مفتاح مغناطيسي عكسي

الانعطافات المغناطيسية هي انعكاسات مفاجئة في المجال المغناطيسي للرياح الشمسية . ^{[ 1 ]} ويمكن وصفها أيضًا بأنها اضطرابات متنقلة في الرياح الشمسية تسببت في انحناء المجال المغناطيسي على نفسه. رُصدت هذه الظاهرة لأول مرة بواسطة مهمة " يوليسيس" التابعة لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ، وهي أول مركبة فضائية تحلق فوق قطبي الشمس. [ ^{2 ] [ 3 ] كما} رصدت كل من مسبار باركر الشمسي التابع لناسا ومركبة ناسا/ وكالة الفضاء الأوروبية المدارية الشمسية هذه الانعطافات.

يُعرف الانعكاس المغناطيسي (أو الشمسي) بأنه انعكاس سريع لقطبية المجال المغناطيسي الشعاعي للغلاف الشمسي. ^{[ 4 ]} وقد أُطلق على هذه الأحداث اسم "الانعكاسات" عند الإشارة إلى التغير في اتجاه المجال المغناطيسي، أو "الارتفاعات المفاجئة في السرعة" عند الإشارة إلى الزيادة الحادة في سرعة الرياح الشمسية. ^{[ 3 ]}

تُولد المنعطفات حرارة تُدفئ الهالة الشمسية. ^{[ 5 ]}

رصدت المركبتان الفضائيتان هيليوس 1 و2 انعكاسات مفاجئة للمجال المغناطيسي للشمس في سبعينيات القرن العشرين. ^{[ 6 ]} ثم رصدت المركبة الفضائية يوليسيس انعكاسات مغناطيسية مماثلة في الفترة 1995-1996، خلال الحد الأدنى للنشاط الشمسي، حيث رصدت العديد من انعكاسات قطبية المجال المغناطيسي الشعاعي. ورصدت مركبات فضائية قريبة من الأرض، مثل مستكشف التركيب المتقدم، هياكل مماثلة . ورصد مسبار باركر الشمسي (PSP) أول انعكاس في 6 نوفمبر 2018. ولوحظت تأثيرات مماثلة على مسافات تقارب 0.3 وحدة فلكية وما دونها، ووحدة فلكية واحدة، وحتى 2.9 وحدة فلكية، وكما أشار فيدوروف وآخرون، "لا يزال السؤال مطروحًا حول ما إذا كانت جميع هذه الملاحظات تتعلق بالظاهرة نفسها". ^{[ 4 ]}

في 27 سبتمبر 2020، قام مسبار سولار أوربيتر (SolO) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ووكالة ناسا بأخذ عينات من تيار الرياح الشمسية المتصل مغناطيسيًا بثقب إكليلي في نصف الكرة الجنوبي، بينما كان على بُعد 0.98 وحدة فلكية من الشمس، ولاحظ رياحًا شمسية سريعة مصحوبة بتقلبات قوية في المجال المغناطيسي. قد تُعتبر البنى التي رصدها مسبار سولار أوربيتر بقايا متبقية من الانعطافات التي تشكلت بالقرب من الشمس والتي رصدها أيضًا مسبار PSP. ^{[ 4 ]}

بالنظر إلى مرحلة الدورة الشمسية، لو كان مرصد PSP موجودًا في نصف الكرة المغناطيسي الجنوبي، لكان من المفترض أن يكون للمجال المغناطيسي للرياح الشمسية قطبية مغناطيسية موجهة نحو الشمس. لكن بدلًا من ذلك، رصد مرصد PSP آلاف الفترات، التي تتراوح مدتها من ثوانٍ إلى عشرات الدقائق، حيث تقفز سرعة تدفق الرياح الشمسية فجأةً، ويدور اتجاه المجال المغناطيسي بما يقارب 180 درجة في الحالات القصوى، قبل أن يعود بالسرعة نفسها إلى حالة الرياح الشمسية الأصلية. ^{[ 3 ]}

توصل مسبار سولو إلى أدلة قوية حول أصل الانعطافات المغناطيسية أثناء أقرب مرور له بالشمس في 25 مارس 2022. وباستخدام بيانات المسبار، توصل دانييلي تيلوني وغاري زانك وفريقهما إلى استنتاج مفاده أن النظرية القائمة على بيانات مسبار يوليسيس صحيحة، حيث أثبتوا أن الانعطافات تحدث عند وجود تفاعل بين منطقة ذات خطوط مجال مفتوحة ومنطقة ذات خطوط مجال مغلقة. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

أفادت ورقة بحثية نُشرت عام 2025 باكتشاف انعكاس مغناطيسي في المجال المغناطيسي للأرض باستخدام بيانات من مهمة قياس الغلاف المغناطيسي متعددة المقاييس . ^{[ 8 ]}

