الرياح الشمسية

التاريخ

في خمسينيات القرن العشرين، تنبّأ الفيزيائي يوجين باركر بأن الهالة الشمسية الحارة لا يمكن أن تحتجزها الجاذبية، ويجب أن تتمدد على شكل تيار أسرع من الصوت؛ وقد أكدت أولى المركبات الفضائية نظريته في مطلع الستينيات.

كيف يعمل

يمكن تشبيه ذلك بالبخار المتصاعد فوق قدر يغلي: الغلاف الجوي الخارجي للشمس (الهالة) حارّ إلى ملايين الدرجات، ما يجعل الجسيمات تتسارع وتنطلق إلى الفضاء حاملة معها المجال المغناطيسي الشمسي.

التاريخ

في خمسينيات القرن العشرين، تنبّأ الفيزيائي يوجين باركر بأن الهالة الشمسية الحارة لا يمكن أن تحتجزها الجاذبية، ويجب أن تتمدد على شكل تيار أسرع من الصوت؛ وقد أكدت أولى المركبات الفضائية نظريته في مطلع الستينيات.

كيف يعمل

يمكن تشبيه ذلك بالبخار المتصاعد فوق قدر يغلي: الغلاف الجوي الخارجي للشمس (الهالة) حارّ إلى ملايين الدرجات، ما يجعل الجسيمات تتسارع وتنطلق إلى الفضاء حاملة معها المجال المغناطيسي الشمسي.

التاريخ

طُرحت فكرة تدفق الجسيمات من الشمس في مطلع القرن العشرين (افترض إدينغتون تأثيرها على المذنبات)، لكن النظرية الفيزيائية وضعها يوجين باركر عام 1958. قوبل عمله بالتشكيك حتى سجّل المسبار مارينر 2 عام 1962 تياراً بلازمياً مستمراً. وكشفت البعثات التالية (هيليوس، يوليسيس) عن البنية ثلاثية الأبعاد للرياح.

كيف يعمل

يوصف التدفق بمعادلات المغنطوهيدروديناميك مع الأخذ بالحسبان الناقلية الحرارية والتسخين الموجي. في أبسط نموذج لباركر، يتجاوز ضغط البلازما في الهالة ضغط الوسط بين الكوكبي، مما يؤدي إلى تسارع مستمر حتى سرعات أسرع من الصوت. ويعطي الحل التحليلي لمعادلة الحركة عبوراً عبر سرعة الصوت. يُنشئ المجال المغناطيسي المتجمد في البلازما طبقة تيار الغلاف الشمسي والبنية الحلزونية. تشمل النماذج الحديثة تأثيرات حركية وتسخيناً بفعل الثقوب الإكليلية. تؤكد الأرصاد التنبؤات بوجود الرياح البطيئة والسريعة.

مسائل مفتوحة وحقائق طريفة

ما الآلية الفيزيائية لتسخين الهالة الشمسية إلى ملايين الدرجات (مشكلة التسخين الإكليلي)؟; ما الذي يُسرّع الرياح الشمسية السريعة تحديداً في الثقوب الإكليلية؟; كيف تتفاعل الرياح الشمسية مع الوسط البينجمي المحلي على حدود الغلاف الشمسي؟; هل يمكن لرياح شمسية شديدة صادرة عن نجوم شبيهة بالشمس الفتية أن تدمّر تماماً الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية؟

💡 خلال العاصفة الشمسية العظمى عام 1859 (حدث كارينغتون)، اشتعلت أجهزة التلغراف حول العالم شراراً وعملت وهي مفصولة عن البطاريات، وشوهد الشفق القطبي حتى في المناطق المدارية.