الرياح الشمسية

📅 آخر تحديث: ٢١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 14 صور
الموسوعة الحرة
تصور فني لتدفق الرياح الشمسية حول الغلاف المغناطيسي للأرض
رصدت مركبة باركر الشمسية الرياح الشمسية عام 2018

الرياح الشمسية عبارة عن تيار من الجسيمات المشحونة المنبعثة من الطبقة الخارجية للغلاف الجوي للشمس ، وهي الإكليل الشمسي . تتكون هذه البلازما في الغالب من الإلكترونات والبروتونات وجسيمات ألفا ذات طاقة حركية تتراوح بين تتراوح طاقة جسيمات الرياح الشمسية بين 0.5 و10 كيلو إلكترون فولت. ويشمل تركيب بلازما الرياح الشمسية مزيجًا من أنواع الجسيمات الموجودة في البلازما الشمسية، بما في ذلك كميات ضئيلة من الأيونات الثقيلة ونوى ذرية لعناصر مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين والنيون والمغنيسيوم والسيليكون والكبريت والحديد . كما توجد آثار نادرة لبعض النوى والنظائر الأخرى مثل الفوسفور والتيتانيوم والكروم ونظائر النيكل 58Ni و 60 Ni و 62 Ni . [ 1 ] ويتراكب على بلازما الرياح الشمسية المجال المغناطيسي بين الكواكب . [ 2 ] وتتغير كثافة الرياح الشمسية ودرجة حرارتها وسرعتها بمرور الوقت وعبر خطوط العرض والطول الشمسية . وتستطيع جسيماتها الإفلات من جاذبية الشمس نظرًا لطاقتها العالية الناتجة عن ارتفاع درجة حرارة الإكليل الشمسي، والذي بدوره ينتج عن المجال المغناطيسي الإكليلي. يُطلق على الحد الفاصل بين الهالة الشمسية والرياح الشمسية اسم سطح ألففين .

على مسافة تزيد عن بضعة أضعاف نصف قطر الشمس من الشمس، تصل سرعة الرياح الشمسية إلى تتراوح سرعة الرياح الشمسية بين 250 و750 كم/ث ، وهي سرعة تفوق سرعة الصوت، [ 3 ] أي أنها تتحرك بسرعة أكبر من سرعة الموجات المغناطيسية الصوتية السريعة . ولا تعود سرعة الرياح الشمسية فوق سرعة الصوت عند الصدمة النهائية . وتشمل الظواهر الأخرى ذات الصلة الشفق القطبي (الأضواء الشمالية والجنوبية)، وذيول المذنبات التي تتجه دائمًا بعيدًا عن الشمس، والعواصف المغناطيسية الأرضية التي يمكنها تغيير اتجاه خطوط المجال المغناطيسي.

تاريخ

ملاحظات من الأرض

اقترح الفلكي البريطاني ريتشارد سي. كارينغتون لأول مرة وجود جسيمات تتدفق من الشمس إلى الأرض. في عام 1859، أجرى كارينغتون وريتشارد هودجسون، بشكل مستقل، أولى الملاحظات لما سيُعرف لاحقًا باسم التوهج الشمسي . وهو عبارة عن زيادة مفاجئة وموضعية في سطوع قرص الشمس، ومن المعروف الآن [ 4 ] أنه غالبًا ما يحدث بالتزامن مع قذف دوري للمادة والتدفق المغناطيسي من الغلاف الجوي للشمس، يُعرف باسم القذف الكتلي الإكليلي . في اليوم التالي، لوحظت عاصفة مغناطيسية أرضية قوية ، وشك كارينغتون في وجود صلة محتملة؛ تُعزى العاصفة المغناطيسية الأرضية الآن إلى وصول القذف الكتلي الإكليلي إلى الفضاء القريب من الأرض وتفاعله اللاحق مع الغلاف المغناطيسي للأرض . اقترح الأكاديمي الأيرلندي جورج فيتزجيرالد لاحقًا أن المادة تتسارع بانتظام بعيدًا عن الشمس، لتصل إلى الأرض بعد عدة أيام. [ 5 ]

محاكاة مختبرية لتأثير الغلاف المغناطيسي على الرياح الشمسية؛ تم إنشاء تيارات بيركلاند الشبيهة بالشفق القطبي في جهاز terrella ، وهو عبارة عن كرة أنود ممغنطة في حجرة مفرغة من الهواء.

في عام 1910، أشار عالم الفيزياء الفلكية البريطاني آرثر إدينغتون، في هامش مقالٍ عن مذنب مورهاوس ، إلى وجود الرياح الشمسية دون تسميتها . [ 6 ] لم يلقَ اقتراح إدينغتون قبولاً كاملاً، على الرغم من أنه كان قد طرح اقتراحاً مماثلاً في خطابٍ ألقاه في المؤسسة الملكية في العام السابق، حيث افترض أن المادة المقذوفة تتكون من إلكترونات، بينما كان قد افترض في دراسته لمذنب مورهاوس أنها أيونات . [ 6 ]

اقترح العالم النرويجي كريستيان بيركلاند فكرة أن المادة المقذوفة تتكون من أيونات وإلكترونات . [ 7 ] أظهرت مسوحاته المغناطيسية الأرضية أن النشاط الشفقي كان شبه متواصل. وبما أن هذه الظواهر وغيرها من الأنشطة المغناطيسية الأرضية كانت ناتجة عن جسيمات من الشمس، فقد استنتج أن الأرض تتعرض باستمرار لقصف من "أشعة الجسيمات الكهربائية المنبعثة من الشمس". [ 5 ] اقترح في عام 1916 أنه "من وجهة نظر فيزيائية، من المرجح أن أشعة الشمس ليست سالبة أو موجبة بشكل حصري، بل من كلا النوعين"؛ بعبارة أخرى، تتكون الرياح الشمسية من إلكترونات سالبة وأيونات موجبة. [ 8 ] بعد ثلاث سنوات، في عام 1919، اقترح الفيزيائي البريطاني فريدريك ليندمان أيضًا أن الشمس تقذف جسيمات من كلا القطبين: بروتونات وإلكترونات. [ 9 ]

في ثلاثينيات القرن العشرين، استنتج العلماء أن درجة حرارة الهالة الشمسية تبلغ مليون درجة مئوية نظرًا لامتدادها في الفضاء (كما يُرى أثناء كسوف الشمس الكلي). وقد أكدت دراسات طيفية لاحقة صحة هذه الدرجة الاستثنائية. في منتصف خمسينيات القرن العشرين، حسب عالم الرياضيات البريطاني سيدني تشابمان خصائص غاز عند هذه الدرجة، وخلص إلى أن الهالة، لكونها موصلًا فائقًا للحرارة، تمتد إلى ما وراء مدار الأرض. وفي خمسينيات القرن العشرين أيضًا، أبدى عالم الفلك الألماني لودفيج بيرمان اهتمامًا بحقيقة أن ذيل المذنب يشير دائمًا بعيدًا عن الشمس، بغض النظر عن اتجاه حركته. وافترض بيرمان أن هذا يحدث لأن الشمس تُصدر سيلًا مستمرًا من الجسيمات التي تدفع ذيل المذنب بعيدًا. [ 10 ] يُنسب الفضل إلى عالم الفلك الألماني بول أنيرت (بحسب ويلفريد شرودر) في كونه أول من ربط الرياح الشمسية باتجاه ذيل المذنب استنادًا إلى ملاحظات المذنب ويبل-فيدكه (1942). [ 11 ]

التنبؤ النظري

في عام ١٩٥٦، وصل بيرمان إلى جامعة شيكاغو، حيث ناقش نتائج أبحاثه مع عالم الفيزياء الفلكية يوجين باركر . كما ناقش باركر الهالة الشمسية مع عالم الرياضيات سيدني تشابمان، الذي أشار إلى أن "الهالة شديدة الحرارة لدرجة أنها تمتد حتى مدار الأرض". ثم افترض باركر أن "الهالة والإشعاع الجسيمي الشمسي هما الشيء نفسه": [ ١٢ ] وقال باركر نفسه إن العمليات الحسابية اللازمة لاكتشاف الرياح الشمسية لا تتجاوز "أربعة أسطر من الجبر". [ ١٣ ]

أطلقتُ عليه اسم الرياح الشمسية لأنني شعرت أن مصطلح الإشعاع الجسيمي الشمسي يُعطي انطباعاً خاطئاً. فباستخدام هذا المصطلح، يتبادر إلى الذهن فكرة انطلاق جسيمات منفردة، وهي الصورة التي كانت لدينا في البداية. لكنه في الحقيقة مجرد تدفق عادي للغاز. [ 12 ]

