أكثر الصور تفصيلاً لسطح الشمس

تُظهر الصور الأولى التي تم نشرها حديثًا من التلسكوب الشمسي دانيال سي إينو ، التابع لمؤسسة العلوم الوطنية ( NSF ) ، تفاصيل فريدة على سطح الشمس وتعرض نتيجة الاختبار المذهلة من هذا التلسكوب الشمسي الرائع الذي يبلغ طوله 4 أمتار. إن تلسكوب إينوي الشمسي ( DKIST ) في الجزء العلوي من بركان هاليكالا ، في جزيرة ماوي في هاواي ، سوف يستهل حقبة جديدة من علوم الطاقة الشمسية ويخطو خطوة إلى الأمام في فهم الشمس وتأثيرها على كوكبنا.


_{صورة السطح الشمسي بأعلى دقة حتى الآن}

يمكن أن يؤثر النشاط على الشمس ، الذي يسمى "طقس الفضاء" ، على جميع أنواع الأنظمة على الأرض. يمكن أن تؤثر "الانفجارات" المغناطيسية في الشمس سلبًا على تشغيل النقل الجوي ، وتؤثر سلبًا على اتصالات الأقمار الصناعية ، وتؤدي إلى تعطل الشبكات الكهربائية ، مما يتسبب في انقطاع الكهرباء لفترات طويلة ، وكذلك تعطيل نظام تحديد المواقع العالمي.

_{الرسوم المتحركة لأحداث 10 دقائق في منطقة صغيرة من الشمس}

تظهر الصور الأولى من تلسكوب Inoue الشمسي صورة مقربة لسطح الشمس ، مما سيساعد العلماء على دراسته بالتفصيل. تظهر الصور صورة للبلازما "المغلية" المضطربة التي تغطي الشمس بأكملها. تعتبر الهياكل المتقابلة - كل منها بحجم ولاية تكساس (أو ، على سبيل المثال ، منطقة تشوكوتكا ذاتية الحكم في روسيا) - علامة على تدفقات شديدة تحمل الحرارة من داخل الشمس إلى سطحها. ترتفع هذه البلازما الشمسية الساخنة في المراكز المضيئة "للخلايا" ، ثم تبرد ، ثم تنخفض تحت السطح في منطقة العصابات المظلمة نتيجة لعملية تعرف باسم الحمل الحراري. في هذه الخطوط المظلمة ، نرى أيضًا علامات نقاط صغيرة ومشرقة للمجالات المغناطيسية. يعتقد العلماء أن هذه النقاط المضيئة لم يسبق رؤيتها بهذا الوضوح ، الطاقة المباشرة إلى الطبقات الخارجية للغلاف الشمسي ،دعا التاج. يمكن أن تكون هذه النقاط المضيئة أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل درجة حرارة الهالة الشمسية أكثر من مليون درجة.




قالت فرانس كوردوبا ، مديرة NSF ، " _{يمكنك أن ترى تفاصيل صغيرة بحجم جزيرة مانهاتن (إنها أصغر من المنطقة المركزية لموسكو)} - منذ أن بدأ NSF العمل على هذا التلسكوب الأرضي ، كنا نتطلع إلى الصور الأولى ،" الآن يمكننا مشاركة هذه صور شمسنا ، وهي الأكثر تفصيلاً حتى الآن. سيكون تلسكوب Inoue الشمسي قادرًا على إنشاء خرائط المجال المغناطيسي في الاكليل الشمسي ، حيث توجد "الانفجارات" الشمسية التي يمكن أن تؤثر على الحياة الأرضية. هذا التلسكوب سيحسن فهمنا لما يحركه "طقس الفضاء" ، ويساعدنا في النهاية على التنبؤ بشكل أفضل بالعواصف الشمسية.

تمديد المعرفة

الشمس هي أقرب نجم لنا ، مفاعل نووي حراري عملاق يحرق حوالي 5 ملايين طن من وقود الهيدروجين كل ثانية. لقد كانت تفعل ذلك منذ حوالي 5 مليارات سنة وستستمر لمدة 4.5 مليار سنة أخرى. كل هذه الطاقة تشع في الفضاء في جميع الاتجاهات ، والجزء الصغير الذي يضرب الأرض يجعل حياتنا ممكنة. في الخمسينات ، وجد العلماء أن الرياح الشمسية تهب من الشمس إلى حواف النظام الشمسي. كما استنتجوا أولاً أننا نعيش في جو هذا النجم. لكن العديد من العمليات الأكثر أهمية في الشمس لا تزال تربك العلماء.

