بالای سرمان، جایی‌که میدان مغناطیسی زمین با بادهای خورشیدی برخورد میکند، هزاران حباب گاز فراداغ در هر لحظه متورم می‌شوند و می‌ترکند. با کشف این حباب‌ها، دانشمندان بالاخره توانسته‌اند اندرکنش بین بادهای خورشیدی و میدان مغناطیسی زمین را درک کنند.
این کشف هیجان‌انگیز به کمک ناوگان فضایی کوچک آژانس فضایی اروپا، کلاستر، و ماموریت مشترک اروپایی- چینی دابل‌استار انجام شده است. این ماهواره‌ها در ارتفاع 13 تا 19 برابر شعاع زمین حرکت می‌کنند و هر وقت که به نیم‌کره روشن زمین وارد می‌شوند، با این حباب‌ها برخورد می‌کنند. این حباب‌ها که چاله‌های چگالی نام دارند، فضاهایی هستند که چگالی گاز در آنها ناگهان به یک‌دهم مقدار اول خود افت میکند، اما دمای آن از یکصدهزار درجه سانتی‌گراد به ده‌میلیون درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد!
در این نمای هنرمندانه، مغناطیس‌کره زمین به رنگ آبی در جریان بادهای خورشیدی قرار گرفته است. باد خورشیدی، گازی از ذرات باردار است که پیوسته از خورشید به بیرون تابیده می‌شود و در این تصویر از سمت چپ تصویر وارد می‌شود. در برهمکنش باد خورشیدی با مغناطیس‌کره زمین، یک منطقه ضربه‌ای پایدار ایجاد می‌شود که ضربه کمانی نام دارد. این محدوده که با کمانی زردرنگ مشخص شده است، در مقابل مگنتوپاز، مرز خارجی لایه مغناطیس‌کره تشکیل می‌شود.
وقتی ناوگان کلاستر برای نخستین بار از این حباب‌ها عبور کرد، جرج پارکز، اخترشناس دانشگاه کالیفرنیا، برکلی فکر کرد که این اطلاعات عجیب و غریب مربوط به اختلال‌های پیش‌آمده در ابزارهای فضاپیما است؛ اما وقتی هر چهار مدارگرد اطلاعات یکسانی را ارسال کردند، متوجه شد که این اطلاعات حقیقی است. پیش‌از این هم فضاپیماهایی که از این منطقه عبور می‌کردند، حباب‌های مشابهی را شناسایی می‌کردند و دانشمندان آنها را جریان‌های داغ غیرعادی تفسیر می‌کردند؛ اما پارکز حدس زد که حباب‌هایی که کلاستر پیدا کرده است، منشا متفاوتی دارد.
او توانست نشانه‌های این حباب‌ها را در داده‌های دابل‌استار که در هربار گردش به دور زمین، معمولا از بیست تا چهل حباب عبور میکند نیز بیابد. پارکز و همکارانش با ارتباط دادن داده‌های مختلف فضاپیماها فهمیدند این حباب‌ها تا هزار کیلومتر گسترده می‌شوند و احتمالا تا ده ثانیه هم دوام می‌آورند، سپس می‌ترکند و جای خود را به بادهای خورشیدی چگال‌تر و خنک‌تر می‌دهند.
این گروه تحقیقاتی هنوز از منبع انرژی این پدیده مطمئن نیست، اما شواهد مهمی وجود دارند که برخورد بادهای خورشیدی با میدان مغناطیسی زمین که لایه‌ای مرزی به نام موج کمانی ایجاد میکند، انرژی مورد نیاز انبساط این حباب‌ها را فراهم میکند. ضربه‌های کمانی در جای‌جای طبیعت دیده می‌شوند. آشناترین آنها را در مقابل دماغه کشتی‌ها می‌توان یافت، همان برجستگی آب سفیدی که جلوتر از کشتی حرکت میکند. در پروازهای فراصوت هم این پدیده دیده می‌شود که به دیوار صوتی مشهور است. وقتی هواپیما با سرعتی بیش‌تر از سرعت‌صوت در هوا حرکت میکند، امواج صوتی در مقابل هواپیما جمع می‌شوند و انرژی درنهایت به شکل صدای کر کننده شکسته‌شدن دیوار صوتی تلف می‌شود. ضربه کمانی بین میدان مغناطیسی زمین و بادهای خورشیدی هم از بسیاری جهات شبیه به دیوار صوتی است، اما مهمترین تفاوت آن با انواع آشنای امواج ضربه‌ای این است که دانشمندان هنوز نمی‌دانند که چه چیزی متناظر با شکسته‌شدن دیوار صوتی است و ضربه کمانی انرژی خود را چگونه تخلیه میکند.
این حباب‌های تازه کشف‌شده می‌تواند راهنمای خوبی برای یافتن این قطعه گمشده باشد. کار فعلی اخترشناسان جمع‌آوری اطلاعات بیشتری از این حباب‌ها است تا بتوانند مدل دقیقی را تهیه کنند و آن را با شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای بیازمایند. ممکن است این حباب‌ها در اثر انرژی فراوان موجود در ضربه کمانی ایجاد شوند، اما برای اطمینان یافتن از صحت این گمان باید منتظر مقایسه نتایج شبیه‌سازی‌ها و حقایق ارسالی ماهواره‌ها بود که آن‌هم به این زودی‌ها امکان‌پذیر نیست.
منبع : SpaceFlightNow.com
نويسنده : ذوالفقار دانشی