الشمس محكومة بإيقاع صارم. يُظهر النشاط المغناطيسي للشمس تغيرات دورية، تبلغ ذروتها كل أحد عشر عامًا تقريبًا. يتم تحديد وتيرة هذا الإيقاع من خلال دورتين عملاقتين للبلازما – واحدة في كل نصف الكرة الأرضية للنجم. بالقرب من السطح، تحمل تدفقات البلازما خطوط المجال المغناطيسي من خط الاستواء إلى القطبين؛ وفي أعماق الشمس، تتدفق البلازما عائدة إلى خط الاستواء، لتشكل دورة تغطي نصف الكرة الأرضية بأكمله.

لا تزال التفاصيل المهمة لهذا “الناقل المغناطيسي” غير مفهومة جيدًا. من المحتمل أن تلعب العمليات الدقيقة في أقطاب الشمس دورًا رئيسيًا. من الأرض نراهم عابرين، بزاوية؛ معظم المركبات الفضائية لديها قيود مماثلة.

“لفهم الدورة المغناطيسية للشمس، نحن نفتقر إلى معرفة ما يحدث في قطبيها. المدار الشمسي يقول سامي سولانكي، مدير معهد أبحاث النظام الشمسي ماكس بلانك (MPS): “يمكن أن يوفر هذا الجزء المفقود من اللغز”.

منذ فبراير 2020، يتحرك جهاز وكالة الفضاء الأوروبية هذا في مسارات بيضاوية طويلة حول نجمنا. في شهر مارس من هذا العام إنها المرة الأولى له غادر المستوى الذي تدور فيه الكواكب وجميع المجسات الفضائية الأخرى تقريبًا حول الشمس. ومن مدار مائل قدره 17 درجة، تتمتع Solar Orbiter الآن برؤية أفضل للمناطق القطبية للنجم.

وفي دراسة جديدة في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية تم تحليل القراءات من أداة قياس الاستقطاب والهيليوسيزمية (PHI) وكاميرا الأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUI) الموجودة على متن Solar Orbiter. بيانات PHI اعتبارًا من 21 مارس من هذا العام؛ تغطي بيانات EUI الفترة من 16 إلى 24 مارس. توفر هذه القياسات معلومات حول اتجاه تدفقات البلازما والمجال المغناطيسي على سطح الشمس.

تكشف المعلومات التي تم الحصول عليها لأول مرة صورة أكثر دقة للتحبب الفائق والشبكة المغناطيسية الشمسية في القطب الجنوبي. والحبيبات الفائقة عبارة عن خلايا من البلازما الساخنة يبلغ حجمها ضعفي أو ثلاثة أضعاف حجم الأرض وتغطي سطح الشمس بكثافة. تعمل التيارات السطحية الأفقية على “غسل” خطوط المجال المغناطيسي باتجاه حوافها، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة مغناطيسية – شبكة من المجالات المغناطيسية القوية.

ولدهشتهم، لاحظ الباحثون أن المجال المغناطيسي كان ينجرف نحو القطبين بسرعة متوسطة تبلغ حوالي 10 إلى 20 مترًا في الثانية، أي بنفس السرعة تقريبًا كما هو الحال عند خطوط العرض المنخفضة. أظهرت الدراسات السابقة المبنية على ملاحظات من مستوى مسير الشمس أن انجراف المجال المغناطيسي بالقرب من القطبين يكون أبطأ بكثير. توفر حركة الحبيبات الفائقة أدلة مهمة حول الدورة العالمية للبلازما والمجال المغناطيسي على الشمس.

“إن الحبيبات الفائقة الموجودة في القطبين تعمل كنوع من التتبع. “إنها تجعل المكون القطبي للدورة الشمسية العالمية لمدة أحد عشر عامًا مرئيًا لأول مرة” ، كما يشير رئيس فريق البحث في جامعة كاليفورنيا. MPS لاكشمي براديب شيتا، المؤلف الأول للدراسة.

ويظل من غير الواضح ما إذا كان “الحزام الناقل المغناطيسي” للنجم لا يتباطأ بالفعل عند القطبين. تغطي البيانات التي تم الحصول عليها فترة قصيرة فقط من الدورة الشمسية بأكملها. وعلاوة على ذلك، هناك حاجة إلى ملاحظات أطول.