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.
“لكي نفهم الدورة المغناطيسية للشمس، فإننا نفتقر إلى المعرفة حول ما يحدث في قطبيها. المدار الشمسي وقال سامي سولانكي، مدير معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي (MPS)، إن هذا يمكن أن يوفر القطعة المفقودة من اللغز.
منذ فبراير 2020، يتحرك جهاز وكالة الفضاء الأوروبية هذا في مسارات بيضاوية طويلة حول نجمنا. في مارس من هذا العام هذه هي المرة الأولى له يترك المستوى الذي تدور فيه الكواكب ومعظم المجسات الفضائية الأخرى حول الشمس. ومن مداره الذي يبلغ 17 درجة، يتمتع Solar Orbiter الآن برؤية أفضل للمناطق القطبية للنجم.
وفي دراسة جديدة في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية النتائج التحليلية 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 شيكاغو: “إن الجسيمات الفائقة الموجودة في القطبين تعمل كنوع من التتبع”. “إنها تجعل المكون القطبي للدورة الشمسية العالمية مرئيًا لأول مرة منذ 11 عامًا.” MPS لاكشمي براديب شيتا، المؤلف الأول للدراسة.
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.