كيف تبدو حافة النظام الشمسي؟

بالعربي/ إنه أغرب مما قد تتخيله.

الأرض هي الكوكب السادس من حافة النظام الشمسي ، مما يعني أننا لسنا قريبين جدًا من هذه الحدود الباردة وغير المضيافة. لكننا أرسلنا العديد من المركبات الفضائية على مر السنين ، فهل لدينا أي فكرة عن شكل حافة النظام الشمسي؟

الجواب نعم ، لكنه عمل مستمر. كشفت إحدى أحدث التطورات ، وهي خريطة ثلاثية الأبعاد لحافة النظام الشمسي استغرق إنشاؤها 13 عامًا ، عن بعض الأسرار الأخرى حول هذه الحدود الغامضة ، والتي تسمى الغلاف الشمسي الخارجي.

يقول دان رايزنفيلد: باحث في علوم الفضاء في مختبر لوس ألاموس الوطني في نيو مكسيكو ورئيس الفريق الذي أجرى البحث على الخريطة ثلاثية الأبعاد. بعبارة أخرى ، تلتقي الرياح الشمسية والجسيمات البينجمية وتشكلان حدودًا في أقاصي النظام الشمسي.

حصل أبناء الأرض لأول مرة على لمحة عن الحافة الخارجية للنظام الشمسي في عام 2012 ، عندما عبرت المركبة الفضائية فوييجر 1 ، وهي مركبة فضائية تابعة لوكالة ناسا تم إطلاقها في عام 1977 ، إلى الفضاء بين النجوم ، وفقًا لوكالة ناسا . لم يكن فوييجر 2 بعيدًا عن الركب ، حيث كرّر الإنجاز في عام 2018. فقد أبلغ فوييجر 1 و 2 ، المجهزان بسجلات ذهبية مليئة بأغاني باخ ولويس أرمسترونج والحوت الأحدب ، بالإضافة إلى أدواتهم العلمية ، عن انخفاض مفاجئ في جزيئات الطاقة الشمسية وزيادة كبيرة في الإشعاع المجري عندما غادروا النظام الشمسي ، وفقًا لمختبر الدفع النفاث التابع لناسا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا .

تكشف الخريطة ثلاثية الأبعاد الجديدة المزيد عن الغلاف الشمسي. الطبقة الداخلية – حيث تقع الشمس وكواكبها – كروية تقريبًا ويُعتقد أنها تمتد ما يقرب من 90 وحدة فلكية (AU) في جميع الاتجاهات. (واحد AU هو متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس ، حوالي 93 مليون ميل ، أو 150 مليون كيلومتر). الطبقة الخارجية أقل تماثلًا بكثير. في اتجاه واحد – ذلك الذي تتحرك فيه الشمس باستمرار عبر الفضاء أمامها ، وتواجه إشعاعًا كونيًا – يمتد الغلاف الشمسي الخارجي حوالي 110 وحدة فلكية ، ولكن في الاتجاه المعاكس ، يكون أطول بكثير ، على الأقل 350 وحدة فلكية ، وفقًا لـ ريزنفيلد.

يأتي هذا النقص في التناسق من حركة الشمس عبر مجرة ​​درب التبانة ، حيث تتعرض للاحتكاك مع الإشعاع المجري أمامها ويخرج مساحة في أعقابها. قال ريزنفيلد لموقع Live Science: “هناك الكثير من البلازما [الجسيمات المشحونة] في الوسط النجمي ، و … الغلاف الشمسي الداخلي ، وهو دائري جدًا ، يمثل عقبة في تيار البلازما الذي يتدفق عبره”. “له نفس تأثير الماء الذي يدور حول صخرة في مجرى مائي” ، مع اندفاع المياه التي تصطدم بالصخرة أمامها والهدوء المحمي خلفها.

تم جمع قياسات الخريطة ثلاثية الأبعاد باستخدام مستكشف الحدود بين النجوم (IBEX) ، الذي تم إطلاقه في عام 2008 وهو “بحجم إطار الحافلة” ، وفقًا لوكالة ناسا . قال ريزنفيلد إنه يُنطق “كالحيوان” ، مشيرًا إلى ماعز جبل الوعل المعروف بجاذبيته التي تتحدى الجاذبية منحدرات جبال الألب. لكن الحيوان الذي يأخذه IBEX هو الخفافيش.

تصطاد العديد من الخفافيش الحشرات ، مثل البعوض ، عن طريق إصدار نبضة من الصوت واستخدام التأخير الزمني للصدى لمعرفة المسافة إلى فرائسها. وبالمثل ، يكتشف IBEX جزيئات الرياح الشمسية التي ارتدت عائدة من حواف النظام الشمسي ، مما يسمح لريزنفيلد وزملائه بتحديد المسافات المتضمنة من خلال قياس المدة التي استغرقتها الرحلة ذهابًا وإيابًا. وأوضح رايزنفيلد: “سترسل الشمس نبضة … ثم ننتظر بشكل سلبي إشارة عودة من الغلاف الشمسي الخارجي ، ونستخدم هذا التأخير الزمني لتحديد المكان الذي يجب أن يكون فيه الغلاف الشمسي الخارجي”.

بينما تدور الشمس حول الحافة الخارجية لمجرة درب التبانة ، تحافظ الرياح الشمسية على الإشعاع الكوني ، وتشكل فقاعة واقية. وقال ريزنفيلد إن هذا مفيد لنا ، لأن “هذا الإشعاع يمكن أن يدمر المركبات الفضائية ويمكن أن يشكل خطراً على صحة رواد الفضاء”.

ومع ذلك ، قد لا تبقى الحدود على هذا النحو على المدى الطويل. لاحظ ريزنفيلد أن هناك علاقة بين قوة الرياح الشمسية وعدد البقع على الشمس. البقعة الشمسية هي بقعة مظلمة نسبيًا تظهر مؤقتًا على سطح الشمس نتيجة لاضطرابات مغناطيسية شديدة في الداخل. من عام 1645 إلى عام 1715 ، وهي الفترة المعروفة لمراقبي الشمس باسم الحد الأدنى من Maunder ، كان هناك عدد قليل جدًا من البقع الشمسية ، وبالتالي ربما كانت هناك رياح شمسية ضعيفة فقط.

وقال ريزنفيلد: “اختفت البقع الشمسية لما يقرب من قرن ، وإذا حدث ذلك ، فقد يتغير شكل الغلاف الشمسي أيضًا بشكل كبير”. “نحن نرى اختلافات في النشاط الشمسي ، وفي أي وقت ، يمكن أن يحدث حد أدنى آخر من Maunder. ليس من دواعي القلق أن تقلق من أن فعالية [الغلاف الشمسي] في التدريع يمكن أن تتغير بمرور الوقت.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com