پیشرفت در حل راز گرمای تاج خورشید: امواج آلفوین منعکس‌شده عامل اصلی شناسایی شدند
یک راز بزرگ در خورشید ما وجود دارد اگرچه دمای سطح خورشید به نزدیک ۵۵۰۰ درجه سلسیوس می‌رسد، اما جو بیرونی آن که تاج خورشیدی نامیده می‌شود، نزدیک به ۲۰۰ برابر گرم‌تر است. این افزایش دمای دور از خورشید از سال ۱۹۳۹ که برای اولین بار شناسایی شد، یک معما حل‌نشده برای دانشمندان باقی مانده است.
اکنون یک گروه پژوهشی به سرپرستی سایاک بوز، پژوهشگر آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون (PPPL) وابسته به وزارت انرژی آمریکا، پیشرفت قابل‌توجه‌ی در فهم مکانیسم اساسی این گرمایش داشته است. یافته‌های تازه آن‌ها مشخص می‌کند که امواج پلاسمای منعکس‌شده می‌توانند به گرم شدن حفره‌های تاج خورشیدی منجر شوند. این حفره‌ها مناطق کم‌چگالی تاج خورشید با خطوط می‌دان مغناطیسی باز هستند که به فضای بین‌سیاره‌ای گسترش می‌یابند.
بوز بیان کرد دانشمندان می‌دانستند که حفره‌های تاج خورشیدی دمای بالایی دارند اما مکانیسم مسئول گرمایش به خوبی شناخته نشده بود. یافته‌های ما نشان می‌دهد که انعکاس موج پلاسما می‌تواند این کار را انجام دهد. این اولین بازدید آزمایشگاه‌ی است که مشخص می‌کند امواج آلفوین تحت شرایط مربوط به حفره‌های تاج خورشیدی منعکس خواهند شد.
امواج آلفوین که اولین بار توسط هانس آلفوین، فیزیکدان سوئدی برنده جایزه نوبل پیش‌بینی شده‌اند، همانند ارتعاش سیم‌های کنده‌شده گیتار عمل می‌کنند؛ با این تفاوت که این امواج در اثر تکان خوردن می‌دان‌های مغناطیسی در پلاسما تشکیل می‌شوند.
بوز و گروهش از ستون پلاسمای ۲۰ متری دستگاه پلاسمای بزرگ (LAPD) در دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس (UCLA) برای تحریک امواج آلفوین در شرایطی شبیه به شرایط اطراف حفره‌های تاجی استفاده کردند. این آزمایش نشان داد که هنگامی امواج آلفوین با نواحی دارای چگالی پلاسما و شدت می‌دان مغناطیسی متفاوت مواجه می‌شوند — همان‌طور که در جو خورشید و اطراف حفره‌های تاج پیش می‌آید — می‌توانند منعکس شوند و به سمت عقب برگردند تا به سوی منبع خود حرکت کنند. برخورد امواج حرکت‌کرده به سمت بیرون و منعکس‌شده باعث تلاطم می‌شود و این تلاطم، گرما را تشکیل می‌دهد.
جیسون تنبارج، پژوهشگر مدعو در آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون و از اعضای این پروژه، گفت فیزیک‌دانان سال‌ها این فرضیه را داشتند که انعکاس موج آلفوین می‌تواند به توضیح گرم شدن حفره‌های تاج خورشیدی کمک کند، اما اثبات آن در آزمایشگاه یا مشاهده مستقیم غیر‌ممکن به نظر می‌رسید. این پژوهش اولین تأیید تجربی را ارائه می‌دهد مبنی بر اینکه بازتاب موج آلفوین نه تنها امکان‌پذیر است، بلکه مقدار انرژی بازتاب‌شده برای گرم کردن حفره‌های تاجی کافی است.
این پژوهش در مجله به چاپ رسیده است.