وتمثل الشمس أقوى مسرع للجسيمات في نظامنا الشمسي، حيث يمكنها تسريع الإلكترونات إلى سرعة تقترب من سرعة الضوء وإطلاقها إلى الفضاء. وتلعب هذه الجسيمات، المعروفة باسم “الإلكترونات الشمسية عالية الطاقة” (SEEs)، دورا محوريا في تشكيل البيئة الكونية.

وعلى مدى عقود، اشتبه العلماء في أن هذه الإلكترونات تنشأ من أنواع مختلفة من الانفجارات الشمسية، لكنهم لم يتمكنوا من ربط الأحداث الفضائية بمصادرها على الشمس بشكل واضح. 

ويوضح ألكسندر فارموث، المؤلف الرئيسي للدراسة من معهد لايبنيز للفيزياء الفلكية في بوتسدام: “لاحظنا انقساما واضحا بين الأحداث الجسيمية ‘المفاجئة’، حيث تنطلق هذه الإلكترونات عبر التوهجات الشمسية، والأحداث ‘التدريجية’ المرتبطة بالانبعاثات الكتلية الإكليلية (CME) التي تطلق تدفقا أوسع من الجسيمات على فترات زمنية أطول”.

وتمكن العلماء من تحقيق قفزة علمية غير مسبوقة بفضل الاقتراب الاستثنائي لمركبة “سولار أوربيتر” من الشمس. فقد تمكن المسبار – من خلال تحليقه على مسافة أقرب إلى الشمس من أي مركبة فضائية سابقة – من توجيه ثمانية من أجهزته العلمية العشرة لرصد أكثر من 300 حدث شمسي خلال الفترة بين تشرين الثاني 2020 وكانون الأول 2022.

وأتاح هذا الاقتراب الفريد للعلماء لأول مرة رصد الجسيمات الشمسية في حالتها “الأولية” المبكرة، ما مكنهم من تحديد زمن ومكان انبعاث هذه الجسيمات من الشمس بدقة غير مسبوقة. وقد مثل هذا الإنجاز نقطة تحول في فهمنا لسلوك الجسيمات عالية الطاقة المنبعثة من نجمنا الأقرب.

ويكشف فريدريك شولر، المؤلف المشارك في الدراسة: “إنها المرة الأولى التي نرى فيها بوضوح هذا الارتباط بين الإلكترونات عالية الطاقة في الفضاء وأحداثها المصدرية على الشمس”.

كما حللت الدراسة لغزا طويل الأمد حول لماذا تتأخر الإلكترونات في الظهور بعد الانفجارات الشمسية؟. ووفقا لزميلة البحث في وكالة الفضاء الأوروبية لورا رودريغيز-غارثيا: “اتضح أن هذا مرتبط جزئيا على الأقل بكيفية سفر الإلكترونات عبر الفضاء”.

ويمثل التمييز بين أنواع الإلكترونات الشمسية عالية الطاقة أهمية بالغة للتنبؤ بالطقس الفضائي. وترتبط الانبعاثات الكتلية الإكليلية بشكل خاص بموجات من الجسيمات عالية الطاقة التي يمكن أن تلحق الضرر بالأقمار الصناعية وتعطل الاتصالات وتعرض رواد الفضاء للخطر.

ويختتم دانييل مولر، العالم المشرف على المهمة في وكالة الفضاء الأوروبية: “ستساعدنا هذه المعرفة المستقاة من سولار أوربيتر في حماية المركبات الفضائية الأخرى مستقبلا، من خلال فهم أفضل للجسيمات عالية الطاقة القادمة من الشمس والتي تهدد رواد الفضاء والأقمار الصناعية”.

المصدر: interesting engineering