الشمس يحكمها إيقاع صارم. يُظهر النشاط المغناطيسي للشمس تغيرات دورية، تبلغ ذروتها كل 11 عامًا تقريبًا. يتم تحديد سرعة هذا الإيقاع من خلال حلقتين عملاقتين لدوران البلازما، واحدة في كل نصف من الكرة الأرضية للنجم. بالقرب من السطح، تحمل تدفقات البلازما خطوط المجال من خط الاستواء إلى القطبين؛ وفي أعماق الشمس، تتدفق البلازما عائدة نحو خط الاستواء، لتشكل دورة تغطي نصف الكرة الأرضية بأكمله.
التفاصيل المهمة لهذا “الحزام الناقل المغناطيسي” لا تزال غير مفهومة جيدًا. قد تلعب العمليات الدقيقة في أقطاب الشمس دورًا مهمًا. ومن الأرض نراهم يمرون بزاوية؛ معظم المركبات الفضائية لديها قيود مماثلة.
وقال سامي سولانكي، مدير معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي (MPS): “لفهم الدورة المغناطيسية للشمس، نحن نفتقر إلى معرفة ما يحدث في أقطابها. يمكن للمسبار الشمسي سامي سولانكي، مدير معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي (MPS)، أن يوفر تلك القطعة المفقودة من اللغز”.
منذ فبراير 2020، يتحرك جهاز وكالة الفضاء الأوروبية هذا في مسارات بيضاوية طويلة حول نجمنا. وفي مارس/آذار من هذا العام، كانت هذه هي المرة الأولى التي يغادر فيها الطائرة التي تدور فيها الكواكب ومعظم المجسات الفضائية الأخرى حول الشمس. ومن مداره الذي يبلغ 17 درجة، يتمتع Solar Orbiter الآن برؤية أفضل للمناطق القطبية للنجم.
في دراسة جديدة نشرت في مجلة Astrophysical Journal Letters، تم الحصول على نتائج التحليل من أداة قياس الاستقطاب والهيليوسيزمية (PHI) بالإضافة إلى كاميرا الأشعة فوق البنفسجية (EUI) الموجودة على متن Solar Orbiter. بيانات الصحة العامة (PHI) اعتبارًا من 21 مارس من هذا العام؛ تغطي بيانات EUI الفترة من 16 إلى 24 مارس. وتوفر هذه القياسات معلومات حول اتجاه تدفق البلازما والمجالات المغناطيسية على السطح الشمسي.
وتكشف المعلومات التي تم الحصول عليها لأول مرة عن صورة أكثر دقة للجسيم الفائق وشبكة المجال المغناطيسي الشمسي في القطب الجنوبي. الجسيمات الفائقة هي خلايا بلازما ساخنة يبلغ حجمها ضعفي أو ثلاثة أضعاف حجم الأرض وتغطي سطح الشمس بكثافة. تعمل تياراتها السطحية الأفقية على “غسل” خطوط المجال المغناطيسي باتجاه حوافها، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة مجال مغناطيسي – شبكة مجال مغناطيسي قوية.
ولدهشتهم، وجد الباحثون أن المجال المغناطيسي كان ينجرف نحو القطبين بسرعة متوسطة تبلغ حوالي 10 إلى 20 مترًا في الثانية – تقريبًا بنفس السرعة عند خطوط العرض المنخفضة. أظهرت الدراسات السابقة المبنية على ملاحظات من مستوى مسير الشمس أن انجراف المجال المغناطيسي بالقرب من القطبين يكون أبطأ بكثير. توفر حركات الجسيمات الفائقة أدلة مهمة حول الدورة العالمية للبلازما والمجالات المغناطيسية على الشمس.
وقال رئيس فريق البحث في جامعة نيوزيلندا: “إن الجسيمات الفائقة الموجودة في القطبين تعمل كنوع من التتبع”. وقال إم بي إس لاكشمي براديب شيتا، المؤلف الأول للدراسة: “إنها تجعل المكون القطبي للدورة الشمسية العالمية مرئيًا لأول مرة منذ 11 عامًا”.
ويظل من غير الواضح ما إذا كان “الحزام الناقل المغناطيسي” للنجم لا يتباطأ بالفعل عند القطبين. تغطي البيانات التي تم الحصول عليها فترة قصيرة فقط من الدورة الشمسية بأكملها. وعلاوة على ذلك، مطلوب مراقبة أطول.