنند. فهمیدن چگونگی تبدیل انرژی به گرما در این محیط‌های نادر، می‌تواند پنجره‌های جدیدی به رازهای جهان هستی باز کند.