بحسب باركر، لم تتطلب الحسابات الرياضية اللازمة لاكتشاف الرياح الشمسية سوى "أربعة أسطر من الجبر". [ 13 ] اقترح باركر أنه على الرغم من انجذاب هالة الشمس بقوة بفعل جاذبيتها، إلا أنها موصل جيد للحرارة لدرجة أنها تظل شديدة السخونة على مسافات كبيرة من الشمس. ومع ضعف جاذبية الشمس مع ازدياد المسافة عنها، يصبح التأثير الهيدروديناميكي مماثلاً لفوهة دي لافال ، مما يؤدي إلى انتقال التدفق من دون سرعة الصوت إلى فوق سرعة الصوت. [ 14 ] عندما وضع باركر المعادلات الهيدروديناميكية لغلاف جوي هالي ممتد ومتساوي الحرارة ، [ 14 ] تم تكامل سرعة تدفق البلازما للحصول على صيغة مغلقة : [ 15 ][v2vم2-ln⁡(v2vم2)]=4ln⁡(رأ)+(vخروج2vم2)(أر)-4ln⁡(vخروج2vم2)-3+ln⁡256\displaystyle \left[\frac{v^{2}}{v_{m}^{2}}}-\ln \left(\frac{v^{2}}{v_{m}^{2}}}\right)\right]=4\ln \left(\frac{r}{a}}\right)+\left(\frac{v_{\text{esc}}^{2}}{v_{m}^{2}}}\right)\left(\frac{a}{r}}\right)-4\ln \left(\frac{v_{\text{esc}}^{2}}{v_{m}^{2}}}\right)-3+\ln 256} كان أحد حلول هذه المعادلة قابلاً للتمييز على الفور باعتباره رياحًا شمسية. [ 12 ]

تنبأت نظرية باركر للرياح الشمسية فوق الصوتية أيضًا بشكل المجال المغناطيسي الشمسي في النظام الشمسي الخارجي . جادل باركر بأن هالة شمسية تبلغ درجة حرارتها مليون درجة لا يمكن أن تبقى ثابتة: إذ لا بد من وجود قوى ضغط تدفع تدفقًا متوسعًا شعاعيًا يتسارع من سرعة دون سرعة الصوت بالقرب من الشمس إلى سرعة فوق صوتية تتجاوز نقطة حرجة. وأشار كذلك إلى أن دوران الشمس يُحرك خطوط المجال المغناطيسي الخارجة في نمط حلزوني في مسار الشمس، يُعرف الآن باسم حلزون باركر . [ 16 ]

لم يلقَ نموذجه النظري قبولًا فوريًا من المجتمع الفلكي: فعندما قدّم باركر النتائج إلى مجلة الفيزياء الفلكية عام ١٩٥٨، [ ١٤ ] أوصى اثنان من المراجعين برفضها. وعلّق أحدهما على البحث قائلًا: "أقترح على باركر أن يذهب إلى المكتبة ويقرأ في الموضوع قبل أن يحاول كتابة بحث عنه، لأن هذا محض هراء." [ ١٧ ] لكن رئيس تحرير المجلة وزميل باركر في جامعة شيكاغو، الحائز لاحقًا على جائزة نوبل، سوبرامانيان تشاندراسيكار ، لم يجد أخطاءً واضحة في البحث، فتجاوز رأي المراجعين ونشر البحث، رغم اختلافه مع نظرية باركر. [ ١٧ ]

نشر زميلٌ في جامعة شيكاغو، جوزيف دبليو تشامبرلين ، [ 15 ] بحثًا عام 1960 يُبين أن معادلة سرعة تدفق البلازما تقبل أيضًا حلًا يتضاءل فيه معدل التدفق أُسّيًا كلما ابتعدنا عن الشمس. [ 18 ] سُمّي حل تشامبرلين دون الصوتي بـ"نسيم الشمس"، [ 19 ] وأظهر الفيزيائي الإيطالي المتخصص في فيزياء البلازما، ماركو فيلي، لاحقًا أن "حل النسيم غير مستقر" تجاه الاضطرابات منخفضة التردد. [ 20 ] [ 21 ]

الملاحظات من الفضاء

المصادر المشتبه بها للرياح الشمسية: الثقوب الإكليلية ، والمناطق النشطة، والخيوط الإكليلية

تم تأكيد تنبؤات باركر النظرية من خلال عمليات الرصد بالأقمار الصناعية؛ ويُطلق عليها اسم "مثال فريد في الفيزياء الفلكية، نظرًا لتأكيدها الفوري والمختصر من خلال عمليات الرصد". [ 22 ]

في يناير 1959، رصدت المركبة الفضائية السوفيتية لونا 1 الرياح الشمسية مباشرةً لأول مرة وقاست قوتها، [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] باستخدام مصائد أيونية نصف كروية. وقد تم التحقق من هذا الاكتشاف، الذي حققه كونستانتين غرينغوز ، بواسطة لونا  2 ولونا  3 ، بالإضافة إلى القياسات البعيدة التي أجرتها فينيرا  1. وبعد ثلاث سنوات، أجرت الجيوفيزيائية الأمريكية مارسيا نويغباور وزملاؤها قياسًا مشابهًا باستخدام المركبة الفضائية مارينر 2.  [ 26 ] وكشفت بيانات مارينر 2 عن نوعين من الرياح الشمسية، أحدهما منخفض السرعة والآخر عالي السرعة. [ 19 ]

أُجريت أول محاكاة عددية للرياح الشمسية في الهالة الشمسية، بما في ذلك خطوط المجال المغلقة والمفتوحة ، بواسطة بنومان وكوب في عام 1971. وتم حل معادلات الديناميكا المغناطيسية المائية في الحالة المستقرة بشكل تكراري بدءًا من تكوين ثنائي القطب أولي . [ 27 ]

في عام 1990، أُطلق مسبار أوليسيس لدراسة الرياح الشمسية من خطوط العرض الشمسية العالية. وكانت جميع الملاحظات السابقة قد أجريت عند مستوى مسار الشمس أو بالقرب منه . [ 28 ]

في أواخر التسعينيات، رصد جهاز مطياف الأشعة فوق البنفسجية الإكليلي (UVCS) على متن المركبة الفضائية سوهو منطقة تسارع الرياح الشمسية السريعة المنبعثة من قطبي الشمس، ووجد أن تسارع هذه الرياح يفوق بكثير ما يمكن تفسيره بالتمدد الديناميكي الحراري وحده. توقع نموذج باركر أن تتحول الرياح إلى تدفق فوق صوتي على ارتفاع يعادل أربعة أضعاف نصف قطر الشمس (حوالي 3 ملايين  كيلومتر) من الفوتوسفير (سطح الشمس)؛ لكن يبدو الآن أن نقطة التحول (أو "النقطة الصوتية") تقع على ارتفاع أقل بكثير، ربما نصف قطر شمس واحد فقط (حوالي 700 ألف  كيلومتر) فوق الفوتوسفير، مما يشير إلى وجود آلية إضافية تُسرّع الرياح الشمسية بعيدًا عن الشمس. ولا يزال تسارع هذه الرياح السريعة غير مفهوم تمامًا، ولا يمكن تفسيره بالكامل بنظرية باركر. ومع ذلك، فإن التفسير الجاذبي والكهرومغناطيسي لهذا التسارع مُفصّل في ورقة بحثية سابقة من تأليف هانز ألفين ، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1970. [ 29 ] [ 30 ]

في الفترة من 10 إلى 12 مايو 1999، رصدت مركبة ناسا الفضائية " مستكشف التركيب المتقدم " (ACE) ومركبة " ويند" انخفاضًا بنسبة 98% في كثافة الرياح الشمسية. وقد سمح هذا بتدفق الإلكترونات النشطة من الشمس إلى الأرض في حزم ضيقة تُعرف باسم " ستراهل "، مما تسبب في ظاهرة "المطر القطبي" غير المألوفة، والتي ظهر خلالها الشفق القطبي المرئي فوق القطب الشمالي. بالإضافة إلى ذلك، ازداد حجم الغلاف المغناطيسي للأرض إلى ما بين 5 و6 أضعاف حجمه الطبيعي. [ 31 ]

أُطلقت مهمة STEREO عام 2006 لدراسة الانبعاثات الكتلية الإكليلية والهالة الشمسية، باستخدام تقنية التصوير المجسم من نظامي تصوير متباعدين. حملت كل مركبة فضائية من مركبات STEREO جهازي تصوير للغلاف الشمسي: كاميرات عالية الحساسية ذات مجال رؤية واسع قادرة على تصوير الرياح الشمسية نفسها، عبر تشتت طومسون لضوء الشمس عن طريق الإلكترونات الحرة. كشفت أفلام STEREO عن الرياح الشمسية بالقرب من مسار الشمس الظاهري، كتدفق مضطرب واسع النطاق.

