نظرية جديدة لتفسير دوران الشمس الغريب

يُعتبر دوران الشمس غريباً في الحد الأدنى. إذا تمكّنا من الوقوف على خط استواء الشمس مثلاً، سنحتاج إلى 24 يوماً بمقياس الأرض لإنهاء دورة كاملة. وإذا وقفنا على أحد القطبَين، سنحتاج إلى 34 يوماً للعودة إلى الوجهة الأصلية. تُعرَف هذه العملية باسم «الدوران التفاضلي» ولطالما حيّرت العلماء. لكن تزداد الملاحظات غرابة عند التعمّق بالجهة الداخلية للشمس. تكشف بيانات علم الرجفات الشمسية أن تلك الظاهرة لا تقتصر على أعلى الغلاف الجوي، بل تمتد على 200 ألف كيلومتر وتنتشر في منطقة الحمل الحراري في الشمس.

اكتشف فريق بقيادة عالِم الفيزياء الشمسية يوتو بيكي من «معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي» للتو دليلاً مثيراً للاهتمام. يبدو أن الدوران التفاضلي يتوقف تحت تأثير التقلبات المطوّلة للموجات الصوتية في منطقة الحمل الحراري التي يمكن رصدها على شكل حركات دائرية حول القطبين.

لا تكفّ الشمس عن «الهمهمة»، وتصدر الطبقة السطحية المرئية المعروفة باسم «الفوتوسفير» (الغلاف الضوئي) صوت طنين مع ملايين أنماط الذبذبات الصوتية التي تتصاعد وتتلاشى خلال مدة خمس دقائق.

يعرف العلماء بوجود تلك الأنماط منذ فترة. لكن اكتشف فريق من الباحثين قبل سنوات نوعاً جديداً من الذبذبات الصوتية. هم استعملوا بيانات شمسية امتدت على سنوات، فاكتشفوا نمطاً عاماً من الذبذبات التي تمتد على 27 يوماً. كذلك، بدت تلك الموجات الصوتية العملاقة التي تخترق الشمس مرتبطة بالدوران الشمسي التفاضلي.

اكتشف الباحثون في تجاربهم الجديدة أن الأنماط على علو مرتفع تؤثر بعمق على سلوك الشمس عبر نقل الحرارة من الأقطاب إلى خط الاستواء.

وبما أن الأقطاب تكون أكثر سخونة من خط الاستواء، تَحِدّ عملية النقل من اختلاف درجات الحرارة بين منطقتين على خطوط العرض، ما يعني أن التباين بين القطبَين وخط الاستواء لا يتجاوز عتبة السبع درجات مئوية. قد يبدو هذا الفرق بسيطاً، لكن يسيطر نطاق درجات الحرارة على الدوران التفاضلي في نهاية المطاف.

قد تختلف العمليات الناشطة بدرجة معيّنة، لكنها تشبه ما تفعله تقلّبات الغلاف الجوي لإنتاج أعاصير ضخمة على سطح الأرض. لا تزال جوانب عدة من هذه الظاهرة غامضة، لكنّ الرابط بين تلك العمليات قد يُسهّل استكشافها.

• الشمس