الهالة الشمسية: طريقة جديدة لقياس كثافتها ✎ سريع

الأصل: "Estimating Electron Densities in the Middle Solar Corona using White-light and Radio Observations"
arXiv:2602.09819 · 2026-02-10 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
موجات الراديو تساعد في النظر إلى الهالة الشمسية وقياس عدد الإلكترونات فيها.

الهالة الشمسية — الغلاف الجوي الخارجي للشمس — تمتد لملايين الكيلومترات، لكن لا يمكن رؤيتها إلا أثناء الكسوف الكلي أو باستخدام أجهزة خاصة. عادةً ما يُستدل على كثافة الهالة من كيفية تشتيتها للضوء الأبيض، لكن هذه الطريقة تعتمد على تبسيطات قد تشوه النتيجة. التحليل الطيفي عاجز هنا بشكل مباشر، لأن الهالة شديدة التخلخل.

الآن ظهر طريق آخر: التقاط موجات الراديو التي تنبعث من الهالة نفسها. التلسكوب الراديوي OVRO-LWA في كاليفورنيا يستقبل الإشعاع منخفض التردد من الشمس ويحوله إلى صور. من سطوع الإشارة الراديوية عند ترددات مختلفة يمكن حساب عدد الإلكترونات الحرة على طول خط الرؤية. هذا يشبه تقدير كثافة الهواء من خلال قوة صدى الصوت في الجبال.

الهالة الوسطى — المنطقة من 1.7 إلى 3.5 نصف قطر شمسي — ظلت لفترة طويلة "منطقة رمادية": يصعب رصدها في الأشعة فوق البنفسجية وفي الضوء الأبيض على حد سواء.

القياسات الجديدة تطابقت مع بيانات الإكليلograف (coronagraph) والنماذج النظرية. كما اشتق العلماء معادلة تصف كيفية تناقص كثافة الإلكترونات مع الابتعاد عن الشمس. إنها بسيطة: كلما ابتعدنا عن النجم، قلّت الجسيمات، وهذا التناقص يُوصف بمجموع ثلاثة حدود.

الطريقة الراديوية تعمل بسرعة ولا تعتمد على الطقس على الأرض. OVRO-LWA ينتج صورًا جاهزة للهالة بتأخير صغير، لذلك يمكن إجراء هذه القياسات بانتظام — مثل نشرة يومية عن حالة الغلاف الجوي الشمسي. هذا سيساعد في فهم أفضل لكيفية تغذية الهالة للرياح الشمسية وتأثيرها على الطقس الفضائي.

كثافة الإلكترونات في الهالة الوسطى أقل بحوالي مليار مرة من كثافة الهواء عند سطح الأرض، لكن هذه الإلكترونات هي التي تشتت موجات الراديو وتسمح بـ"وزن" الهالة.

\rho(r') = 1.27 r'^{-2} + 29.02 r'^{-4} + 71.18 r'^{-6}
كثافة الإلكترونات في الهالة كدالة للمسافة من مركز الشمس، معبرًا عنها بأنصاف أقطار شمسية (r' = r / R_sun). الحد الأول يهيمن بالقرب من 1.7 R_sun، والحد الثالث عند 3.5 R_sun.
العلماء
James Clerk MaxwellArno PenziasRalph AlpherRobert Woodrow WilsonWilhelm WienMax Planck
المفاهيم
رصد الهالة الشمسية الهالة الشمسية كثافة إلكترونية آلية تسخين الهالة Outgoing longwave radiation لب درجة حرارة الإلكترون طبقة الأوزون موجة راديوية مصدر راديوي أشعة سينية صلبة أشعة سينية لينة كوروناغراف فوتون الميكروويف الأشعة فوق البنفسجية الكروموسفير موجة مليمترية أشعة تحت الحمراء