گرداب های ریز خورشید و سرنخ تازه از فوران های خورشیدی

نگاه کنید: خورشید یک گوی صاف و درخشان نیست. سطح آن با گرداب‌های ریز، هزاران گرداب، در تلاطم است؛ چرخش‌هایی روی سطح مرئی خورشید که شبیه جریان‌های پیچان روی دیگ در حال جوش دیده می‌شوند.

تصاویر تازه و با وضوح بالا از تلسکوپ خورشیدی دنیل کی. اینوی در هاوایی، پرده از پدیده‌ای برداشته‌اند که ۱۵۰ سال از دید اخترشناسان پنهان مانده بود. یک توالی زمان‌گریز، چیزی را ثبت کرده که پژوهشگران آن را نخستین شواهد مستقیم از وقوع ناپایداری کلوین-هلمهولتز روی خورشید می‌دانند. این اثر که نامش از لرد کلوین و هرمان فون هلمهولتز، فیزیک‌دانان قرن نوزدهم گرفته شده، زمانی رخ می‌دهد که لایه‌های پلاسما با سرعت‌های متفاوت از کنار هم می‌گذرند و به الگوهای مارپیچی و موج‌مانند پیچ می‌خورند.

این تصاویر، واضح‌ترین نماهایی هستند که تاکنون از فوتوسفر، یعنی پوسته مرئی خورشید، ثبت شده‌اند. آن‌ها ده‌ها گرداب فشرده را نشان می‌دهند که در امتداد مرزهای نواحی مغناطیسی گرد می‌آیند و اغلب با رگه‌های باریک و تیره‌ای همراه هستند که به آن‌ها شیارک گفته می‌شود. شفافیت این تلسکوپ شگفت‌انگیز است: ساختارهایی با پهنایی تنها چند ده مایل آشکار می‌شوند و به دانشمندان امکان می‌دهند رفتاری را ببینند که تلسکوپ‌های قدیمی‌تر آن را به صورت حرکتی هموار و محو نشان می‌دادند.

پژوهشگران به تصاویر چشمگیر بسنده نکردند. آن‌ها شبیه‌سازی‌های دقیق مگنتوهیدرودینامیکی از فوتوسفر اجرا کردند و آن‌ها را فریم به فریم با داده‌های رصدی سنجیدند. تطابق به شکل عجیبی دقیق بود؛ حتی فاصله میان گرداب‌ها با مدل‌ها هم‌خوانی داشت و همین موضوع اطمینان بالایی ایجاد می‌کند که این ناپایداری واقعا هنگام وقوع روی ستاره ما ثبت شده است.

این گرداب‌های ریز شاید یکی از موتورهای کلیدی پشت خشن‌ترین فوران‌های خورشید باشند.

چرا این موضوع اهمیت دارد؟ چون این چرخش‌های کوچک می‌توانند خطوط میدان مغناطیسی خورشید را تاب دهند و در هم ببافند و به‌تدریج انرژی مغناطیسی را ذخیره و سپس آزاد کنند. این فرایند می‌تواند یکی از عوامل محتمل در شکل‌گیری شراره‌های خورشیدی و فوران‌های جرم تاجی باشد؛ رویدادهایی که قادرند ذرات باردار را به سوی زمین پرتاب کنند و ماهواره‌ها و شبکه‌های برق را مختل سازند.

توماس ریمه‌له، دانشمند ارشد فناوری در تلسکوپ خورشیدی دنیل کی. اینوی، می‌گوید این کشف سرنخ‌های مهمی درباره شیوه حرکت انرژی در خورشید و چگونگی گرم شدن جو بیرونی آن به دست می‌دهد. شناخت بهتر این دینامیک‌های مقیاس‌ریز، مدل‌های فعالیت خورشیدی را دقیق‌تر می‌کند و در نهایت، پیش‌بینی آب‌وهوای فضایی را بهبود می‌بخشد.

خورشید هنوز پر از شگفتی است. اکنون با تلسکوپ‌هایی که توان دیدن کوچک‌ترین چرخش‌ها را دارند، اخترشناسان سرانجام در حال خواندن ردنوشته‌های ظریفی هستند که خلق‌وخوی این ستاره را شکل می‌دهند؛ هر بار با یک گرداب.