في حالة وجودها في المكان المناسب في الوقت المناسب ، تمكنت المركبة الفضائية MESSENGER من التقاط توهج شمسي متوسط الحجم ، مما سمح لعلماء الفلك بدراسة النيوترونات الشمسية عالية الطاقة في أقل من وحدة فلكية واحدة (AU) من الشمس المرة الأولى. قال ويليام سي فيلدمان ، العالِم في معهد علوم الكواكب ، إن طائرة مسنجر في طريقها للدخول إلى مدار حول عطارد كانت في 31 عام 2007 ، تحلق في حوالي نصف الاتحاد الأفريقي. في السابق ، تم تسجيل رشقات النيوترونات فقط من أقوى التوهجات الشمسية على مقاييس الطيف النيوترونية على الأرض أو في مدار قريب من الأرض. تساعد نتائج MESSENGER في حل لغز لماذا لا تنتج بعض الكتل الإكليلية تقريبًا أي بروتونات نشطة تصل إلى الأرض ، بينما ينتج البعض الآخر كميات ضخمة.
توهج التوهجات الشمسية النيوترونات عالية الطاقة في الفضاء بين الكواكب. عادة ، تستمر هذه الانفجارات حوالي 50 إلى 60 ثانية عند الشمس. لكن مطياف MESSENGER النيوتروني كان قادرًا على تسجيل النيوترونات من هذا التوهج على مدى ست إلى عشر ساعات. "ما يخبرنا هو أن بعض المشاعل متوسطة الحجم على الأقل تنتج باستمرار نيوترونات عالية الطاقة في الهالة الشمسية." سعيد فيلدمان. "من هذه الحقيقة ، استنتجنا الإنتاج المستمر للبروتونات في نطاق 30 إلى 100 ميجا فولت (مليون إلكترون فولت) بسبب التوهج."
ما يقرب من 90 في المائة من جميع الأيونات التي ينتجها التوهج الشمسي تظل محصورة على الشمس على خطوط مغناطيسية مغلقة ، ولكن هناك مجموعة سكانية أخرى تنتج عن تحلل النيوترونات بالقرب من الشمس. وقال فيلدمان إن هذه المجموعة الثانية من النيوترونات المتحللة تشكل مجموعة من البذور الممتدة في الفضاء بين الكواكب التي يمكن تسريعها بموجات الصدمة الضخمة التي تنتجها الشعلات.
وقال فيلدمان: "لذا فإن النتائج المهمة هي أنه ربما بعد العديد من أحداث التوهج ، قد يحدث شيئان: الإنتاج المستمر للنيوترونات على مدى فترة طويلة من الزمن وتكوين مجموعات من النيوترونات بالقرب من الشمس التي تحللت إلى بروتونات". "عندما ترسل الكتل الإكليلية (الانفجارات النووية في الهالة) موجات صدمة إلى الفضاء ، تتسارع بروتونات المواد الخام إلى الفضاء بين الكواكب."
وأضاف: "لطالما كان هناك سؤال لماذا لا تنتج بعض الطردات الإكليلية تقريبًا أي بروتونات نشطة تصل إلى الأرض ، بينما ينتج البعض الآخر كميات ضخمة". "يبدو أن مجموعات البذور هذه من البروتونات النشطة بالقرب من الشمس يمكن أن توفر الإجابة ، لأنه من الأسرع تسريع البروتون الذي لديه بالفعل طاقة 1 MeV من البروتون الذي يبلغ 1 كيلو فولت (الريح الشمسية)."
قال فيلدمان إن مجموعات البذور ليست موزعة بالتساوي. في بعض الأحيان يكونون في المكان المناسب لموجات الصدمة لإرسالهم نحو الأرض ، بينما في أوقات أخرى تكون في مواقع تتسارع فيها البروتونات في اتجاهات لا تأخذها بالقرب من الأرض.
وأضاف فيلدمان أن الإشعاع الناتج عن التوهجات الشمسية هو أكثر من اهتمام أكاديمي لناسا. يمكن أن تتسبب البروتونات النشطة من التوهجات الشمسية في إتلاف الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض وتعرض رواد الفضاء للخطر في محطة الفضاء الدولية أو في مهمات إلى القمر والمريخ.
وقال "إن الأشخاص في برنامج رحلات الفضاء المأهولة مهتمون جدًا بالقدرة على التنبؤ بموعد طرد الكتلة الإكليلية في توليد مستويات خطيرة من البروتونات عالية الطاقة التي تسبب خطر الإشعاع لرواد الفضاء".
للقيام بذلك ، يحتاج العلماء إلى معرفة المزيد عن الآليات التي تنتج مشاعل وأحداث الشعلة التي من المرجح أن تكون خطيرة. في مرحلة ما ، يأملون في أن يتمكنوا من التنبؤ بطقس الفضاء - حيث يكون هطول الأمطار على شكل إشعاع - بنفس الدقة التي يتوقعها خبراء التنبؤ بالمطر أو الثلج على الأرض.
ولاحظ فيلدمان أن ميسنجر يمكن أن يوفر بيانات مهمة لتحقيق هذا الهدف. وقال "ما رأيناه ونشرناه هو ما نأمل أن يكون الأول من العديد من المشاعل التي سنتمكن من متابعتها حتى عام 2012". "إن جمال MESSENGER هو أنها ستكون نشطة من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى من النشاط الشمسي خلال الدورة الشمسية 24 ، مما يسمح لنا بمراقبة صعود دورة شمسية أقرب بكثير من الشمس من أي وقت مضى."
MESSENGER تدور حاليًا حول الشمس بين 0.3 و 0.6 AU - (AU هو متوسط المسافة بين الأرض والشمس ، أو حوالي 150،000 كم) - في طريقها إلى المدار حول عطارد في مارس 2011. في Mercury ، سيكون خلال 0.45 AU من الشمس لمدة عام واحد على الأرض.
اقرأ ورقة الفريق: دليل التسريع الممتد لأيونات التوهج الشمسي من النيوترونات الشمسية 1-8-MeV المكتشفة باستخدام مطياف MESSENGER النيوتروني.
المصدر: PSI