رسم بياني يوضح انخفاضًا كبيرًا في معدل رصد جسيمات الرياح الشمسية بواسطة المركبة الفضائية فوياجر 1

في 13 ديسمبر/كانون الأول 2010، رصدت المركبة الفضائية فوياجر 1 أن سرعة الرياح الشمسية، عند موقعها على بُعد 17.4 مليار كيلومتر (10.8 مليار ميل) من الأرض، قد تباطأت إلى الصفر. وقال إدوارد ستون، عالم مشروع فوياجر: "لقد وصلنا إلى نقطةٍ لم تعد فيها الرياح الشمسية، التي كانت تتحرك دائمًا نحو الخارج، تتحرك نحو الخارج؛ بل تتحرك جانبيًا فقط لتنتهي بالانزلاق على ذيل الغلاف الشمسي، وهو جسمٌ يشبه المذنب". [ 32 ] [ 33 ]  

في عام ٢٠١٨، أطلقت وكالة ناسا مسبار باركر الشمسي ، الذي سُمّي تكريمًا لعالم الفيزياء الفلكية الأمريكي يوجين باركر، في مهمة لدراسة بنية وديناميكيات الهالة الشمسية، في محاولة لفهم الآليات التي تُسبب تسخين الجسيمات وتسارعها لتُشكّل الرياح الشمسية. خلال مهمته التي استمرت سبع سنوات، سيُكمل المسبار أربعًا وعشرين دورة حول الشمس، مُتوغلًا أكثر في الهالة مع كل نقطة حضيض في كل دورة ، ليقترب في النهاية من سطح الشمس بمسافة ٠.٠٤ وحدة فلكية . وهو أول مركبة فضائية تابعة لناسا تُسمى باسم شخص على قيد الحياة، وكان باركر، البالغ من العمر ٩١ عامًا، حاضرًا لمشاهدة الإطلاق. [ ٣٤ ]

آلية التسارع

بينما اعتمدت النماذج المبكرة للرياح الشمسية بشكل أساسي على الطاقة الحرارية لتسريع المادة، بحلول ستينيات القرن العشرين، كان من الواضح أن التسارع الحراري وحده لا يُفسر السرعة العالية للرياح الشمسية. يلزم وجود آلية تسريع إضافية غير معروفة، ومن المرجح أنها مرتبطة بالمجالات المغناطيسية في الغلاف الجوي الشمسي. [ 35 ]

هالة الشمس ، أو طبقتها الخارجية الممتدة، هي منطقة من البلازما تُسخّن إلى ما يزيد عن ميغا كلفن . ونتيجةً للتصادمات الحرارية، تمتلك الجسيمات داخل الهالة الداخلية نطاقًا وتوزيعًا للسرعات يُوصف بتوزيع ماكسويلي . ويبلغ متوسط ​​سرعة هذه الجسيمات حوالي145  كم/ث ، وهو أقل بكثير من سرعة الإفلات من الشمس .618  كم/ث . ومع ذلك، فإن بعض الجسيمات تصل إلى طاقات كافية للوصول إلى السرعة النهائية لـتبلغ سرعتها 400  كم/ث ، مما يسمح لها بتغذية الرياح الشمسية. عند نفس درجة الحرارة، تصل الإلكترونات، نظرًا لكتلتها الأصغر بكثير، إلى سرعة الإفلات وتولد مجالًا كهربائيًا يزيد من تسارع الأيونات بعيدًا عن الشمس. [ 36 ]

يبلغ إجمالي عدد الجسيمات التي تحملها الرياح الشمسية بعيدًا عن الشمس حوالي1.3 × 10³⁶ في الثانية. [ 37 ] وبالتالي، فإن إجمالي فقدان الكتلة كل عام يبلغ حوالي(2–3) × 10⁻¹⁴ كتلة شمسية ، [ 38 ] أو ما يقارب 1.3–1.9 مليون طن في الثانية. وهذا يعادل فقدان كتلة تعادل كتلة الأرض كل 150  مليون سنة. [ 39 ] مع ذلك، منذ تكوّن الشمس، لم يُفقد منها سوى 0.01% تقريبًا من كتلتها الأولية عبر الرياح الشمسية. [ 5 ] أما النجوم الأخرى فلها رياح نجمية أقوى بكثير، مما يؤدي إلى معدلات فقدان كتلة أعلى بكثير.

نفاثات صغيرة

في مارس 2023، أظهرت رصدات الأشعة فوق البنفسجية الشديدة للشمس أن إعادة الاتصال المغناطيسي على نطاق صغير قد يكون محركًا للرياح الشمسية، حيث تظهر على شكل سرب من التوهجات النانوية، أو ما يُعرف بنشاط النفثات المنتشرة، والتي تُنتج تيارات قصيرة الأمد من البلازما الساخنة وموجات ألفين عند قاعدة الهالة الشمسية. وقد يكون هذا النشاط مرتبطًا أيضًا بظاهرة الانعكاس المغناطيسي للرياح الشمسية. [ 40 ] [ 41 ]

الخصائص والبنية

يُعتقد أن هذا يُظهر الرياح الشمسية من النجم LL Orionis وهي تُولد صدمة قوسية (القوس الساطع).

الرياح الشمسية السريعة والبطيئة

يُلاحَظ وجود الرياح الشمسية في حالتين أساسيتين، تُسميان الرياح الشمسية البطيئة والرياح الشمسية السريعة، على الرغم من أن الاختلافات بينهما تتجاوز بكثير مجرد اختلاف السرعة. في الفضاء القريب من الأرض، يُلاحَظ أن سرعة الرياح الشمسية البطيئة تبلغ300-500  كم/ث ، درجة حرارة تبلغ حواليتبلغ درجة حرارتها 100 كيلوكلفن،  ولها تركيبة مشابهة إلى حد كبير للهالة الشمسية . في المقابل، تبلغ سرعة الرياح الشمسية السريعة عادةً 100 كيلوكلفن.750  كم/ث ، [ 42 ] درجة حرارةتبلغ درجة حرارتها 800  كيلوكلفن [ 43 ] ، وهي قريبة من تركيبة الغلاف الضوئي للشمس . [ 44 ] وتتميز الرياح الشمسية البطيئة بكثافتها المضاعفة وتغير طبيعتها بشكل أكبر من الرياح الشمسية السريعة. [ 37 ] [ 45 ]

يبدو أن الرياح الشمسية البطيئة تنشأ من منطقة حول الحزام الاستوائي للشمس تُعرف باسم "حزام التيارات"، حيث تتشكل تيارات إكليلية نتيجةً لتدفق مغناطيسي مفتوح على الغلاف الشمسي يلتف حول حلقات مغناطيسية مغلقة. ولا تزال البنية الإكليلية الدقيقة المشاركة في تكوين الرياح الشمسية البطيئة، والطريقة التي تُطلق بها هذه المادة، موضع نقاش. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] وقد أظهرت عمليات رصد الشمس بين عامي 1996 و2001 أن انبعاث الرياح الشمسية البطيئة يحدث عند خطوط عرض تصل إلى 30-35 درجة خلال الحد الأدنى للنشاط الشمسي (فترة أدنى نشاط شمسي)، ثم يتوسع باتجاه القطبين مع اقتراب الدورة الشمسية من ذروتها. وفي ذروة النشاط الشمسي ، كان القطبين يُصدران أيضًا رياحًا شمسية بطيئة. [ 49 ]

تنشأ الرياح الشمسية السريعة من الثقوب الإكليلية ، [ 50 ] وهي مناطق قمعية الشكل ذات خطوط مجال مفتوحة في المجال المغناطيسي للشمس . [ 51 ] وتنتشر هذه الخطوط المفتوحة بكثرة حول القطبين المغناطيسيين للشمس. مصدر البلازما هو حقول مغناطيسية صغيرة تتولد عن خلايا الحمل الحراري في الغلاف الجوي الشمسي. تحصر هذه الحقول البلازما وتنقلها إلى أعناق ضيقة من الأقماع الإكليلية، التي تقع على ارتفاع 20,000  كيلومتر فقط فوق الفوتوسفير. تُطلق البلازما في القمع عندما تتصل خطوط المجال المغناطيسي هذه من جديد. [ 52 ]

