أصبحت مركبة Parker Solar Probe التابعة لناسا أول مركبة فضائية تطير عبر الغلاف الجوي للشمس، حيث حللت الجسيمات والمجالات المغناطيسية.
وجاء إعلان علماء وباحثي وكالة الفضاء الأميركية خلال اجتماع للاتحاد الجيوفيزيائي الأميركي عقد، أمس الثلاثاء، إذ أوضحوا أن المسبار، باركر، كان قد حلق عبر الهالة الشمسية في أبريل، خلال الاقتراب له من نجم الشمس، لافتين إلى أن الأمر استغرق بضعة أشهر لاستعادة البيانات ثم أشهر أخرى للتأكيد.
إنجاز جديد لناسا
ودخلت المركبة إلى هالة الشمس، أو الغلاف الجوي الشمسي العلوي، في 28 أبريل/نيسان، على الرغم من أن تلقي البيانات والتحقق منها استغرق شهورًا.
وأفاد المسؤولون في ناسا الذين قارنوا الحدث بالهبوط على القمر: “ستساعدنا الرحلة على فهم تاريخ الشمس وتأثيرها في النظام الشمسي على نحو أفضل”.
كما أوضحت مركبة Parker Solar قليلًا للعلماء مفهوم “الارتداد”، وهي هياكل متعرجة مغناطيسية غامضة وجدت المركبة أنها تنشأ على سطح الشمس.
وأكد العالم نور الروافي أن هالة الشمس بدت أكثر غبارًا مما كان متوقعًا، بحسب وكالة Associated Press.
وبحسب الروافي فإن الهالة الشمسية بدت غبارية أكثر مما كان متوقعا، لافتة إلى أن الرحلات المستقبلية للمسبارات سوف العلماء على فهم أصل الرياح الشمسية بشكل أفضل، وكيف يتم تسخينها وتسريعها في الفضاء.
وقال المسؤول في إدارة المهمات العلمية في وكالة ناسا، توماس زوربوتشن، إن قيام “مسبار باركر “بلمس الشمس” هو لحظة هائلة لعلوم الطاقة ومبعث فخر رائع.
صورة أوضح للشمس
يصعب على المركبات الفضائية الاقتراب بسبب المجال المغناطيسي القوي للشمس ودرجة حرارة سطحها البالغة 9941 درجة.
وتم إطلاق Parker Solar في عام 2018، بهدف إعطاء ناسا صورة أوضح للشمس وتبلغ سرعة المركبة 430 ألف ميل في الساعة، ومن المتوقع أن تقترب من سطح الشمس على مسافة 4 ملايين ميل. وفي السابق، سجلت مركبة Helios 2 الرقم القياسي لأقرب صورة للشمس، حيث اقتربت منها على مسافة 26.55 مليون ميل في عام 1976.
وبينما حملت المركبتان الفضائيتان Pioneer 10 و11 لوحة من الألومنيوم منقوشة بتحية من الإنسانية، تحمل Parker Solar بطاقة ذاكرة تحتوي على 1.1 مليون اسم من أسماء الجماهير.
يوجين باركر
تحمل المركبة اسم عالم الفيزياء الفلكية يوجين باركر، الذي وضع نظرية لوجود الرياح الشمسية. كما تعد مركبة باركر أول مهمة لناسا تحمل اسم شخص حي.
ومن المتوقع أن يوصل المسبار غوصه في الهالة الشمسية حتى العام 2025 بغية إرسال مزيد من البيانات والمعلومات، وهنا تجدر الإشارة إلى أن باركر كان قد جرى إطلاقه في العام 2018 في أول مهمة من نوعها لاستكشاف الشمس.
وكان المسبار باركر قد حقق رقمين قياسيين جديدين خلال تحليقه العاشر فوق الشمس، وفقا لما أعلنت ناسا في الشهر الماضي، إذ وصل مسافة 5.3 مليون ميل (8.5 مليون كيلومتر) من سطح الشمس، وهو أقرب ما تحقق على الإطلاق حتى الآن.
كما حقق هذا التحليق العاشر رقما قياسيا في السرعة، إذ تحرك المسبار بسرعة 586864 كيلومتر في الساعة.
المصدر: فورن بوليسي + ترجمات – شهبا برس
اقرأ أيضاً: على الرغم من حرارة الشمس.. هذه الأسباب تؤدي إلى برودة الفضاء
تتميز بيئة الفضاء بوجود تباينات كبيره في درجات الحرارة على عكس موطننا المعتدل هنا على الأرض، الشمس عبارة عن كتلة من الغاز والنار تصل درجة الحرارة في مركزها 15 مليون درجة مئوية، و56 ألف درجة مئوية على سطحها، بينما تصل درجة حرارة الفضاء بعيداً عن الغلاف الجوي المعتدل للأرض، إلى 270 درجة تحت الصفر المئوي، فكيف يكون الفضاء شديد البرودة إذا كانت الشمس شديدة الحرارة؟
انتقال الحرارة في الفضاء
تنتقل الحرارة في الفضاء عن طريق الإشعاع، وهي موجة من الطاقة بالأشعة تحت الحمراء تنتقل من الأجسام الأكثر سخونة إلى الأجسام الأكثر برودة.
