تمكّن علماء الفلك، لأول مرة، من تحديد شكل الغلاف الشمسي، وهو الحد الذي يمثل نهاية تأثير الرياح الشمسية لنجمنا، في اكتشاف يمكن أن يساعد في فهم بيئة النظام الشمسي بشكل أفضل.
وقال عالم الفلك دان رايزنفيلد، من مختبر لوس ألاموس الوطني: "النماذج الفيزيائية وضعت نظرية لهذه الحدود لسنوات. ولكن هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها بالفعل من قياسها وعمل خريطة ثلاثية الأبعاد لها".
وتدفع الشمس باستمرار تيارا من الجسيمات المشحونة - رياح تفوق سرعة الصوت من البلازما المتأينة - إلى الفضاء. وفي نهاية المطاف، تفقد الرياح الشمسية قوتها عبر المسافة، بحيث لم تعد كافية لدفع ضغط الفضاء بين النجوم. وتسمى النقطة التي يحدث فيها ذلك، بالغلاف الشمسي.
(NASA/IBEX/Adler Planetarium)
ولا يحتوي الفضاء بين النجوم على قدر كبير من المواد، إلا أن هناك ما يكفي، لأنه يحتوي على كثافة منخفضة من الذرات، ورياح كونية تهب بين النجوم.
(Los Alamos National Laboratory)
واستخدم رايزنفيلد وفريقه بيانات من القمر الصناعي Interstellar Boundary Explorer (IBEX) التابع لناسا والذي يدور حول الأرض، وهو مرصد يقيس الجسيمات المتساقطة من الغلاف الشمسي، المنطقة الخارجية جدا من الغلاف الشمسي. وبعض هذه الجسيمات هي ما يسميه العلماء الذرات المحايدة النشطة أو ENAs. وتتولد عن طريق الاصطدامات بين الجسيمات من الرياح الشمسية والجسيمات من الرياح البينجمية، وتعتمد قوة إشارتها على قوة الرياح الشمسية في وقت الاصطدام.
وأوضح ريزنفيلد أن "إشارة الرياح الشمسية التي ترسلها الشمس تختلف من حيث القوة وتشكل نمطا فريدا. وسيرى IBEX النمط نفسه في إشارة ENA العائدة، بعد سنتين إلى ست سنوات، اعتمادا على طاقة ENA والاتجاه الذي ينظر إليه IBEX عبر الغلاف الشمسي. وهذا الفارق الزمني هو كيف وجدنا المسافة إلى منطقة مصدر ENA في اتجاه محدد".
واستخدم الفريق بيانات من دورة شمسية كاملة، من 2009 إلى 2019. وتعد الخريطة التي صُممت على هذا النحو تقريبية بعض الشيء، لكنها تكشف بالفعل عن أشياء مثيرة للاهتمام حول الغلاف الشمسي.
ونحن نعلم الآن، على سبيل المثال، أن شكله يشبه المذنب قليلا، مع ذيل يبلغ طوله 350 وحدة فلكية على الأقل (الحد الحالي لمدى IBEX).
وما تزال مهمة IBEX مستمرة حتى عام 2025 على الأقل. ومن المقرر أن يبدأ مسبار رسم الخرائط والتسارع بين النجوم في عام 2025، عند توقف IBEX.
ويأمل الفريق أن توفر البعثتان مزيدا من البيانات للمساعدة في تحسين شكل الغلاف الشمسي.
ونُشر البحث في strophysical Journal Supplement Series.
المصدر: ساينس ألرت
