يراعات في سحابة الشمس ✛ ✎

الأصل: "Possible First Detection of Gyroresonance Emission from a Coronal Mass Ejection in the Middle Corona"
arXiv:2509.16453 · 2025-09-19 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 2 دقيقة
رصد المقراب الراديوي OVRO-LWA لأول مرة الإشعاع الجيرومغناطيسي الحراري الصادر عن الانبعاث الكتلي الإكليلي، وقياس مجاله المغناطيسي في الإكليل الأوسط.

في الليلة بين 9 و10 مارس 2024، كانت سحابة من البلازما قذفتها الشمس تتطاير بعيدًا عن النجم. لقد تجاوزت بالفعل مسافة خمسة أنصاف أقطار شمسية عندما التقطت شبكة أرضية من 352 هوائيًا في وادي أوينز بكاليفورنيا إشارة راديوية قصيرة منها. لم تكن تلك الإشارة ومضة أو ضجيجًا؛ بل كانت بشكل يتعرف منه الفيزيائيون على بصمة المجال المغناطيسي.

الجزر المغناطيسية داخل الانبعاث، مثل يراعات في سحابة، تكشف عن مجالها عبر ومضات راديوية قصيرة. بتعبير أدق، ليست ومضات بل توهجًا ثابتًا على ترددات محددة. الإلكترونات المحتبسة في الحلقات المغناطيسية تدور حول خطوط القوة بتردد يعتمد فقط على شدة المجال. هذا هو الإشعاع الجيرومغناطيسي: الإلكترونات الحرارية التي تدور في مجال مغناطيسي تشع عند تردد دورانها. إذا أمكن التقاط هذه الإشارة، يمكن قياس المجال مباشرة دون انتظار وصول الانبعاث إلى الأرض.

المجال المغناطيسي البالغ 7.9 غاوس على مسافة 4.9 نصف قطر شمسي أضعف بنحو 200 مرة من المجال عند سطح الأرض، لكن هذه المجالات هي التي تتحكم في حركة مليارات الأطنان من البلازما.

حتى الآن، ظل المجال المغناطيسي للانبعاثات الكتلية الإكليلية في الإكليل الأوسط لغزًا. كان يُقدَّر بمؤشرات غير مباشرة: من انقسام النطاقات في الانفجارات الراديوية من النوع الثاني، أو من الاستقطاب الدائري للانفجارات المتحركة من النوع الرابع. هذه الطرق تعطي مجالًا متوسطًا على طول خط الرؤية، وليس قيمًا محلية في بنى منفصلة. في العمل الجديد، تمكن الباحثون لأول مرة من رؤية طيف مميز للإشعاع الجيرومغناطيسي، ومن انكساره حساب المجال. تغير تردد الانكسار من 57 إلى 43 ميغاهرتز مع ابتعاد الانبعاث من 4.9 إلى 7.5 نصف قطر شمسي، وهو ما يقابل مجالًا من 7.9 إلى 5.6 غاوس. وتبين أن درجة حرارة السطوع المرصودة البالغة نحو 0.1 ميغاكلفن أقل بعشر مرات من المتوقع لمصدر ممتلئ. هذا يعني أن الإشعاع يصدر من جزر مغناطيسية مدمجة بحجم نحو 0.03 نصف قطر شمسي، تلك اليراعات ذاتها التي أصبح بإمكاننا الآن رؤية مجالها.

هذه النتيجة تفتح فصلًا جديدًا في التنبؤ بطقس الفضاء. المجال المغناطيسي للانبعاث الكتلي الإكليلي يحدد مدى شدة اصطدام الانبعاث بالغلاف المغناطيسي للأرض، لكنه حتى الآن كان يُقاس فقط في الموقع (in situ) عندما يكون الانبعاث قد اقترب من الكوكب. التشخيص عن بُعد في الإكليل الأوسط يمنح مهلة زمنية تصل إلى عشرات الساعات. يمكن أن تصبح طريقة التشخيص الجيرومغناطيسي أداة روتينية لتتبع تطور المجال المغناطيسي للانبعاثات الكتلية الإكليلية من الشمس إلى الأرض. تبقى أسئلة مفتوحة: كيف تتشكل البنى المغناطيسية صغيرة النطاق داخل الانبعاث، وإلى أي مدى يكون قانون تناقص المجال مع المسافة عامًا. لكن من الواضح الآن أن اليراعات في سحابة الشمس لم تعد مجازًا؛ بل أصبحت إشارة قابلة للقياس.

المجال المغناطيسي البالغ 7.9 غاوس على مسافة 4.9 نصف قطر شمسي أضعف بحوالي 200 مرة من المجال المغناطيسي على سطح الأرض، لكن هذه المجالات هي التي تتحكم في حركة مليارات الأطنان من البلازما.

في رواية آرثر كلارك «العاصفة الشمسية»، يهدد الانبعاث الكتلي الإكليلي الأرض، ويحاول الأبطال التنبؤ بعواقبه. التقنية الجديدة لقياس المجال المغناطيسي للانبعاث الكتلي الإكليلي في الإكليل الأوسط هي خطوة نحو جعل مثل هذه التنبؤات حقيقة.

\nu_{\text{break}} = s \cdot \nu_g = s \cdot 2.8 B \, \text{МГц}
ν_break هو تردد الكسر، s هو رقم التوافقي (عادة 2–4)، B هو المجال المغناطيسي بالغاوس
العلماء
Cecilia Payne-GaposchkinMichael FaradayHendrik LorentzAlbert EinsteinCharles TownesDavid Wineland
المفاهيم
قذف كتلي إكليلي ثوران شمسي الظواهر المغناطيسية الشمسية مستشعر المجال المغناطيسي كشف أشعة غاما الأشعة السينية كاشف سي إم إس انبعاث ميليمتري rmse مغناطيسون بور مقياس مغناطيسي مقاومة مغناطيسية أشعة غاما كوروناغراف انبعاث الأشعة السينية