السرعة والكثافة

بالقرب من مدار الأرض عند وحدة فلكية واحدة (AU)، يتدفق البلازما بسرعات تتراوح من 250 إلى 750  كم/ثانية بكثافة تتراوح بين 3 و 10 جسيمات لكل سنتيمتر مكعب ودرجة حرارة تتراوح من 10 4 إلى 10 6 كلفن . [ 53 ]

في المتوسط، تتناقص كثافة البلازما مع مربع المسافة من الشمس، [ 54 ] : القسم 2.4، بينما تتناقص السرعة وتستقر عند  وحدة فلكية واحدة. [ 54 ] : الشكل 5

أبلغت المركبتان الفضائيتان فوياجر 1 وفوياجر 2 عن كثافة البلازما n بين 0.001 و 0.005  جسيم/سم 3 على مسافات تتراوح من 80 إلى 120  وحدة فلكية، وتزداد بسرعة بعد 120  وحدة فلكية عند الغلاف الشمسي إلى ما بين 0.05 و 0.2  جسيم/سم 3. [ 55 ]

ضغط

فيعلى بعد وحدة فلكية واحدة  ، يمارس الرياح ضغطًا يتراوح عادةً بين1-6  نانو باسكال ((1–6) × 10 −9  نيوتن/م 2 ), [ 56 ] على الرغم من أنه يمكن أن يختلف بسهولة خارج هذا النطاق.

يُعد ضغط الهواء الناتج عن حركة الرياح دالةً لسرعة الرياح وكثافتها. والصيغة هي:

P=مص⋅ن⋅V2=1.6726×10-27كز⋅ن⋅V2{\displaystyle P=m_{\text{p}}\cdot n\cdot V^{2}=\mathrm {1.6726\times 10^{-27}\,kg} \cdot n\cdot V^{2}}

حيث m p هي كتلة البروتون ، والضغط P بوحدة باسكال (Pa)، و n هي الكثافة بوحدة جسيم/سم³ ، و V هي سرعة الرياح الشمسية بوحدة كم/ث. [ 57 ]

قذف الكتلة الإكليلية

ينفجر الانبعاث الكتلي الإكليلي من الشمس

يمكن أن تتعرض كل من الرياح الشمسية السريعة والبطيئة لانقطاعات مفاجئة نتيجة انفجارات كبيرة وسريعة الحركة من البلازما تُعرف باسم الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CMEs). وتنتج هذه الانبعاثات عن إطلاق طاقة مغناطيسية من الشمس. وغالبًا ما تُسمى في وسائل الإعلام الشعبية "عواصف شمسية" أو "عواصف فضائية". وترتبط أحيانًا، ولكن ليس دائمًا، بالتوهجات الشمسية ، التي تُعد مظهرًا آخر لإطلاق الطاقة المغناطيسية من الشمس . وتُحدث الانبعاثات الكتلية الإكليلية موجات صدمية في البلازما الرقيقة للغلاف الشمسي، مما يؤدي إلى إطلاق موجات كهرومغناطيسية وتسريع الجسيمات (معظمها بروتونات وإلكترونات ) لتشكيل وابل من الإشعاع المؤين الذي يسبق الانبعاث الكتلي الإكليلي. [ 58 ]

عندما يصطدم انبعاث كتلي إكليلي بالغلاف المغناطيسي للأرض، فإنه يُشوّه المجال المغناطيسي مؤقتًا ، مُغيّرًا اتجاه إبر البوصلة ومُحدثًا تيارات كهربائية أرضية قوية في الأرض نفسها؛ تُعرف هذه الظاهرة بالعاصفة المغناطيسية الأرضية ، وهي ظاهرة عالمية. ويمكن أن تُحفّز انبعاثات الكتل الإكليلية إعادة الاتصال المغناطيسي في ذيل الغلاف المغناطيسي للأرض (الجانب الليلي من الغلاف المغناطيسي)؛ مما يُطلق البروتونات والإلكترونات نحو الأسفل باتجاه الغلاف الجوي للأرض، حيث تُشكّل الشفق القطبي .

لا تُعدّ الانبعاثات الكتلية الإكليلية السبب الوحيد للطقس الفضائي . فمن المعروف أن مناطق مختلفة على سطح الشمس تُنتج سرعات وكثافات رياح متفاوتة قليلاً تبعاً للظروف المحلية. وإذا ما عُزِلَت كلٌّ من هذه التيارات الهوائية المختلفة، فإنها ستُشكّل دوامة بزاوية مختلفة قليلاً، حيث تتحرك التيارات السريعة بشكل مباشر أكثر، بينما تلتف التيارات البطيئة حول الشمس بشكل أكبر. وتميل التيارات السريعة إلى تجاوز التيارات الأبطأ التي تنشأ غربها على سطح الشمس، مُشكّلةً مناطق تفاعل مضطربة تدور معاً، تُنتج بدورها حركات موجية وجزيئات مُتسارعة، وتؤثر على الغلاف المغناطيسي للأرض بنفس طريقة الانبعاثات الكتلية الإكليلية، ولكن بشكل أقل حدة.

تتميز الانبعاثات الكتلية الإكليلية ببنية داخلية معقدة، حيث تسبق منطقة شديدة الاضطراب من البلازما الساخنة والمضغوطة (المعروفة بالغلاف) وصول منطقة بلازما باردة نسبياً وممغنطة بشدة (المعروفة بالسحابة المغناطيسية أو المقذوفات). [ 59 ] وللغلاف والمقذوفات تأثيرات مختلفة تماماً على الغلاف المغناطيسي للأرض وعلى ظواهر الطقس الفضائي المختلفة ، مثل سلوك أحزمة فان ألين الإشعاعية . [ 60 ]

المنعطفات المغناطيسية

رصد مسبار باركر الشمسي انعكاسات - اضطرابات متنقلة في الرياح الشمسية تسببت في انحناء المجال المغناطيسي على نفسه.

الانعطافات المغناطيسية هي انعكاسات مفاجئة في المجال المغناطيسي للرياح الشمسية. [ 61 ] ويمكن وصفها أيضًا بأنها اضطرابات متنقلة في الرياح الشمسية تسببت في انحناء المجال المغناطيسي على نفسه. رُصدت هذه الظاهرة لأول مرة بواسطة مهمة يوليسيس التابعة لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ، وهي أول مركبة فضائية تحلق فوق قطبي الشمس. [ 62 ] [ 63 ] كما رصد مسبار باركر الشمسي أولى الانعطافات في عام 2018. [ 62 ]

تأثيرات النظام الشمسي

على مدار عمر الشمس، أدى تفاعل طبقاتها السطحية مع الرياح الشمسية المتصاعدة إلى انخفاض ملحوظ في معدل دوران سطحها. [ 64 ] يُعتقد أن هذه الرياح مسؤولة عن ذيول المذنبات، إلى جانب إشعاع الشمس. [ 65 ] تساهم الرياح الشمسية في تقلبات الموجات الراديوية السماوية المرصودة على الأرض، من خلال ظاهرة تُعرف باسم التلألؤ بين الكواكب . [ 66 ]

الغلاف المغناطيسي

رسم تخطيطي للغلاف المغناطيسي للأرض . تتدفق الرياح الشمسية من اليسار إلى اليمين.

عندما تتقاطع الرياح الشمسية مع كوكب ذي مجال مغناطيسي قوي (مثل الأرض أو المشتري أو زحل)، تنحرف الجسيمات بفعل قوة لورنتز . هذه المنطقة، المعروفة بالغلاف المغناطيسي ، تجعل الجسيمات تدور حول الكوكب بدلاً من قذف الغلاف الجوي أو السطح. يتخذ الغلاف المغناطيسي شكل نصف كرة تقريبًا من جهة الشمس، ثم يمتد على شكل ذيل طويل من الجهة المقابلة. يُطلق على حدود هذه المنطقة اسم الغلاف المغناطيسي الخارجي ، وتستطيع بعض الجسيمات اختراق الغلاف المغناطيسي عبر هذه المنطقة من خلال إعادة اتصال جزئية لخطوط المجال المغناطيسي. [ 36 ]

مقطع خط الزوال الظهري للغلاف المغناطيسي

تُعدّ الرياح الشمسية مسؤولة عن الشكل العام للغلاف المغناطيسي للأرض. وتؤثر التقلبات في سرعتها وكثافتها واتجاهها ومجالها المغناطيسي المصاحب لها تأثيراً بالغاً على بيئة الفضاء المحلية للأرض. فعلى سبيل المثال، يمكن أن تتفاوت مستويات الإشعاع المؤين والتداخل اللاسلكي بمئات أو آلاف المرات؛ كما يمكن أن يتغير شكل وموقع الغلاف المغناطيسي وموجة الصدمة الأمامية التي تسبقه بمسافة تعادل عدة أضعاف نصف قطر الأرض، مما يعرض الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض للرياح الشمسية المباشرة. وتُعرف هذه الظواهر مجتمعةً باسم الطقس الفضائي .

