في اكتشاف رائد، وجد باحثون دليلا على أن الشمس، مثل الأرض، قد تحتوي على دوامات قطبية دوارة. لكن على عكس تلك التي توجد في أجواء الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي، تتشكل دوامات الشمس بفعل الحقول المغناطيسية القوية.
وتسلط هذه النتائج، التي نشرت يوم 11 نوفمبر في مجلة (بي إن إيه إس)، الضوء على السلوك المغناطيسي للشمس وقد تحسن فهمنا لدوراتها الشمسية وتوقعات الطقس الفضائي.
محاكاة الدوامات
تعرف الدوامات القطبية بأنها أعمدة دوارة من الهواء، وقد وثقت بشكل جيد على الأرض والكواكب الأخرى. ففي الأرض، تؤثر الدوامات القطبية على أنماط المناخ، حيث تساعد على حصر الهواء البارد بالقرب من القطبين ولا تسمح له بالاندفاع نحو خطوط العرض الدنيا إلا عندما تضعف تلك الدوامات.
توضح المؤلفة الرئيسية للدراسة “ماوسومي ديكباني” – الباحثة في فيزياء الغلاف الجوي في المركز الوطني الأميركي لأبحاث الغلاف الجوي، بالولايات المتحدة، أن هذه الظاهرة لوحظت على كوكب المشتري، حيث التقطت مهمة “جونو” التابعة لوكالة ناسا صورا لـ8 دوامات قطبية ضيقة عند القطب الشمالي و5 دوامات عند القطب الجنوبي. كما كشف المسبار “كاسيني” التابع لوكالة ناسا عن دوامة سداسية الشكل عند القطب الشمالي لكوكب زحل.
وتقول “ديكباني” في تصريحات لـ”الجزيرة نت”: “ورغم شيوع الدوامات القطبية عبر الأجرام السماوية، فإن الشمس تتميز ببيئة سائلة من البلازما والحقول المغناطيسية القوية والتي تجعلها فريدة من نوعها”.
وتضيف أنه ورغم هذا الاكتشاف المثير، لم يتم بعد رصد قطبي الشمس بشكل مباشر. لذلك، يعتمد البحث حاليا على محاكاة حاسوبية معقدة لفهم ما قد يحدث في هذه المناطق الغامضة.
استخدم فريق البحث المحاكاة للكشف عن نمط محتمل للدوامات القطبية الشمسية، مما يوفر رؤى مهمة حول كيفية تأثير الحقل المغناطيسي للشمس على تكوينها. وقالت “ديكباني”: “لا أحد يستطيع الجزم بما يحدث عند قطبي الشمس، لكن هذا البحث الجديد يمنحنا نظرة مثيرة لما قد نجده”.
في المحاكاة، تتشكل حلقة من الدوامات القطبية حول خط عرض 55 درجة -ما يعادل تقريبا الدائرة القطبية الشمالية على الأرض- مع اقتراب الشمس من أقصى نشاطها الشمسي، وهو نقطة في الدورة الشمسية حيث تتغير أقطابها المغناطيسية.
وفي أثناء هذا “التدفق نحو القطبين”، تتحرك الحقول المغناطيسية ذات القطبية المعاكسة نحو قطبي الشمس، وتتفاعل مع حلقة الدوامات وتعيد تشكيلها. وعند ذروة الدورة الشمسية، تضيق هذه الحلقة لتترك بضع دوامات بالقرب من الأقطاب، ثم تختفي وتظهر مجددا في الدورة التالية.
رؤى جديدة
تعتقد المؤلفة الرئيسية للدراسة أن هذا الاكتشاف يوفر رؤى جديدة قد تساعد في تحديد التوقيت المناسب للبعثات الشمسية المستقبلية. وتشير “ديكباني” إلى أن الدوامات القطبية تكون مرئية فقط في مراحل معينة من الدورة الشمسية، مما يجعل توقيت عمليات الرصد أمرا حاسما.
“يمثل هذا البحث تقدما كبيرا في علم دراسات الشمس، ويمهد الطريق لفهم أسئلة أساسية حول المغناطيسية الشمسية ودوراتها” كما أوضحت الباحثة.
ومن خلال بعثات مثل المسبار الشمسي “سولار أوربيتر”، وهو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية، يأمل العلماء في مراقبة الأقطاب الشمسية والتحقق من النماذج التي تتوقع دوامات قطبية.
ويمكن أن تتيح هذه البعثات فرصة لتأكيد وجود الدوامات القطبية، وربط النشاط المغناطيسي الشمسي بظواهر أوسع، مثل الطقس الفضائي الذي قد يؤثر على الأرض، وفقا للبيان الصحفي المنشور على موقع المركز الوطني الأميركي لأبحاث الغلاف الجوي.
وتؤكد النتائج على ضرورة توفر ملاحظات متعددة النقاط للشمس، مما يمكن العلماء من اختبار فرضياتهم وصقل توقعاتهم حول سلوك الشمس.