الغلاف الشمسي
الغلاف الشمسي Heliosphere، هي منطقة شاسعة من الفضاء لها شكل الدمعة، تحتوي على جسيمات مشحونة كهربائيًا، تطلقها الشمس. وتوجد الشمس وجميع الكواكب داخل الغلاف الشمسي. ويبعد الطرف المثلوم (الأنف) للغلاف الشمسي نحو15 بليون كم من الشمس. وتبلغ هذه المسافة ضعف أبعد مسافة من الشمس إلىبلوتو. ويمتد ذيل الغلاف الشمسي، وهوالجزء اللقاء للأنف، مبتعدًا في الفضاء على مسافات أكبر على الجانب الآخر من الشمس.
وتنتقل الشمس والغلاف الشمسي معًا ـ الأنف أولاً ـ عبر سحابة في الفضاء البيني للنجوم (الفضاء الواقع بين النجوم). وهذه السحابة كتلة مكثفة من المادة البينجمية، أي الغبار والغاز الذي يشغل جميع الفضاء الموجود بين النجوم. وتبلغ سرعة الشمس والغلاف الشمسي نحو25كم في الثانية.
الرياح الشمسية
تتكون معظم الجسيمات التي تطلقها الشمس من أيونات (ذرات مشحونة) هيدروجين ذات شحنة كهربائية موجبة، وإلكترونات ذات شحنة كهربائية سالبة. وتنساب هذه الجسيمات باستمرار من الشمس نحوالخارج. ويطلق على أنسيابها عبر الفضاء اسم الرياح الشمسية. وتهب الرياح الشمسية مبتعدة عن الشمس بسرعات تتراوح بين 250 إلى 1.000 كم في الثانية.
البنية
Heliospheric current sheet
البنية الخارجية
الموجات الصدمية
تضغط السحابة البينجمية والرياح الشمسية أحدهما على الآخر، نتيجة لحركة الشمس والغلاف الشمسي، ويمكن للضغط المبذول من الرياح الشمسية على السحابة حتى يتفاوت مع مرور الزمن، كما يمكن حتى تتغير مواقع المناطق المعرضة لأكبر قدر من الضغط. ومن حين إلى آخر، تؤدي الثورانات الضخمة للمواد من الشمس، المعروفة باسم الانفجارات الإكليلية، إلى حدوث تموجات في الرياح الشمسية. وينخفض ضغط الرياح الشمسية مع تمددها في الفضاء.
صدمة النهاية
وحينما يتعادل ضغط السحابة مع ضغط الرياح الشمسية، تبطئ الجسيمات الموجودة في الرياح من سرعتها وترتفع درجة حرارتها. ونتيجة لذلك، تتراكم الجسيمات محدثة موجة صدمية تسمى صدمة النهاية. وعلى مسافات أبعد في الفضاء، في منطقة تعهد باسم الغمد الشمسي، تستمر سرعة الرياح في التباطؤ. وفي نهاية الأمر، يتوقف تدفق الرياح نحوالخارج، وتندمج جسيماتها مع السحابة البينجمية. والحد الفاصل الذي يحدث عنده هذا الاندماج، يسمى التوقف الشمسي، ويمثل العلامة التي ينتهي عندها الغلاف الشمسي.
كما يمكن حتى تكون هناك أيضًا موجة صدمية في السحابة البينجمية إلى الأمام من منطقة التوقف الشمسي. وتسمى مثل هذه الموجة صدمة المقدمة لأنها تشبه الموجة التي تحدثها مقدمة السفينة عندما تبحر على سطح الماء.
Heliosheath
المجال المغناطيسي
يؤدي تدفق الجسيمات المشحونة كهربائيًا، داخل الشمس وحولها، إلى إحداث مجال مغنطيسي، وهي منطقة يمكن فيها الإحساس بوجود قوى مغنطيسية. ويؤدي هبوب الرياح الشمسية إلى تمديد المجال المغنطيسي للشمس في الفضاء، بوصفه المجال المغنطيسي للغلاف الشمسي.
يعمل المجال المغنطيسي للغلاف الشمسي بصورة عامة بمثابة حاجز للجسيمات القادمة من وراء الغلاف الشمسي. وهناك ثلاثة استثناءات رئيسية: 1- أجزاء بالغة الصغر من المادة، تسمى حبيبات الغبار الكوني؛ 2- جسيمات مشحونة كهربائيًا، ذات طاقة عالية تسمى الأشعة الكونية؛ 3- الذرات بين النجمية المتعادلة، وهي ذرات غير مشحونة كهربائيًا من الفضاء الموجود بين النجوم. وتصبح بعض هذه الذرات في نهاية المطاف أشعة كونية.