كشفت دراسة جديدة أجرتها مهمة " كلاستر " التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، أن اختراق الرياح الشمسية للغلاف المغناطيسي أسهل مما كان يُعتقد سابقًا. فقد رصد فريق من العلماء وجود موجات معينة في الرياح الشمسية لم تكن متوقعة. وأظهرت دراسة حديثة أن هذه الموجات تُمكّن الجسيمات المشحونة القادمة من الرياح الشمسية من اختراق الغلاف المغناطيسي. وهذا يُشير إلى أن الغلاف المغناطيسي يتشكل كمرشح أكثر منه حاجزًا متصلًا. وقد تحقق هذا الاكتشاف الأخير بفضل الترتيب المميز لمركبات "كلاستر" الفضائية الأربع المتطابقة، والتي تحلق بتكوين مُتحكم به في الفضاء القريب من الأرض. وبينما تجوب هذه المركبات الغلاف المغناطيسي إلى الفضاء بين الكواكب ثم تعود أدراجها، تُقدم رؤى ثلاثية الأبعاد استثنائية حول الظواهر التي تربط الشمس بالأرض.

وصف البحث اختلافات في تكوين المجال المغناطيسي بين الكواكب ، والتي تتأثر بشكل كبير بعدم استقرار كلفن-هيلمهولتز (الذي يحدث عند سطح التماس بين سائلين)، نتيجةً لاختلافات في سمك الطبقة الحدية وخصائص أخرى عديدة. ويعتقد الخبراء أن هذه هي المرة الأولى التي يُرصد فيها ظهور موجات كلفن-هيلمهولتز عند الغلاف المغناطيسي للأرض في خطوط العرض العليا، مع اتجاه المجال المغناطيسي بين الكواكب نحو الأسفل. وتُشاهد هذه الموجات في أماكن غير متوقعة في ظل ظروف الرياح الشمسية التي كان يُعتقد سابقًا أنها غير مرغوب فيها لتكوينها. تُظهر هذه الاكتشافات كيف يمكن للجسيمات الشمسية اختراق الغلاف المغناطيسي للأرض في ظل ظروف محددة للمجال المغناطيسي بين الكواكب. كما أن هذه النتائج ذات صلة بدراسات تطورات الغلاف المغناطيسي حول الأجرام السماوية الأخرى. وتشير هذه الدراسة إلى أن موجات كلفن-هيلمهولتز قد تكون أداة شائعة، وربما ثابتة، لدخول الرياح الشمسية إلى الأغلفة المغناطيسية الأرضية في ظل اتجاهات مختلفة للمجال المغناطيسي بين الكواكب. [ 67 ]

الأجواء

تؤثر الرياح الشمسية على الأشعة الكونية الأخرى الواردة التي تتفاعل مع الغلاف الجوي للكواكب. علاوة على ذلك، تتعرض الكواكب ذات الغلاف المغناطيسي الضعيف أو المعدوم لتجريد الغلاف الجوي بفعل الرياح الشمسية.

كوكب الزهرة ، أقرب الكواكب إلى الأرض وأكثرها شبهاً بها، يتمتع بغلاف جوي أكثر كثافة بمئة مرة، مع مجال مغناطيسي أرضي ضعيف أو معدوم. وقد اكتشفت المركبات الفضائية ذيلاً يشبه ذيل المذنب يمتد إلى مدار الأرض. [ 68 ]

تُحمي الأرض إلى حد كبير من الرياح الشمسية بواسطة مجالها المغناطيسي ، الذي يحرف معظم الجسيمات المشحونة؛ ومع ذلك، يُحاصر بعضها في حزام فان ألين الإشعاعي . ويتمكن عدد أقل من جسيمات الرياح الشمسية من الانتقال، كما لو كانت على خط نقل طاقة كهرومغناطيسية، إلى الغلاف الجوي العلوي للأرض والأيونوسفير في المناطق الشفقية. ولا يمكن رصد الرياح الشمسية على الأرض إلا عندما تكون قوية بما يكفي لإحداث ظواهر مثل الشفق والعواصف المغناطيسية الأرضية . يُسخّن الشفق الساطع الأيونوسفير بشدة، مما يؤدي إلى تمدد بلازماه داخل الغلاف المغناطيسي، وبالتالي زيادة حجم الغلاف البلازمي الأرضي وحقن مواد جوية في الرياح الشمسية. وتحدث العواصف المغناطيسية الأرضية عندما يكون ضغط البلازما داخل الغلاف المغناطيسي كبيرًا بما يكفي لتضخيم المجال المغناطيسي الأرضي وتشويهه.

على الرغم من أن المريخ أكبر من عطارد وأبعد عن الشمس بأربعة أضعاف، يُعتقد أن الرياح الشمسية قد جردت المريخ من ثلث غلافه الجوي الأصلي، تاركةً طبقةً كثافتها 1/100 من كثافة غلاف الأرض الجوي. ويُعتقد أن آلية هذا التجريد الجوي هي الغازات المحتجزة في فقاعات المجال المغناطيسي، والتي تقتلعها الرياح الشمسية. [ 69 ] في عام 2015، قاسَت مهمة ناسا لدراسة تطور الغلاف الجوي والمواد المتطايرة للمريخ ( MAVEN ) معدل التجريد الجوي الناتج عن المجال المغناطيسي الذي تحمله الرياح الشمسية أثناء مرورها بالمريخ، والذي يُولّد مجالًا كهربائيًا، تمامًا كما يُستخدم التوربين على الأرض لتوليد الكهرباء. يُسرّع هذا المجال الكهربائي ذرات الغاز المشحونة كهربائيًا، والتي تُسمى الأيونات، في الغلاف الجوي العلوي للمريخ، ويقذفها إلى الفضاء. [ 70 ] وقد قاسَت مهمة MAVEN معدل التجريد الجوي بحوالي 100 غرام (≈1/4  رطل) في الثانية. [ 71 ]

الأقمار والأسطح الكوكبية

تجربة أبولو SWC

يتحمل كوكب عطارد ، أقرب الكواكب إلى الشمس، وطأة الرياح الشمسية بالكامل، وبما أن غلافه الجوي ضئيل وعابر، فإن سطحه مغمور بالإشعاع.

يمتلك عطارد مجالًا مغناطيسيًا داخليًا، لذا في ظل ظروف الرياح الشمسية العادية، لا تستطيع الرياح الشمسية اختراق غلافه المغناطيسي، ولا تصل الجسيمات إلى السطح إلا في مناطق الحد الفاصل. ولكن خلال الانبعاثات الكتلية الإكليلية، قد ينضغط الغلاف المغناطيسي على سطح الكوكب، وفي هذه الحالة، قد تتفاعل الرياح الشمسية بحرية مع سطح الكوكب.

لا يمتلك قمر الأرض غلافًا جويًا أو مجالًا مغناطيسيًا ذاتيًا ، وبالتالي يتعرض سطحه لقصف كامل من الرياح الشمسية. وقد نشرت بعثات مشروع أبولو جامعات ألومنيوم سلبية في محاولة لأخذ عينات من الرياح الشمسية، وأكدت عينات التربة القمرية التي أُعيدت للدراسة أن تربة القمر غنية بنوى ذرية ترسبت من الرياح الشمسية. وقد تُثبت هذه العناصر أنها موارد مفيدة للبعثات القمرية المستقبلية. [ 72 ]

الحدود

سطح ألففين

عرضٌ متحركٌ لوكالة ناسا يُظهر مرور مسبار باركر الشمسي عبر هالة الشمس. داخل حدود الهالة، وتحديداً سطح ألففين، تنتقل موجات البلازما ذهاباً وإياباً إلى سطح الشمس.

