علت دمای زیاد تاج خورشیدی

فعالیت خورشید تا چند سال آینده به اوج خود می‌رسد و اخترشناسان در پی آن هستند تا بتوانند فوران‌های شدید تاجی خورشید را که برای زمین خطرناک هستند، پیش‌بینی کنند.
در طی چند سال آینده تعداد شراره‌ها و فوران‌های خورشیدی که فوران‌های تاج خورشیدی (CME)، خوانده می‌شوند افزایش یافته و در 2011 یا 2012 به حداکثر می‌رسد. این فوران‌ها می‌توانند به زمین برسند و در ارتباطات،‌ فعالیت ماهواره‌ها و حتی شبکه‌های انتقال نیرو اختلال ایجاد کنند. دانشمندان سعی دارند با شناخت ساز و کارهای کنترل کننده فوران‌ها‌، آنها را پیش‌بینی کنند.
به گزارش واحد خبر مرکز مطالعات و پژوهش هاى فلکى ـ نجومى به نقل از سایت "cfa.harvard.edu" ، ستاره‌شناسان از زمانی که گالیله،‌ “فابریسیوس”(Fabricius) و “شینر” (Scheiner) در سال 1611 لکه‌های خورشیدی را کشف کردند، پیوسته سعی در مطالعه سطح خورشید داشته‌اند اما همواره نوسانات جو زمین در طول روز مانع دیدن جزییات ریز سطح خورشید بوده است.
آخرین پیشرفت‌ها در زمینه شناخت خورشید به کمک فضاپیمای “هینود” (Hinode) حاصل شده است. هینود یک فضاپیمای ژاپنی است که از شهریور 1385 شروع به کار نموده است و با استفاده از سه تلسکوپ، در محدوده طول موجهای مریی،‌ فرابنفش و x به تصویر برداری از سطح خورشید می‌پردازد.
یکی از مهم‌ترین رازهای خورشید این است که چگونه تاج خورشید داغ می‌شود و داغ می‌ماند. تاج خورشید بیرونی‌ترین لایه جو خورشید است که حرارت آن میلیون‌ها درجه است. درحالیکه حرارت نورسپهر (photosphere) تنها 5780 درجه کلوین است.
به گفته دانشمندان، امواج “آلفین” (Alfven) و اتصال مجدد مغناطیسی دو سازوکار مهم در گرم کردن تاج خورشید هستند.
مشاهدات نشان می‌دهد که گاهی میدان‌های مغناطیسی همجوار، با یکدیگر آمیخته شده و در قالب ترکیب‌بندی جدیدی در می‌آیند. در این فرآیند که اتصال مجدد مغناطیسی گفته می‌شود،‌ خطوط نیرو با جهت‌ متضاد با یکدیگر برخورد کرده و در قالب جت‌های پرتو x و فورانهای خورشیدی انرژی آزاد می‌کنند.
جت‌های پرتو x،‌ انفجارهای کوچکی هستند که نسبت به انواع قویترشان، CME ها، سطح انرژی کمتری دارند و تعدادشان بیشتر است. جت‌های کوچک پرتو x انرژی معادل هزاران بمب اتمی دارند و می‌توانند مواد را با سرعت 2.3 میلیون کیلومتر بر ساعت به فضا پرتاب کنند. انرژی CMEها هزار بار بیشتر است و می‌توانند مواد را با سرعت 6.9 میلیون کیلومتر بر ساعت به فضا پرتاب کنند. این مواد ظرف تنها 15 ساعت به زمین می‌رسند و زمین و میدان مغناطیسی آن را متاثر می‌کنند. دانشمندان یک مدل جدید اتصال مجدد مغناطیسی یافته‌اند که در طی آن،‌ خطوط نیرو به جای شکستن و متصل شدن،‌ در عرض یکدیگر می‌لغزند.
امواج آلفین،‌ امواج خاصی در میدان مغناطیسی خورشید هستند که باعث داغ شدن تاج خورشید می‌شوند. این امواج هنگامی که حرکات همرفتی و امواج فشاری، میدان مغناطیسی را به اطراف هل می‌دهند یا زمانی که یک فرآیند دینامیکی سبب تغییر شکل یا اتصال مجدد میدان‌های مغناطیسی ‌شود، ‌تولید می‌شوند. اگرچه شواهدی بر ضد ایده امواج آلفین وجود دارد اما دانشمندان با استفاده از داده‌‌های هینود موفق شدند مستقیما آنها را در لایه‌های پایینی جو خورشید مشاهده کنند.
مطالعه داده‌های پرتو x هینود نشان می‌دهد که در امتداد خطوط نیروی میدان مغناطیسی باز در قسمت‌های فوقانی تاج خورشید، پلاسمای (گاز باردار شده) داغ به بیرون جریان می‌یابد که می‌تواند منبعی برای بادهای خورشیدی باشد. بادهای خورشیدی جریانی از پلاسما هستند که در همه جهات از خورشید به بیرون جاری می‌شوند. اندازه گیری نرخ انتقال انرژی امواج آلفین نشان می‌دهد که آنها برای پرتاب کردن ذرات باد خورشیدی به درون منظومه خورشیدی انرژی کافی دارند. همچنین‌،‌ جت‌های پرتو x نیز پلاسما را در درون فضا به پیش می‌رانند.
به گفته‌ی دانشمندان،‌ رابطه روشنی میان اتصال مجدد مغناطیسی و تشکیل امواج آلفین در جت‌های پرتو x وجود دارد. آنها با زیر نظر گرفتن قطب‌های خورشید و مشاهده به طور متوسط 240 جت پرتو x در روز به این نتیجه رسیدند که اتصال مجدد مغناطیسی مکررا رخ می‌دهد و امواج آلفین تولید می‌کند و انرژی پلاسما را در جت‌های پرتو x تقویت می‌کند. ارتباط تعداد زیاد جت‌ها با سرعت پلاسمای جاری به درون منظومه خورشیدی این ایده را تقویت می‌کند که جت‌های پرتو x برای بادهای خورشیدی پر سرعت نقش نیروی پیشران را ایفا می‌کنند. دانشمندان امیدوارند با مطالعه جت‌های پرتو x به درک بیشتری از انفجارهای خورشیدی و CMEها دست یابند.