المقدمة

تمثل دورة هيل المغناطيسية الشمسية أحد أهم الظواهر الفلكية التي تتحكم في النشاط الشمسي وتأثيره على المناخ الفضائي. تم اكتشاف هذه الدورة من قبل هيل عام 1919، حيث لاحظ أن القطبية المغناطيسية للبقع الشمسية تتبع دورة مدتها حوالي 22 عامًا. تمتد دورة هيل عبر دورتين من دورات شواب الشمسية (المدتها حوالي 11 عامًا).

ترتبط دورة هيل ارتباطًا وثيقًا بمفهوم "الدورة الشمسية الممتدة" حيث ينشط النشاط المغناطيسي الشمسي عند خطوط العرض العليا (حوالي 55 درجة) ويهاجر نحو خط الاستواء على مدى عقدين تقريبًا. يستمر هذا النمط في الحركة نحو خط الاستواء حيث تنتهي الأشرطة المغناطيسية ذات القطبية المعاكسة في كل نصف كرة.

المنهجية

في هذه الدراسة، قمنا ببناء ساعة مرحلة جديدة للدورة الشمسية تعمل على تعيين كل من آخر 18 دورة شمسية على عصر موحد واحد للدورة المغناطيسية لهيل (المدتها حوالي 22 عامًا). استخدمنا تحويل هيلبرت لأعداد البقع الشمسية اليومية منذ عام 1818.

أعدنا هندسة مؤشر Sargent R27 وقمنا بدمجه مع تحليل العصر الخاص بنا للحصول على معامل ذو دقة زمنية عالية للتكرار كل 27 يومًا في مؤشر aa، والذي أطلقنا عليه hacv(27).

النتائج

كشفت نتائجنا أن حدوث القمم الشمسية لا يظهر اعتمادًا يذكر على دورة هيل، مما يؤكد أن الساعة متزامنة مع انعكاسات القطبية. تسبق قيعان الدورات الفردية قيعان الدورات الزوجية بحوالي 1.1 سنة معيارية، بينما تتأخر نهايات الدورات الفردية عن نهايات الدورات الزوجية بحوالي 2.3 سنة معيارية.

كشف تحليلنا أن الانتقال إلى التكرار - أي إلى رياح شمسية منظمة تهيمن عليها تيارات عالية السرعة - يكون سريعًا، ويحدث خلال 2-3 دورات شمسية أو أقل. كما حُللت مرحلة declining phase المتأخرة الممتدة والتي تكون أطول بحوالي مرتين في دورات شواب الزوجية مقارنة بالدورات الفردية.

المناقشة

الرؤى الرئيسية

• تتبع تدفق الأشعة الكونية المجرية خطوات مؤشر hacv(27) ولكنها تبقى مرتفعة
• حدد التحليل اتجاهًا زمنيًا بطيئًا في أعداد البقع الشمسية يتتبع ببساطة دورة جليسبرج
• وجدنا أن هذا الاتجاه في طور مع الاتجاه الزمني البطيء في معامل خطوط عرض البقع الشمسية
• يكون هذا الاتجاه في طور معاكس لمؤشر R27

تشير هذه النتائج إلى أن دورة هيل تمثل نمطًا أساسيًا للنشاط الشمسي وهي جوهرية لفهمنا للعملية التي تولد المجال المغناطيسي في المقام الأول - الدينامو الشمسي.

الخلاصة

قدمت هذه الدراسة تحليلاً شاملاً لدورة هيل المغناطيسية الشمسية وتكرارات النشاط الجيومغناطيسي كل 27 يومًا. من خلال استخدام تحويل هيلبرت وتحليل المؤشرات الشمسية على مدى أكثر من قرنين، تمكنا من تطوير نموذج أكثر دقة لفهم التغيرات في النشاط الشمسي وتأثيرها على البيئة الفضائية.

تكشف النتائج عن اختلافات منهجية بين الدورات الفردية والزوجية في دورة شواب، وتوفر رؤى جديدة حول العلاقة بين النشاط الشمسي والأشعة الكونية المجرية. يمثل هذا العمل إسهامًا مهمًا في فهمنا للدينامو الشمسي وتأثيراته على المناخ الفضائي.