سطح ألفين هو الحد الفاصل بين الهالة الشمسية والرياح الشمسية، ويُعرَّف بأنه النقطة التي تتساوى عندها سرعة ألفين لبلازما الهالة مع سرعة الرياح الشمسية على نطاق واسع. [ 73 ] [ 74 ]

لم يكن الباحثون متأكدين تمامًا من موقع سطح ألففين الحرج على سطح الشمس. واستنادًا إلى صور عن بُعد للهالة الشمسية، أشارت التقديرات إلى أنه يقع على بُعد يتراوح بين 10 و20 ضعف نصف قطر الشمس من سطحها. وفي 28 أبريل/نيسان 2021، وخلال تحليقه الثامن بالقرب من الشمس، رصد مسبار باركر الشمسي التابع لناسا ظروفًا مغناطيسية وجسيمية محددة على بُعد 18.8 ضعف نصف قطر الشمس، مما دلّ على اختراقه سطح ألففين. [ 75 ]

الحدود الخارجية

تُحدث الرياح الشمسية "فقاعة" في الوسط بين النجوم (غاز الهيدروجين والهيليوم المخفف الذي يملأ المجرة). تُعرف النقطة التي لا تعود فيها قوة الرياح الشمسية كافية لدفع الوسط بين النجوم باسم " الغلاف الشمسي" ، ويُعتبر غالبًا الحد الخارجي للنظام الشمسي. المسافة إلى الغلاف الشمسي غير معروفة بدقة، وربما تعتمد على سرعة الرياح الشمسية الحالية وكثافة الوسط بين النجوم، لكنها تقع بعيدًا جدًا عن مدار بلوتو . يأمل العلماء في الحصول على فهم أعمق للغلاف الشمسي من البيانات التي جُمعت عبر مهمة مستكشف حدود الفضاء بين النجوم (IBEX)، التي أُطلقت في أكتوبر 2008.

يُعدّ الغلاف الشمسي أحد طرق تحديد امتداد النظام الشمسي، إلى جانب حزام كايبر ونصف القطر الذي تتساوى عنده جاذبية الشمس مع جاذبية النجوم الأخرى. [ 76 ] وقد قُدّر أقصى مدى لهذا التأثير بما بين 50,000 وحدة فلكية (7,500 مليار كيلومتر؛ 0.79 سنة ضوئية) و 2 سنة ضوئية (130,000 وحدة فلكية) ، مقارنةً بالغلاف الشمسي (الحد الخارجي للغلاف الشمسي)، الذي رُصد على بُعد حوالي 120 وحدة فلكية (18,000 مليون كيلومتر) بواسطة المركبة الفضائية فوياجر 1. [ 77 ]     

عبرت المركبة الفضائية فوياجر 2 موجة الصدمة النهائية أكثر من خمس مرات بين 30 أغسطس و10 ديسمبر 2007. [ 78 ] وقد عبرت فوياجر 2 موجة الصدمة على مسافة أقرب إلى الشمس بحوالي مليار كيلومتر من المسافة التي بلغت 13.5 مليار كيلومتر (90 وحدة فلكية ) التي وصلت إليها فوياجر 1 عند موجة الصدمة النهائية. [ 79 ] [ 80 ] ثم تحركت المركبة الفضائية للخارج عبر موجة الصدمة النهائية إلى الغلاف الشمسي، ومنها إلى الوسط بين النجوم .   

