فرارو- از زمانی که گالیله در اوایل دهه 1600 لکه های خورشیدی را از طریق تلسکوپ خود مشاهده کرد، این پدیده دانشمندان را مجذوب خود کرده است. این لکه های تیره روی سطح خورشید می توانند روزها یا حتی ماه ها دوام بیاورند، اما تاکنون محققان نتوانسته بودند توضیح کاملی برای پایداری طولانی مدت آن ها ارائه دهند.

به گزارش فرارو، مطالعه ای که در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده، این معمای چندصدساله را حل کرده است. تیمی بین المللی از دانشمندان، به رهبری محققان مؤسسه فیزیک خورشیدی آلمان، روشی انقلابی برای تحلیل پایداری لکه های خورشیدی ابداع کردند که تعادل ظریفی را نشان می دهد که این ویژگی های خورشیدی را حفظ می کند.

لکه های خورشیدی مناطقی هستند که میدان مغناطیسی خورشید در آن ها قوی است، قابل مقایسه با میدان مغناطیسی دستگاه MRI بیمارستان، اما در مساحتی بزرگ تر از زمین.

این تمرکزهای میدان مغناطیسی به صورت لکه های تیره ظاهر می شوند، زیرا خنک تر از سطح اطراف خورشید هستند، اما در واقع، یک لکه خورشیدی در فاصله خورشید، اگر از بقیه دیسک جدا باشد، درخششی بیشتر از ماه کامل خواهد داشت!

تعداد لکه های خورشیدی از یک چرخه 11 ساله پیروی می کند و در اوج فعالیت، احتمال وقوع طوفان های خورشیدی بیشتر است. در این دوره ها، پیکربندی های مغناطیسی ناپایدار نزدیک لکه های خورشیدی می توانند رویدادهای انفجاری مانند پرتاب جرم تاجی و شراره های خورشیدی را ایجاد کنند.

این رویدادهای آب وهوای فضایی می توانند ارتباطات ماهواره ای را مختل کنند و در موارد شدید، باعث خرابی شبکه های برق روی زمین شوند.

مدت ها گمان می رفت که لکه های خورشیدی به دلیل تعادل بین فشار گاز و نیروهای مغناطیسی پایدار می مانند. با این حال، اثبات این تعادل به دلیل اختلالات جوی که در مشاهدات زمینی میدان مغناطیسی خورشید تداخل ایجاد می کنند، چالش برانگیز بوده است.

تیم تحقیقاتی با بهبود تکنیکی که ابتدا در مؤسسه ماکس پلانک برای تحقیقات منظومه شمسی آلمان توسعه یافته بود، به پیشرفتی کلیدی دست یافت. روش بهبودیافته آن ها اثرات محوکننده جو زمین را از مشاهدات انجام شده با تلسکوپ خورشیدی گرگور آلمان حذف کرد.

با استفاده از این تکنیک پیشرفته، محققان نور قطبیده شده ساطع شده از خورشید را تحلیل کردند تا نیروهای مغناطیسی درون لکه های خورشیدی را با دقتی بی سابقه اندازه گیری کنند. این اندازه گیری ها اکنون نتایجی با کیفیت ماهواره ای را از تلسکوپ های زمینی با هزینه ای بسیار کمتر ارائه می دهند.

تحلیل ها نشان داد که نیروهای مغناطیسی درون لکه های خورشیدی به طور کامل با نیروهای فشار متعادل شده اند و تعادل دقیقی را حفظ می کنند. این تعادل ظریف توضیح می دهد که چرا لکه های خورشیدی می توانند برای مدت طولانی روی سطح متلاطم خورشید دوام بیاورند.

این کشف کاربردهای عملی مهمی دارد. با درک مکانیزم های دقیقی که لکه های خورشیدی را پایدار نگه می دارند، دانشمندان ممکن است بتوانند پیش بینی کنند که این ویژگی های خورشیدی چه زمانی ناپایدار شده و احتمال تولید رویدادهای خطرناک آب وهوای فضایی را افزایش می دهند.

پیش بینی بهتر طوفان های خورشیدی می تواند به محافظت از ماهواره ها، شبکه های برق و فضانوردان در برابر تشعشعات مضر کمک کند. در حالی که جامعه ما روزبه روز به فناوری ماهواره ای و زیرساخت های الکترونیکی وابسته تر می شود، این تحقیق بینش های حیاتی برای محافظت از زندگی مدرن در برابر تهدیدات خورشیدی ارائه می دهد.

این پیشرفت همچنین گامی بزرگ در فیزیک خورشیدی است که مشاهدات پیشرفته زمینی را با تکنیک های تحلیل پیچیده ترکیب می کند تا یکی از قدیمی ترین اسرار نجوم را حل کند.