الفيزياء

الشمس أقل نشاطًا مغناطيسيًا من النجوم المشابهة ، السبب غير معلوم

يدفع المجال المغناطيسي للشمس حلقات من البلازما لتطير من على سطحها ، كما هو موضح في هذه الصورة من مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية التابع لناسا. يمكن أن تظهر التغييرات في المغناطيسية النجمية كتغيرات في سطوعها.

 

قد تكون الشمس خاملة مغناطيسيا

أظهر إحصاء لنجوم مشابهة للشمس أن نجمنا أقل نشاطًا مغناطيسيًا من غيره من نوعه ، وفقًا لتقرير علماء الفيزياء الفلكية في 1 مايو في مجلة العلوم (Science). يمكن أن تدعم النتيجة فكرة أن الشمس في "أزمة منتصف العمر" ، والانتقال إلى مرحلة أكثر هدوءًا من الحياة. أو ، بدلاً من ذلك ، قد يعني ذلك أن الشمس لديها المزيد  منقدرة المغناطيسية عما كانت عليه في الماضي.

يقول عالم الفيزياء الفلكية تيمو راينولد من معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي في غوتنغن بألمانيا: "من المحتمل أن تصبح شمسنا (نشطة) مثل تلك النجوم الأخرى في المستقبل".

يمكن أن تؤدي مغناطيسية النجم إلى إحداث انفجارات دراماتيكية مثل التوهجات والانبعاثات الكتلية الإكليلية ، والتي يمكن أن تسبب فوضى في الكواكب المدارية. عندما تصطدم هذه المقذوفات الكبيرة من الشمس بالأرض ، يمكنها ضرب الأقمار الصناعية ، وإغلاق شبكات الكهرباء وتنشيط الشفق الجميل. يُعتقد أن فهم المجال المغناطيسي للشمس هو مفتاح التنبؤ بهذه الانفجارات .

يمكن للحقول المغناطيسية أيضًا إنشاء بقع شمسية داكنة وبقع ساطعة تسمى تركيبات على سطح النجم. تتغير هذه الميزات بمرور الوقت مع تغير النشاط المغناطيسي ، مما يغير سطوع النجم.

راقب الفلكيون مغناطيسية الشمس من خلال تلك السمات السطحية منذ أن قام غاليليو بتحويل التلسكوب نحو الشمس في عام 1610. وبينما يتشقق النشاط المغناطيسي للشمس ويتلاشى في دورة مدتها 11 عامًا ، ظل نجمنا هادئًا إلى حد ما أثناء مشاهدة البشر. تشير الاستنتاجات من بعض العناصر المشعة الموجودة في حلقات الأشجار وقلب الجليد إلى أن الدورة الإجمالية للنشاط المغناطيسي بقيت ثابتة طوال 9000 سنة الماضية.

نظرًا لأن النجوم الأخرى بعيدة جدًا ، كان من الصعب اكتشاف التغييرات الطفيفة في السطوع التي تكشف عن التغيرات المغناطيسية حتى عام 2009 ، عندما تم إطلاق تلسكوب كيبلر الفضائي . عثر التلسكوب البائد الآن على كواكب خارجية من خلال التقاط انخفاضات طفيفة في ضوء النجوم عندما تدور الكواكب أمام النجوم  ، لكن بيانات المركبة الفضائية تتضمن ثروة من المعلومات حول التغييرات الأخرى في سطوع النجوم.

لمعرفة مدى سطوع الشمس مقارنة بأقاربه النجمية من 2009 إلى 2013 ، درس رينهولد وزملاؤه النجوم التي تشبه سنها ، جاذبيتها السطحية ، التركيب الكيميائي ودرجة الحرارة مثل الشمس . كما تابع الفريق إلى النجوم التي تدور بنفس معدل الشمس تقريبًا ، مرة واحدة تقريبًا كل 24 يومًا.

لم تكن فترة دوران كل نجم قابلة للقياس ، لذا قام فريق راينولد بتقسيم النجوم إلى مجموعتين: 365 نجمة "تشبه الطاقة الشمسية" ، مع فترات دوران تتراوح بين 20 و 30 يومًا ، و 2898 نجمة "شبه شمسية" ، والتي لم يتم الكشف عن فترتها.

والمثير للدهشة أنه على الرغم من أن النجوم التي ليس لها فترات دوران قابلة للكشف تبدو هادئة مغناطيسيا مثل الشمس ، فإن النجوم ذات الدورات الشبيهة بالشمس كانت نشطة خمس مرات.

يقول راينولد: `` قد يكون هناك شيء مختلف في تلك النجوم ، أو أن الشمس قد تمر بفترات من التباين الكبير في سطوعها - وبالتالي النشاط المغناطيسي - لم يره العلماء. ويقول: "ربما لم تكشف الشمس عن نطاق نشاطها الكامل على مدى السنوات التسعة آلاف الماضية". "الشمس عمرها 4.5 مليار سنة. 9000 سنة لا شيء ".

يقول الفلكي ترافيس ميتكالف من معهد علوم الفضاء في بولدر ، كولو ، إن هناك تفسيرًا آخر للنتائج يتعلق بفكرة أن النجوم قد تتوقف عن إبطاء دورانها بسبب تغير منتصف العمر في مجالها المغناطيسي .

يعتقد العديد من علماء الفيزياء النجمية أن النجوم تفقد زخمها باستمرار وتبطئ دورانها مع تقدمها في العمر. ولكن في عام 2016 ، أفاد Metcalfe وزملاؤه أن Kepler كان يسجل نجومًا تدور بسرعة كبيرة جدًا لأعمارهم المتقدمة. اقترح الفريق أن النجوم قد توقف تباطؤها في منتصف العمر ، وأن الشمس تمر حاليًا بهذا التحول.

يقول ميتكالف أن النتيجة الجديدة "يمكن أن تكون أفضل دليل حتى الآن على أن الشمس في خضم أزمة منتصف العمر المغناطيسية". يبدو أن النجوم المفرطة النشاط في عينة رينهولد أصغر قليلاً من الشمس ، وبالتالي ربما لم تمر بمرحلة انتقالية مغناطيسية بعد. يمكن أن تكون الشمس والنجوم الأخرى الأكثر هدوءًا بالفعل على الجانب الآخر.

يقول ميتكالف: "إنه أمر مثير للغاية في كلتا الحالتين"

المصدر

النشرة البريدية

الرجاء تعبئة التفاصيل ادناه لتلقي نشرتنا البريدية