ما يزال العلماء حتى اليوم يواجهون صعوبة في فهم السلوك المعقد للشمس، ولكن فهم هذه الأنماط أمر بالغ الأهمية للتنبؤ بالظواهر التي تؤثر على كوكبنا وما وراءه.
ويمكن للنشاط الشمسي أن يؤثر على أنظمة الطقس وتدفق المحيطات على الأرض، كما يمكن أن يحدد سلوك الشمس الطقس الفضائي مثل الإشعاع الجسيمي الذي يمكن أن يلحق الضرر بالأقمار الصناعية في مدار كوكبنا ويضر برواد الفضاء الذين يساعدون في استكشاف البيئة القاسية خارج الأرض.
وللكشف عن بعض ألغاز النشاط الشمسي، أصدرت ناسا مؤخرا محاكاة ثلاثية الأبعاد تقدم لمحة عن سلوك الشمس المعقد.
وفي الأسبوع الماضي، شاركت ناسا صورا محاكاة لتدفقات المواد المضطربة داخل الشمس، وتُظهر كيفية تحرك المواد من الطبقات الداخلية للشمس نحو غلافها الجوي.
وتكشف هذه المحاكاة المعقدة كيف تلتوي وتتطور المواد أثناء رحلتها، ما يشبه الزيت الملون بألوان قوس قزح وهو يدور عبر ماء ساكن. وتم ترميز التدفقات السريعة بالألوان، حيث يمثل الأحمر الحركات الأسرع، ثم تنتقل إلى الأصفر والأخضر والأزرق مع تباطؤ الحركة.
وعلى الرغم من أن هذه المحاكاة تقدم لمحة عن سلوك الشمس، فقد أكدت عالمة ناسا إيرينا كيتياشفيللي صعوبة إنشاء نموذج شامل للشمس بسبب تعقيدها.
وقالت: “نحن لا نستطيع بعد محاكاة الشمس بأكملها، لذلك نركز على مناطق أو طبقات أصغر تساعدنا في تصور الظواهر مثل موجات الصدمة أو الميزات الشبيهة بالإعصار.”
وتم إنشاء هذه المحاكاة باستخدام الحاسوب العملاق Pleiades (نسبة إلى كوكبة Pleiades النعروفة بالثريا أو الشقيقات السبع)، الموجود في مركز أبحاث أميس في وادي السيليكون في كاليفورنيا، التابع لناسا في. وتم توليد بيانات ضخمة على مدار عدة أسابيع، واستخدمت المحاكاة أساليب واقعية استنادا إلى أحدث المعارف حول البلازما الشمسية، مع دمج الملاحظات التي جمعها مرصد ديناميكا الشمس (SDO التابع لناسا، الذي أُطلق في عام 2010).
ويواصل مرصد ديناميكا الشمس مراقبة النشاط الشمسي، بما في ذلك ثوران رباعي للتوهجات الشمسية تم رصده في أبريل. وتحدث هذه الانفجارات النادرة عندما تتراكم الطاقة المغناطيسية في الغلاف الجوي للشمس، ما يؤدي إلى إطلاق دفعات من الإشعاع الكهرومغناطيسي.
وقالت كيتياشفيللي: “الشمس تدهشنا. ونحن متحمسون لاكتشاف المزيد من الأحداث المثيرة لها”.
وللكشف عن بعض ألغاز النشاط الشمسي، أصدرت ناسا مؤخرا محاكاة ثلاثية الأبعاد تقدم لمحة عن سلوك الشمس المعقد.
وفي الأسبوع الماضي، شاركت ناسا صورا محاكاة لتدفقات المواد المضطربة داخل الشمس، وتُظهر كيفية تحرك المواد من الطبقات الداخلية للشمس نحو غلافها الجوي.
وتكشف هذه المحاكاة المعقدة كيف تلتوي وتتطور المواد أثناء رحلتها، ما يشبه الزيت الملون بألوان قوس قزح وهو يدور عبر ماء ساكن. وتم ترميز التدفقات السريعة بالألوان، حيث يمثل الأحمر الحركات الأسرع، ثم تنتقل إلى الأصفر والأخضر والأزرق مع تباطؤ الحركة.
وعلى الرغم من أن هذه المحاكاة تقدم لمحة عن سلوك الشمس، فقد أكدت عالمة ناسا إيرينا كيتياشفيللي صعوبة إنشاء نموذج شامل للشمس بسبب تعقيدها.
وقالت: “نحن لا نستطيع بعد محاكاة الشمس بأكملها، لذلك نركز على مناطق أو طبقات أصغر تساعدنا في تصور الظواهر مثل موجات الصدمة أو الميزات الشبيهة بالإعصار.”
وتم إنشاء هذه المحاكاة باستخدام الحاسوب العملاق Pleiades (نسبة إلى كوكبة Pleiades النعروفة بالثريا أو الشقيقات السبع)، الموجود في مركز أبحاث أميس في وادي السيليكون في كاليفورنيا، التابع لناسا في. وتم توليد بيانات ضخمة على مدار عدة أسابيع، واستخدمت المحاكاة أساليب واقعية استنادا إلى أحدث المعارف حول البلازما الشمسية، مع دمج الملاحظات التي جمعها مرصد ديناميكا الشمس (SDO التابع لناسا، الذي أُطلق في عام 2010).
ويواصل مرصد ديناميكا الشمس مراقبة النشاط الشمسي، بما في ذلك ثوران رباعي للتوهجات الشمسية تم رصده في أبريل. وتحدث هذه الانفجارات النادرة عندما تتراكم الطاقة المغناطيسية في الغلاف الجوي للشمس، ما يؤدي إلى إطلاق دفعات من الإشعاع الكهرومغناطيسي.
وقالت كيتياشفيللي: “الشمس تدهشنا. ونحن متحمسون لاكتشاف المزيد من الأحداث المثيرة لها”.
