میدان مغناطیسی خورشید کشف شد!

دکتر دانیل لکوئانت، یکی از نویسندگان مطالعه، در یک تعامل با مهندسی جذاب دو پیشرفت کلیدی را به دست آورد.

اولاً، شناسایی “نابسامانی مغناطیسی چرخشی” به عنوان یک مکانیزم بالقوه برای تولید میدان مغناطیسی در نزدیکی سطح خورشید.

ثانیاً، توسعه الگوریتم‌های عددی جدید برای اجرای شبیه‌سازی‌های پیچیده و آزمایش فرضیه‌های آن‌ها.
 

میراث گالیله

در تاریخ نجوم، افراد کمی به اندازه گالیله گالیله‌ای مهم هستند. در سال ۱۶۱۲، با استفاده از تلسکوپ‌های ابتدایی و چشمان تیزبین خود، گالیله برای اولین بار لکه‌های خورشیدی را از نزدیک مشاهده کرد و دوره جدیدی از مطالعه خورشید را آغاز کرد.

مطالعه گالیله در مورد میدان مغناطیسی خورشید جرقه‌ای برای قرن‌ها تحقیق بود، اما منشأ آن حتی برای او نیز یک معما باقی ماند.
 

نظریه‌های قبلی و محدودیت‌ها

در طول سال‌ها، ستاره‌شناسان نظریه‌های مختلفی برای توضیح دینامو مغناطیسی خورشید، فرآیند گریزان مسئول تولید میدان مغناطیسی آن، ارائه کرده‌اند.

با این حال، این نظریه‌ها به دلیل ناتوانی در توضیح پدیده‌های مشاهده شده مانند نوسانات پیچشی – الگوهای چرخه‌ای حرکت گاز و پلاسما در داخل و اطراف خورشید – محدود بوده‌اند.

نظریه‌های متعارف پیشنهاد می‌کردند که میدان مغناطیسی خورشید از اعماق آن سرچشمه می‌گیرد، اما شواهد متناقض، همچنان سوالات کلیدی را بی‌پاسخ گذاشته‌اند.
 

تغییر پارادایم

این پژوهش پیشگامانه به رهبری پروفسور جفری واسیلی از دانشگاه ادینبرو و تیم بین‌المللی همکارانش انجام شد.

از طریق شبیه‌سازی‌های عددی پیشرفته و ابررایانه‌های قدرتمند ناسا، پژوهشگران یک افشاگری شگفت‌آور را فاش کردند: برخلاف باورهای قبلی، میدان مغناطیسی خورشید حدود ۲۰۰۰۰ مایل زیر سطح آن منشأ می‌گیرد، نه در عمق هسته‌اش.

در قلب این کشف، نابسامانی مغناطیسی چرخشی قرار دارد، فرآیندی کلیدی که سیستم‌های مختلف اخترفیزیکی از جمله سیاه‌چاله‌ها و ستارگان جوان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. با اعمال این مفهوم به سطح خورشید، پژوهشگران نشان دادند که نابسامانی مغناطیسی چرخشی می‌تواند به طور مؤثری میدان‌های مغناطیسی ایجاد کند و نوسانات پیچشی و الگوهای لکه‌های خورشیدی را توضیح دهد.

لکوئانت اظهار می‌کند: “درک منشأ میدان مغناطیسی خورشید از زمان گالیله یک سوال باز بوده است و برای پیش‌بینی فعالیت‌های آینده خورشیدی، مانند فوران‌هایی که ممکن است به زمین برخورد کنند، مهم است.”

لکوئانت گفت: “مقاله ما نشان می‌دهد که این نابسامانی در نزدیکی سطح خورشید رخ می‌دهد و این نابسامانی می‌تواند میدان‌های مغناطیسی را در خورشید به طور کارآمد تولید کند. فرضیه ما این است که میدان مغناطیسی خورشید در نزدیکی سطح آن توسط نابسامانی مغناطیسی چرخشی ایجاد می‌شود.”
 

یکپارچه‌سازی نوسانات پیچشی

برخلاف مدل‌های قدیمی که نوسانات پیچشی را نادیده می‌گرفتند، مدل جدید تیم شامل آن‌ها می‌شود و درک کاملی از چرخه مغناطیسی خورشید ارائه می‌دهد.

هماهنگ کردن چرخه ۱۱ ساله نوسانات پیچشی با چرخه مغناطیسی خورشید یک ارتباط قبلاً نادیده گرفته شده را آشکار کرد و معمای دیرینه‌ای در نجوم را حل کرد.

لکوئانت به IE گفت: “نوسانات پیچشی در نزدیکی سطح رخ می‌دهند، دقیقاً جایی که نابسامانی مغناطیسی چرخشی رخ می‌دهد. مدل‌های قبلی مغناطیس خورشیدی که فرض می‌کردند میدان مغناطیسی در عمق خورشید ایجاد می‌شود، نوسانات پیچشی را بازتولید نمی‌کنند.”

منبع: همشهری آنلاین