فقاعة مغناطيسية عملاقة تحيط نظامنا الشمسي لحمايته

في آب/أغسطس من العام 2012، أصبحت مركبة ناسا «فوياجر 1» المركبة الأولى من صنع الإنسان، التي تصل إلى خارج حدود نظامنا الشمسي. ويتوقع من المركبة «فوياجر 1،» وقرينتها «فوياجر 2» أن تلقيا الضوء على وظيفة الغلاف الشمسي؛ تلك الفقاعة التي تحمي كل ما يحيط بالنظام الشمسي. وتُعقد الآمال على تمكنهما من إخبارنا المزيد عن العالم الخارجي.

الغلاف الشمسي

ينشأ الغلاف الشمسي من البلازما المشحونة المنبعثة من الشمس، والتي تنتشر من خلال الرياح الشمسية. وهو يغلّف كل ما يقع تحت تأثير المجال الشمسي من الكواكب إلى أقمارها في فقاعة مغناطيسية واسعة. وتتمدد الرياح الشمسية أبعد من مدار الكواكب الخارجية، مكونة حاجزًا يحمينا من أخطار الفضاء الخارجي، ويصد الرياح المنبعثة من النجوم الأخرى.

على الرغم من أن اسم هذا الغلاف يوحي بأنه غلاف كروي، إلا أنه يتخذ في الحقيقة شكلًا يشبه ذيل المذنب.

وحينما تدور مجموعتنا الشمسية حول مركز المجرة، تكتسب ذيلًا شبيهًا بذيل المذنب، فتولّد قوى المد والجزر لمجرة درب التبانة ضغطًا كافيًا لإحداث ميل ضئيل في اتجاه فوياجر 1، بسحبها إلى الداخل باتجاه مركز المجرة.

بوابة الدخول إلى المجرة

تتعرض الرياح الشمسية في الحواف الأبعد من الغلاف الشمسي إلى ما يدعى باسم «صدمة النهاية»؛ إذ تنخفض سرعتها من مليون و600 كيلومتر في الساعة إلى نحو 402 ألف كيلومتر في الساعة، ونصل بعدها إلى مرحلة الغشاء الشمسي التي تمثّل مرحلة انتقالية من حافة الغلاف الشمسي الخارجية، ويبدأ بعدها الفضاء خارج المجموعة الشمسية أي الوسط النجمي.

ابتداء من حافة الغلاف الشمسي، يبدا الضغط بين الرياح الشمسية والوسط النجمي بالاختلال، تنخفض درجة حرارة الجزيئات المشحونة بشكل حاد ويرتفع تركيز الأشعة المجرية الكونية بصورة كبيرة.

كيف يعرف علماء الفلك هذه المعلومات؟ على الرغم من أن كثيرًا من المعلومات التي نعرفها عن الغلاف الجوي ومميزاته مستمدة من نماذج نظرية، إلا أن مسبار فوياجر 1 عبر بالفعل نقطة صدمة النهاية متجهًا نحو حافة الغلاف الشمسي ذاته. ما يعني أنه يرسل معلومات موثّقة عن ما يحصل على حافة نظامنا الشمسي.

مهمة مسبار فوياجر وسط النجوم

ما يدعو للدهشة هو أن هذه لم تكن المهمة الأولى للمسبار فوياجر، فالمهمة التي انطلقت العام 1977 اقتصرت على مراقبة كوكبي المشتري وزحل. بينما كانت مهمة المسبار فوياجر 2 زيارة كوكبي أورانوس ونيبتون. ليصبحا بذلك المركبتان الوحيدتان اللتين أُرسلتا لتقصي ودراسة الكواكب الأبعد. إلا أن أهدافهما تغيرت في العام 1990، إذ كًلفت المركبتان بمهمة الذهاب إلى حدود جديدة لم تسبقهما إليها مركبة من قبل، ليخترقا حدود مجموعتنا الشمسية ذاتها.

اجتازت فوياجر 1 نقطة صدمة النهاية في العام 2004، تلتها بعد ذلك فوياجر 2 في العام 2007. وتأكد دخولهما منطقة الغشاء الشمسي. وهي منطقة ذات عمق غير مؤكد، ويُحتمل أن يستغرق عبورها 10-20 عامًا.

تشير النماذج الحالية إلى أن حافة الغلاف الجوي تبدأ في مكان ما يبعد ما بين 12.8-22.5 مليار كيلومترات عن الشمس. وبحلول شباط/فبراير من العام 2015، كانت كلتا المركبتين قريبتين من الحافة. يتوقع المخططون لهذه المهمة أن تمتلك مركبتي فوياجر ما يكفي من الوقود والطاقة ليستمرا حتى العام 2020، ويُفترض في غضون ذلك الوقت أن تكون المركبة فوياجر 1 على بعد 22.2 مليار كيلومتر من الشمس، وتتأخر عنها المركبة فوياجر 2 نحو 3.2 مليار كيلومتر.

تطوفان بين النجوم

بمجرد عبورهما حافة الغلاف الشمسي، تفرض قوة الرياح النجمية وقوة المد والجزر المجري سيطرتهما. وستصبح عندها كلتا المركبتين مستكشفتين حقيقيتين منطلقتين في رحلة طويلة لاستكشاف نجوم جديدة أخرى، ومن ضمنها ألمع النجوم في سمائنا. ستمر المركبة فوياجر 1 عبر 4.3 سنين ضوئية (40.2 تريليون كيلومتر) بالنجم سيريوس في حوالي 296 ألف عام.

سيبقى الغلاف الشمسي في جميع الأحوال لغزًا حتى بعد وصول المركبتين إلى هناك وعبورهما، إلا أننا بلا ريب في طريقنا إلى الكشف عن بعض أسراره.