نخستین روش مبتنی بر فیزیک برای پیش بینی شراره های خورشیدی ارائه شد - دوست بلاگ

شراره های خورشیدی، انفجارهای ناگهانی و قوی پرتوهای الکترومغناطیسی را از سطح و جو خورشید منتشر می نمایند و ذرات پرانرژی پلاسما را در فضای میان سیاره ای پراکنده می سازند.

از آنجا که شراره های عظیم خورشیدی می توانند باعث ایجاد اختلالات شدید آب وهوای فضایی شوند که بر روی زمین اثر می گذارد، برای کاهش این آثار احتیاج به پیش بینی آن ها است. با این وجود به دلیل آنکه مکانیزم شروع شراره ها تعیین نیست، تا به امروز بیشتر روش های پیش بینی بر روش های تجربی متکی بوده اند.

• انتشار اولین نتایج علمی ماموریت کاوشگر خورشیدی پارکر

به تازگی یک تیم پژوهشی به سرپرستی پروفسور کانیا کوزانو (Kanya Kusano) که مدیر مؤسسه تحقیقات زیست محیطی فضا-زمین دانشگاه ناگویا است، پیروز به ساخت نخستین مدل مبتنی بر فیزیک شدند که می تواند شراره های عظیم خورشیدی قریب الوقوع را با دقت پیش بینی کند. این مقاله 31 جولای (10 مرداد) در ژورنال Science منتشر شده است.

روش تازه پیش بینی شراره های خورشیدی به نام طرح کاپا (Kapa Scheme) مبتنی بر نظریه ناپایداری قوس دوگانه (Double-Arc Instability) است. یک ناپایداری مگنتوهیدرودینامیکی (MHD) که با اتصال مجدد مغناطیسی ایجاد می گردد.

پژوهشگران فرض کردند که اتصال مجدد در مقیاس کوچک خطوط میدان مغناطیسی می تواند یک قوس دوگانه (m شکل) ایجاد کند و شروع یک شراره خورشیدی باشد.

طرح کاپا می تواند پیش بینی کند که چگونه یک اتصال مغناطیسی کوچک می تواند باعث ایجاد شعله ای عظیم و وقوع شراره های خورشیدی گردد.

این مدل پیش بینی بر روی حدود 200 ناحیه فعال در طول چرخه خورشیدی 24 از سال 2008 تا 2019 با استفاده از داده های به دست آمده توسط ماهواره رصدخانه پویایی شناسی خورشید ناسا (SDO) مورد آزمایش نهاده شد.

نشان داده شده است که در عین وجود چند استثنا، طرح کاپا قریب الوقوع ترین شراره های خورشیدی را به همراه مکان دقیق آن ها پیش بینی می نماید.

پژوهشگران همچنین دریافتند که یک پارامتر جدید به نام چگالی شار پیچش مغناطیسی نزدیک به یک خط وارونگی قطب های مغناطیسی (PIL) در سطح خورشید (جایی که قطب های مغناطیسی خورشید تغییر می نماید)، تعیین می نماید که شراره ها چه زمانی و در کجا رخ می دهند و احتمالا چه اندازه عظیم هستند.

روش های پیش بینی قبلی بر روابط تجربی پایدار بود که در آن پیش بینی های روز گذشته بر روی پیش بینی روزهای آینده نیز اثر می گذاشت؛ حتی اگر فعالیت شراره خورشیدی تغییر می کرد. در مقابل، طرح کاپا شراره های عظیم را به یاری یک رویکرد مبتنی بر فیزیک پیش بینی می نماید که مستقل از فعالیت قبلی شراره هاست.

اگرچه هنوز فعالیت های زیادی برای اجرای این طرح در پیش بینی عملیاتی زنده باید انجام گردد، اما این مطالعه نشان می دهد که رویکرد مبتنی بر فیزیک می تواند راه های تازه ای را برای پژوهش های پیش بینی شراره های خورشیدی باز کند.

عکس کاور: تصویری از یک شراره خورشیدی عظیم

Credit: NASA

منبع: SciTechDaily

ایرانیرو: ایرانیرو: سفر به زیباترین شهرهای ایران، تبریز، مشهد، اصفهان، شیراز، یزد

dorezamin.com: دور زمین: آشنایی با زیبایی های دنیا در مجله گردشگری

بانیما: قدرت گرفته از سیستم مدیریت محتوای بانیما