• 

قام الفيزيائي بول بيلان من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بتصميم جهاز تجريبي خصيصاً لتوليد الهياكل المعروفة باسم الحلقات الإكليلية.

وهي أقواس طويلة ومغلقة من البلازما المتوهجة المنبعثة من الفوتوسفير الشمسي، على طول خطوط المجال المغناطيسي التي تبرز في الإكليل الشمسي. وغالباً ما ترتبط بالنشاط الشمسي المتزايد، مثل التوهجات والانبعاثات الكتلية الإكليلية.

ويتكوّن هذا الجهاز من فوهات غازية ومغناطيسات كهربائية وأقطاب كهربائية في غرفة مفرغة.

Spectacular sunset just now with what I think are Coronal rings around the sun due to dust or pollen. They only were visible for about ten minutes just before and after the sun disappeared.@OMSYSTEMcameras @ThePhotoHour pic.twitter.com/IdbaVo2y0S

— James Aikman (@JamesAikman8) June 4, 2022

أولاً، يتم تشغيل المغناطيسات الكهربائية، لتوليد مجال مغناطيسي داخل حجرة التفريغ. ثم يتم حقن الغاز في منطقة القطب.

ثم، يتم تطبيق تفريغ كهربائي قوي على نطاقات ميلي ثانية عبر الأقطاب الكهربائية، ما يؤدي إلى تأيّن الغاز، وتحويله إلى بلازما تشكل بعد ذلك حلقة مقيدة بالمجال المغناطيسي.

ويشرح بيلان قائلاً: "تستهلك كل تجربة قدراً من الطاقة يقارب ما يتطلبه تشغيل مصباح كهربائي بقوة 100 واط لمدة دقيقة تقريبا، ويستغرق شحن المكثف بضع دقائق فقط".

اقرأ أيضاً: مصوّر يرصد ظاهرة غريبة شبيهة بالشفق القطبي

وتدوم كل حلقة 10 ميكروثانية فقط، وهي صغيرة جداً، يبلغ طولها نحو 20 سم (7.9 بوصات) وقطرها سنتيمتر واحد. لكن الكاميرات عالية السرعة تسجّل كل لحظة من تكوين الحلقة وانتشارها، ما يسمح لفريق البحث بتحليل تكوينها وهيكلها وتطورها بالتفصيل.

وتوصل العلماء مؤخراً إلى أن الحلقات الإكليلية لا تشبه الخيوط فحسب، بل إنها منظمة على هذا النحو أيضاً. وسمح العمل الجديد للفريق بمعرفة الدور الذي يلعبه هذا الهيكل في إنتاج مقذوفات شمسية.

واتضح أن هذه الخيوط مسؤولة عن انفجارات الأشعة السينية. لأن البلازما موصل قوي، فإن التيار يمر عبر الحلقات، ولكن بين الحين والآخر، يتجاوز التيار قدرة الحلقة، مثل الكثير من المياه التي تمر عبر الخرطوم.

The Sun's coronal rings found to be an optical illusion. Apparently they're just "wrinkles" in the solar plasma. I guess they're like rainbows in that you can't put one in your pocket.https://t.co/VcAFXHXIjU pic.twitter.com/sqckJDxEWR

— ⚡️𝓡𝓪𝔂𝓸𝓽𝓻𝓸𝓷⚡️ (@ray_o_tron) March 3, 2022

وعندما يحدث هذا، تظهر صور الفريق، عدم استقرار يشبه المفتاح يتطور في الحلقة، وتبدأ الخيوط الفردية في الانكسار، ما يضع مزيداً من الضغط على الخيوط المتبقية.

وعندما ينكسر الخيط، ينتج عن ذلك اندفاعة من الأشعة السينية، مصحوبة بارتفاع جهد سلبي. ويؤدي انخفاض الجهد هذا إلى تسريع الجسيمات المشحونة في البلازما، عندما تتباطأ هذه الجسيمات، تنبعث دفقة من الأشعة السينية.

اقرأ أيضاً: سماء فنلندا تتزين بألوان الشفق القطبي الخلّابة

وستساعد الدراسات المستقبلية للشمس في كشف هذه العملية بشكل أكبر، لكن يبدو أنها تتفق مع الدراسات الأخرى التي وجدت كيف أن قطع خطوط المجال المغناطيسي وإعادة توصيلها يؤديان إلى اندفاعات قوية من الطاقة.

ويعتزم الفريق المتابعة من خلال دراسة الطرق المختلفة التي يمكن من خلالها دمج الحلقات الإكليلية، وإعادة تشكيلها لمعرفة أنواع الانفجارات التي ينتجها هذا النشاط.