لماذا درجة حرارة التاج الشمسي مرتفعة جداً
12 يناير 2001: أسمع وأقرأ أن العلم لا يزال لا يعلم لماذا التاج الشمسي، البيئة الغازية للشمس، يحتوي على درجة حرارة تصل إلى مليون درجة، بينما سطحه فقط يبلغ ستة آلاف درجة. هذا الصباح، ظهرت فكرة
...هناك حقيقة ملاحظة: الشمس تطلق بشكل دوري أقواساً من البلازما ذات حجم كبير. نقاط التثبيت لهذه الأقواس على سطح الشمس هي البقع الشمسية. البلازما المحيطة بالشمس في حالة، باستثناء خطأ في "عدد راينولدز المغناطيسي العالي". أي أن خطوط المجال المغناطيسي "مجمدة" (مُحَبَّسة) في البلازما. تخيل شعور نساء في حوض استحمام ومشط يُمَرِّنها. الشعور والمشط مرتبطان بشكل وثيق. أحدهما يُسَلِّم الآخر، والعكس صحيح.
...هذه الأقواس من البلازما، حقيقة ملاحظة جديدة، تمتد لمسافات كبيرة، ثم تتفكك. في الصورة من اليمين، تم تمثيل خطوط المجال المغناطيسي بشكل توضيحي. في أي نقطة في الفضاء يمكن ربط قيمة B بقيمة الضغط المغناطيسي المقابل، كما هو موضح.
...هناك أيضًا حفظ تدفق المجال المغناطيسي:
...لذلك، تكون قيمة المجال المغناطيسي في أقصى قرب من البقع الشمسية، وفي أدنى مستوى في النقطة التي تمتد إليها الأقواس بشكل كبير. هذا يؤدي إلى تأثير تدرج المجال المغناطيسي. ستقوم الأقواس بتشغيل نفسها كمُسرِّع لجسيمات مشحونة بشكل طبيعي. سيبدأ الغاز بالانفصال عن سطح الشمس، من كل بقعة شمسية، ويدفع بواسطة هذا التدرج في المجال المغناطيسي، والذي يفوق بقوة الجاذبية، ليصعد ويتسارع لينتقل إلى المنطقة ذات المجال الأقل، حيث تكون الأقواس أطول وأكثر اتساعًا. وبالتالي، قد تتصادم هذه الكتل من البلازما. سيكون النتيجة تحويل الطاقة المغناطيسية (التي استُخدمت لتسريع كتلتي البلازما) إلى طاقة حرارية. يوضح الرسم التالي المفهوم. تسريع الجسيمات بواسطة تدرج الضغط المغناطيسي، خصوصاً على مسافات كبيرة، هو عملية فعالة جداً. يمكن ترجمة كل هذا إلى نماذج رقمية وتحليلها بدقة أكبر، لكن أعتقد أن هذا الظاهرة قد تفسر تسخين التاج. لا ننسى أن سرعة الاهتزاز الحراري تتغير حسب الجذر التربيعي للدرجة الحرارة، لذلك فإن الانتقال من 6000 إلى مليون درجة لا يمثل أكثر من زيادة بعامل 12 في سرعة الاهتزاز الحراري.
...بما أن هذه الكتل من البلازما تتصادم (وستصبح الأقواس مسرحًا لظواهر مغناطيسية صوتية مثيرة للدراسة)، قد تصبح الضغط في البلازما كبيرًا بما يكفي لكي يفلت من القيود المرتبطة بحزمة خطوط المجال المغناطيسي. ومن ثم، تتفكك هذه الأقواس، مما يسمح بانبعاث محتواها الساخن. لاحقًا، سيكون هناك حالتان. تسخين معتدل سيغذي البيئة الغازية للشمس، أي تاجها. الغاز الموجود على سطح الشمس ملتصق به. بدرجة حرارة 6000 درجة، سرعة الاهتزاز الحراري أقل بكثير من السرعة التي يجب أن تمتلكها الجسيمات لتبتعد بشكل ملحوظ عن سطح الشمس. وهذا السبب الذي يجعله قريبًا من كروي. لكن الجسيمات الأسرع، التي تُسرَّع في الأقواس، ثم تُطلق عند تفككها، تشكل "الغلاف الجوي للشمس"، الذي يمتد إلى مسافات أبعد بكثير.
...الانفجارات الشمسية الأكثر عنفاً (وهي في الواقع تأثير ثانوي للاضطراب من نوع مغناطيسي هيدروديناميكي، MHD، مع عدد راينولدز مغناطيسي عالي) تنتج ... الرياح النجمية (في حالة الشمس، الرياح الشمسية). نحن نعلم أيضًا أن ارتفاع عدد البقع الشمسية يعني هجومًا شديدًا للغاز المنبعث من الشمس على الأرض.
...لغير المتخصصين في الفيزياء البلازما، قد يكون هذا التسارع عبر تدرج المجال المغناطيسي صعبًا بعض الشيء لفهمه. لكن الكثير من الناس يعرفون "المغناطيسية" للأرض:
...في اليسار، الكرة الأرضية مع محور مغناطيسي مائل. في مروره، "الشمال المغناطيسي" للأرض في الواقع هو قطب جنوب، لأنه يجذب الأقطاب الشمالية للمغناطيسات. الجسيمات المشحونة (وهي في الغالب إلكترونات) المنبعثة من الشمس (الرياح الشمسية) تُحْبَس داخل شبكة خطوط المجال المغناطيسي للأرض. في الصورة من اليمين، تتحرك هذه الجسيمات ذهابًا وإيابًا بين المناطق ذات المجال العالي، وهي تدور حول خطوط المجال. هذه المسارات الحلزونية تُظهر بطريقة ما كيفية ربط هذا البلازما بالحقل المغناطيسي. هذا البلازما، الذي يشكل "حزام فان ألين"، نسبة إلى الفلكي الذي اكتشفه، يتحرك ذهابًا وإيابًا بين المناطق الشمالية والجنوبية للأرض، حيث تُعاد الجسيمات كأنها تُرسل بواسطة مضرب تنس (بسبب تدرج الضغط المغناطيسي فقط). في الفيزياء البلازما، يُسمى هذا "مرآة مغناطيسية" (magnetic mirror). في اليسار، "الذيل" للمغناطيسية الأرضية، المقابل للشمس.
...في الوضع الطبيعي، تعود الجسيمات المشحونة إلى الوراء في ارتفاعات كبيرة، خارج الغلاف الجوي للأرض، الذي يمكن تحديده بارتفاع 80 كم. عندما تصل رياح شمسية قوية جداً إلى الأرض، تتمكن الجسيمات، رغم تأثير التباطؤ الناتج عن تدرج المجال المغناطيسي، من الدخول إلى الغلاف الجوي العلوي، وكل علماء الفلك يعلمون أن هذا السبب لظاهرة الشفق القطبي. لذلك، حزام فان ألين هو هيكل يبدو لي مماثلاً لهذه الأقواس المرتبطة بالانفجارات الشمسية، على الأقل من بعض الجوانب.
...أعتقد أن هذه فكرة تستحق الاستكشاف. ولكن لدي الكثير من الأشياء لأقوم بها......
انظر الملف "غضب الشمس"، من 16 سبتمبر 2005
العودة إلى الدليل الأبجدي العودة إلى الصفحة الرئيسية
**الاستفسارات بين 16/1/2001 و16/9/2005 **: 11.882
