.jpg)
يُظهِر العلماء كيفيّة قيام خطوط المجال المغناطيسي غير المنتظم بجعل "صفائح التيّار" أقوى ورفع درجة الحرارة في الهالة الشمسيّة.
من المعروف أنّ الهالة الشمسية وهي الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للشمس أكثر سخونة بمئة مرّة من منطقة الفوتوسفير أو الطبقة الضوئيّة وهي الطبقة المرئية من الشمس. إنّ سبب هذا التسخين الغامض لبلازما الهالة الشمسية غير معروف بعد. قام فريق بحثي في الهند بتطوير مجموعة من التحليل العددي لتسليط الضوء على هذه الظاهرة، وسوف يتمّ تقديم هذه المجموعة خلال هذا الأسبوع في مجلّة فيزياء البلازما بواسطة "المعهد الأمريكي للفيزياء" AIP وهو تحليل لدور المجالات المغناطيسية غير المنتظمة في آليات التسخين المحتملة.
يرتكز عمل الفريق على فكرة أنّ خطوط الحقل المغناطيسي المتشابكة وغير المنتظمة موجودة في جميع أنواع البلازما الفلكية. استخدم الفريق محاكاة الكمبيوتر عالية الأداء لفهم هذه الخطوط غير المنتظمة، وقاموا بشكل خاص بالتحقيق في الظروف التي تخلق شرائط من التيار الكهربائي المكثف والمعروفة باسم "صفائح التيّار".
يُعتقد أنّ صفائح التيّار التي تنتج في بلازما الهالة الشمسيّة هي عبارة عن مواقع محتملة لإعادة الاتصال المغناطيسي، والتي توفر آلية تسخين قصوى في الهالة الشمسيّة. يصل المجال الكهربائي ذروته في هذه الصفائح مما يسرّع الجسيمات المشحونة.
يقول "سانجاي كومار" أحد أعضاء فريق البحث: "نريد أن نخطو خطوة إلى الأمام لشرح فكرة التولّد التلقائي لهذه الصفائح".
ركزت طريقة البحث على تحرير مغناطيس غير قابل للضغط وغير متجانس حرارياً مع موصلية كهربائية لانهائية عن طريق التبدد اللزج حيث تظهر التصادمات في صورة احتكاك داخلي للوصول إلى الحالة النهائية المميزة. أجريت الحسابات بما يتفق مع نظرية المغناطيسية ونتج عنها صفائح تيّار تلقائيّة مما يجعلها ذات صلة بدراسة تسارع الجسيمات في البلازما الفلكية.
قام الباحثون بمحاكاة استرخاء الموائع والتحقق من تدفق التجمّد الدقيق وهو سلوك محافظ يجب أن تثبته محاكاة موثوقة عن طريق استخدام فيكرام-100 وهو مرفق الحوسبة "100TF" عالي الأداء في مختبر البحوث الفيزيائيّة. قام الفريق بتعيين الشدة القصوى لكثافة حجم التيّار لسلوكيّات معيّنة للمجال مغناطيسي غير منتظم ويستمرّ بالارتفاع مما وفّر مقياساً لإنتاج صفائح التيّار. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على المقادير القصوى لكثافة حجم التيّار ومقارنتها مع التصميم العددي المستخدم في محاكاة الكمبيوتر والتي أظهرت التوسع المتوقع لتطوّر صفائح التيّار.
يمكننا القول ببساطة أن القيمة القصوى لكثافة حجم التيّار قد ازدادت مع ازدياد خطوط الحقل المغناطيسي غير المنتظم والتي يطلق عليها "توقف التدفق المغناطيسي" وتشير إلى وجود تناسب مباشر بين شدة صفائح التيّار وهذا التوقف.
توصّل الباحثون في الحالات الثلاث التي تمت دراستها لوجود مجموعتين مختلفتين من صفائح التيّار. تم ترتيب مجموعة واحدة على طول المحور ص، في حين تشكلت الثانية في مكان مختلف وفي وقت لاحق من الأول. توصّل الفريق من خلال تحليل هذه المجموعات إلى أنّ هناك تطور إيجابي جعل خطوط المجال المغناطيسي تتقارب وقام بتكثيف صفائح التيّار.
توفّر هذه المحاكاة رؤية جديدة وحديثة بخصوص تأثير خطوط المجال المغناطيسي غير المنتظم على التولّد التلقائي لصفائح التيّار، وبالتالي أماكن محتملة لتسريع الجسيمات.
يقول كومار: "هذه هي المرة الأولى التي شرحنا فيها دور خط المجال غير المنتظم في توليد هذه الصفائح بشكل تلقائي"، مشيراً إلى المجتمع العلمي ككل.
المصدر