باحثون في جامعة نيويورك أبوظبي يكتشفون حقائق جديدة في علم الذبذبات الشمسية

استخدم الباحثون تقنية جديدة تعتمد على الموجات الصوتية لدراسة باطن الشمس

خبر صحفي

 لجأ الباحثون في مركز علوم الفضاء في جامعة نيويورك أبوظبي بقيادة أستاذ الأبحاث المساعد شرافان هاناسوغي إلى رصد حركة السوائل تحت سطح الشمس من خلال الموجات الصوتية التي يتم توليدها على مستوى سطح الشمس وتنتشر داخلها ومن ثم تعود مرة أخرى على السطح. وتسمى عملية تصوير الجزء الداخلي من الشمس باستخدام الموجات الصوتية بعلم الذبذبات الشمسية (هيليوسيسمولوجي). وقد كشفت أبحاث الفريق عن أنماط غير متوقعة لحركة السوائل تتعارض مع المفاهيم والنظريات التقليدية التي نعرفها عن الشمس ونماذج المحاكاة.

ولا تزال ديناميكية ما يحدث تحت سطح الشمس لغزاً للعلماء على الرغم من مرور عقود منذ بداية رحلات استكشاف النظام الشمسي. وتساءل الباحثون عما إذا كانت عملية الحمل الحراري وهي العملية التي تتحرك خلالها السوائل لنقل الحرارة من باطن الشمس إلى خارجها، لها دور رئيسي في دفع الشمس للدوران حول نفسها.  ويصعب على العلماء رصد حركة السوائل كونها تحدث تحت سطح الشمس، كما لا يمكن محاكاة هذه الظاهرة في أي مختبر نظراً لقسوة ظروفها مثل ارتفاع الضغط والحرارة. 

ويقدم هاناسوغي وفريقه من خلال الدراسة التي نشرت في مجلة "ساينس أدفانسيز" العلمية بعنوان "اقتصار  نطاق اضطرابات الشمس على المناطق الاستوائية، وكبح وصول الاضطرابات على نطاق أوسع" نموذجاً جديداً يفسر علم الذبذبات الشمسية وينظر إلى دراسة حركة السوائل الداخلية في الشمس بشكلٍ مختلف عما نعرفه.  وبعد رصد البيانات الخاصة بحركة السوائل داخل الشمس، تم مقارنتها مع بيانات المحاكاة العددية المتوقعة حسب المفاهيم والنظريات السائدة لتفسير انتقال الحرارة من مركز الشمس إلى سطحها.

"إن فهمنا الحالي للشمس، المستمد من بيانات المحاكاة العددية، يظهر حركات سوائل مختلفة نوعياً عن البيانات التي حصلنا عليها من دراسات الموجات الزلزالية للشمس. لا زلنا نجهل الكثير عن طبيعة الشمس على الرغم من محاولاتنا العديدة لدراستها ورصد طبيعتها.  و من خلال دراستنا الجديدة، تمكنا من تحديد فجوات خاصة بفهمنا لعملية الحمل الحراري داخل الشمس، ما يمثل نقطة انطلاق جديدة تفتح المجال لعدد من التساؤلات والتحديات".

أستاذ الأبحاث المساعد شرافان هاناسوغي

أظهرت نتائج النموذج الجديد أنماطًا تختلف عن المحاكاة العددية المحددة مسبقاً، حيث أوضحت الدراسة أن حركة السوائل تتم على نطاق صغير ويقتصر وجودها فقط حول منطقة خط الاستواء، في حين أظهرت المحاكاة العددية أن حركة السوائل تكون على نطاق أوسع بعيداً عن خط الاستواء. وتعد هذه النتائج في غاية الأهمية لما لها من تأثير على تقديراتنا للطبيعة الديناميكية للعمليات الأساسية داخل الشمس.

تظهر هذه الصور تدفقات من الشمال والجنوب (الألواح اليسرى) واتجاهات الشرق والغرب (الألواح اليمنى). تم الحصول على بيانات الألواح العلوية من تحليلات ملاحظات الموجات الزلزالية للشمس، المسجلة بواسطة جهاز HMI المثبت على متن "مرصد ديناميكا الشمس" وهو قمر اصطناعي في الفضاء. أما الألواح السفلية مأخوذة من بيانات محاكاة عددية تظهر الشكل المتوقع لعملية الحمل الحراري داخل الشمس. وتشير المقارنة إلى أن الشمس لديها تفضيل لتوليد حركة السوائل على نطاق صغير والتي تقتصر على المناطق الاستوائية، في حين تشير المحاكاة العددية إلى أن حركة السوائل تحدث على نطاق أبعد من خط الاستواء. وتعد هذه النتائج في غاية الأهمية لما لها من تأثير على تقديراتنا للطبيعة الديناميكية للعمليات الأساسية داخل الشمس. حقوق الملكية والنشر: بإذن من مركز علوم الفضاء في جامعة نيويورك أبوظبي.

مكتب الشؤون العامة والاتصالات

يهدف مكتب الشؤون العامة والاتصالات في جامعة نيويورك أبوظبي إلى تعزيز التواصل والعلاقات مع الجمهور، بما في ذلك أعضاء وسائل الإعلام. يعمل مكتب الشؤون العامة والاتصالات بالتعاون الوثيق مع أعضاء هيئة التدريس والموظفين والإدارات في جميع أنحاء الجامعة، وينسق الهوية البصرية لجامعة نيويورك، ويساعد على مشاركة القصص حول طلاب جامعة نيويورك، وأعضاء هيئة التدريس، والفرص التعليمية.

تواصل معنا

فرح شما
مديرة الشؤون العامة والاتصالات
البريد الإلكتروني: farah.shamma@nyu.edu
ميسون مبارك
مديرة الشؤون العامة والاتصالات
البريد الإلكتروني: maisoon.mubarak@nyu.edu