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "مركز ستانفورد للطاقة الشمسية - أسئلة وأجوبة مع أخصائي فيزياء الطاقة الشمسية" . solar-center.stanford.edu . تاريخ الوصول: 9 نوفمبر 2019 .
  2. ↑ أوينز، ماثيو جيه؛ فورسيث، روبرت جيه. (28-11-2013). "المجال المغناطيسي للغلاف الشمسي" . مراجعات حية في الفيزياء الشمسية . 10 (1): 5. arXiv : 1002.2934 . Bibcode : 2013LRSP...10....5O . doi : 10.12942/lrsp-2013-5 . ISSN 2367-3648 . S2CID 122870891 .  
  3. ↑ موسوعة ماكجرو هيل للعلوم والتكنولوجيا، الطبعة الثامنة، (ج) 1997، المجلد 16، الصفحة 685
  4. ↑ كليفر، إدوارد و.؛ ديتريش، ويليام ف. (2013-01-01). "إعادة النظر في حدث الطقس الفضائي لعام 1859: حدود النشاط المتطرف" . مجلة الطقس الفضائي والمناخ الفضائي . 3 : A31. Bibcode : 2013JSWSC...3A..31C . doi : 10.1051/swsc/2013053 . ISSN 2115-7251 . 
  5. 1 2 3 ماير-فيرنيه، نيكول (2007). أساسيات الرياح الشمسية . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-81420-1.
  6. 1 2 دورهام، إيان ت. (2006). "إعادة النظر في تاريخ دراسات الرياح الشمسية: تحليل إدينغتون للمذنب مورهاوس" . ملاحظات وسجلات الجمعية الملكية . المجلد 60. الصفحات 261-270 .  
  7. ^ إيجلاند، ألف؛ بيرك، ويليام ج. (2005). كريستيان بيركلاند: عالم الفضاء الأول . سبرينغر، دوردريخت، هولندا. ص. 80 . رقم ISBN  978-1-4020-3294-3.
  8. ↑ كريستيان بيركلاند، "هل الأشعة الشمسية الجسيمية التي تخترق الغلاف الجوي للأرض أشعة سلبية أم إيجابية؟" في Videnskapsselskapets Skrifter ، I Mat – Naturv. الصف رقم 1، كريستيانيا، 1916.
  9. ↑ مجلة الفلسفة ، السلسلة 6، المجلد 38، العدد 228، ديسمبر 1919، 674 (حول الرياح الشمسية)
  10. ^ لودفيج بيرمان (1951). "Kometenschweife und Solare Korpuskularstrahlung". Zeitschrift für Astrophysik . 29 : 274. بيب كود : 1951ZA .....29..274B .
  11. ^ شرودر ، ويلفريد (1 ديسمبر 2008). “من أول من اكتشف الرياح الشمسية؟”. اكتا جيوديتيكا وجيوفيزيكا المجرية . 43 (4): 471– 472. بيب كود : 2008AGGH...43..471S . دوى : 10.1556/AGeod.43.2008.4.8 . S2CID 130425794 . 
  12. 1 2 3 جاكوبسن، سالي (1973). "يوجين باركر حول الرياح الشمسية والمجالات المغناطيسية وطقس الأرض". نشرة علماء الذرة . 29 (5): 25-30 . Bibcode : 1973BuAtS..29e..25J . doi : 10.1080/00963402.1973.11455482 .
  13. 1 2 فوكس، نيكولا (2022). "يوجين باركر (1927-2022)". مجلة نيتشر أسترونومي . 6 (625): 625. Bibcode : 2022NatAs...6..625F . doi : 10.1038/s41550-022-01686-z .
  14. 1 2 3 باركر، يوجين ن. (نوفمبر 1958). "ديناميكيات الغاز بين الكواكب والمجالات المغناطيسية". المجلة الفيزيائية الفلكية . 128 : 664-676 . Bibcode : 1958ApJ...128..664P . doi : 10.1086/146579 .
  15. 1 2 غومبوسي، تاماس إي؛ فان دير هولست، بارت؛ مانشستر، وارد بي؛ سوكولوف، إيغور في. (ديسمبر 2018). "نمذجة موسعة للديناميكا المغناطيسية المائية للهالة الشمسية المستقرة والرياح الشمسية" . مراجعات حية في الفيزياء الشمسية . 15 (1) 4. arXiv : 1807.00417 . Bibcode : 2018LRSP...15....4G . doi : 10.1007/ s41116-018-0014-4 . PMC 6390891. PMID 30872981 .  
  16. ^ تشودوري ، أرناب راي (9 مارس 2024). ""جين": تكريم شخصي لحياة وعلم يوجين نيومان باركر . مراجعات فيزياء البلازما الحديثة . 8 (1) 6. arXiv : 2403.01850 . Bibcode : 2024RvMPP...8....6C . doi : 10.1007/s41614-024-00143-w – عبر Springer Link.
  17. 1 2 روزنر، روبرت؛ تيرنر، مايكل س. (1 أغسطس 2022). "يوجين نيومان باركر" . فيزياء اليوم . 75 (8): 59. doi : 10.1063/PT.3.5068 .
  18. ↑ تشامبرلين، جوزيف و. (18 سبتمبر 1959). "الغاز بين الكواكب II: تمدد نموذج للهالة الشمسية" . المجلة الفيزيائية الفلكية . الجمعية الفلكية الأمريكية. 
  19. 1 2 كرانمر، ستيفن ر. (29 يوليو 2019). "أصل الرياح الشمسية". موسوعة أكسفورد للأبحاث في الفيزياء . arXiv : 2507.13460 . doi : 10.1093/acrefore/9780190871994.013.18 . ISBN 978-0-19-087199-4.
  20. ↑ فيلي، ماركو (سبتمبر 1994)، "من الرياح فوق الصوتية إلى التراكم" ، رسائل المجلة الفيزيائية الفلكية ، 432 : L55– L58، Bibcode : 1994ApJ...432L..55V ، doi : 10.1086/187510
  21. ↑ بريست، إريك (1998)، "تعليق على عدم استقرار النسيم" ، علم الفلك والفيزياء الفلكية ، 330 : L13– L16
  22. ↑ تسينغانوس، كاناريس (1 يناير 2022). "يوجين ن. باركر (1927-2022)" . نشرة الجمعية الفلكية الأمريكية . 54 (1). doi : 10.3847/25c2cfeb.19b7a688 – عبر baas.aas.org.
  23. ↑ هارفي، برايان (2007). الاستكشاف الكوكبي الروسي: التاريخ، والتطور، والإرث، والآفاق . سبرينغر. ص 26. ISBN  978-0-387-46343-8.
  24. ↑ دارلينج، ديفيد ج. "لونا" . موسوعة الإنترنت للعلوم . تم الاسترجاع في 2020-10-02 .
  25. ↑ "لونا 1" . ناسا ، أرشيف بيانات علوم الفضاء المنسق . تم الاسترجاع في 4 أغسطس 2007 .
  26. ↑ نويغباور، م. وسنايدر، س. و. (1962). "تجربة البلازما الشمسية". مجلة ساينس . 138 (3545): 1095-1097 . Bibcode : 1962Sci...138.1095N . doi : 10.1126/science.138.3545.1095-a . PMID 17772963. S2CID 24287222 .  
  27. ↑ جي دبليو بنومان و آر إيه كوب (1971). "تفاعلات الغاز مع المجال المغناطيسي في الهالة الشمسية". الفيزياء الشمسية . 18 (2): 258. Bibcode : 1971SoPh...18..258P . doi : 10.1007/BF00145940 . S2CID 120816610 . 
  28. ↑ "استكشاف النظام الشمسي: المهمات: حسب الهدف: المريخ: موجود" . استكشاف النظام الشمسي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20-09-2008.
  29. ↑ "ملاحظات حول دوران كرة ممغنطة مع تطبيق على الإشعاع الشمسي" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2019-10-04.
  30. ^ هانز ألففين (1942). “ملاحظات حول دوران المجال الممغنط مع التطبيق على الإشعاع الشمسي”. ملف لـ Matematik و Astronomi و Fysik . 28أ (6): 1-9 .
  31. ↑ "يوم اختفاء الرياح الشمسية" . ناسا ساينس. 13 ديسمبر 1999. مؤرشف من الأصل في 22 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 5 أكتوبر 2010 .
  32. ↑ آموس، جوناثان (13 ديسمبر 2010). "فويجر تقترب من حافة النظام الشمسي" . بي بي سي نيوز . بي بي سي . تم الاطلاع عليه في 14 ديسمبر 2010 .
  33. ↑ "مسبار ناسا يرصد انخفاضًا في سرعة الرياح الشمسية في طريقه إلى الفضاء بين النجوم" . ناسا. 13 ديسمبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2010 .
  34. ↑ تشانغ، كينيث (12 أغسطس 2018). "إطلاق مسبار باركر الشمسي في رحلة ناسا لـ'لمس الشمس'"" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أغسطس 2018. "
  35. ↑ راماتي، ر.؛ ستون، ر.ج. (1973). ظواهر الطاقة العالية على الشمس . مكتب المعلومات العلمية والتقنية، الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء.
  36. 1 2 إنكريناز, تيريز ; بيبرينج، جي بي؛ بلانك، م. (2003). النظام الشمسي . سبرينغر. رقم ISBN 978-3-540-00241-3.
  37. 1 2 كالينرود، ماي-بريت (2004). فيزياء الفضاء: مقدمة في البلازما و . سبرينغر. ISBN 978-3-540-20617-0.
  38. ↑ كارول، برادلي و.؛ أوستلي، ديل أ. (1995). مقدمة في الفيزياء الفلكية الحديثة ( الطبعة الثانية المنقحة). بنجامين كامينغز. ص 409. ISBN   978-0-201-54730-6.
  39. ^ شريفر، كارولوس ج. زوان، كورنيليس (2000). النشاط المغناطيسي الشمسي والنجمي . مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 978-0-521-58286-5.
  40. ↑ رؤوفي، نور إي.؛ ستينبورغ، جي.؛ سيتون، دي بي.؛ وانغ، إتش.؛ وانغ، جيه.؛ ديفورست، سي إي.؛ بيل، إس دي.؛ دريك، جيه إف.؛ أوريتسكي، في إم.؛ كاربن، جيه تي.؛ ديفور، سي آر.؛ ستيرلينغ، إيه سي.؛ هوربوري، تي إس.؛ هارا، إل كيه.؛ بوروين، إس. (2023-03-01). "إعادة الاتصال المغناطيسي كمحرك للرياح الشمسية" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 945 (1): 28. arXiv : 2301.00903 . Bibcode : 2023ApJ...945...28R . doi : 10.3847/1538-4357/acaf6c . hdl : 20.500.11850/603055 . ISSN 0004-637X . S2CID 255393967 .  
  41. ↑ نيكيتوبولوس، ثيو (24 أبريل 2024). "نفثات صغيرة على الشمس تُغذي الرياح الشمسية الهائلة" . مجلة كوانتا .
  42. ↑ "سرعات الرياح الشمسية - يوليسيس - بوابة العلوم" . يوليسيس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2026 .
  43. ↑ فيلدمان، يو.؛ لاندي، إي.؛ شوادرون، إن إيه. "حول مصادر الرياح الشمسية السريعة والبطيئة" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: فيزياء الفضاء . 110 (A7). doi : 10.1029/2004JA010918 . ISSN 0148-0227 . 
  44. ↑ جيس، ج.؛ جلوكلر، ج.؛ شتايغر، ر. فون (1995). "أصل الرياح الشمسية من بيانات التركيب". مراجعات علوم الفضاء . 72 ( 1-2 ): 49-60 . Bibcode : 1995SSRv...72...49G . doi : 10.1007/BF00768753 . ISSN 0038-6308 . S2CID 120788623 .  
