خليل يدرس الموجات الزلزالية للشمس

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
من بين العلماء القلائل في العالم الذين يعملون على الموضوع:

خليل يدرس الموجات الزلزالية للشمس

* الحقل المغناطيسي للشمس له تأثير بارز على حركية وبنية النجوم والشمس.
النجم الأكثر لمعانا الأقرب من الأرض لم يبح بعد بكل أسراره، ومن بين العلماء الذين يريدون الفهم أكثر: خليل ضيف الله، فيزيائي فلكي من مركز البحث في الفلك والفيزياء الفلكية والجيوفيزياء (craag) ببوزريعة، اختار الاهتمام بالنشاط الزلزالي المحلي للشمس، الفرع الذي يهتم بدراسة الحركات الزلزالية لمنطقة من الشمس. "جوف الشمس يتكون (انظر الشكل المرفق) من نواة –حيث تنتج الطاقة من تفاعلات الانصهار النووي الحراري لمنطقة مشعة- حيث يتم ضمان نقل هذه الطاقة عن طريق الإشعاع، ومنطقة للحمل أو النقل الحراري حيث يتم التحويل الحراري عن طريق الحمل (انتقال الحرارة من الداخل إلى الخارج بانتقال المادة). الحقل المغناطيسي الشمسي ينشؤ تحت هذه الطبقة لينتشر بعدها على السطح. الحركة اللفية للغازات تولد بدورها أمواجا صوتية (انتشار تغيرات في الضغط بالمشابهة مع الأمواج الزلزالية على الأرض). عملي يهتم إذا بدراسة تفاعلات الأمواج الزلزالية الشمسية مع الحقل المغناطيسي المحلي"
البرنامج الفريد في العالم:
لفهم الفيزياء المسؤولة عن هذه الظواهر ومن أجل تفسير المعطيات االتي يتم الحصول عليها من المسابر الفضائية أو التلسكوبات على سطح الأرض، لجأ العلماء إلى المحاكاة الرقمية: "نماذج نظرية، وضعت في التسعينيات ، تسمح لنا بفهم ما يحدث لكن من أجل وسائط بسيطة فقط، أما إذا قمنا بتعقيد النموذج من أجل تقريبه إلى الواقع، العلماء سيجدون أنفسهم أمام رياضيات معقدة دون حلول تحليلية.." خلال زيارته سنة 2007 إلى معهد "ماكس بلانك" من أجل دراسة النظام الشمسي في "لاندو"، خليل ضيف الله توصل إلى تطوير برنامج للمحاكاة الرقمية ثلاثي الأبعاد، الوحيد في العالم، من أجل دراسة الأمواج الصوتية الشمسية "غير المتجانسة" تحت سطح الشمس" . في إطار أطروحته للدكتوراه، الفيزيائي الفلكي استعمل هذا البرنامج لدراسة انتشار الأمواج العرضية في هذه الأوساط. لكن لماذا اهتم بهذه الحقول المغناطيسية؟ النشاط الشمسي ينتج حقولا مغناطيسية التي تحل في الغلاف الجوي الشمسي، والتي لديها كذلك تأثير بارز على حركية وبنية هذا الغلاف الجوي ولديها تأثير مباشر على الأرض.
المهمة المقبلة في أكتوبر:
هذه الحقول تستطيع إثارة انفجارات على سطح الشمس والتي تحرر بدورها جسيمات طاقية (بروتونات والكترونات) بإمكانها بلوغ كوكبنا. الخطر غير موجود، لكن في حالة الطاقات المعتبرة، بإمكانها التسبب في انقطاعات كهربائية أو تخريب الأقمار الصناعية.
"هذا يحدث بالخصوص خلال طور النشاط الأهم للشمس، فطاقتها تبلغ ذروتها كل 11 سنة. الارتفاع المرتقب القادم سيكون خلال 2013"، يشرح الباحث. بمجرد فهم طريقة التفاعل بين الأمواج الصوتية مع البنى المغناطيسية، سيتمكن العلماء من حل المسألة العكسية، حيث سيتوصلون إلى معرفة بنية وخصائص الحقل المغناطيسي انطلاقا من مشاهدة الأمواج السطحية للشمس. "هذا هو دور البعثة الفضائية المستقبلية. هو تحد تكنولوجي حقيقي، حيث ستلاحظ التلسكوبات ما يحدث في منطقة من رتبة100 إلى 300 كم،والتي تعتبر صغيرة جدا"، يحدد خليل. بعد SoHO (و.م. أ. وأوروبا) و Hionde(اليابان)، إطلاق SDO (و.م.أ.) تمت برمجته خلال أكتوبر2009.

