خورشید هر ۱۱ سال یکبار چهرهاش عوض میشود
به گزارش خبرگزاری آنا، دانشمندان میدانند که فعالیت خورشید در یک چرخه تقریبی ۱۱ ساله میان دورههای کمفعالیت و پرفعالیت تغییر میکند؛ چرخهای که در فیزیک خورشیدی به «چرخه شوابه» (Schwabe Cycle) معروف است. اما رفتار خورشید همیشه مطابق انتظار پیش نمیرود؛ نمونه آن روندی بود که پس از سال ۲۰۰۸ مشاهده شد، زمانی که خورشید برخلاف پیشبینیها دوباره فعالتر شد.
ساعت ۱۱ ساله خورشید چگونه کار میکند؟
خورشید یک کره جامد نیست؛ از پلاسما تشکیل شده است؛ گازی بسیار داغ و یونیزهشده که ذرات آن دارای بار الکتریکی هستند. «ییمی ریورا» (Yeimy J. Rivera)، فیزیکدان خورشیدی، در مقالهای در سایت «کانورسیشن» (The Conversation) توضیح میدهد این پلاسما که مانند سیالی رسانای الکتریکی عمل میکند، همراه با چرخش خورشید، نقش مهمی در ایجاد میدانهای مغناطیسی خورشید دارد.
درون خورشید، انرژی از طریق همجوشی هستهای در هسته تولید میشود و به سمت لایههای بیرونی منتقل میشود. در بخش بیرونیتر، یعنی ناحیه همرفتی، پلاسمای داغ بالا میآید، سرد میشود و دوباره به عمق خورشید بازمیگردد؛ فرآیندی شبیه گردش آب در یک ظرف در حال جوشیدن.
اما نکته مهم این است که خورشید در همه بخشها با سرعت یکسان نمیچرخد. ریورا توضیح میدهد که استوای خورشید سریعتر از قطبها حرکت میکند. این تفاوت سرعت باعث کشیده شدن و تاب خوردن خطوط میدان مغناطیسی میشود؛ تغییراتی که میتواند به شکلگیری لکههای خورشیدی و فورانهای خورشیدی منجر شود.
در آغاز چرخه خورشیدی، ستاره ما در مرحلهای به نام «کمینه خورشیدی» قرار دارد؛ زمانی که فعالیت مغناطیسی کمتر و میدانها منظمتر هستند. اما با گذشت زمان، خطوط میدان مغناطیسی بیشتر درهم میپیچند و خورشید به سمت «بیشینه خورشیدی» حرکت میکند؛ دورهای که تعداد لکهها و احتمال فورانها افزایش مییابد.
لکههای خورشیدی؛ نشانههای فعالیت پنهان
یکی از مهمترین نشانههای تغییرات خورشید، لکههای خورشیدی هستند. بر اساس توضیحات سرویس ملی ماهوارهها، دادهها و اطلاعات محیطی آمریکا (NESDIS)، وابسته به اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA)، لکههای خورشیدی مناطق تاریکتر سطح خورشید هستند که زمانی ایجاد میشوند که میدانهای مغناطیسی بسیار قوی، انتقال گرما را در آن ناحیه کاهش دهند.
این لکهها در واقع سردتر از محیط اطراف خود هستند و به همین دلیل تیرهتر دیده میشوند. «اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده» (NOAA) میگوید دمای لکههای خورشیدی میتواند حدود ۱۶۵۰ درجه سانتیگراد کمتر از سطح اطراف باشد. با وجود ظاهر تاریک، این مناطق نشانههایی از میدانهای مغناطیسی بسیار فعال هستند.
چرخه ۲۵؛ وقتی پیشبینیها کامل نبودند
چرخه فعلی خورشید، یعنی چرخه ۲۵، پس از کمینه خورشیدی در سال ۲۰۱۹ آغاز شد. در سال ۲۰۲۰، پنل پیشبینی چرخه خورشیدی با همکاری ناسا و NOAA پیشبینی کرده بود که این چرخه احتمالا از نظر شدت شبیه چرخه ۲۴ باشد؛ چرخهای که یکی از ضعیفترین چرخههای ثبتشده در حدود یک قرن اخیر بود.
اما مطالعهای که به سرپرستی «جیمی یاسینسکی» (Jamie Jasinski) از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا انجام شد، نشان داد روند کاهش فعالیت خورشید که از دهه ۱۹۸۰ آغاز شده بود، پس از سال ۲۰۰۸ تغییر مسیر داده است.
یاسینسکی در توضیح این یافته گفت که نشانهها ابتدا دانشمندان را به سمت انتظار یک دوره طولانی فعالیت کم هدایت میکرد؛ اما روند مشاهده شده متفاوت بود و «خورشید به آرامی در حال بیدار شدن است».
وقتی خورشید طوفانی میشود
افزایش فعالیت خورشید فقط یک موضوع نجومی نیست. در دورههای فعالتر، احتمال رخ دادن دو پدیده مهم بیشتر میشود: شرارههای خورشیدی و خروج جرم از تاج خورشیدی.
طبق توضیحات NOAA، شرارههای خورشیدی انفجارهای عظیم انرژی هستند که تابشهایی مانند پرتو ایکس و فرابنفش تولید میکنند. این تابشها با سرعت نور حرکت میکنند و میتوانند در مدت حدود هشت دقیقه به زمین برسند.
پدیده دوم، خروج جرم از تاج خورشیدی یا CME است؛ حبابهای عظیمی از پلاسمای باردار که از تاج خورشید، یعنی جو بیرونی آن، به فضا پرتاب میشوند.
شرارههای خورشیدی میتوانند با تابش پرانرژی خود ارتباطات رادیویی را مختل کنند. از سوی دیگر، خروج جرم از تاج خورشیدی در صورت برخورد با مغناطکره زمین میتواند طوفان ژئومغناطیسی ایجاد کند؛ طوفانی که ممکن است بر ماهوارهها، GPS و شبکههای برق اثر بگذارد.
چرا شناخت چرخه خورشید مهم است؟
ناسا تاکید میکند که پایش فعالیت خورشید برای آینده فناوری فضایی اهمیت زیادی دارد. آبوهوای فضایی میتواند بر ایمنی فضانوردان، عملکرد فضاپیماها و حتی عمر ماهوارههای مدار پایین زمین اثر بگذارد.
مرکز پیشبینی آبوهوای فضایی NOAA نیز توضیح میدهد که پیشبینی چرخههای خورشیدی به دانشمندان و صنایع کمک میکند تا احتمال وقوع طوفانهای فضایی را بهتر ارزیابی کنند.
با این حال، خورشید هنوز رازهای زیادی دارد. دانشمندان چرخههای ۱۱ ساله را میشناسند؛ اما تغییرات طولانیتر چند دههای خورشید همچنان موضوع پژوهش است. تحلیل دادههای ناسا از فعالیت خورشید نشان داد روند کاهشی فعالیت خورشید که از دهه ۱۹۸۰ ادامه داشت، پس از سال ۲۰۰۸ تغییر کرد.
خورشید نزدیکترین ستاره به زمین است؛ اما همچنان یکی از پیچیدهترین اجرام آسمانی برای مطالعه باقی مانده است؛ ستارهای که در چرخههایی حدودا ۱۱ ساله، میان دورههای آرامتر و فعالتر جابهجا میشود و به دانشمندان یادآوری میکند که حتی پس از قرنها مطالعه، هنوز میتواند غافلگیرکننده باشد.
انتهای پیام/