من المتوقع أن يكون عام 2026 عامًا استثنائيًا بالنسبة لـ”أديتيا-إل1″، أول مهمة هندية لرصد الشمس في الفضاء.
فهذه ستكون المرة الأولى التي سيتمكن فيها المرصد – الذي تم وضعه في المدار العام الماضي – من مراقبة الشمس وهي تبلغ ذروة دورتها النشطة.
وتحدث هذه الذروة، وفقًا لناسا، كل 11 عامًا تقريبًا، حيث تنقلب الأقطاب المغناطيسية للشمس (وما يعادلها على الأرض هو تبادل القطبين الشمالي والجنوبي للمواقع).
إنها فترة عاصفة للغاية، تشهد تحول الشمس من الهدوء إلى العصف، ويُعلن عنها زيادة هائلة في عدد العواصف الشمسية وانبعاثات الكتلة الإكليلية (CMEs) – وهي فقاعات هائلة من البلازما تنفجر من الطبقة الخارجية للشمس المسماة الإكليل (الهالة) وتشبه كرات النار.
تتكون انبعاثات الكتلة الإكليلية من جسيمات مشحونة، ويمكن أن تصل كتلتها إلى تريليون كيلوغرام وسرعتها إلى 3000 كيلومتر (1864 ميلاً) في الثانية. ويمكنها التوجه في أي اتجاه، بما في ذلك نحو الأرض. وبأقصى سرعة، ستستغرق 15 ساعة لقطع المسافة بين الأرض والشمس البالغة 150 مليون كيلومتر.
يقول البروفيسور آر. راميش من المعهد الهندي للفيزياء الفلكية (IIA): “في الأوقات العادية أو ذات النشاط المنخفض، تطلق الشمس ما بين انبعاثين إلى ثلاثة انبعاثات كتلة إكليلية يوميًا. ولكن في العام المقبل، نتوقع أن يصل العدد إلى 10 أو أكثر يوميًا”.
والبروفيسور راميش هو الباحث الرئيسي في جهاز “مطياف الهالة لخط الانبعاث المرئي” (Velc) – وهو أهم الأدوات العلمية السبعة على متن “أديتيا-إل1” – ويقوم بمراقبة البيانات التي يجمعها وفك شفراتها عن كثب.
ويقول إن دراسة انبعاثات الكتلة الإكليلية هي أحد أهم الأهداف العلمية للمهمة الشمسية الأولى للهند. أولاً، لأن هذه الانبعاثات تتيح فرصة لتعلم المزيد عن النجم في مركز نظامنا الشمسي، وثانيًا، لأن الأنشطة التي تحدث على الشمس تهدد البنية التحتية على الأرض وفي الفضاء.
نادرًا ما تشكل انبعاثات الكتلة الإكليلية تهديدًا مباشرًا للحياة البشرية، لكنها تؤثر على الحياة على الأرض من خلال التسبب في عواصف جيومغناطيسية تؤثر على الطقس في الفضاء القريب، حيث يرابط ما يقرب من 11000 قمر صناعي، بما في ذلك 136 قمرًا صناعيًا هنديًا.
يشرح البروفيسور راميش: “أجمل مظاهر انبعاث الكتلة الإكليلية هي ظاهرة الشفق القطبي، وهي مثال واضح على أن الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس تسافر إلى الأرض. لكنها يمكن أن تتسبب أيضًا في تعطل جميع الأجهزة الإلكترونية في القمر الصناعي، وتعطيل شبكات الطاقة، والتأثير على أقمار الطقس والاتصالات”.
أقوى عاصفة شمسية سُجلت على الإطلاق كانت “حدث كارينجتون” عام 1859، التي عطلت خطوط التلغراف في جميع أنحاء العالم. وسُجلت أحداث أحدث في عام 1989، عندما أُعطل جزء من شبكة الطاقة في كيبيك، مما ترك ستة ملايين شخص بدون كهرباء لمدة تسع ساعات. وفي نوفمبر 2015، عطّلت النشاطات الشمسية مراقبة الحركة الجوية، مما أدى إلى فوضى في مطارات السويد وبعض المطارات الأوروبية الأخرى.
