کشف انگشتان تاریک جو خورشید

محققان مرکز تحقیقات سیستم‌های خورشیدی موسسه ماکس پلانک آلمان با همکاری محققان آمریکایی موفق به ارائه توضیحی درخصوص ساختار انگشت مانند خورشید شدند.

به گزارش ایسنا، خورشید در پوشش گازی خود، ساختارهای پلاسمایی تیره‌رنگی شبیه انگشت تولید می‌کند.

انرژی مغناطیسی و الکتریکی در تاج خورشیدی به حرارت بسیار زیاد - بالغ بر 10 میلیون درجه سانتیگراد - تبدیل می‌شود. این حرارت منجر به عود جرقه در مجاورت لکه‌های خورشیدی می‌شود؛ توده گاز از سطح خورشید جدا و از بالای تاج خارج می‌شود.

در طی این فرآیند، ساختارهای عجیب تیره‌رنگ پلاسما به شکل انگشت ظاهر شده و تنها بمدت چند دقیقه در قسمت بالای جرقه خورشیدی قابل مشاهده هستند.

از زمان کشف این فرآیند در 15 سال قبل، محققان بدنبال شناسایی علت شکل‌گیری این ساختارهای تیره بودند.

محققان موسسه ماکس پلانک آلمان با همکاری محققان آمریکایی اقدام به ارزیابی تصاویر تهیه شده از جرقه خورشیدی توسط رصدخانه دینامیک خورشیدی (SDO) و مأموریت STEREO کردند.

از طریق این دو ابزار، امکان رصد خورشید در طول موج‌های مختلف نور فرابنفش فراهم می‌شود.

این تصاویر با وضوح بسیار بالا از فوران‌های تاج خورشیدی در سال‌های 2011 و 2012، برای بررسی این ساختارهای انگشت‌مانند با عمر کم بسیار مناسب هستند.

از مدل‌های رایانه‌ای برای شبیه‌سازی فرآیند مشابه استفاده شد؛ این محاسبات سه‌بعدی MHD بر پایه فرضیه‌ای است که فیزیکدانان برای توصیف مایعات رسانا استفاده می‌کنند و برای توصیف نحوه عملکرد پلاسمای خورشیدی نیز قابل استفاده است.

محققان برای توضیح این مسئله از یک پدیده طبیعی که در موقعیت‌های مختلف – در کائنات دوردست تا یک فنجان چای – قابل مشاهده است، استفاده کردند.

محققان در کمال شگفتی دریافتند که فرآیند شکل‌گیری ساختارهای پلاسمایی تیره‌رنگی شبیه انگشت از طریق نظریه بی‌ثباتی ریلی- تیلور – فرآیند اساسی در دینامیک سیالات – قابل توضیح است.

این بی‌ثباتی بین دو سیال با تراکم‌های مختلف، مانند افتادن یک قطره شیر درون یک فنجان چای قابل توضیح است؛ شیر سنگین‌تر از چای بوده و شتاب گرانشی موجب شکل‌گیری یک ساختار قارچی‌شکل در زمان برخورد شیر و چای می‌شود که نشانه‌ای از بی‌ثباتی است.

نتایج این تحقیق در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شد.