یافته جدید: ستاره‌شناسان درباره ماهیت طوفان‌های خورشیدی عظیم در اشتباه بوده‌اند

دانشمندان به‌تازگی پی برده‌اند که شلیک‌های پی‌درپی و عظیم فعالیت‌های خورشیدی که با نام طوفان‌ خورشیدی یا تورنادوهای خورشیدی از آن یاد می‌شود، شبیه به گردبادهایی نیستند که ما در کره‌ی زمین می‌بینیم. با این حال می‌دانیم که این دو پدیده در مقیاس بزرگ شباهت‌های بسیاری هم دارند. واژه‌ی تورنادو (Tornado) در انگلیسی به‌ توده هوای به‌شدت متلاطم گفته می‌شود و معادل طوفان پیچنده یا پیچند را برای آن در بررسی‌های هواشناسی در نظر می‌گیرند. از طرفی باید اشاره کنیم که طوفان‌های ژئومغناطیسی با طوفان‌ها یا گردبادهای خورشیدی (Solar tornado) متفاوت‌اند.

اصطلاح تورنادوهای خورشیدی، توصیف‌کننده‌ی فوران‌های گازهایی است که از سطح خورشید پدیدار می‌شوند؛ اما بر اساس تجزیه‌وتحلیل جدیدی که روی ساختار آن‌ها انجام شده است، به‌ نظر می‌رسد که حرکت این چرخش‌ها به آن رویه‌ای نبوده است که ستاره‌شناسان همیشه تصور داشتند.

دستاوردهای یک پژوهش جدید درمورد این پدیده هفته‌ی گذشته درنشست نجوم و علوم فضایی اروپا (EWASS) در لیورپول ارائه شد تا به بیش از یک قرن برداشت دانشمندان درمورد آنچه بعدها به‌عنوانبرجستگی‌های گردبادی از آن یاد می‌شد، پایان دهد و سبب اصلاح آن شود. نویسنده‌ی سرپرست پژوهش، نیکلاس لابروس از دانشگاه گلاسکو، می‌گوید:

 آن‌ها با پایه‌های برجستگی‌های خورشیدی همبستگی دارند. این غلظت‌های دیدنی از پلاسمای سرد در تاج خورشیدی[بیرونی‌ترین لایه‌ی خورشید] به‌اندازه‌ای گرم است که می‌تواند به‌راحتی به‌ شکل ساختارهایی صورتی در تمام مدت‌زمان خورشیدگرفتگی دیده شود.

غبارهای برجسته‌ی گازی برخاسته از خورشید برای نخستین بار در سال ۱۸۶۸ شناسایی و رؤیت شدند. پس از آن زمان هم مشاهدات دانشمندان ما را به این سمت سوق داد که آن‌ها را به‌صورت طوفان‌های پلاسمایی بزرگ، عمودی و عمیقی تصور کنیم که از نظر ظاهری به تورنادوهای زمینی شباهت دارند.

این طوفان‌ها به‌اندازه‌ای بزرگ توصیف می‌شدند که بتوانند کل سیاره‌ی ما را چندین بار در طی زمان ببلعند و تا نصف مسافت بین زمین و ماه برسند.

تا اینکه چند سال پیش، تصاویر متحرک گرفته‌شده توسط رصدخانه‌ی دینامیک خورشیدی ناسا از این هیولاهای خورشیدی، به‌طور قطع نشان دادند که آن‌ها دارای یک ظاهر جادویی درخشان هستند که با سرعت زیادی به‌سمت فضای بیرون پرتاب می‌شوند. در تصویر زیر می‌توانید نمای کلی آنچه را که توصیف کردیم، مشاهده کنید.

مسئله این است که تصاویر یادشده کمی فراتر از صرفا یک سری عکس‌ دو‌بعدی هستند که این جریان‌های گازی را به یک نوار صاف و پیچنده تبدیل کنند. ستاره‌شناسان برای درک دقیق آنچه در پس این تصاویر خورشیدی نهفته است، از اثر داپلر برای اضافه کردن عنصر عمق به پدیده استفاده می‌کنند. این تاحدی شبیه همان فرآیند فیزیکی است که به ما کمک می‌کند باتوجه به تغییرات زیروبمی صدای آژیر، بفهمیم آیا منبع صدا در حال دورتر شدن است یا نزدیک‌تر شدن.

پژوهشگران در شماری از بررسی‌های اخیر، نقشه‌ی سه‌بعدی این ساختارها را ساختند و پی بردند که میدان‌های مغناطیسی و تفاوت در فشار گاز به چه شکل با پلاسمای کانال درمی‌آمیزند و به شکل گرفتن این جریان‌های بسیار گرم می‌انجامند.

از طرفی مشخص می‌شود که این گردبادها برخلاف ماهیت چرخان و جهت‌گیری به سمت بیرون از خورشید، در واقع حالت افقی دارند. آن‌ها حاوی توده‌های گازی با سرعت ۶۵ کیلومتربرثانیه در امتداد یک مسیر مغناطیسی با طول تقریبا ۸۰ هزار کیلومتر و تقریبا موازی با سطح هستند.

واقعیت این است که ما تا پیش از این بر حسب داده‌ها و شواهد موجود، اشتباه ساده‌ای صورت داده‌ایم. سردرگمی دانشمندان به‌ خاطر چشم‌انداز پهن از دنباله‌ی افقی پلاسمای گرفته‌شده از فضا رخ داده بود. لابروس می‌گوید:

اثر کلی شبیه به دنباله‌ای از یک هواپیما در آسمان ما است. هواپیما به‌طور افقی در ارتفاع ثابت حرکت می‌کند؛ اما ما می‌بینیم که از بالای سر ما طی مسیر می‌کند و به افق می‌رسد. با این حال می‌دانیم چنین روندی به‌معنی سقوط هواپیما در آن لحظه نیست!

برای یک تجسم بهتر، دلیل خطای ما در عمودی بودن این میدان‌های افقی پرتلاطم، به‌نوعی شبیه به‌ کاربرد همان حقه‌ای است که افراد در تصاویر و عکس‌های خودشان انجام می‌دهند و طوری در برابر دوربین قرار می‌گیرند که گویی برج کج پیزا را با دستشان نگه داشته‌اند. بیگیت اشمیدر از رصدخانه‌ی پاریس، می‌گوید:

شاید برای یک بار هم واقعیت از آنچه ما می‌بینیم، کمتر پیچیده باشد!

گردبادهای خورشیدی حیرت‌انگیز و ترسناک هستند؛ اما واقعیت این است که معمولا عواقب قابل ملاحظه‌ای برای ما ندارند. با این حال، هنگامی که یک توده غبار فوران کند، می‌تواند منجر به پدیده‌ای موسوم به هوای فضایی یا space weather شود. این پدیده به‌طور بالقوه می‌تواند به شبکه‌های ماهواره‌ای و ارتباطات روی زمین آسیب‌هایی وارد کند.

ما به‌طور فزاینده‌ای به تکنولوژی الکترونیکی حساس در ارتباطات و محاسبات خود وابسته‌تر می‌شویم. چنین وضعیتی یعنی هوای فضایی چیزی است که باید هرچه زودتر آن را مدیریت کنیم.

شاید طوفان‌های خورشیدی تهدید مستقیمی نباشند؛ اما دانستن بیشتر درمورد مکان وقوع آن در تلاطم پیچیده‌ی میدان‌های مغناطیسی، ممکن است به ما سرنخ هایی در زمینه‌ی پیش‌بینی و آماده شدن برای فوران‌های خطرناک بدهند.