کاوشگر خورشیدی هند چگونه تاریخ‌ساز شد؟

به گزارش ایسنا به نقل از اس‌تی‌دی، در فوریه ۲۰۲۴، خورشید انفجار عظیمی از پرتو و انرژی را به فضا پرتاب کرد. خوشبختانه کاوشگر خورشیدی هندی موسوم به «آدیتیا-ال۱»، در حال رصد کردن آن بود و توانست با استفاده از ابزار و قابلیت‌های جدید خود، اولین تصاویر از یک شراره خورشیدی را در پایین‌ترین لایه‌های جوی خورشید ثبت کند.

این داده‌ها بینش‌های ارزشمندی در مورد چگونگی پیدایش و تکامل شراره‌های خورشیدی هنگام حرکت در لایه‌های مختلف جو خورشید ارائه می‌دهد. دانشمندان امیدوارند با مطالعه دقیق‌تر این فوران‌ها، نحوه شکل‌گیری، رفتار و تأثیرات آنها بر زمین را بهتر درک کنند.

تازه واردی در میان رصدخانه‌های خورشیدی

در میان کاوشگرهای خورشیدی متعدد در فضا، «آدیتیا-ال۱» به تازگی به این فهرست اضافه شده است. این رصدخانه خورشیدی هندی به سرعت در موقعیت خود در «نقطه لاگرانژی L1«‪( L1 Lagrange point)‬ که یک مدار پایدار بین زمین و خورشید است، مستقر شد.

در تاریخ ۲۲ فوریه ۲۰۲۴(۳ اسفند ۱۴۰۲)، یک شراره خورشیدی عظیم با قدرت X۶/۳ از سطح خورشید، رو به زمین فوران کرد. این نوع شراره از جمله قدرتمندترین انفجارهای پرتوافشانی است که قادر به ایجاد اختلال در ماهواره‌ها، شبکه‌های برق و ارتباطات رادیویی است.  

تنها چند ماه بعد، شراره‌های شدید مشابه، شفق‌های قطبی دیدنی را ایجاد کردند که تا جنوب اروپا قابل مشاهده بودند. «رصدخانه پویاشناسی خورشیدی ناسا»(SDO)، «مدارگرد خورشیدی»(Solar Orbiter) از «آژانس فضایی اروپا»(ESA) و چندین تلسکوپ زمینی نیز توجه خود را به این رویدادهای چشمگیر خورشیدی معطوف کردند.

ثبت یک شراره خورشیدی قدرتمند

«مدارگرد خورشیدی» در فاصله بسیار نزدیک‌تری به خورشید (حدود ۴۲ میلیون کیلومتر) در مقایسه با فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری فضاپیمای «آدیتیا-ال۱»، به دور آن می‌چرخد. با این حال، فضاپیمای هندی‌ها یک مزیت منحصر به فرد دارد که می‌تواند محل منشأ شراره‌های خورشیدی را رصد کند.

هنگامی که یک شراره فوران می‌کند، از لایه‌های مختلف جو خورشید عبور می‌کند و از سطح آن در دمای ۵۸۰۰ درجه سانتیگراد است، شروع می‌شود و به تاج خورشید می‌رسد؛ جایی که دما به بیش از یک میلیون درجه سانتیگراد می‌رسد.

این گرمایش شدید باعث می‌شود که شراره در بخش‌های مختلف از طیف الکترومغناطیسی، انرژی ساطع کند. این طیف‌ از نور مرئی شروع می‌شود و به پرتو فرابنفش تغییر می‌کند. در نهایت نیز در تاج خورشید، پرتو ایکس تولید می‌کند. دانشمندان معتقدند که افزایش دمای پلاسما هنگام حرکت شراره به سمت بیرون به دلیل فوران‌های انرژی مداوم خورشید است که مناطق اطراف را گرم می‌کند.

«مدارگرد خورشیدی» و «آدیتیا-ال۱» ابزارهای پیشرفته‌ای برای ردیابی این تغییرات دارند. نکته قابل توجه این است که ابزار «تلسکوپ تصویربرداری فرابنفش خورشیدی»(SUIT) در فضاپیمای «آدیتیا-ال۱» برای تشخیص نور فرابنفش با طول موج بلند تعبیه شده است و به آن اجازه می‌دهد کروموسفر پایینی خورشید را که در آنجا شراره‌های خورشیدی از آن سرچشمه می‌گیرند، با جزئیات مشاهده کند. تاکنون، مطالعه این لایه حیاتی خورشید با چنین وضوح بالایی دشوار بوده است.

رمزگشایی از اسرار گرمایش خورشیدی

«سامی سولانکی»(Sami Solanki)، سرپرست «مؤسسه تحقیقات منظومه شمسی ماکس پلانک»(MPS) و نویسنده این مقاله می‌گوید: این یک شانس بزرگ است که «آدیتیا-ال۱» توانست درست در آغاز دوران تحقیقاتی خود شاهد چنین شراره قدرتمندی باشد. این تحقیقات برای اولین بار به همراه مشاهدات سایر کاوشگرها و تلسکوپ‌ها، تصویری کامل از فرآیندهایی که در لایه‌های مختلف جو خورشید در طول یک شراره رخ می‌دهد، ارائه می‌دهد.

این تیم برای انتشار فعلی تحقیقات خود، داده‌های طیف‌سنج این فضاپیما و همچنین داده‌های سایر کاوشگرهای فضایی و رصدخانه‌های خورشیدی زمینی را بررسی کرد و به این ترتیب توانست نحوه انتشار انرژی آزاد شده را در لایه‌های مختلف جو خورشید ردیابی کند.

«آدیتیا-ال۱»

فضاپیمای «آدیتیا-ال۱» اولین فضاپیما برای ماموریت خورشیدی است که توسط «سازمان پژوهش‌های فضایی هند»(ISRO) توسعه داده شده است. این فضاپیما که در سال ۲۰۲۳ پرتاب شد، برای بررسی خورشید از «نقطه لاگرانژی L1» طراحی شده است و مشاهدات مداومی از فعالیت خورشیدی ارائه می‌دهد.

یکی از ابزارهای کلیدی موجود در این فضاپیما، «تلسکوپ تصویربرداری فرابنفش خورشیدی» است که توسط «MPS» ایده‌پردازی شده بود. این ابزار توسط مرکز «بین دانشگاهی نجوم و اخترفیزیک»(IUCAA) در هند طراحی، توسعه و ساخته شده است. سه دانشمند از «MPS» اعضای فعال این تیم هستند که تخصص خود را در این پروژه به کار می‌گیرند.

فضاپیمای «آدیتیا-ال۱» با هدف ارتقای درک ما از شراره‌های خورشیدی، جو خورشید و آب و هوای فضا، داده‌های حیاتی را ارائه می‌دهد که می‌تواند به محافظت از ماهواره‌ها، شبکه‌های برق و سامانه‌های ارتباطی روی زمین کمک کند.