  45. ↑ سويس، ستيف (3 يونيو 1999). "نظرة عامة ومعرفة حالية بالرياح الشمسية والهالة الشمسية" . مسبار الشمس . مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا. مؤرشف من الأصل في 10 يونيو 2008. تم الاطلاع عليه في 7 مايو 2008 .
  46. ↑ هارا، لويز؛ ميليغان، رايان؛ فليك، برنارد (2 أبريل 2008). "هينود: مصدر الرياح الشمسية البطيئة والتوهجات فائقة الحرارة" . وكالة الفضاء الأوروبية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 مايو 2008 .
  47. ↑ أنطيوخوس، س.ك.؛ ميكيتش، ز.؛ تيتوف، ف.س.؛ ليونيلو، ر.؛ لينكر، ج.أ. (2011-01-01). "نموذج لمصادر الرياح الشمسية البطيئة". المجلة الفيزيائية الفلكية . 731 (2): 112. arXiv : 1102.3704 . Bibcode : 2011ApJ...731..112A . doi : 10.1088/0004-637X/731/2/112 . ISSN 0004-637X . S2CID 119241929 .  
  48. ↑ فيسك، ل. أ. (1 أبريل 2003). "تسارع الرياح الشمسية نتيجة إعادة اتصال التدفق المغناطيسي المفتوح بالحلقات الإكليلية" (ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: فيزياء الفضاء . 108 (A4) 2002JA009284: 1157. Bibcode : 2003JGRA..108.1157F . doi : 10.1029/2002JA009284 . hdl : 2027.42/87652 . ISSN 2156-2202 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 16 أغسطس 2017. 
  49. ↑ ماكوماس، دي جيه؛ إليوت، إتش إيه؛ شوادرون، إن إيه؛ جوسلينج، جيه تي؛ سكوج، آر إم؛ جولدشتاين، بي إي (15 مايو 2003). "الرياح الشمسية ثلاثية الأبعاد حول ذروة النشاط الشمسي" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 30 (10): 1517. رمز Bibcode : 2003GeoRL..30.1517M . doi : 10.1029/2003GL017136 . ISSN 1944-8007 . 
  50. ↑ زيركر، جيه بي (1977)، الثقوب الإكليلية وتيارات الرياح عالية السرعة، مراجعات الجيوفيزياء ، 15 (3)، 257-269
  51. ^ هاسلر ، دونالد م. داماش، إنجولف إي؛ لومير، فيليب؛ بريكي، بال؛ كيردت، فيرنر. ماسون، هيلين E.؛ فيال، جان كلود؛ فيلهلم، كلاوس (1999). “تدفق الرياح الشمسية والشبكة المغناطيسية للكروموسفير”. علوم . 283 (5403): 810– 813. بيب كود : 1999Sci...283..810H . دوى : 10.1126/science.283.5403.810 . بميد 9933156 . 
  52. ↑ مارش، إيكارت؛ تو، تشواني (22 أبريل 2005). "أصل الرياح الشمسية في الأقماع الإكليلية" . مجلة ساينس . 308 (5721). وكالة الفضاء الأوروبية: 519-23 . رمز Bibcode : 2005Sci...308..519T . doi : 10.1126/science.1109447 . PMID 15845846. S2CID 24085484. تاريخ الاسترجاع: 6 مايو 2008 .  
  53. ↑ الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). "الرياح الشمسية في الوقت الحقيقي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يونيو 2022 .
  54. 1 2 بورغازي، أ.؛ لارا، أ.؛ إيشر، إ.؛ ألفيس، م. ف. (مايو 2009). "ديناميكيات الانبعاثات الكتلية الإكليلية في الوسط بين الكواكب" . علم الفلك والفيزياء الفلكية . 498 (3): 885-889 . Bibcode : 2009A & A...498..885B . doi : 10.1051/0004-6361/200811171 . ISSN 0004-6361 . 
  55. ↑ جورنيت، د.أ.؛ كورث، و.س. (4 نوفمبر 2019). "كثافات البلازما بالقرب من الغلاف الشمسي وما وراءه من أجهزة موجات البلازما في فوياجر 1 و2" . مجلة نيتشر أسترونومي . 3 (11): 1024-1028 . رمز Bibcode : 2019NatAs...3.1024G . doi : 10.1038/s41550-019-0918-5 . ISSN 2397-3366 . S2CID 209934074 .  
  56. ↑ شو، جيه إتش (1998). "موقع الغلاف المغناطيسي في ظل ظروف الرياح الشمسية القصوى" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 103 (A8): 17691-17700. Bibcode : 1998JGR ... 10317691S . doi : 10.1029/98JA01103 .
  57. ↑ ديندي، ريتشارد (1995). فيزياء البلازما: دورة تمهيدية . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 234. ISBN  9780521484527.
  58. ↑ "الانبعاثات الكتلية الإكليلية | مركز التنبؤ بالطقس الفضائي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي/خدمة الأرصاد الجوية الوطنية" . www.swpc.noaa.gov . تاريخ الاسترجاع: 19 يناير 2022 .
  59. ↑ تسوروتاني، بي تي؛ غونزاليس، دبليو دي؛ غونزاليس، إيه إل سي؛ غوارنييري، إف إل؛ وآخرون . (29-06-2006). "تيارات الرياح الشمسية المتزامنة والنشاط المغناطيسي الأرضي المتكرر: مراجعة" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 111 (A7) 2005JA011273. Bibcode : 2006JGRA..111.7S01T . doi : 10.1029/2005JA011273 . 
  60. ↑ بوخوتيلوف، د.؛ راي، إي. ج.؛ مورفي، ك. ر.؛ مان، إي. ر.؛ وآخرون . (21 نوفمبر 2016). "تأثيرات طاقة موجات التردد المنخفض جدًا على إلكترونات حزام الإشعاع النسبي: العاصفة المغناطيسية الأرضية 8-9 أكتوبر 2012". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: فيزياء الفضاء . 121 (12). رمز Bibcode : 2016JGRA..12111766P . doi : 10.1002/2016JA023130 . 
  61. ↑ هاتفيلد، مايلز (29 أبريل 2020). "رؤى جديدة حول الملاحظات المبكرة لمسبار باركر الشمسي" . ناسا .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  62. 1 2 هاتفيلد، مايلز (8 مارس 2021). "علم المنعطفات: شرح لغز باركر سولار بروب المغناطيسي" . ناسا . تم الاسترجاع في 31 يوليو 2022 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  63. ↑ فيسك، إل إيه؛ كاسبر، جيه سي (1 مايو 2020). "الدوران العالمي للتدفق المغناطيسي المفتوح للشمس" . رسائل المجلة الفيزيائية الفلكية . 894 (1): L4. Bibcode : 2020ApJ...894L...4F . doi : 10.3847/2041-8213/ab8acd . S2CID 218640684 . تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 3.0
  64. ↑ إندال، أ.س.؛ صوفيا، س. (1981). "الدوران في النجوم الشبيهة بالشمس. الجزء الأول - نماذج تطورية لتباطؤ دوران الشمس". المجلة الفيزيائية الفلكية، الجزء 1. 243 : 625-640 . Bibcode : 1981ApJ ...243..625E . doi : 10.1086/158628 .
  65. ↑ روبن كيرود (2000). الكويكبات والمذنبات والنيازك . منشورات ليرنر.
  66. ↑ جوكيبي، جيه آر (1973). "الاضطراب والوميض في البلازما بين الكواكب". المراجعة السنوية لعلم الفلك والفيزياء الفلكية . 11 (1): 1-28 . Bibcode : 1973ARA & A..11....1J . doi : 10.1146/annurev.aa.11.090173.000245 .
  67. ↑ دراسة ناسا باستخدام مرصد كلاستر تكشف عن رؤى جديدة حول الرياح الشمسية، ناسا، جرينبيلت، 2012، ص 1
  68. ↑ غرونوالدت وآخرون (1997). "رصد شعاع ذيل الزهرة بالقرب من الأرض" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 24 (10): 163-1166 . Bibcode : 1997GeoRL..24.1163G . doi : 10.1029/97GL01159 . 
  69. ↑ "الرياح الشمسية تقتلع أجزاءً من المريخ -" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-03-04.
  70. ↑ ناسا (5 نوفمبر 2015). "مهمة ناسا تكشف سرعة الرياح الشمسية في تجريد الغلاف الجوي للمريخ" . مهمة دراسة الغلاف الجوي وتطور المواد المتطايرة على سطح المريخ (MAVEN) . تم الاطلاع بتاريخ 5 نوفمبر 2015 .
  71. ↑ @MAVEN2Mars (5 نوفمبر 2015). "مهمة ناسا مافن تقيس تجريد الغلاف الجوي للرياح الشمسية على المريخ" ( تغريدة ) - عبر تويتر .
  72. ↑ ستاروخينا، ل. ف. (2006). "المناطق القطبية للقمر كمستودع محتمل للغازات المزروعة بفعل الرياح الشمسية". التقدم في أبحاث الفضاء . 37 (1): 50-58 . Bibcode : 2006AdSpR..37...50S . doi : 10.1016/j.asr.2005.04.033 .
  73. ↑ أدهيكاري، ل.؛ زانك، ج.ب.؛ تشاو، ل.-ل. (30 أبريل 2019). "هل يتوقف الاضطراب عند سطح ألففين الحرج؟" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 876 (1): 26. Bibcode : 2019ApJ...876...26A . doi : 10.3847/1538-4357/ab141c . S2CID 156048833 . 
  74. ↑ ديفورست، سي إي؛ هوارد، تي إيه؛ ماكوماس، دي جيه (12 مايو 2014). "الموجات الواردة في الهالة الشمسية: مؤشر مباشر لموقع سطح ألففين". المجلة الفيزيائية الفلكية . 787 (2): 124. arXiv : 1404.3235 . Bibcode : 2014ApJ...787..124D . doi : 10.1088/0004-637X/787/2/124 . S2CID 118371646 . 
  75. ↑ هاتفيلد، مايلز (13 ديسمبر 2021). "ناسا تدخل الغلاف الجوي الشمسي لأول مرة" . ناسا .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  76. ↑ "GMS: أين تقع حافة النظام الشمسي؟" . svs.gsfc.nasa.gov . 5 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 سبتمبر 2019 .
  77. ↑ "فويجر - الأسئلة الشائعة" . voyager.jpl.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-09-2019 .
  78. ↑ "ناسا - فوياجر 2 تثبت أن النظام الشمسي مضغوط" . www.nasa.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 أبريل 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 يوليو 2022 .
  79. ↑ "فويجر 2 يكتشف أن شكل النظام الشمسي "مُشوّه"" رويترز . 11 ديسمبر 2016. "
  80. ↑ توبين، كيت. "مركبة فضائية تصل إلى حافة النظام الشمسي - 5 نوفمبر 2003" . سي إن إن.

للمزيد من القراءة