اكتشاف مذهل: مركبتان فضائيتان تلتقطان الأمواج التي قد تسخن وتسرع الرياح الشمسية!
منذ فجر عصر الفضاء، عندما غادرت المركبات الروبوتية الغلاف الجوي لأول مرة، كان العلماء يعرفون أن الرياح الشمسية – وهي تيار من الجسيمات المشحونة المنبعثة من الغلاف الجوي للشمس – تتسارع أثناء اندفاعها إلى النظام الشمسي. تشير الحسابات النظرية أيضًا إلى أنه يجب أن تنخفض درجة حرارة الرياح الشمسية مع توسعها في الفضاء. يحدث هذا الانخفاض، ولكن القياسات تظهر أنه يحدث بشكل أبطأ مما تم التنبؤ به.
لقد رصدت الملاحظات من الأرض سابقًا موجات ألفين التي تتمايل بالقرب من الشمس. هذه الموجات هي تذبذبات في الحقول المغناطيسية للبلازما المنبثقة من الشمس. أحيانًا تكون هذه الموجات كبيرة جدًا لدرجة أنها تعود على نفسها فيما يسمى “التحولات”. كانت موجات ألفين المرصودة تحتوي على الكمية المناسبة من الطاقة لتفسير لغزين قديمين حول سرعة ودرجة حرارة الرياح الشمسية، لكن الأدلة المباشرة كانت لا تزال مفقودة.
دخلت مركبتا باركر سولار بروب وسولار أوربيتر الصورة. في أواخر فبراير 2022، كانت باركر تمر عبر منطقة تبعد حوالي خُمس المسافة بين الشمس وعطارد، بالضبط حيث تتراقص هذه الموجات المتحولة. وبالصدفة، مرت سولار أوربيتر عبر نفس تيار البلازما بعد أقل بقليل من يومين عند مدار الزهرة تقريبًا.
قالت ييمي ريفيرا، عالمة الفيزياء الشمسية في مركز هارفارد-سميثسونيان لعلم الفلك في كامبريدج بولاية ماساشوستس: “لديك هذين المركبتين الفضائيتين اللتين تعترضان نفس الرياح الشمسية، مما يسمح لنا بتحديد طاقة هذه الموجات”.
قامت باركر بقياس تيار البلازما الذي يمر بسرعة تقارب 1.4 مليون كيلومتر في الساعة، بينما وجدت سولار أوربيتر أنه يتحرك بسرعة 1.8 مليون كيلومتر/ساعة. وكانت درجة حرارة البلازما عند سولار أوربيتر تصل إلى 200,000 درجة مئوية، أي ثلاثة أضعاف ما كان ينبغي أن تكون عليه بناءً على التقديرات النظرية. لقد تلاشت موجات ألفين خلال تلك الفترة الزمنية؛ وهذا التلاشي كان سيضخ الكمية المناسبة تمامًا من الطاقة إلى الرياح الشمسية لتفسير الزيادة الملحوظة في السرعة ودرجة الحرارة التي قيست بواسطة سولار أوربيتر.
تشبه التأثير كما لو كنت تلوح بيدك داخل نفق هوائي مما ينتج عنه موجات تختلط طاقتها مع الهواء المحيط بها ، كما يقول سام بادمان ، عالم الفيزياء الشمسية أيضًا بمركز علم الفلك.
لكن ليس الجميع مقتنع تمامًا بأن هذا اللغز قد تم حله بالكامل؛ فمن الممكن أن الفريق لم يأخذ بعين الاعتبار تعقيد الرياح الشمسية ، مما يعني أن المركبتين قد لا تكونان اعترضتا نفس تيار البلازما ، وفقاً لبعض العلماء.
توافق ريفيرا وبادمان على أن مثل هذه القياسات صعبة لكنهما يشعران بأنهما أجريا عدة فحوص مثل العثور على نفس كمية الهيليوم بالضبط في التيارات التي مرت بها المركبات الفضائية للتحقق من ملاحظاتهما. وفي المستقبل ، يأمل الباحثون بمزيدٍ من تأكيد نتائجهم عن طريق استكشاف الفيزياء التفصيلية وراء نقل الطاقة بين موجات ألفين والرياح الشمسية.