قال مات ماونتن ، رئيس اتحاد الجامعات لدراسة الفلك ، الذي يتحكم في تلسكوب إينوي الشمسي: "على الأرض ، يمكننا أن نتنبأ بدقة ما إذا كانت ستمطر في أي مكان في العالم ، وأن عصر" طقس الفضاء "لم يحن بعد." التوقعات هي 50 سنة وراء الأرض ، إن لم يكن أكثر. نحتاج إلى فهم الفيزياء الكامنة وراء "طقس الفضاء" ، وهي تبدأ في الشمس ، والتي سيدرسها تلسكوب إينوي الشمسي على مدى العقود المقبلة.

تحرك حركات البلازما الشمسية باستمرار وتشوش المجالات المغناطيسية الشمسية. يمكن أن تؤدي الحقول المغناطيسية الملتوية إلى عواصف شمسية يمكن أن تؤثر سلبًا على أسلوب حياتنا الحديث المعتمد على التكنولوجيا. خلال الإعصار إيرما في عام 2017 ، أفادت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي أن حدثًا لمرة واحدة في "طقس الفضاء" قطع الاتصال اللاسلكي الذي تستخدمه خدمات الاستجابة الأولية ، والقنوات الجوية والبحرية ، لمدة ثماني ساعات في اليوم الذي ضرب فيه الإعصار تحطمت على الشاطئ.

أخيرًا ، تعد دقة الصورة لهذه العناصر المغناطيسية الدقيقة أمرًا أساسيًا ، مما يجعل تلسكوب Inoue الشمسي فريدًا. يمكنه قياس وتمييز المجال المغناطيسي للشمس بمزيد من التفصيل أكثر من أي وقت مضى ، وتحديد أسباب النشاط الشمسي الضار المحتمل.

قال توماس ريميل ، مدير تلسكوب إينوي الشمسي: "كل شيء يتعلق بالمجال المغناطيسي. لحل أكبر أسرار الشمس ، يجب ألا نرى بوضوح هذه الهياكل الصغيرة على مسافة 93 مليون ميل (150 مليون كيلومتر تقريبًا) ، ولكن بدقة بالغة قياس قوة المجال المغناطيسي ، والاتجاه بالقرب من السطح ، وكذلك تتبع المجال الذي يمتد إلى الاكليل - الغلاف الجوي للشمس.

إن الفهم الأفضل لأسباب الكوارث المحتملة سيمكن الحكومات والمرافق العامة من الاستعداد بشكل أفضل للأحداث المستقبلية الحتمية التي تعتمد على "طقس الفضاء". يُتوقع استلام إخطار بالتأثيرات المحتملة قبل الحدث بـ 48 ساعة بدلاً من المعيار الحالي ، وهو حوالي 48 دقيقة. سيعطي هذا مزيدًا من الوقت لضمان سلامة شبكات الطاقة والبنية التحتية الحيوية ، بالإضافة إلى وضع الأقمار الصناعية في الوضع الآمن.

هندسة

لتحقيق النتائج التي تم الحصول عليها ، يتطلب هذا التلسكوب العديد من الأساليب الهامة الجديدة لتصميمه وبنائه. يجمع مرصد Inoue الشمسي بواسطة المرصد الوطني للطاقة الشمسية ويديره اتحاد الجامعات لأبحاث علم الفلك ( AURA ) ، ويجمع بين المرآة التي يبلغ ارتفاعها 13 قدمًا (4 أمتار) - وهي الأكبر في العالم بالنسبة إلى التلسكوب الشمسي - مع ظروف عرض غير مسبوقة على قمة بركان هاليكال ​​، على ارتفاع 10000 قدم (أكثر من 3000 متر).


_{مرصد هاليكالا - أكرم كانلي}

يؤدي تركيز 13 كيلووات من الطاقة الشمسية إلى توليد كمية هائلة من الحرارة التي يجب الاحتفاظ بها أو إزالتها. يوفر نظام التبريد المتخصص الحماية الحرارية اللازمة للتلسكوب وبصرياته. يقوم أكثر من سبعة أميال من خطوط الأنابيب بتوزيع سائل التبريد في جميع أنحاء المرصد ، ويتم تبريده جزئيًا بالجليد الذي يتم إنشاؤه في الموقع ليلاً.


