السطح المشتعل من زبد الشمس غاز ساخن للغاية ومشحون كهربائيًا يسمى البلازما. تبلغ درجة الحرارة عند حافة هذا الفرن الكوني حوالي 5500 درجة مئوية، ولكن هنا اللغز الحقيقي: بطريقة ما، الغلاف الجوي للشمس، الذي يحيط بهذا السطح مثل الهالة، هو 150 مرة أكثر سخونة.
“لماذا تبلغ درجة حرارة الإكليل مليون درجة بينما تبلغ درجة حرارة الغلاف الضوئي 5500 درجة؟” يتساءل يانيس زوغانيليس، نائب عالم مشروع المسبار الشمسي المداري التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. “المشكلة الرئيسية هي أن لدينا العديد من الأفكار، والعديد من النظريات، ولكن ليس لدينا قياسات حقيقية.”
الى الآن. في العام الماضي، انقضت المركبة الشمسية المدارية لالتقاط صورة قريبة. لقد فحصت الإكليل من مسافة 140 مليون كيلومتر، وهي قريبة بما يكفي للحصول على قراءات جيدة، ولكنها بعيدة بما يكفي لعدم ذوبان أو إتلاف كاميراتها. والأهم من ذلك، بفضل بعض الرقصات الفلكية، قام المهندسون بتنسيق تلك المناورة مع تحليق من مسبار باركر الشمسي التابع لناسا لإجراء أول قياسات مشتركة للإكليل. ويقول زوغانيليس إنهما معًا حصلا على ملاحظات لم يكن بمقدور أي من المسبارين القيام بها بمفرده. وقد ظهرت النتائج التي توصلوا إليها للتو في دراسة جديدة في مجلة رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
يحمل المسبار الشمسي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية جهاز كوروناغراف، وهو أداة تسمى ميتيس، طورها علماء في المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء الفلكية. فهو يحجب الضوء من سطح الشمس، مما يسمح للمسبار بالتقاط الصور فقط من الكورونا. إن تصوير الإكليل بالتفصيل عند الأطوال الموجية الضوئية والأشعة فوق البنفسجية يسمح للعلماء بدراسة الديناميكيات داخل الغلاف الجوي الشمسي وفهم معدل التسخين داخله بشكل أفضل.
تحرك مسبار ناسا على مسافة أقرب بكثير، على بعد حوالي 9 ملايين كيلومتر من الشمس. ويفتقر هذا المسبار إلى الكاميرات، لكنه يستطيع البقاء داخل الغلاف الجوي للشمس وإجراء قياسات للبلازما والمجالات المغناطيسية. وهذا يمكّن العلماء من تتبع كيفية تحرك الحرارة والطاقة حول الهالة.
وباستخدام المركبتين الفضائيتين معًا، أتيحت للباحثين في الفريقين الفرصة للجمع بين القياسات والصور المتزامنة. والأهم من ذلك أنهم قرروا أن الاضطراب داخل بلازما الشمس يساهم في حرارة الإكليل، على الرغم من أنهم غير متأكدين بعد من مقدار ذلك. البلازما هي في الأساس غاز يتكون من جزيئات ساخنة مشحونة تنبعث من سطح الشمس. أثناء تحركها نحو الإكليل، فإنها تنقل الطاقة الحرارية إلى الخارج، تمامًا مثل الطريقة التي يبدد بها لهب النار الطاقة أثناء وميضه.
“إن الجمع بين البيانات من المركبتين الفضائيتين، بينما هما متوازيتان ولكن متباعدتين، يعطينا تطور البلازما من مركبة فضائية (قراءة) إلى أخرى. تقول نور روافي، العالمة في مشروع باركر سولار بروب، والتي لم تشارك في البحث: “إن الحصول على هذه المعلومات أمر بالغ الأهمية”.
تعطي البيانات الجديدة أيضًا نظرة ثاقبة للغز آخر أعاق علماء الفيزياء الفلكية: كيف تتسارع الرياح الشمسية إلى سرعات تفوق سرعة الصوت. تتكون هذه الرياح من جسيمات مشحونة تحلق على طول خطوط المجال المغناطيسي للشمس، والتي يبدو أنها تُدفع إلى النظام الشمسي بواسطة نفاثات صغيرة متقطعة ومتفجرة عند قاعدة الإكليل. يعتقد زوغانيليس وزملاؤه في وكالة الفضاء الأوروبية أن الاضطرابات الموجودة في أعلى الإكليل من المحتمل أن تكون متورطة في تسريعها أيضًا. يقول الروافي: “إنهم جميعًا يعملون معًا لجعل الرياح الشمسية كما هي”.
