لماذا يصعب تقدير عمر الشمس بدقة؟

اعتمد علماء الفلك تقليديًا على علم الزلازل الشمسية لتقدير عمر الشمس، وذلك من خلال تحليل الاهتزازات التي تنتشر عبر أشعتها، ومع ذلك، كشفت الأبحاث الحديثة عن عقبة كبيرة، وهي النشاط المغناطيسي للشمس، الذي يتبع دورة مدتها 11 عامًا، ويبدو أنه يشوه هذه القياسات.

وكشفت البيانات من شبكة تذبذبات الشمس في برمنغهام (BISON) ومهمة سوهو التابعة لوكالة ناسا، والتي تمتد لأكثر من 26.5 عامًا، عن اختلاف 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 يغير النشاط المغناطيسي معلوماتنا عن عمر الشمس؟

بحسب ورقة بحثية نُشرت في مجلة Astronomy & Astrophysics، فإن النشاط المغناطيسي للشمس، يتأثر بشكل أكبر مما كان يُعتقد سابقًا، فخلال فترات النشاط المغناطيسي العالي، تنتج التذبذبات داخل الشمس  إشارت إلى أن الشمس أصغر سنًا مما كانت عليه خلال أوقات النشاط المغناطيسي المنخفض.

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 الراسخ منذ فترة طويلة بأن مثل هذا النشاط يجب أن يكون له تأثير ضئيل على علم الزلازل الشمسية.
  

ما التحديات التي تواجه الرصد النجمي في المستقبل؟

بينما يستعد العلماء لمهمة PLATO القادمة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي من المقرر إطلاقها في عام 2026، يجب عليهم الآن النظر في تأثير النشاط المغناطيسي عند قياس عمر وكتلة و قطر 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 كان النشاط المغناطيسي يغير هذه القياسات بشكل كبير، مثلما يحدث مع الشمس، فقد يتطلب ذلك إعادة تقييم البيانات السابقة من مهام مثل تلسكوب كيبلر الفضائي التابع لوكالة ناسا، ويفرض هذا الكشف "تحديًا وشيكًا" لمستقبل علم الزلازل النجمية، مما يتطلب أساليب جديدة لضمان قياسات دقيقة لأعمار النجوم، وخاصة للنجوم الأكثر نشاطًا مغناطيسيًا.