_{دانيال سي إينو تلسكوب شمسي}

القبة التي تغطي التلسكوب مغطاة بألواح تبريد رقيقة تثبت درجة الحرارة حول التلسكوب ، والتي يتم تسهيلها بواسطة الستائر داخل القبة ، مما يوفر الظل ودوران الهواء. يمنع "سدادة الحرارة" (معدن مبرد بالماء عالي التقنية على شكل دونات) معظم الطاقة الشمسية من المرآة الرئيسية ، مما يسمح للعلماء بدراسة مناطق معينة من الشمس بوضوح غير مسبوق.

يستخدم التلسكوب أيضًا البصريات التكيفية الحديثة للتعويض عن التشوهات الناتجة عن الغلاف الجوي للأرض. يقلل تصميم البصريات (وضع المرآة "خارج المحور" من الضوء المتناثر الساطع لتحسين الرؤية ويكمله نظام حديث للغاية لتركيز التلسكوب بدقة وإزالة التشوهات الناتجة عن الغلاف الجوي للأرض. هذا النظام ، المستخدم لدراسة الشمس ، هو الأكثر تقدمًا حتى الآن.

قال ريميل: "مع أكبر فتحة بين التلسكوبات الشمسية ، وتصميم فريد وأدوات حديثة ، سيكون التلسكوب الشمسي Inoue قادرًا على إجراء القياسات الأكثر تعقيدًا لمؤشرات الشمس المختلفة لأول مرة ، بعد أكثر من 20 عامًا من العمل من قبل فريق كبير بتصميم وإنشاء مرصد شمسي رائد. البحث ، نحن قريبون من خط النهاية. أنا متحمس جدًا لأنني أستطيع أن ألاحظ مع هذا التلسكوب المذهل البقع الشمسية الأولى من الدورة الشمسية الجديدة التي ظهرت للتو.

عصر جديد لعلم الفلك الشمسي

سيعمل تلسكوب Inoue الشمسي الأرضي الجديد مع أجهزة المراقبة الشمسية المحمولة في الفضاء مثل المسبار الشمسي ( Parker ) - NASA (الموجود حاليًا في مدار حول الشمس) و Solar Orbiter ( SolO ) - ESA / NASA (سيتم إطلاقه قريبًا). ستعمل مشاريع مراقبة الطاقة الشمسية الثلاثة هذه على توسيع نطاق أبحاثها وتحسين قدرة العلماء على التنبؤ "بطقس الفضاء".

قال فالنتين بيليت ، مدير مرصد NSF الوطني للطاقة الشمسية ، "إن هذا وقت مثير بالنسبة لفيزيائي شمسي ، وسوف يوفر تلسكوب إينوي الشمسي الاستشعار عن بُعد للطبقات الخارجية للشمس والعمليات المغناطيسية التي تحدث فيها. تمتد هذه العمليات إلى النظام الشمسي ، حيث ستقوم مهمتا المسبار الشمسي و Solar Orbiter بقياس آثارها. بشكل عام ، إنها أدوات متعددة الوظائف حقًا لفهم كيفية ارتباط النجوم وكواكبها المغناطيسية.

قال ديفيد بوبولز ، مدير البرنامج في قسم العلوم الفلكية في NSF ، الذي يشرف على بناء وتشغيل المرفق: "هذه اللقطات الأولى ليست سوى البداية" ، وسيواصل فريق من العلماء والمهندسين والفنيين من تلسكوب Inoue اختباره ووضعه في الأشهر الستة المقبلة. عملية لإعداد التلسكوب لاستخدامها من قبل المجتمع العلمي الدولي في مجال الطاقة الشمسية. سيجمع تلسكوب Inoue Solar المزيد من المعلومات حول شمسنا خلال السنوات الخمس الأولى من وجوده أكثر من جميع البيانات الشمسية التي تم جمعها منذ أن أرسل Galileo تلسكوبه إلى الشمس لأول مرة في 1612.


_{في هذه اللقطة ، مأخوذة على طول موجة 789 نانومتر (نانومتر) ، لأول مرة نرى أجسامًا بقياس 18 ميلًا (30 كم) لكل بكسل.}

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/