مدارگرد خورشیدی منشأ یک پیچش اسرارآمیز S شکل در خورشید را دنبال می کند

در سال 2022، یک کاوشگر رصدگر خورشید از میان یک جریان S شکل از ذرات باردار که از ستاره بیرون می‌ریزند، عبور کرد. این پیچ‌خوردگی‌های اسرارآمیز که به عنوان سوئیچ‌بک شناخته می‌شوند، می‌توانند به دانشمندان کمک کنند تا بهتر بفهمند چه چیزی باعث سوخت طوفان‌های خورشیدی خطرناک می‌شود – اما منشأ آنها یک راز باقی مانده است. اکنون، با انگشت نگاری ذرات تشکیل دهنده این جریان، فضاپیمای مدارگرد خورشیدی توانست به دقت مشخص کند که از کجا آمده است.

در مقاله جدیدی که در Nature Astronomy منتشر شد، تیمی از دانشمندان منبع بازگشت به سطح خورشید را شناسایی کردند و مکانیک پیچیده میدان مغناطیسی ستاره را با جزئیات بی سابقه ای آشکار کردند. این یافته نشان می‌دهد که چگونه خورشید جو خود را گرم می‌کند و ذرات باد خورشیدی را به فضا تسریع می‌کند و به دانشمندان کمک می‌کند تا رویدادهای شدید آب و هوایی فضایی را که بر زمین تأثیر می‌گذارند، بهتر پیش‌بینی کنند.

میدان مغناطیسی خورشید یکی از مهمترین و به طرز شگفت انگیزی اسرارآمیزترین نیروهای شکل دهنده منظومه شمسی است. این به راندن شراره های خورشیدی، پرتاب فوران های عظیم پلاسما به فضا و تأثیرگذاری بر جریان های ذرات باردار که از خورشید دور می شوند، کمک می کند. این جریان‌های ذرات باردار می‌توانند در سفر خود از طریق منظومه شمسی بپیچند، بچسبند یا بر روی خود جمع شوند.

سوئیچ بک مغناطیسی یک خمیدگی ناگهانی و چشمگیر در میدان مغناطیسی خورشید است که می‌تواند باعث شود تا زمانی که با باد خورشیدی در فضا حرکت می‌کند، به نظر برسد که برای مدت کوتاهی روی خود تا می‌شود. با تماشای خورشید از نزدیک، فضاپیمای مدارگرد خورشیدی یکی از این سوئیچ بک ها را مشاهده کرد.

مشاهدات ابتدا تأیید کرد که سوئیچ بک به شکل S است، چیزی که تا آن زمان به طور مستقیم دیده نشده بود. سپس تیمی از دانشمندان از ابزار تحلیلگر باد خورشیدی (SWA) برای نمونه‌برداری از پلاسمای تشکیل‌دهنده سوئیچ‌بک استفاده کردند.

در داخل سوئیچ بک، آنها ترکیبی از ذرات اکسیژن و کربن باردار پیدا کردند. این بدان معناست که ذرات باردار در حلقه های میدان مغناطیسی داغ در سطح خورشید تشکیل شده اند. جسی کوبرن، محقق مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه و نویسنده اصلی مقاله جدید، در بیانیه‌ای گفت: «دو نظریه رقیب اصلی برای چگونگی شکل‌گیری یک بازگشت، و در نتیجه باد خورشیدی وجود دارد». "ترکیب خاصی از ذرات شناسایی شده توسط Solar Orbiter تفنگ دود کننده برای فرآیند شکل گیری است که به عنوان "ارتباط مجدد تبادل" شناخته می شود.

این فرآیند زمانی اتفاق می‌افتد که بخش‌هایی از خورشید با خواص مغناطیسی متفاوت برهم کنش می‌کنند. سپس باعث می‌شود خطوط به هم جمع شوند، باز شوند و به روش‌های مختلف دوباره به هم وصل شوند و به پلاسمایی که قبلا در یک حلقه به دام افتاده بود اجازه می‌دهد به فضا فرار کند.

محققان پشت این مطالعه جدید مدلی را برای شناسایی منبع تغییر در سطح خورشید ایجاد کردند.

این یافته نشان می‌دهد که اتمسفر خورشید روی ذرات سازنده باد خورشیدی نقش می‌بندد و به دانشمندان راهی برای خواندن تاریخچه ذرات باردار آن می‌دهد. همچنین بینش جدیدی از میدان مغناطیسی خورشید، که محرک اصلی پشت طوفان های خورشیدی است، ارائه می دهد.

دانیل مولر، دانشمند پروژه آژانس فضایی اروپا برای مدارگرد خورشیدی، در بیانیه ای گفت: "به عنوان انسان های روی زمین - و در فضا - زندگی ما با اتفاقاتی که در ستاره ما می افتد درگیر شده است. باد خورشیدی زمین را به خورشید متصل می کند و درک ما از پویایی آن پیامدهای کلیدی برای محافظت از سیاره خود از رویدادهای شدید جوی فضایی دارد." هرچه بیشتر بدانیم، بهتر می توانیم برای طوفان های خورشیدی برای محافظت از زیرساخت های فضایی و فناوری خود آماده شویم.»