لدى العلم أيضًا دوامات قطبية مشابهة لتلك الموجودة على الأرض في الشمس

في اكتشاف رائد، أثبت الباحثون أن الشمس، مثل الأرض، يمكن أن يكون لها دوامات قطبية دوارة. ولكن على عكس تلك الموجودة في أجواء الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي، تتشكل دوامات الشمس بواسطة مجالات مغناطيسية قوية.

ورمي هذا بعيدا النتائجتم نشره في مجلة BNAS في 11 نوفمبر، وهو يسلط الضوء على السلوك المغناطيسي للشمس وتحسين فهم دوراتها الشمسية والتنبؤات بالطقس الفضائي.

محاكاة الدوامة

الدوامات القطبية عبارة عن أعمدة هواء دوارة تم توثيقها جيدًا على الأرض والكواكب الأخرى. على الأرض، تؤثر الدوامات القطبية على أنماط المناخ، مما يساعد على حصر الهواء البارد بالقرب من القطبين ودفعه إلى خطوط العرض المنخفضة فقط عندما تضعف الدوامات.

وأوضح المؤلف الرئيسي للدراسة، ماوسومي ديكباني، عالم فيزياء الغلاف الجوي في المركز الوطني الأمريكي لأبحاث الغلاف الجوي في الولايات المتحدة، أن هذه الظاهرة لوحظت على كوكب المشتري، حيث التقطت مهمة جونو التابعة لناسا صورا لـ 8 دوامات قطبية ضيقة في الشمال. القطب والدوامة رقم 5 في القطب الجنوبي. كما كشف مسبار كاسيني التابع لناسا عن دوامة على شكل مسدس في القطب الشمالي لزحل.

وقال الدكباني للجزيرة نت: “في حين أن الدوامات القطبية منتشرة عبر الأجرام السماوية، فإن الشمس تتمتع ببيئة بلازما سائلة ومجالات مغناطيسية قوية تجعلها فريدة من نوعها”.

وأضاف أنه على الرغم من هذا الاكتشاف المثير، إلا أنه لم يتم حتى الآن رصد قطبي الشمس بشكل مباشر. ولذلك، تعتمد الأبحاث اليوم على عمليات محاكاة حاسوبية معقدة لفهم ما قد يحدث في هذه المناطق الغامضة.

واستخدم فريق البحث عمليات المحاكاة للكشف عن نموذج محتمل للدوامات القطبية الشمسية، وكيف يؤثر المجال المغناطيسي للشمس على تكوينها. وقال ديكباني: “لا يمكن لأحد أن يقول على وجه اليقين ما يحدث في قطبي الشمس، لكن هذه الدراسة الجديدة تعطينا نظرة مثيرة لما قد نجده”.

في المحاكاة، تتشكل حلقة دوامة قطبية عند خط عرض 55 درجة تقريبًا، أي ما يعادل تقريبًا الدائرة القطبية الشمالية للأرض، حيث تقترب الشمس من أقصى نشاط شمسي، وهي النقطة في الدورة الشمسية حيث تتحرك أقطابها المغناطيسية.

في هذا “التدفق القطبي”، تتحرك المجالات المغناطيسية ذات القطبية المعاكسة نحو قطبي الشمس، وتتفاعل مع حلقة الدوامة وتعيد تشكيلها. وفي ذروة الدورة الشمسية تضيق هذه الحلقة لتترك بعض الدوامات بالقرب من القطبين، ثم تختفي وتعاود الظهور في الدورة التالية.

وجهات نظر جديدة

ويعتقد المؤلف الرئيسي للدراسة أن هذا الاكتشاف يقدم رؤى جديدة يمكن أن تساعد في تحديد التوقيت المناسب للبعثات الشمسية المستقبلية. يشير ديكباني إلى أن الدوامات القطبية تكون مرئية فقط خلال مراحل معينة من الدورة الشمسية، مما يجعل توقيت عمليات الرصد أمرًا بالغ الأهمية.

وأوضح الباحث أن “هذا البحث يمثل تقدما كبيرا في علم الدراسات الشمسية، ويمهد الطريق لفهم الأسئلة الأساسية حول المغناطيسية الشمسية ودوراتها”.

ومن خلال مهمات مثل Solar Orbiter، وهو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية، يأمل العلماء في مراقبة القطبين الشمسيين والتحقق من الأنماط التي تتنبأ بالدوامات القطبية.

ويمكن أن توفر هذه المهام فرصة لتأكيد وجود الدوامات القطبية وربط النشاط المغناطيسي الشمسي بظواهر أوسع، مثل الطقس الفضائي الذي قد يؤثر على الأرض، على سبيل المثال. لبيان صحفي نشرت في المركز الوطني الأمريكي لأبحاث الغلاف الجوي.

تؤكد النتائج الحاجة إلى عمليات رصد متعددة النقاط للشمس للسماح للعلماء باختبار فرضياتهم وتحسين التنبؤات حول سلوك الشمس.