سرنخ هایی از گرم شدن مرموز جو خورشید را کشف کنید

به گزارش ایسنا، یک راز بزرگ در خورشید ما وجود دارد: اگرچه دمای سطح خورشید به حدود 5500 درجه سانتیگراد می رسد، جو بیرونی آن که تاج خورشیدی نامیده می شود، حدود 200 برابر گرمتر است.

این افزایش دمای خارج از خورشید گیج کننده است و از سال 1939، زمانی که دمای بالای تاج خورشیدی برای اولین بار شناسایی شد، یک راز حل نشده باقی مانده است. در دهه‌های بعد، دانشمندان تلاش کردند مکانیسمی را که ممکن است مسئول این گرمای غیرمنتظره باشد، شناسایی کنند، اما تاکنون ناموفق بوده‌اند.

اکنون، یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی Sayak Bose، محقق آزمایشگاه فیزیک پلاسمای پرینستون (PPPL)، وابسته به وزارت انرژی ایالات متحده (DOE)، پیشرفت قابل توجهی در درک مکانیسم اساسی گرم شدن داشته است.

یافته‌های جدید آنها نشان می‌دهد که امواج پلاسمایی منعکس شده می‌تواند منجر به گرم شدن حفره‌های تاجی خورشید شود. این حفره ها مناطق کم چگالی تاج خورشیدی با خطوط میدان مغناطیسی باز هستند که تا فضای بین سیاره ای گسترش می یابند. این یافته ها یک گام بزرگ رو به جلو در راه حل است یکی یکی از مرموزترین مشکلات مربوط به نزدیکترین ستاره ماست.

بوز گفت: «دانشمندان می‌دانند که سوراخ‌های تاجی دمای بالایی دارند، اما مکانیسم مسئول گرمایش به خوبی درک نشده است. نتایج ما نشان می دهد که بازتاب موج پلاسما می تواند این کار را انجام دهد. این اولین مطالعه آزمایشگاهی است که نشان می دهد امواج آلفون تحت شرایط مرتبط با حفره های تاجی منعکس می شوند.

امواج آلفون که اولین بار توسط هانس آلفون برنده جایزه نوبل سوئدی پیش بینی شد، شبیه ارتعاش سیم های کنده شده گیتار است. با این تفاوت که امواج پلاسما در اثر ارتعاش میدان های مغناطیسی ایجاد می شوند.

بوز و تیمش از ستون پلاسمای 20 متری Large Plasma Device (LAPD) در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA) برای تحریک امواج آلفون در شرایطی مشابه آنچه در اطراف حفره های تاجی ایجاد می شود، استفاده کردند.

این آزمایش نشان داد که وقتی امواج آلفون با نواحی با چگالی پلاسما و قدرت میدان مغناطیسی متفاوت روبرو می‌شوند – همانطور که در جو خورشید و اطراف سوراخ‌های تاجی اتفاق می‌افتد – می‌توانند منعکس شده و به منبع خود بازگردند. برخورد امواج متحرک و منعکس شده به بیرون باعث تلاطم می شود و این تلاطم گرما تولید می کند.

جیسون تن بارج، محقق مدعو در آزمایشگاه فیزیک پلاسمای پرینستون و یکی از محققان این پروژه، گفت: فیزیکدانان مدت‌ها فرض کرده‌اند که انعکاس موج آلفون می‌تواند به توضیح گرم شدن حفره‌های تاج خورشیدی کمک کند، اما تایید آن در آزمایشگاه یا با تحقیقات مستقیم.» این تحقیق اولین تایید تجربی را ارائه می دهد که نه تنها انعکاس امواج آلفون امکان پذیر است، بلکه میزان انرژی بازتاب شده برای گرم کردن حفره های تاج نیز کافی است.

این تحقیق در مجله Astrophysical منتشر شده است.