“قدم زدن روی خورشید متلاشی …”

ناسا در ۲۸ ژوئن ۲۰۱۳ ماهواره ی طیف نگاری مناطق سطحی (IRIS) خود را به فضا پرتاب کرد. ماموریت اصلی آن مطالعه  روی تاج خورشیدی برای یافتن پاسخ این سوال که “چرا تاج خورشیدی بسیار داغ تر از سطح خورشید یا فوتوسفر آن است ؟” بود.

دانشمندان ساختار هایی مانند “گردباد های کوچک” را در کروموسفر خورشید مشاهده کردند. آن ها تصور میکنند که این گونه ساختار ها عامل انتقال انرژی گرمایی به داخل تاج هستند. IRIS همچنین باران پلاسما را آشکار سازی کرد که از شراره های خورشیدی به فوتوسفر سقوط میکنند.

مطابق مدل فیوژنی خورشید، هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود، که مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد می کند. دمای هسته ی خورشیدی تقریبا ۱۵ میلیون درجه ی سلسیوس ، با فشاری ۳۴۰ میلیارد برابر بیشتر از اتمسفر زمین است. اخترفیزیک دانان ادعا میکنندکه انرژی آزاد شده برابر است با نیرویی که میلیون ها بمب هیدورژنی تولید می کند است؛ عموما بر این باورند که هر ثانیه ۷۰۰ میلیون تن هیدورژن به هلیوم تبدیل می شود.

سطح خورشید را فوتوسفر می نامند. بالای فوتوسفر، کروموسفر است و بالای کروموسفر را خارجی ترین بخش اتمسفر قابل مشاهده ی خورشید، تاج تشکیل می دهد. دمای متوسط فوتوسفر ۶۰۰۰ درجه ی سلسیوس است، در حالی که تاج بیش از ۲ میلیون درجه ی سلسیوس است! که این رازی بزرگ در میان فیزیکدانان خورشیدی است. چگونه داغ ترین ناحیه از خورشید بدون هیچ گونه افت قابل توجه دمایی در ارتفاع ۴۰۰۰ کیلومتری تا یک میلیون کیلومتر از فوتوسفر ایجاد می‌شود؟ براساس مدل همجوشی، به ازای افزایش فاصله، دما باید کاهش یابد. این مکانیزم ساده تابش گرمایی است: دما با توان دوم فاصله کاهش می یابد.

تخلیه الکتریکی پلاسما مدل بهتری برای فعالیت های خورشیدی است. آزمایش های آزمایشگاهی نشان می دهد که چنبره های پلاسمایی بالای خط استوای خورشید تشکیل می شوند. دشارژ های الکتریکی عرض های میانی و پایینی بین چنبره های پلاسمایی پل می زنند. سیخک ها با اصل آند تافتینگ سازگار هستند، اثر دشارژ الکتریکی از یک خورشید باردار مثبت انتظار می رود. “گردباد های کوچک” رصد شده توسط IRIS در کروموسفر خورشید همان سیخک ها هستند.

کروموسفر خورشید یک غلاف پلاسمایی  یا ناحیه ی دولایه ای پلاسمایی خورشید است که بیشتر انرژی الکتریکی خورشید را شامل می شود. هنگامی که جریان ورودی (بیش از یک آستانه ی بحرانی) به غلاف پلاسمایی خورشید افزایش می یابد، منجر به آزاد سازی ناگهانی انرژی می شود، که باعث ایجاد شراره های خورشیدی و فوران های عظیم خورشیدی می شود.

نیروهای الکتریکی در دولایه ی بالای سطح خورشید عامل ایجاد پدیده های مشاهده شده می شوند. مدل خورشید الکتریکی گرادیان دمایی معکوس را پیش بینی می کند و توضیح می دهد که چگونه رخ می دهد. اگر ناپیوستگی دمایی وجود نداشت، مشکل پیش می آمد. گرادیان دمایی معکوس خورشید با مدل دشارژ پلاسما موافق است، اما در تضاد با ایده ی انرژی همجوشی هسته ای است که از اعماق خورشید سرچشمه می گیرد.

Stephen Smith

فرزین حسینی