وفي فبراير 2022، أبلغت ناسا أن انبعاثًا للكتلة الإكليلية أدى إلى فقدان 38 قمرًا صناعيًا تجاريًا.
ويقول البروفيسور راميش إنه إذا استطعنا رؤية ما يحدث في هالة الشمس ورصد عاصفة شمسية أو انبعاث للكتلة الإكليلية في الوقت الفعلي، وتسجيل درجة حرارتها عند المنشأ ومراقبة مسارها، فيمكن أن يعمل ذلك كإنذار مسبق لإغلاق شبكات الطاقة والأقمار الصناعية وإبعادها عن طريق الأذى.
هناك بعثات شمسية أخرى تراقب الشمس، لكن “أديتيا-إل1” يتمتع بميزة عن غيره، بما في ذلك مرصد “سوهو” الشمسي والغلاف الشمسي المُرسل مشتركًا من قبل ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية، عندما يتعلق الأمر بمراقبة الهالة.
ويوضح البروفيسور راميش: “مقياس الإكليل في أديتيا-إل1 له الحجم المثالي الذي يسمح له بمحاكاة القمر تقريبًا، بحيث يغطي تمامًا الغلاف الضوئي للشمس ويوفر له رؤية غير منقطعة لمعظم الهالة تقريبًا على مدار 24 ساعة في اليوم و365 يومًا في السنة، حتى أثناء الكسوف والاحتجاب.”
بعبارة أخرى، يعمل مقياس الإكليل مثل قمر صناعي، حيث يحجب السطح الساطع للشمس للسماح للعلماء بمراقبة هالتها الخارجية الخافتة باستمرار – وهو ما يفعله القمر الحقيقي فقط أثناء الكسوف.
وعلاوة على ذلك، تضيف البروفيسور راميش، فإن هذه هي المهمة الوحيدة التي يمكنها دراسة الانفجارات في الضوء المرئي، مما يتيح لها قياس درجة حرارة طاقة انبعاث الكتلة الإكليلية – وهي أدلة رئيسية تُظهر مدى قوة انبعاث الكتلة الإكليلية إذا توجهت نحو الأرض.
للتحضير لفترة ذروة النشاط الشمسي في العام المقبل، تعاون المعهد الهندي للفيزياء الفلكية مع ناسا لدراسة البيانات التي جمعها من أحد أكبر انبعاثات الكتلة الإكليلية التي سجلها “أديتيا-إل1” حتى الآن.
يقول البروفيسور راميش إنه حدث في 13 سبتمبر 2024 الساعة 00:30 بتوقيت غرينتش. وكانت كتلته 270 مليون طن (للمقارنة، كانت كتلة جبل الجليد الذي أغرق تيتانيك 1.5 مليون طن).
عند المنشأ، بلغت درجة حرارته 1.8 مليون درجة مئوية وكان محتواه الطاقة يعادل 2.2 مليون ميغاطن من مادة تي إن تي – وبالمقارنة، كانت القنابل الذرية على هيروشيما وناغازاكي 15 كيلوطن و21 كيلوطن على التوالي.
على الرغم من أن الأرقام تجعله يبدو كبيرًا بشكل لا يصدق، يصفه البروفيسور راميش بأنه انبعاث “متوسط الحجم”.
ويشير إلى أن الكويكب الذي قضى على الديناصورات على الأرض كان يعادل 100 مليون ميغاطن، وخلال دورة النشاط الشمسي القصوى، يمكن أن نشهد انبعاثات كتلة إكليلية ذات محتوى طاقة يساوي أو حتى أكثر من ذلك.
ويقول: “أعتبر أن انبعاث الكتلة الإكليلية الذي قمنا بتقييمه حدث عندما كانت الشمس في مرحلة النشاط الطبيعي. هذا الآن يحدد المعيار الذي سنستخدمه لتقييم ما يخبئه لنا حدوث أقصى دورة نشاط. ستساعدنا المعارف المستخلصة من هذا في تحديد التدابير المضادة الواجب اتخاذها لحماية الأقمار الصناعية في الفضاء القريب. كما ستساعدنا أيضًا في الحصول على فهم أفضل للفضاء القريب من الأرض.”
