على الرغم من أنه يزيد عمره عن 40 عامًا ، فإن تلسكوب Dunn Solar في Sunspot ، نيو مكسيكو ، لن ينظر في التقاعد المبكر. يوفر FIRS تغطية طيفية متزامنة عند الأطوال الموجية المرئية والأشعة تحت الحمراء من خلال استخدام مطياف فريد ثنائي التسليح. من خلال استخدام البصريات التكيفية للتغلب على ظروف "الرؤية" الجوية ، استعان الفريق بسبع مناطق نشطة في الشمس - واحدة في عام 2001 وست مناطق خلال ديسمبر 2010 إلى ديسمبر 2011 - مع تلاشي دورة Sunspot 23. تحتوي عينة البقع الشمسية الكاملة على 56 ملاحظة من 23 منطقة نشطة مختلفة ... وأظهرت أن الهيدروجين قد يعمل كنوع من أجهزة تبديد الطاقة التي تساعد الشمس في الحصول على قبضة مغناطيسية على بقعها.
"نعتقد أن الهيدروجين الجزيئي يلعب دورًا مهمًا في تكوين البقع الشمسية وتطورها" ، قالت الدكتورة سارة جايجلي ، خريجة جامعة هاواي الأخيرة في مانوا ، التي شكلت أبحاث الدكتوراه عنصرًا رئيسيًا في النتائج الجديدة. أجرت البحث مع الدكاترة. Haosheng Lin ، أيضًا من جامعة هاواي في مانوا ، وهان Uitenbroek من المرصد الشمسي الوطني في Sunspot ، NM. جايجلي الآن باحث ما بعد الدكتوراه في المجموعة الشمسية بجامعة ولاية مونتانا. تم نشر عملهم في 1 فبراير 2012 ، عدد المجلة الفيزيائية الفلكية.
ليس من الضروري أن تكون فيزيائيًا شمسيًا لتعرف عن دورة الشمس التي تستغرق 11 عامًا ، أو لفهم كيف أن البقع الشمسية هي مناطق أكثر برودة ذات مغناطيسية شديدة. صدق أو لا تصدق ، حتى المحترفون ليسوا متأكدين تمامًا من كيفية عمل جميع الآليات ... خاصة تلك التي تسبب مناطق تشكل البقع الشمسية التي تؤخر حركات الحمل الحراري العادية. من الأشياء التي تعلمناها ، ترتبط درجة الحرارة الداخلية للبقعة بقوة المجال المغناطيسي - مع ارتفاع حاد مع برودة درجة الحرارة. وكتبت جايجلي وزملاؤها "هذه النتيجة محيرة". إنه يتضمن بعض الآليات غير المكتشفة داخل البقعة.
إحدى النظريات هي أن ذرات الهيدروجين التي تتحد مع جزيئات الهيدروجين قد تكون مسؤولة. بالنسبة لشمسنا ، فإن غالبية الهيدروجين ذرات مؤينة لأن متوسط درجة حرارة السطح يتم تقييمه عند 5780 كلفن (9944 درجة فهرنهايت). ومع ذلك ، نظرًا لأن سول يعتبر "نجمًا باردًا" ، فقد وجد الباحثون مؤشرات على جزيئات العناصر الثقيلة في الطيف الشمسي - بما في ذلك بخار الماء المدهش. قد يثبت هذا النوع من النتائج أن المناطق الشامة يمكن أن تسمح لجزيئات الهيدروجين بالاندماج في الطبقات السطحية - وهو توقع بنسبة 5 ٪ قدمه الأستاذ الراحل بير إي مالتبي وزملاؤه في جامعة أوسلو. يمكن أن يتسبب هذا النوع من التحول في تغييرات ديناميكية جذرية حيث يتعلق الأمر بضغط الغاز.
وكتب جايجلي: "قد يكون لتكوين جزء كبير من الجزيئات تأثيرات مهمة على الخصائص الديناميكية الحرارية للغلاف الشمسي وفيزياء البقع الشمسية".
مع تجاوز القياسات المباشرة قدراتنا الحالية ، قام الفريق بعد ذلك بقياس وكيل - جذر الهيدروكسيل المصنوع من ذرة واحدة من كل من الهيدروجين والأكسجين (OH). وفقًا للمرصد الشمسي الوطني ، "ينفصل OH (ينكسر في الذرات) عند درجة حرارة أقل قليلاً من H2 ، مما يعني أن H2 يمكن أن يتشكل أيضًا في المناطق التي يوجد بها OH. بالمصادفة ، أحد خطوطها الطيفية بالأشعة تحت الحمراء هو 1565.2 نانومتر ، تقريبًا نفس خط 1565 نانومتر من الحديد ، المستخدم لقياس المغناطيسية في مكان واحد وتم تصميم أحد الخطوط FIRS للمراقبة. "
من خلال الجمع بين كل من البيانات القديمة والجديدة ، قام الفريق بقياس المجالات المغناطيسية عبر البقع الشمسية ، وكثافة OH داخل البقع ، بالحكم على تركيزات H2. وعلق جايجلي قائلاً: "وجدنا دليلاً على أن كميات كبيرة من جزيئات الهيدروجين تتشكل في البقع الشمسية التي يمكنها الحفاظ على المجالات المغناطيسية أقوى من 2500 غاوس". وقالت أيضا أن وجودها يؤدي إلى تكثيف "هارب" مؤقت للمجال المغناطيسي.
بالنسبة لتشريح البقع الشمسية ، يتدفق التدفق المغناطيسي من الداخل للشمس ويبطئ الحمل الحراري السطحي - والذي بدوره يوقف الغاز البارد الذي يشع حرارته في الفضاء. من هناك ، يتم إنشاء الهيدروجين الجزيئي ، مما يقلل من الحجم. ولأنها أكثر شفافية من نظيرتها الذرية ، فإن طاقتها تشع أيضًا في الفضاء مما يسمح بتبريد الغاز أكثر. عند هذه النقطة يضغط الغاز الساخن المستعد بواسطة التدفق منطقة التبريد ويكثف المجال المغناطيسي. "في النهاية ، تنحسر ، جزئياً من الطاقة المنبعثة من الغاز المحيط. خلاف ذلك ، فإن البقعة ستنمو بدون حدود. عندما يضعف المجال المغناطيسي ، تسخن جزيئات H2 و OH وتتحلل مرة أخرى إلى الذرات ، وتضغط المناطق الباردة المتبقية وتحافظ على البقعة من الانهيار. "
في الوقت الحالي ، يعترف الفريق بأن هناك حاجة إلى نمذجة حاسوبية إضافية للتحقق من ملاحظاتهم وأن معظم المناطق النشطة حتى الآن كانت معتدلة. يأملون أن تعطيهم دورة Sunspot Cycle 24 المزيد من الوقود ليكونوا "باردين" ...
مصدر القصة الأصلي: نشرة المرصد الوطني للطاقة الشمسية.
