راز "مهره‌های شفقی"، شفق‌هایی گرد که مانند مهره‌هایی درخشان در آسمان به نخ کشیده می‌شوند
تلسکوپ‌ها با دیدن "مهره‌های شفقی"، گونه‌ی ویژه‌ای از شفق‌های قطبی که به نظر می‌رسد مانند گردنبندی جواهرنشان، در آسمان به نخ کشیده شده‌اند، به اخترشناسان در بهتر شناختنِ این نماش‌های زیبای شبانه کمک می‌کنند.
 |
| مهره‌های شفقی در آسمان خاور ساسکاتون. این عکس در خوریستان یا انقلاب زمستانی ۲۰۱۵ گرفته شده |
دسته‌ای از تلسکوپ‌ها به رصد گونه‌ی ویژه‌ای از شفق‌های قطبی که مانند گردنبندی جواهرنشان با نگین‌های به نخ کشیده شده در آسمان دیده می‌شوند پرداختند تا به اخترشناسان در بهتر شناختنِ سازوکاری که پشت این نمایش‌های زیبای شبانه است کمک کنند.
این شفق‌های گِرد که به نام نگین‌ها یا مهره‌های شفقی شناخته می‌شوند، برخلاف شفق‌های معمولی که نماهایی تخت و کشیده‌تر دارند، مانند دسته‌هایی از نقطه در آسمان دیده می‌شوند. یک گروه ۱۳ تایی از فضاپیماها، از جمله فضاپیماهای کلاستر (خوشه‌ی) سازمان فضایی اروپا (اسا) به رصد و بررسی فرآیندی پرداختند که به مهره‌های شفقی در سمت روزِ زمین، سمتِ رو به خورشید آن می‌انجامد؛ و به سرنخ‌هایی تازه درباره‌ی چگونگی پیدایش از گونه‌ی ویژه از شفق‌ها دست یافتند.
شفق‌های قطبی دستارود توفان‌های الکتریکی یا ذرات باردارِ گسیلیده از خورشید هستند. به گفته‌ی اسا، مشاهدات گردآوری شده در ۶ نوامبر ۲۰۱۶ نشان می‌داد که تاوه‌های یا گرداب‌هایی در لبه‌ی مغناطیس‌سپهر زمین (یا مغناطکره؛ میدان مغناطیسی‌ای که سیاره‌ی ما را در بر بر گرفته و از آن در برابر پرتوهای خورشیدی پدافند می‌کند) پدید می‌آیند که به برخی از ذرات باردار خورشید اجازه می‌دهند تا تونلی به سوی سطح زمین بزنند و رشته‌هایی از مهره های شفقی پدید بیاورند.
 |
| فضاپیماها سرگرم بررسی مغناطیس‌پهر زمین و چگونگی رسیدن ذرات خورشیدی به جو بالایی زمین و پدید آمدن مهره‌های شفقی در آسمان شب- این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر |
فضاپیماهای کلاستر در سمتِ شبِ زمین جای داشتند، نزدیک مغناط‌مرز (magnetopause)، مرزی نازک در لبه‌ی بیرونی مغناطیس‌سپهر. برخی از فضاپیماها گرداب‌ها را رصد می‌کردند و دیگر فضاپیماها هم سرگرم رصد جریان‌هایی از ذرات می‌پرداختند که به سوی زمین روان بودند. آمیزه‌ی این رصدها به پژوهشگران امکان داد تا برای نخستین بار، کل فرآیند پیدایش مهره‌های شفقی را بررسی کنند.
فیلیپ اسکوبه، دانشمند پروژه‌ی ماموریت کلاستر اسا می‌گوید: «این یافته نشان می‌دهد که فضاپیماهای ماموریت کلاستر بخشی از یک "ارکستر مغناطیس‌سپهری" از ماموریت‌هایی هستند که با هم به ما توان دستیابی به دانش‌های افزوده‌ای را می‌دهند که رسیدن به آنها با هر یک این فضاپیماها به تنهایی نشدنی است.»
این تاوه‌های گرداب-مانند که مسیری سریع برای ذرات خورشیدی فراهم می‌کنند، زمانی پدید می‌آیند که باد خورشیدی از مغناط‌مرز زمین می‌گذرد، مانند باد که اقیانوس‌ها و ابرها را به هم می‌زند. الکترون‌های باد خورشید هم به نوبه‌ی خود مارپیچ‌وار به سوی مغناط‌مرز می‌روند و سرانجام به جو بالایی زمین می‌رسند، جایی که الکترون‌ها با هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن برهم‌کنش انجام می‌دهند. این باعث می‌شود این مولکول‌ها به درخشش بیفتند و مهره‌های گِرد شفقی‌ای را بسازند که به نظر می‌رسد در آسمان به نخ کشیده شده‌اند.
 |
| الکترون‌های باد خورشیدی از راه گرداب‌هایی وارد مغناطیس‌سپهر زمین شده و تا جو بالایی زمین پایین می‌آیند. در آنجا با مولکول‌های هیدروژن، اکسیژن و نیترون برخورد کرده و مهره‌های درخشان شفقی می‌سازند- این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر |
استیون پترینچ، فیزیکدانی در لاکهید مارتین اسپس و نویسنده‌ی اصلی پژوهشنامه‌ای درباره‌ی این یافته‌ها می‌گوید: «به کار بردن ماموریت‌های چند-فضاپیمایی برای ساختن پیوندی میان دینامیک در لبه‌ی مغناطیس‌سپهر و آنچه در یون‌سپهر که بسیار پایین‌تر است می‌بینیم کاری بسیار خوب است.»«به دلیل کمبود مشاهدات و جایگاه‌های نمونه‌برداری درون مغناطیس‌سپهر، مهم است که تا جایی که می‌شود برای شناخت پیوندهای میان فرآیندهای گوناگون درون سامانه‌های بزرگ و پیچیده، بهره‌ی کاملی از مشاهدات ماموریت‌های چندگانه ببریم.»
این مشاهدات نشان می‌دهند که بهره‌گیری از چندین فضاپیما که در دیدگاه‌های گوناگون جای دارند می‌تواند چشم‌انداز فراگیرتری را از فضا به ما بدهد.
یافته‌های این پژوهشگران در نشریه‌ی "فرانتیرز این آسترونومی اند اسپیس ساینسز" منتشر شده است.
--------------------------------------------------
تلگرام، توییتر و فیسبوک یک ستاره در هفت آسمان:
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر