لماذا يصعب تقدير عمر الشمس بدقة؟

لقد اعتمد علماء الفلك تقليديا على علم الزلازل الشمسية لتقدير عمر الشمس، وذلك من خلال تحليل الاهتزازات التي تنتشر عبر أشعتها. ولكن الأبحاث الحديثة كشفت عن عقبة كبرى: فالنشاط المغناطيسي للشمس، الذي يتبع دورة مدتها 11 عاما، يبدو أنه يشوه هذه القياسات.

كشفت بيانات من شبكة برمنغهام للتذبذب الشمسي (BISON) ومهمة SOHO التابعة لوكالة ناسا، والتي امتدت على مدى أكثر من 26.5 عامًا، عن وجود فرق بنسبة 6.5% في عمر الشمس عند قياسها عند الحد الأدنى للنشاط الشمسي مقارنة بالحد الأقصى للنشاط الشمسي.

ويشير هذا التناقض، المنسوب إلى الاختلافات في النشاط المغناطيسي للشمس، إلى أن الأساليب المماثلة المستخدمة لقياس عمر النجوم الأخرى قد تتأثر أيضًا، وخاصة تلك التي لديها مجالات مغناطيسية أكثر كثافة.

كيف يؤثر النشاط المغناطيسي على معرفتنا بعمر الشمس؟

وبحسب ورقة بحثية نشرت في مجلة Astronomy & Astrophysics، فإن النشاط المغناطيسي للشمس يتأثر أكثر مما كان يُعتقد سابقًا. فخلال فترات النشاط المغناطيسي العالي، تنتج التذبذبات داخل الشمس إشارات تفيد بأن الشمس أصغر سنًا مما كانت عليه خلال فترات النشاط المغناطيسي المنخفض.

إن هذه التذبذبات، الناجمة عن الموجات الداخلية داخل الشمس، تغير سطوع وحركات السطح، مما يسمح للعلماء باستنتاج تفاصيل حول البنية الداخلية للشمس، ونظريًا عمرها. ومع ذلك، فإن التأثير غير المتوقع للنشاط المغناطيسي على هذه القياسات يتحدى الافتراض الذي ساد منذ فترة طويلة بأن مثل هذا النشاط لا ينبغي أن يكون له تأثير يذكر على علم الزلازل الشمسية.

ما هي التحديات التي تواجه مراقبة النجوم في المستقبل؟

وبينما يستعد العلماء لمهمة وكالة الفضاء الأوروبية PLATO القادمة، والمقرر إطلاقها في عام 2026، يتعين عليهم الآن أن يأخذوا في الاعتبار تأثير النشاط المغناطيسي عند قياس عمر وكتلة وقطر النجوم البعيدة. ويهدف PLATO إلى اكتشاف الانخفاضات في ضوء النجوم الناجمة عن كل من الكواكب الخارجية العابرة والتذبذبات الزلزالية النجمية، على غرار تلك التي لوحظت في الشمس.

وإذا ما أدى النشاط المغناطيسي إلى تغيير هذه القياسات بشكل كبير، كما يحدث مع الشمس، فقد يتطلب الأمر إعادة تقييم البيانات السابقة من بعثات مثل تلسكوب كيبلر الفضائي التابع لوكالة ناسا. ويشكل هذا الاكتشاف “تحدياً وشيكاً” لمستقبل علم الزلازل النجمية، ويتطلب أساليب جديدة لضمان دقة قياس أعمار النجوم، وخاصة بالنسبة للنجوم الأكثر نشاطاً مغناطيسياً.