وتثير موجات الإشعاع الجزيئات التي تتلامس معها مما يؤدي إلى تسخينها، وهذه هي الطريقة التي تنتقل بها الحرارة من الشمس إلى الأرض، أي أن الإشعاع يسخن فقط الجزيئات والمواد الموجودة في مساره مباشرة.
وكل شيء آخر يبقى باردًا، فكوكب عطارد مثلا يمكن أن تكون درجة حرارته أثناء الليل أقل بمقدار 538 درجة مئوية منها في النهار أثناء مواجهة الكوكب للإشعاع الشمسي.
انتقال الحرارة على الأرض
أما على الأرض، لا يوجد هذا التباين في درجات الحرارة لأن الهواء من حولك دافئًا حتى لو كنت في الظل، أو حتى في بعض المواسم، أو في الليل.
ولا يحدث هذا التباين الكبير في درجة الحرارة، وذلك لأن الحرارة تنتقل عبر كوكبنا بثلاث طرق بدلاً من طريقة واحدة، وهي: التوصيل والحمل الحراري والإشعاع، فعندما يضرب إشعاع الشمس الجزيئات في غلافنا الجوي وتسخن، تمرر تلك الطاقة الإضافية إلى الجزيئات من حولها، ثم تصطدم هذه الجزيئات بجزيئات أخرى مجاورة لها وتسخنها.
ويسمي العلماء انتقال الحرارة هذا من جزيء إلى جزيء التوصيل، وهو عبارة عن تفاعل متسلسل يسخن المناطق التي تقع خارج مسار الأشعة الشمسية.
سبب أن الفضاء بارد
أغلب الفضاء فارغ، حيث أن جزيئات الغاز في الفضاء قليلة جدًا وبعيدة عن بعضها البعض بحيث لا تتصادم بانتظام مع بعضها، لذلك حتى عندما تقوم الشمس بتسخينها بموجات الأشعة تحت الحمراء، فإن نقل هذه الحرارة عبر التوصيل غير ممكن. وبالمثل، فإن الحمل الحراري الذي تنتقل من خلاله الحرارة على الأرض عبر التيارات وبوجود الجاذبية، لا يحدث في الفضاء الذي لا يحتوي على الجاذبية الأرضية.
كيف يتم تجهيز المركبات والأجهزة الفضائية لتتحمل هذا التباين في درجات الحرارة؟
يعتبر هذا التباين في درجات الحرارة مهم عند تجهيز المركبات والأجهزة لرحلات الفضاء طويلة المدى، مثل مشروع مسبار باركر الشمسي (Parker Solar Probe) وهو جزء من مهمة ناسا لدراسة الشمس، حيث يقوم المسبار بجمع البيانات عن الشمس من خلال تكبير الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للنجم (الهالة).
وفي أبريل 2019 وصل المسبار إلى مسافة 15 مليون ميل من الشمس، وهي أقرب مسافة إلى الشمس تم الوصول إليها، إلا أن المسبار استطاع العمل عند هذه المسافة بفضل الدرع الحراري الذي تم تركيبه على جانب واحد من المسبار، وهو الجانب المواجه للشمس، لحمايته من الاشعاع الشمسي الذي تصل حرارته عند تلك المسافة إلى حوالي 120 درجة مئوية، بينما تكون المركبة الفضائية نفسها باردة (حوالي 150 درجة مئوية تحت الصفر المئوي).
وفي مشروع المركبة الفضائية الصغيرة المصممة للتصادم مع كويكب يقترب من الأرض لدفعه بعيدًا عن مساره، يشكل التباين الشديد في درجة الحرارة بين الفضاء وحرارة الشمس الحارقة تحديات كبيراً، حيث أن بعض أجزاء المركبة الفضائية تحتاج إلى المساعدة لتبقى باردة بدرجة كافية لتجنب حدوث خلل يوقفها عن العمل، بينما يحتاج البعض الآخر إلى عناصر تسخين لإبقائها دافئة بدرجة كافية لتستمر بالعمل.
وقد يبدو التحضير للتباينات الكبيرة في درجات حرارة الفضاء والتي تصل إلى مئات الدرجات تحدياً كبيراً لوكالات الفضاء، وبالرغم من هذا التباين الكبير بين البرودة الشديدة والحرارة الشديدة، يحافظ غلافنا الجوي على الحرارة المعتدلة بشكل مدهش.
المصدر: طقس العرب
