همکاری ۲ کاوشگر برای حل معمای قدیمی خورشید
یک اندازهگیری جدید که توسط فضاپیمای مدارگردو کاوشگر خورشیدی پارکر انجام شده، دانشمندان را به حل یک معمای دیرینه پیرامون خورشید نزدیک کرده است.
به گزارش جهانی پرس ازصدا و سیما و به نقل از اسپیس، جو ستاره خورشید یا به اصطلاح تاج آن، باوچود دورتر بودن از منبع آشکار گرمای خورشید، به طرز چشمگیری داغتر از سطح خورشید و این معمایی است که فیزیکدانان را برای حدود ۶۵ سال درگیر کرده است.
همکاری بین این دو کاوشگر زمانی امکانپذیر شد که مدارگرد خورشیدی، که توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) اداره میشود، چندین آزمایش فضایی انجام داد. این آزمایشها به فضاپیما اجازه داد تا خورشید و کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا را به طور همزمان رصد کند. در نهایت، این کار امکان مشاهدات خورشیدی همزمان بین این دو را فراهم کرد، که در کنار هم نشان دادند که تلاطم احتمالا تاج خورشیدی را تا دمای باورنکردنی گرم میکند.
گری زانکچ (Gary Zank)، یکی از نویسندگان مطالعه بر روی نتایج این بررسیها و محقق دانشگاه آلاباما میگوید: توانایی استفاده از مدارگرد و کاوشگر خورشیدی پارکر بُعد کاملا جدیدی را در این تحقیق باز کرده است.
تاج خورشید میتواند به دمای ۱.۸ میلیون درجه فارنهایت (یک میلیون درجه سانتیگراد) برسد، در حالی که ۱۰۰۰ مایل زیر آن، نورسپهر تنها به دمای حدود ۱۰۸۰۰ درجه فارنهایت (۶۰۰۰ درجه سانتیگراد) میرسد. به گفته دانشمندانت این یک واقعیت گیجکننده است، زیرا هسته خورشید، جایی که همجوشی هستهای هیدروژن به هلیوم اتفاق میافتد، جایی است که بیشتر گرمای خورشید از آنجا میآید. این مانند آن است که هوای حدود ۳۰ سانتیمتری بالای آتش گرمتر از هوای سه سانتیمتر بالای آن باشد.
اختلاف در گرما به این معناست که باید سازوکار گرمایش دیگری به طور مستقیم در تاج وجود داشته باشد. تا به حال، دانشمندان در کشف این سازوکار ناکام مانده بودند، اما تلاطم در جو خورشید که پلاسمای تاج را به طور قابل توجهی گرم میکند، مدتهاست که توضیحی قابل قبول در نظر گرفته شده است. با این حال، بررسی این فرضیه با دادههای تنها یک کاوشگر غیرممکن بود.
سنجش از راه دور میتواند جزئیات گستردهای درباره خورشید نمایان کند، اما وقتی نوبت به انجام مشاهدات فیزیکی در پلاسمای تاج میرسد، ناکارآمد است. از سوی دیگر، مشاهدات از نزدیک میتواند آن پلاسما را با جزئیات بیشتری اندازهگیری کنند، اما نمای بزرگتر از خورشید را دست میدهد.
این بدان معناست که ترکیب اندازهگیری رویدادهای خورشید در مقیاس بزرگ توسط مدارگرد خورشیدی با مشاهدات دقیق همان پدیده توسط کاوشگر خورشیدی پارکر، میتواند تصویر کلی خورشید را با تمام جزئیات پیچیده به ما ارائه دهد.
برای تسهیل کار، کاوشگر خورشیدی پارکر باید در میدان دید یکی از ابزارهای مدارگرد خورشیدی قرار بگیرد، زیرا آن دو خورشید را از موقعیت نسبی خود مشاهده میکنند.
گروهی از ستاره شناسان، از جمله دانیله تلونی (Daniele Telloni) محقق موسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا (INAF)، کشف کردند که در روز یکم ژوئن سال ۲۰۲۲، دو رصدخانه خورشیدی در فاصله نزدیکی از پیکربندی مداری مورد نظر برای شرکت در چنین همکاری قرار خواهند گرفت.
برای آن که دو کاوشگر کاملا در یک راستا قرار بگیرند و کاوشگر خورشیدی پارکر در منظر متیس قرار گیرد، مدارگرد خورشیدی یک چرخش ۴۵ درجه انجام داد و سپس کمی دورتر از خورشید قرار گرفت.
دادههایی که در نتیجه این آزمایش برنامهریزیشده جمعآوری شد، نتیجه بخش بود و تلاطمی را آشکار کرد که در واقع میتواند انرژی را به روشی که فیزیکدانان خورشیدی پیشبینی کرده بودند برای گرمایش تاج منتقل کند.
با این حال، این بدان معنا نیست که پرونده راز گرمایش تاج بسته شده است. دانشمندان خورشیدی هنوز باید سازوکاری را که توسط این نتایج و همکاری بین کاوشگر خورشیدی پارکر و مدارگرد خورشیدی به آن اشاره شده است، تایید کنند.
دانیل مولر (Daniel Müller)، دانشمند طرح مدارگرد خورشیدی، میگوید: این اولین قدم علمی و نشان دهنده یک گام مهم رو به جلو در حل معمای گرمایش تاج است.
نتایج تحقیقات این گروه در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شد.