Mélanie Matarese
ElWatan 21/02/2009

نقله إلى العربية: فارس ب.
المقال الأصلي:

Il est L’un des rares scientifiques au monde à travailler sur le sujet
Khalil étudie les ondes sismiques du Soleil
L’étoile la plus brillante et la plus proche de la Terre n’a pas encore livré tous ses secrets. Et parmi les scientifiques qui cherchent en savoir plus, Khalil Daiffallah, astrophysicien au Centre de recherche en astronomie, astrophysique et géophysique (Craag) de Bouzaréah, a choisi de s’intéresser à l’héliosismologie locale, discipline qui consiste à étudier les mouvements sismiques d’une région du Soleil.
« L’intérieur du Soleil se compose (voir illustration) d’un noyau -où l’énergie est produite par réaction de fusion thermonucléaire d’une zone radioactive — où le transport d’énergie est assuré par le rayonnement et d’une zone de convection où le transfert de chaleur de l’intérieur vers l’extérieur se fait par la convection (bouillonnement) de la matière. Le champ magnétique solaire est créé sous cette couche puis il est entraîné à la surface. Le mouvement turbulent du gaz génère à son tour des ondes acoustiques (des variations de pression qui se propagent par analogie avec les ondes sismiques sur Terre). Mon travail consiste donc à étudier l’interaction des ondes sismiques solaires avec le champ magnétique local. »
Un code unique au monde
Pour comprendre la physique derrière ces phénomènes et pour interpréter les données observées par les sondes spatiales ou les télescopes sur Terre, les scientifiques ont recours à la simulation numérique. « Des modèles théoriques, mis au point dans les années 90, ont permis de comprendre ce qui se passe mais uniquement avec des paramètres simples et si on complique le modèle pour se rapprocher plus de la réalité, les scientifiques se retrouvent devant des mathématiques très complexes et souvent sans solutions analytiques… » Durant son séjour en Allemagne en 2007 à l’institut Max Planck pour l’étude du système solaire à Lindau, Khalil Daiffallah a contribué au développement d’un code de simulation numérique en trois dimensions, unique au monde, pour étudier l’interaction des ondes acoustiques solaire avec ces « inhomogénéités » sous la surface solaire. Dans le cadre de son sujet de doctorat, l’astrophysicien utilise d’ailleurs ce code pour étudier la propagation des ondes à travers ces milieux. Mais pourquoi s’intéresser à ces champs magnétiques ? L’activité solaire résulte de champs magnétiques qui émergent dans l’atmosphère solaire, ils ont une influence significative sur la dynamique et la structure de cette atmosphère et ont une influence directe sur la Terre.
Prochaine mission en octobre
Ces champs peuvent provoquer des explosions à la surface du Soleil et libérer des particules très énergétiques (protons et électrons) susceptibles d’atteindre notre planète. Rien de dangereux, mais si l’énergie est importante, ils risquent de provoquer des coupures d’électricité ou endommager des satellites. « Cela arrive en particulier lors de la phase d’activité la plus importante du Soleil. Son énergie atteint son maximum tous les onze ans. Le prochain pic attendu est pour 2013 », explique le chercheur. Une fois comprise la façon dont les ondes acoustiques interagissent avec les structures magnétiques, les scientifiques pourront explorer le problème inverse qui consiste à remonter à la structure et les caractéristiques du champ magnétique en observant les ondes à la surface du soleil. « Ce sera le rôle des futures missions spatiales. Un vrai défi technologique, car les télescopes devront observer ce qui se passe dans des régions de l’ordre de 100 à 300 km, ce qui est très petit », précise Khalil. Après SoHO (Etats-Unis et Europe) et Hinode (Japon), le lancement de SDO (Etats-Unis) est programmé pour octobre 2009.
Par Mélanie Matarese