استكشاف الغلاف الشمسي
من المتسقط حتى تصل أربعة مجسات فضائية تم إطلاقها خلال السبعينيات من القرن العشرين، إلى حافة الغلاف الشمسي في وقت ما بعد عام 2000م. فالمجسات بيونير 11، وفويجر 1، وفويجر 2، تتجه نحوالأنف، بينما يتجه المجس بيونيرعشرة نحوالذيل. ويتسقط الفهماء حتى توفر مجسات بيونير معلومات حول صدمة النهاية والتوقف الشمسي. لقد أصبحت الإشارات الراديوية لبيونيرعشرة شديدة الضعف بحيث لم يعد في مقدورها توفير معلومات مفيدة. كما حتى الطاقة الكهربائية لبيونير 11 قد نفدت.
ويتحرك المجس الفضائي يوليسيز، الذي أطلق عام 1990م، في مدار فريد يجعله يمر فوق القطبين الشمالي والجنوبي للشمس. وهذا المدار يجعله قادرًا على اختبار الرياح الشمسية، وحبيبات الغبار الكوني، والأشعة الكونية في مناطق لم يسبق استكشافها من قبل في الغلاف الشمسي.
- It is believed that Voyager 1 crossed the termination shock and entered the heliosheath in the middle of December 2004, at a distance of 94 AU. An earlier report that this had occurred as early as August 2002 (at 85 AU) is now generally believed to have been premature.
- However, Voyager 2 crossed the termination shock on August 30 2007 at 84 AU, showing evidence of denting in the heliosphere, believed to be caused by an interstellar magnetic field.
Since the Pioneerعشرة and 11 probes have both stopped communicating, it will never be known where they pass into the heliosheath.
حافة الغلاف الشمسي Heliopause
فرضية
According to one hypothesis, there exists a region of hot hydrogen known as the hydrogen wall between the bow shock and the heliopause. The wall is composed of interstellar material interacting with the edge of the heliosphere.
Bow shock
It is hypothesized that the Sun also has a bow shock produced in its travels within the interstellar medium, as shown in the figure. The shock is named from its resemblance to the wake left by a ship's bow and is formed for similar reasons, though of plasma instead of water. Bow shocks will occur if the interstellar medium is moving supersonically "toward" the sun, since its solar wind moves "away" from the sun supersonically. When the interstellar wind hits the heliosphere it slows and creates a region of turbulence. NASA's Robert Nemiroff and Jerry Bonnell believe the solar bow shock may lie at around 230 AU from the Sun.
This phenomenon has been observed by NASA's orbital GALEX telescope. The red giant star Mira in the constellation Cetus has been shown to have both a cometlike debris tail of ejecta from the star, and a distinct bowshock preceding it in the direction of its movement through space (at over 130 kilometers per second).
انظر أيضاً
- Heliospheric current sheet
- Space weather
- Coronal mass ejection
- Solar flare
- Fermi glow
- Interstellar medium
- Stellar system
- Voyager Program
المصادر والهامش
- الموسوعة المعهدية الكاملة
- ^ Donald A. Gurnett (1 June 2005). "Voyager Termination Shock". Department of Physics and Astronomy (University of Iowa). Retrieved 2008-02-06.
- ^ Celeste Biever (25 May 2005). "Voyager 1 reaches the edge of the solar system". NewScientist. Retrieved 2008-02-06.
- ^ David Shiga (10 December 2007). "Voyager 2 probe reaches solar system boundary". NewScientist. Retrieved 2008-02-06.
- ^ Voyager 2 Proves Solar System Is Squashed NASA.gov #2007-12-10
-
^ Wood, B. E.; Alexander, W. R.; Linsky, J. L. (July 13, 2006). "The Properties of the Local Interstellar Medium and the Interaction of the Stellar Winds of \epsilon Indi and \lambda Andromedae with the Interstellar Environment". American Astronomical Society. Retrieved 2007-05-25. Check date values in:
|date=(help)CS1 maint: multiple names: authors list (link) -
^ خطأ استشهاد: وسم
<ref>غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماةapod_heliosphere
مراجع وقراءات اضافية
- The Heliosphere (Cosmicopia)
- The Heliosphere, MIT Space Plasma Group
- Voyager Interstellar Mission Objectives
-
"Space probes reveal Solar System's bullet shape". COSMOS magazine. May 11, 2007. Retrieved 2007-05-12. Check date values in:
|date=(help) - UI's Don Gurnett Says Voyager 1 Is Approaching Edge Of Solar System December 8, 2003 Univ. of Iowa Press release
-
"Heliopause Seems to Be 23 Billion Kilometres". Universe Today. December 9, 2003. Retrieved 2007-08-08. Check date values in:
|date=(help)
وصلات خارجية
- The Solar and Heliospheric Research Group at the University of Michigan
- Observing objectives of NASA's Interstellar Probe.
- CNN: NASA: Voyager I enters solar system's final frontier – May 25, 2005
- : Voyager 1 reaches the edge of the solar system – May 25, 2005
- Surprises from the Edge of the Solar System – Voyager 1 Newest Findings as of September 2006
- The heliospheric hydrogen wall and astrospheres
- Heliosphere, has a diagram.
- Global Structure of the Heliosphere
- Publications in Refereed Journals
- NASA GALEX (Galaxy evolution Explorer) homepage at Caltech
- Heliosphere Astronomy Cast episode #65, includes full transcript.
