نبض التوهج الشمسي: كيف تتمزق العقد المغناطيسية وتلتحم من جديد سريع
التوهج الشمسي يشبه شريطًا مطاطيًا عملاقًا تم لفه ثم إطلاقه. تتشابك الخطوط المغناطيسية على الشمس، تتمزق ثم تعود لتتصل من جديد — وتسمى هذه العملية إعادة الاتصال المغناطيسي (magnetic reconnection). في موقع التمزق، تنطلق الطاقة: تتسارع الجسيمات، وتسخن البلازما، ونرى أشرطة مضيئة على السطح.
في مارس 2022، حدث توهج متوسط الشدة على الشمس. رصدته مركبتان فضائيتان في وقت واحد: إحداهما سجلت الأشعة السينية (إشعاعًا قاسيًا ينشأ عندما تصطدم الجسيمات السريعة)، والأخرى سجلت التوهج فوق البنفسجي. واتضح أن الصورتين كانتا تنبضان بنفس الإيقاع — فكل 35 ثانية تقريبًا كان السطوع يرتفع وينخفض.
لاحظ العلماء أيضًا شيئًا آخر: كانت بقع صغيرة مضيئة بالأشعة فوق البنفسجية تنزلق على السطح، وكأنها شرارات من نار. لكن حركتها لم تتزامن مع نبضات الأشعة السينية. وهذا يعني أن الطاقة الرئيسية للتوهج لم تنبعث من حيث انزلقت البقع، بل في حلقات محددة بقيت في مكانها.
يساعد هذا السيناريو في فهم كيفية تحرير الشمس للطاقة المغناطيسية المتراكمة. فالتوهجات ليست انفجارًا واحدًا، بل سلسلة من "التقاطعات" السريعة للمجال المغناطيسي، والآن نرى أي أجزاء من هذه الآلة تعمل بأعلى صوت.
الملخص الأصلي
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2604.17330
Apparent slipping motions of flare ribbon kernels and the formation of hard X-ray (HXR) footpoints are important signatures of magnetic reconnection in solar flares. Ultraviolet (UV) and HXR ribbon emission can show quasi-periodic pulsations (QPPs), but the link between HXR QPP sources and slipping reconnection remains poorly understood. In this work, we analyze high-cadence IRIS and STIX observations of the 2022 March 31 M9.6 flare. STIX detected non-thermal QPPs with periods of $$\approx$$35 s from two relatively stationary footpoints. The majority of the HXR QPPs were correlated with UV pulsations observed by the IRIS Slit Jaw Imager in ribbon regions encompassing these footpoints. In one such region observed under the IRIS slit, the Si IV 1402.77{\AA} line exhibited pulsations in intensity, Doppler shift, and width, some of which were coincident with HXR QPPs. Apparent slipping motions of the UV kernels were also observed, but their locations, timing, and UV intensity variability showed lower correlation with the HXR QPPs. The ribbons along which the slipping kernels were found correspond well to footprints of quasi-separatrix layers (QSLs), regions of high magnetic connectivity gradients, identified using a NLFFF extrapolation. Our multi-instrument analysis suggests that strong deposition of energy by non-thermal electrons was concentrated in a specific loop system within a large-scale 3D reconnection structure. Slipping kernels were subjected to weaker, if any, energization by non-thermal electrons, offering new constraints on 3D reconnection and flare energy release.
فترة النبضات — حوالي 35 ثانية — قابلة للمقارنة بالزمن الذي يستغرقه الإنسان في 10-12 نفسًا. كان التوهج الشمسي "يتنفس" بإيقاع التنفس الهادئ.
في رواية ستانيسلاف ليم "سولاريس"، ينبض محيط الكوكب بإيقاعات غامضة — وهكذا تبين أن التوهج الشمسي ليس فوضى، بل نبضًا منتظمًا للمجالات المغناطيسية.