به طور معمول خورشید از رسیدن بسیاری از پرتوهای کیهانی به ما جلوگیری می‌کند. با این حال گروهی از محققان آزمایشی را انجام داده‌اند که نشان می‌دهد هنگامی که شدت میدان مغناطیسی خورشید در حالت بیشینه خود قرار دارد، این پرتوها دچار خمش شده و با نرخ بیشتری به سمت زمین سرازیر می‌شوند. میزان دریافت پرتوهای کیهانی توسط آشکارسازهایی که بر روی زمین قرار دارند در این حالت تا پنجاه درصد بیشتر است.

                 کازوماسا کاواتا- گروه همکاری ای اس گاما

از دید یک آشکارساز پرتوهای کیهانی، خورشید همانند نقطه‌ای تاریک در آسمان به نظر می‌رسد. دلیل این امر آن است که خورشید به طور طبیعی مسیر بسیاری از ذرات پر انرژی را که از خارج منظومه شمسی به سمت زمین می‌آیند مسدود کرده است. اما همان‌طور که برای نخستین بار توسط یک آشکارساز واقع در ارتفاعات تبت ثبت شده است، خطوط سایه خورشید ممکن است در اثر خمش‌هایی که در میدان مغناطیسی آن به وجود می‌آیند کمرنگ‌تر شود. در واقع آن‌طور که در فیزیکال ریویو لترز آمده است، پرتوهای کیهانی فرصت منحصر بفردی را برای بررسی و مطالعه تاج نورانی بسیار داغی که با ضخامت چند میلیون کیلومتر خورشید را احاطه کرده است، به ما می‌دهند.

میدان مغناطیسی خورشید در فواصل دور از خورشید که خطوط میدان به سمت خارج از بادهای خورشیدی قرار دارند به خوبی شناخته شده است. اما در مورد میدان مغناطیسی در داخل تاج خورشید یعنی هاله خارجی متشکل از پلاسمایی که بادهای خورشیدی از آن نشات می‌گیرند چیز زیادی نمی‌دانیم. یکی از مدل‌های رایج پیشنهاد می‌کند که میدان در داخل هاله خورشیدی را می‌توان با استفاده از برون‌یابی پتانسیل مغناطیسی در سطح خورشید به دست آورد. یک مدل کمی پیچیده‌تر نیز اثر ورقه‌های جریان الکتریکی را که گفته می‌شود در داخل تاج خورشید جاری هستند وارد مسئله می‌کند.

به منظور بررسی بیشتر این دو مدل، گروهی از محققان موسوم به گروه همکاری ای اس گاما (Air Shower Gamma Collaboration) در تبت به مطالعه پرتوهای کیهانی که از طرف خورشید به سمت زمین می‌آیند پرداخته است. آرایه آشکارسازهایی که در این منطقه قرار دارند، دائما در حال مشاهده دوش ذراتی هستند که در اثر برخورد یک ذره پر انژری (با انرژی در حدود 10 ترا الکترون ولت) با جو زمین به وجود می‌آید. این محققان داده‌های به دست آمده بین سال‌های 1996 و 2009 را تحلیل کرده و نتیجه گرفته‌اند هنگامی که فعالیت خورشید و به تبع آن شدت میدان مغناطیسی خورشید در بیشینه خود قرار دارد، سایه خورشید حدود پنجاه‌درصد روشن‌تر می‌شود. دلیل این امر آن است که پرتوهای کیهانی که از داخل تاج خورشید می‌گذرند هنگام بیشینه فعالیت خورشید با نرخ بیشتری به سمت زمین منحرف می‌شوند. این گروه همچنین شبیه‌سازی‌هایی را با استفاده از این دو مدل انجام داده و دریافته‌اند که تنها مدل ورقه‌های جریان به خوبی با داده‌های به دست آمده همخوانی دارد.

منبع:http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.111.011101

مرجع:http://prl.aps.org/abstract/PRL/v111/i1/e011101