تشير إحدى النظريات، المستندة إلى بيانات مركبة يوليسيس الفضائية ، إلى أن الانعطافات المفاجئة ناتجة عن تصادم بين مجالين مغناطيسيين مفتوح ومغلق. فعندما يلامس خط مجال مغناطيسي مفتوح حلقة مغناطيسية مغلقة، يمكنهما إعادة تشكيل نفسيهما في عملية تُسمى إعادة الاتصال التبادلي، وهي إعادة ترتيب انفجارية للمجالات المغناطيسية تؤدي إلى شكل الانعطاف المفاجئ. ينغلق الخط المفتوح فجأة على الحلقة المغلقة، مطلقًا دفقة ساخنة من البلازما منها، بينما "يلصق" المجالين في تكوين جديد. هذا الانغلاق المفاجئ يُحدث انحناءً على شكل حرف S في خط المجال المغناطيسي المفتوح قبل أن تُغلق الحلقة من جديد. رصد مسبار باركر الشمسي أول انعطاف مفاجئ في 6 نوفمبر 2018. وكان الانعطاف المرصود قريبًا من النموذج المُطور. ^{[ 2 ] [ 9 ]}

تتفق نظرية ثانية على أهمية إعادة الاتصال التبادلي، لكنها تختلف حول طبيعة الانعطافات الحادة نفسها. فبدلاً من اعتبارها انحناءً في خط المجال المغناطيسي، تقترح هذه النظرية أنها علامة مميزة لنوع من البنية المغناطيسية يُسمى حبل التدفق . ^{[ 2 ] [ 10 ]}

وتشير نظرية أخرى إلى أن الانعطافات تتشكل بشكل طبيعي مع تمدد الرياح الشمسية في الفضاء. ^{[ 2 ] [ 11 ]}

يبدو أن الانعطافات الحادة، وهي عبارة عن انحناءات على شكل حرف S في خطوط المجال المغناطيسي المتدفقة من الشمس، تنشأ من إعادة تشكيل خطوط المجال المغناطيسي المفتوحة والحلقية الموجودة بالفعل في الغلاف الجوي الشمسي. عندما يصطدم خط مجال مغناطيسي مفتوح بحلقة مغناطيسية مغلقة، يمكن أن يخضعا لعملية تسمى إعادة الاتصال التبادلي. يسمح هذا لخط المجال المغناطيسي المفتوح بالاندماج في الحلقة، ويسمح لأحد جانبي الحلقة المغناطيسية المغلقة سابقًا بالاتصال بالمجال المغناطيسي الشمسي الممتد إلى الخارج في النظام الشمسي . من شأن هذه العملية أن تُنشئ انحناءً على شكل حرف S يتدفق للخارج في خط المجال المغناطيسي المفتوح المتشكل حديثًا - وهو شكل يتوافق مع الانعطافات الحادة التي قاسها مسبار باركر الشمسي. ^{[ 1 ]}

• 
  رسم توضيحي لمسبار باركر الشمسي وهو يحلق عبر منعطف حاد في الرياح الشمسية.
• 
  توضيح لدوران المجال المغناطيسي العالمي الناتج عن إعادة الاتصال التبادلي. في هذا السيناريو، يتم (أ) سحب خط مجال مغناطيسي مفتوح باتجاه حلقة إكليلية كبيرة، بفعل الدوران العالمي في الإكليل، (ب) ويخضع لإعادة اتصال تبادلي، (ج) ويقفز فعليًا مسافة تقارب عرض الحلقة المغلقة الأصلية، مما يؤدي إلى ارتداد على شكل حرف S في المجال المغناطيسي داخل الإكليل. ^{[ 3 ]}
• 
  بالقرب من الشمس، وخاصة فوق المناطق النشطة، توجد خطوط مجال مغناطيسي مفتوحة ومغلقة. الخطوط المغلقة عبارة عن حلقات مغناطيسية ترتفع في الغلاف الجوي الشمسي قبل أن تنحني وتختفي عائدة إلى الشمس.

• إعادة الاتصال المغناطيسي

• شوادرون، ن. أ.؛ ماكوماس، د. ج. (2021). "شرح الانعطافات الحادة: حقول سوبر باركر - الجانب الآخر من حلزون ساب باركر" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 909 (1): 95. arXiv : 2102.03696 . Bibcode : 2021ApJ...909...95S . doi : 10.3847/1538-4357/abd4e6 . S2CID 231846671 . 
• بيل، إس دي؛ وآخرون  . (يونيو 2023). "إعادة الاتصال التبادلي كمصدر للرياح الشمسية السريعة داخل الثقوب الإكليلية" . مجلة نيتشر . 618 (7964): 252-256 . arXiv : 2208.07932 . Bibcode : 2023Natur.618..252B . doi : 10.1038 / s41586-023-05955-3 . ISSN 1476-4687 . PMC 10247371. PMID 37286648. S2CID 254247367 .