تتعرض الأرض باستمرار لقصف من الجسيمات المشحونة من الشمس، واكتشف علماء أن انفجارا شمسيا هائلا ضرب كوكبنا بقوة كافية لتغيير مجالها المغناطيسي بالكامل.
وتنحني تيارات الرياح الشمسية حول المجال المغناطيسي للأرض، أو الغلاف المغناطيسي، مثل الرياح حول الطائرة النفاثة أو الماء حول القارب، وتشكل على الجانب المواجه للشمس من الغلاف المغناطيسي جبهة تسمى صدمة القوس، أو الانحناء الصدمي (عندما يتفاعل الغلاف المغناطيسي لجرم فلكي مع البلازما المحيطة المتدفقة مثل الرياح الشمسية) والتي تمتد إلى شكل “كُم الريح” (كيس من القماش على هيئة كُم قميص مفتوح من طرفيه يساعد الطيارين في تحديد كيفية الهبوط عكس اتجاه الريح) مع ذيل طويل على الجانب الليلي.
ومع ذلك، وجد علماء الفيزياء الفلكية في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا، انفجارا نشأ في أبريل 2023 أدى إلى اضطراب المجال المغناطيسي الطبيعي للأرض لمدة ساعتين.
وفي مقال نُشر في مجلة Geophysical Research Letters، كشف لي جين تشين وزملاؤه عن ملاحظات غير مسبوقة لهذه الظاهرة النادرة التي تنشأ أثناء الانبعاث الكتلي الإكليلي (CME).
وتنتقل الانبعاثات الكتلية الإكليلية عادة بسرعة أكبر من سرعة ألففين (نسبة للعالم الفيزيائي هانز ألففين)، وهي السرعة التي تتحرك بها خطوط المجال المغناطيسي المهتزة عبر البلازما الممغنطة، والتي يمكن أن تختلف حسب بيئة البلازما.
وحلل العلماء الملاحظات من مهمة ناسا المغناطيسية متعددة المقاييس (MMS) لمعرفة ما حدث.
وفي 24 أبريل 2023، لاحظت مهمة MMS أنه على الرغم من أن سرعة تدفق الرياح الشمسية كانت سريعة، إلا أن سرعة ألففين أثناء الانبعاث الكتلي الإكليلي (حيث تنفجر انفجارات واسعة النطاق من البلازما والطاقة المغناطيسية من هالة الشمس) القوي كانت أسرع.
وعادة، تنتقل الرياح الشمسية أسرع من سرعة ألففين. وتسبب هذا الشذوذ في ظهور حدث غريب، تمثل في اختفاء الانحناء الصدمي للأرض مؤقتا، ما يسمح للبلازما والحقل المغناطيسي من الشمس بالتفاعل مباشرة مع الغلاف المغناطيسي. وفي الوقت نفسه، خضع ذيل كُم الرياح للأرض للتحول.
وتم استبدال ذيل كُم الرياح للأرض بهياكل تسمى أجنحة ألففين، والتي تربط الغلاف المغناطيسي للأرض بالمنطقة النشطة من الشمس. وعمل هذا الاتصال بمثابة طريق سريع ينقل البلازما بين الغلاف المغناطيسي والشمس.
وكتب العلماء في ورقة بحثية أن هذا الحدث الفريد من نوعه الذي وقع نتيجة لظاهرة الانبعاث الكتلي الإكليلي قدم رؤى جديدة حول كيفية تشكل وتطور أجنحة ألففين.
وقد تحدث عملية مماثلة حول أجسام نشطة مغناطيسيا أخرى في نظامنا الشمسي والكون، وتشير ملاحظات العلماء إلى أن تشكل الشفق القطبي على قمر المشتري غانيميد قد يكون أيضا بسبب أجنحة ألففين.
