بحثوا في معهد علم الفلك بجامعة هاواي قد حلّوا اللغز حول سبب تشكل المطر الشمسي بسرعة كبيرة أثناء الانفجارات الشمسية. عملهم يكشف أن تغيرات في وفرة العناصر، مثل الحديد، تمكن من تبريد البلازما بسرعة في تاج الشمس. هذا الاختراق قد يحسن التنبؤات بتأثيرات الطقس الفضائي على الأرض.
المطر الشمسي، الذي يتكون من كتل بلازما أبرد وأثقل، يحدث في تاج الشمس —الطبقة الخارجية من البلازما الساخنة للغاية— حيث تتكثف هذه الكتل عالياً فوق السطح وتهبط مرة أخرى. لسنوات، حار العلماء حول كيفية حدوث هذه الظاهرة بسرعة أثناء الانفجارات الشمسية، حيث توقعت النماذج السابقة أن الاحترار وتبريد اللازم يستغرق ساعات أو أياماً، لا دقائق.
لوك بينافيتز، طالب دراسات عليا في السنة الأولى في معهد علم الفلك بجامعة هاواي (IfA)، بالاشتراك مع عالم الفلك في IfA جيفري ريب وزملائه لوكاس أ. تار وأندي إس.إتش. تو، تناولوا هذه الفجوة في دراستهم المنشورة في مجلة الفيزياء الفلكية في عام 2025. بعنوان 'Spatiotemporal Low First Ionization Potential Abundance: A Catalyst for Coronal Condensation'، يظهر الورقة (المجلد 992، العدد 1، المقالة 4؛ DOI: 10.3847/1538-4357/ae019d) أن وفرة العناصر المتغيرة مع الزمن تفسر التشكل السريع.
"حالياً، تفترض النماذج أن توزيع العناصر المختلفة في التاج ثابت عبر الفضاء والزمن، وهذا واضح أنه ليس الحال"، قال بينافيتز. "من المثير للإعجاب أن نرى أنه عندما نسمح لعناصر مثل الحديد بالتغير مع الزمن، تتطابق النماذج أخيراً مع ما نلاحظه فعلياً على الشمس. يجعل ذلك الفيزياء حية بطريقة تبدو حقيقية."
هذا الاكتشاف يقلب افتراضات عقود من الزمن حول التركيب الجوي الثابت، مما يدفع إلى إعادة تقييم عمليات الاحترار الشمسي. "هذا الاكتشاف مهم لأنه يساعدنا على فهم كيفية عمل الشمس حقاً"، شرح ريب. "لا يمكننا رؤية عملية الاحترار مباشرة، لذا نستخدم التبريد كبديل. لكن إذا لم تعالج نماذجنا الوفرة بشكل صحيح، فمن المحتمل أن يكون وقت التبريد مبالغاً فيه. قد نحتاج إلى العودة إلى لوحة الرسم في الاحترار التاجي، لذا هناك الكثير من العمل الجديد والمثير الذي يجب القيام به."
توفر النتائج أدوات أفضل لمحاكاة الانفجارات الشمسية، مما قد يحسن التنبؤات بحوادث الطقس الفضائي التي تؤثر على التكنولوجيا والاتصالات الأرضية.