Forward synthesis of an extreme He I 10830 Å blueshifted profile during a solar flare
يُبلغ هذا البحث عن النجاح في التخليق الأمامي لملف انزياح نحو الأزرق شديد للغاية لخط الهيليوم الأول (He I) عند طول موجي 10830 أنجستروم، والذي رُصد أثناء توهج شمسي من فئة M4.5 باستخدام أداة (GRIS) المطورة في تلسكوب (GREGOR)، كاشفاً أن هذا الملف ينشأ عن توزيع مستمر تقريباً لسرعات الكروموسفير على طول خط البصر بدلاً من كونه ناتجاً عن هياكل غلاف جوي مستقلة.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
ليست الشمس مجرد كرة ثابتة من النار، بل هي غلاف جوي مغناطيسي مضطرب يتغير وينفجر باستمرار. ولفهم كيفية انتقال الطاقة من الداخل العميق إلى الطبقات الخارجية، يدرس العلماء الضوء القادم من أجزاء مختلفة من السطح الشمسي. وتعد إحدى النوافذ المحددة لهذه العملية هي خط طيفي ناتج عن الهيليوم، وهو غاز يوجد في أعالي الغلاف الجوي للشمس، المعروف باسم الكروموسفير (الايشراق). في الظروف العادية، يمتص غاز الهيليوم هذا الضوء عند لون محدد للغاية، مما يخلق انخفاضًا صغيرًا في الطيف. ومع ذلك، عندما تكون الشمس نشطة، كما هو الحال أثناء التوهج الشمسي، يمكن للغاز أن يتحرك بسرعة هائلة. فإذا اندفع ذلك الغاز نحو الأرض، ينزاح الضوء الذي يمتصه نحو الطرف الأزرق من الطيف، وهي ظاهرة تسمى "الإزاحة نحو الأزرق" (blueshift). ولعقود من الزمن، كانت الأجهزة الموجودة على الأرض محدودة في مدى قدرتها على النظر بعيدًا نحو ذلك الطرف الأزرق، مما يعني أن الحركات الأكثر سرعة وقوة للغاز الشمسي ظلت غالبًا غير مرئية، مخفية خلف حافة ما يمكن رؤيته مباشرة.
في عام 2024، قام فريق من علماء الفلك بتطوير تلسكوب شمسي قوي يسمى "جريجور" (GREGOR) لمعالجة هذه النقطة العمياء. ومن خلال ضبط معداتهم، تمكنوا من التقاط نطاق أوسع بكثير من الألوان، مما كشف أخيرًا عن المدى الكامل لهذه التحركات السريعة. وفي 31 مايو 2025، وأثناء مراقبة منطقة نشطة كبيرة على الشمس، شهد الفريق توهجًا شمسيًا من فئة M4.5، وهو انفجار كبير للطاقة. وخلال هذا الحدث، سجلوا ملف امتصاص للهيليوم لم يسبق له مثيل: امتدادًا عميقًا وعريضًا من الضوء المفقود يمتد بعيدًا في الجانب الأزرق، مما يشير إلى تحرك الغاز بسرعات لم يكن من الممكن اكتشافها سابقًا. ثم شرع الباحثون في محاولة فهم نوع البنية الجوية التي يمكن أن تخلق مثل هذا التوقيع غير العادي.
ولحل هذا اللغز، استخدم الفريق نموذجًا حاسوبيًا متطورًا لمحاكاة مرور الضوء عبر الغلاف الجوي الشمسي. لم يحاولوا إيجاد تفسير واحد بسيط، بل بنوا نموذجًا يتكون من ثمانية وعشرين طبقة رقيقة من الغاز متراكمة فوق بعضها البعض، تمثل خط الرؤية من التلسكوب إلى الشمس. وقد تم تخصيص سرعة مختلفة لكل طبقة، تتراوح من السكون شبه التام إلى سرعة مذهلة تصل إلى 280 كيلومترًا في الثانية باتجاه المراقب. كما تضمن النموذج تأثير خط سيليكون قريب من السطح الشمسي السفلي، والذي اختلط مع إشارة الهيليوم مع تحرك الغاز بشكل أسرع. ومن خلال الضبط الدقيق لكثافة وسرعة كل طبقة، نجح الباحثون في إعادة إنشاء الشكل الدقيق لمنحنى الضوء المرصود، مطابقةً الامتداد الأزرق العميق والاختلاط المعقد مع خط السيليكون.
وتشير النتائج إلى أن هذا الانزياح الأزرق الشديد ليس ناتجًا عن انفجار واحد معزول للغاز، ولا هو مجموعة من السحب العديدة المنفصلة وغير المرتبطة التي تتحرك بسرعات مختلفة. وبدلاً من ذلك، تشير التغييرات السلسة والمنظمة في معاملات النموذج إلى أن الغلاف الجوي الشمسي في هذه المنطقة يتصرف كتدفق مستمر ومتسارع. فالغاز يتحرك في تيار متماسك حيث تزدلاد السرعة تدريجيًا كلما نظرت إلى الأعلى، مما يخلق توزيعًا شبه مستمر للسرعات. ويتحدى هذا التفسير فكرة أن مثل هذه الأنماط المعقدة هي مجرد كومة فوضوية من الهياكل المستقلة؛ بل يشير بدلاً من ذلك إلى عمود بلازما عالي التنظيم ومتسارع بسرعة. ووجد الفريق أن إجمالي كمية الغاز المعنية كانت ضخمة، حيث كان العمق البصري أكبر بكثير مما يُرى عادة في الدراسات الأخرى للتوهجات الشمسية.
يسلط هذا الاكتشاف الضوء على قوة التحديث الجديد للجهاز، والذي سمح برصد سرعات كانت بعيدة عن المتناول سابقًا. وتؤكد الدراسة أن الأحداث الشمسية الأكثر طاقة يمكن أن تدفع غاز الكروموسفير إلى سرعات تقترب من 280 كيلومترًا في الثانية، مما يخلق توقيعات طيفية تمتد إلى ما وراء حدود الأجهزة القديمة. وبينما تظل الآلية الفيزيائية الدقيقة التي تقود هذا التسارع تحديدًا موضوعًا لمزيد من الدراسة، فإن النمذجة تقدم صورة واضحة للبنية الجوية المطلوبة لإنتاج هذا الرصد. ويبرهن هذا العمل على أن ما يبدو كخط واحد غريب في البيانات هو في الواقع البصمة الطيفية لتدفق شاسع ومستمر للمادة الشمسية، مما يفتح نافذة جديدة على الطبيعة العنيفة والديناميكية لغلاف نجمنا الجوي.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.