لغلاف الشمسي

لغلاف الشمسي 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 نحو 15 بليون كم من الشمس. وتبلغ هذه المسافة ضعف أبعد مسافة من الشمس إلى بلوتو. ويمتد ذيل الغلاف الشمسي، وهو الجزء المقابل 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 كل الفضاء الموجود بين النجوم. وتبلغ سرعة الشمس والغلاف الشمسي نحو 25كم 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 نحو الخارج. ويطلق على أنسيابها عبر الفضاء اسم الرياح الشمسية. وتهب الرياح الشمسية مبتعدة عن الشمس بسرعات تتراوح بين 250 إلى 1,000كم في الثانية.

الموجات الصدمية. تضغط السحابة البينجمية والرياح الشمسية أحدهما على الآخر، نتيجة لحركة الشمس والغلاف الشمسي، ويمكن للضغط المبذول من الرياح الشمسية على السحابة أن يتفاوت مع مرور الزمن، كما يمكن أن 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.

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 تعرف باسم الغمد الشمسي، تستمر سرعة الرياح في التباطؤ. وفي نهاية الأمر، يتوقف تدفق الرياح نحو الخارج، وتندمج جسيماتها مع السحابة البينجمية. والحد الفاصل الذي يحدث عنده هذا الاندماج، يسمى التوقف الشمسي، ويمثل العلامة التي ينتهي عندها الغلاف الشمسي.

كما يمكن أن 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.

المجال المغنطيسي. 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 المتوقع أن 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 نحو الأنف، بينما يتجه المجس بيونير 10 نحو الذيل. ويتوقع العلماء أن توفر مجسات بيونير معلومات حول صدمة النهاية والتوقف الشمسي. لقد أصبحت الإشارات الراديوية لبيونير 10 شديدة الضعف بحيث لم يعد في مقدورها توفير معلومات مفيدة. كما أن 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.

انظر أيضًا: الأشعة الكونية؛ الرياح الشمسية؛ الشمس.