تبدو الشمس للعين المجردة بيضاء وبسيطة إلا أن طيفها الضوئي يخفي تفاصيل معقدة وأسرارا علمية لم تُفك شفرتها بالكامل بعد. فقد كشف علماء أن الطيف الشمسي لا يحتوي على جميع الألوان بشكل متساوٍ، وتحديدا أن أشد مناطق السطوع تتركز في الأطوال الموجية الصفراء-الخضراء، بينما تظهر في المقابل خطوط داكنة غامضة لا تزال تثير تساؤلات الباحثين.

تسجيل أحد أدق أطياف الشمس في التاريخ

نجح علماء من المرصد الوطني الشمسي في الولايات المتحدة، الواقع على جبل كيت-بيك، في تسجيل واحد من أكثر أطياف الشمس تفصيلا ودقة على الإطلاق، وقد نُشرت نتائج هذا العمل في مجلة علمية متخصصة، كاشفة عن صورة كاملة لطيف ضوء الشمس تضم آلاف الخطوط الداكنة المعروفة باسم خطوط فراونهوفر.

وتُعد هذه الخطوط بمثابة «بصمات» فريدة للذرات والجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي الشمسي ، حيث تمتص هذه الجسيمات أجزاء محددة من الضوء الصادر من باطن الشمس.

عناصر معروفة وخطوط مفهومة جزئيا في الطيف الشمسي

تمكن العلماء من تفسير الغالبية العظمى من هذه الخطوط، وربطها بعناصر كيميائية معروفة، من بينها:

الهيدروجين

الهيليوم

الأكسجين

الصوديوم

الكالسيوم

آثار من الزئبق

وتوفر هذه البيانات معلومات دقيقة حول التركيب الكيميائي للشمس، وتساعد على فهم كيفية تشكّل العناصر الثقيلة داخل النجوم وفي انفجارات المستعرات العظمى.

خطوط طيفية غامضة تحيّر العلماء

رغم هذا التقدم، لا تزال مئات الخطوط الطيفية غير مفسّرة. فهذه الخطوط لا تتطابق مع أي خطوط معروفة لعناصر أو جزيئات مسجلة في قواعد البيانات العلمية، كما أنها لا تظهر في الأطياف الاصطناعية التي تنتجها النماذج الحاسوبية الحديثة لمحاكاة ضوء الشمس.

ويشير الباحثون إلى أن أحد أسباب هذه الفجوة يعود إلى نقص البيانات المخبرية، خصوصا للعناصر المعقدة مثل الحديد، الذي يمتلك عددًا هائلًا من الانتقالات الطيفية يصعب حصرها بدقة.

دور الغلاف الجوي الشمسي في تشويه الطيف

لا يقتصر الغموض على نقص البيانات فقط، بل إن طبيعة الغلاف الجوي للشمس نفسها تلعب دورا رئيسيا. فالغلاف الشمسي بيئة ديناميكية شديدة التعقيد، تشهد:

تيارات حمل حراري مستمرة

تغيرات متواصلة في الحقول المغناطيسية

تفاعلات بلازمية معقدة

كل هذه العوامل قد تؤدي إلى تأثيرات امتصاص غير متوقعة، ما ينتج خطوطا طيفية يصعب تفسيرها باستخدام النماذج التقليدية.

لماذا تُعد هذه الخطوط مهمة علميا؟

تُعد خطوط فراونهوفر، بما فيها المعروفة والغامضة، أداة أساسية لفهم تاريخ الشمس وتطورها، كما أنها تساعد العلماء على دراسة نشأة النجوم الأخرى وتوزيع العناصر الثقيلة في الكون. فكل خط طيفي يمثل مفتاحا لفهم فيزياء النجوم والعمليات التي شكّلت المادة في الكون عبر مليارات السنين.

البحث مستمر لفك شيفرة طيف الشمس

يؤكد العلماء أن هذه الخطوط الغامضة ليست مجرد تفاصيل ثانوية، بل تمثل فرصة علمية مهمة لتطوير نماذج أكثر دقة للغلاف الشمسي، وتحسين قواعد البيانات الطيفية، وفهم أعمق لفيزياء النجوم. ومع تطور أدوات الرصد والتحليل، يأمل الباحثون في كشف أسرار هذه الألوان المفقودة في طيف الشمس.