یکی از بزرگترین اسرار کشف نشده، منشا باد خورشیدی است، جریان ثابتی از ذرات باردار که به‌طور مداوم از خورشید جریان دارد. این باد خورشیدی بر میدان مغناطیسی زمین تاثیر می‌گذارد، ماهواره‌ها را مختل و حتی شفق‌های قطبی خیره‌کننده ایجاد می‌کند. اکنون، نتایج تحقیقات جدید منتشرشده در سایت ارث، تایید کرد، جت‌های کوچک نادیده گرفته شده خورشید، نقش مهمی در پرتاب بادهای خورشیدی سریع و کند دارند. ماموریت مدارگرد خورشیدی آژانس فضایی اروپا (ESA)، شواهدی ارائه کرده است که نشان می‌دهد این جت‌های کوچک اما قدرتمند از سراسر سطح خورشید، به‌ویژه در مناطق تاریکی که به‌عنوان حفره‌های تاجی شناخته می‌شوند، سرچشمه می‌گیرند.

جت‌های کوچک در سراسر تاج

دانشمندان در سال ۲۰۲۳، کشف جالبی در نزدیکی قطب جنوبی خورشید انجام دادند که جت‌های در مقیاس کوچک از درون حفره‌های تاج ظاهر می‌شوند. این جت‌ها که تنها یک دقیقه دوام می‌آورند، ذرات باردار را با سرعتی حدود ۱۰۰ کیلومتر در ثانیه به بیرون پرتاب می‌کنند.

گروه تحقیقاتی مشکوک بودند که این جت‌ها به باد خورشیدی کمک می‌کنند، اما فاقد شواهد جامع برای اثبات نقش خود بودند، با این حال، داده‌های اخیر، شواهد قاطعی را ارائه کرده است و با تجزیه و تحلیل مشاهدات بیشتر از مدارگرد خورشیدی، دانشمندان دریافتند که این جت‌ها نه فقط در نقاط جدا شده، بلکه از حفره‌های تاجی در سراسر سطح خورشید ساطع می‌شوند.

باد خورشیدی؛ نیرویی مرموز

باد خورشیدی از دیرباز موضوع مطالعه بوده و متشکل از جریان پیوسته‌ای از ذرات باردار و عمدتا الکترون‌ها و پروتون‌هاست که از خورشید در همه جهات به بیرون می‌تابند. این باد با سیارات، قمرها و فضای بین ستاره‌ای تعامل دارد، روی زمین، میدان مغناطیسی ما را شکل می‌دهد، بر ارتباطات ماهواره‌ای تاثیر می‌گذارد و شفق‌های قطبی که در نزدیکی قطب‌ها دیده می‌شوند را به حرکت در می‌آورد.

دانشمندان دو نوع متمایز باد خورشیدی سریع و کند را شناسایی کردند. بادهای سریع خورشیدی از حفره‌های تاجی سرچشمه می‌گیرند، جایی که میدان مغناطیسی خورشید به سمت بیرون و به اعماق فضا کشیده می‌شود. این مناطق به ذرات باردار اجازه فرار می‌دهند و جریان قدرتمندی از مواد خورشیدی ایجاد می‌کنند. با این حال، مکانیسم دقیقی که این ذرات را پرتاب می‌کند نامشخص باقی مانده است و محققان سال‌ها به این موضوع اندیشیده‌اند که آیا فعالیت‌های خورشیدی در مقیاس کوچک مانند جت‌های کوچک نقشی در این مورد دارند یا خیر اما تاکنون، منبع باد کند خورشیدی ناشناخته مانده بود.

ردیابی منبع باد خورشیدی

کارشناسان جت‌های کوچک متعددی را شناسایی کردند که از درون حفره‌های تاج، حتی آنهایی که نزدیک خط استوای خورشید هستند، ساطع می‌شوند. آنان با ترکیب تصاویر با وضوح بالا و اندازه‌گیری مستقیم ذرات باد خورشیدی و میدان‌های مغناطیسی، با موفقیت باد خورشیدی شناسایی شده در نزدیکی فضاپیما را به این جت‌های خاص مرتبط کردند.

موضوع جالب این بود که این جت‌ها نه فقط با بادهای سریع خورشیدی مرتبط بودند، بلکه در تولید بادهای خورشیدی کند نیز نقش داشتند. این اولین باری است که محققان توانسته‌اند ارتباط بین جت‌های کوچک مقیاس و هر دو نوع باد خورشیدی را تایید کنند.

این یافته بسیار مهم است زیرا نحوه تفکر ما در مورد شکل‌گیری بادهای خورشیدی را تغییر می‌دهد. تاکنون، تئوری‌هایی پیشنهاد شده است که فرآیندهای مختلف ممکن است مسئول انواع سریع و کند باد باشند اما این نتایج نشان می‌دهد که مکانیسم زیربنایی یکسان - جت‌های کوچکی که از درون سوراخ‌های تاجی ساطع می‌شوند - می‌تواند هر دو نوع را پرتاب کند. درک منشاء باد خورشیدی برای پیش‌بینی فعالیت خورشیدی و اثرات آن بر روی زمین بسیار مهم است.

هنگامی که باد خورشیدی با میدان مغناطیسی زمین تعامل دارد، می‌تواند طوفان‌های ژئومغناطیسی ایجاد کند. این طوفان‌ها می‌توانند شبکه‌های برق و سیگنال‌های جی چی اس را مختل کنند و بر عملیات ماهواره‌ای تاثیر بگذارند. با شناسایی فرآیندهایی که باعث ایجاد باد می‌شوند، دانشمندان می‌توانند پیش‌بینی آب‌وهوای فضا را بهبود بخشند و اقدامات حفاظتی بهتری برای ماهواره‌ها و زیرساخت‌های الکتریکی ایجاد کنند.

دانشمندان امیدوارند با اصلاح درک خود از رویدادهای قدرتمند خورشید، پیش‌بینی رفتار خورشید و تاثیر آن بر آب‌وهوای فضا را بهبود بخشند. جت‌های کوچک ممکن است کوچک باشند، اما نفوذ آنها در سراسر منظومه شمسی می‌رسد و محیط فضا و زندگی روزمره ما را بر روی زمین شکل می‌دهد.

محققان مقاله «بررسی برهم‌کنش طوفان‌های خورشیدی با لایه‌های مغناطیسی زمین» ارائه شده در کنفرانس فیزیک ایران با در نظر گرفتن مدل تک سیالی برای پلاسمای خورشیدی، برهم‌کنش آن با لایه‌های مغناطیسی زمین و به ویژه مگنتوپوز را بررسی و با حل معادلات حالت در لایه گذار رویداد پدیده بازاتصال را تحلیل کرد. محققان برای این منظور از معادله مغناطیسی حاکم بر پلاسما در محیط‌های غیر ایده‌آل و همچنین معادلات نویر - استوکس استفاده کردند.

انتهای پیام