تكشف دراسة حديثة أن التوهجات الشمسية القوية يمكن أن تطلق جسيمات تصل حرارتها إلى 108 ملايين درجة فهرنهايت (60 مليون درجة مئوية)، وهو ما يمثل زيادة ملحوظة تقترب من ستة أضعاف التقديرات السابقة، مما يستدعي الحاجة لتحديث نماذج العواصف الشمسية ومساعدتنا في معالجة معضلة قديمة، إذ يمكن لهذه الانفجارات الهائلة، المعروفة بالتوهجات الشمسية، إرسال إشعاعات وجسيمات إلى الفضاء، مما يعرض رواد الفضاء للخطر ويتداخل أحيانًا مع الاتصالات والأقمار الصناعية، وقد تم نشر هذه النتائج في مجلة “رسائل مجلة الفيزياء الفلكية”.
نتائج مفاجئة من أبحاث التوهجات الشمسية
تحت إشراف الباحث ألكسندر راسل في جامعة سانت أندروز، أظهرت الأبحاث أن الذرات المشحونة (الأيونات) أثناء التوهجات الشمسية يمكن أن تسجل درجات حرارة أعلى بكثير من الإلكترونات المحيطة بها، من خلال استخدام التجارب والمحاكاة الحاسوبية لعملية إعادة الاتصال المغناطيسي، تم تقييم أن الإلكترونات تصل حرارتها إلى حوالي 10-15 مليون درجة مئوية، بينما يمكن أن تتجاوز درجات حرارة الأيونات 60 مليون درجة مئوية.
نتيجة لتأخر تبادل الحرارة بين الأيونات والإلكترونات لفترة دقائق، تبقى الأيونات الساخنة لفترة كافية لتغيير البصمات الطيفية للعناصر في ضوء التوهج، حيث تسبب الأيونات سريعة الحركة في توسيع الخطوط الطيفية بشكل طبيعي، وهو ما يفسر سبب ظهور هذه الخطوط بصورة أوسع من التوقعات النظرية.
مع إدراك الاختلاف الكبير في درجات الحرارة بين الأيونات والإلكترونات، يتأثر بشكل كبير قدرتنا على توقع طقس الفضاء، إذ أن النماذج التي تفترض درجة حرارة واحدة لجميع الجسيمات قد تقلل من قيمة طاقة التوهج، وقد أوصت الدراسة بمعالجة التوقعات المستقبلية بشكل منفصل للأيونات والإلكترونات لتحسين تحذيرات الأقمار الصناعية وشركات الطيران ورواد الفضاء.
يمكن أن توفر استراتيجية “درجات الحرارة المتعددة”، التي تم تطبيقها بالفعل في مجالات أخرى خاصة بالبلازما، مزيدًا من الوقت للمشغلين للاستعداد للعواصف الشمسية المحتملة، وستختبر هذه النظرية في مهمات المركبات الفضائية المستقبلية التي ستقيس درجات حرارة الأيونات في التوهجات بشكل مباشر.