الانفجارات الشمسية وأثرها على الأرض

الانفجارات الشمسية : هل يجب أن نقلق بشأن الانفجارات الشمسية وشدتها؟ أم أن لا تأثير لها على كوكبنا؟

تطلق الشمس العنان لانفجارات قوية باستمرار يمكن لها أن تضرب الأرض، ولكن رغم أن هذه الأحداث شائعة، فهي أقل إثارة للقلق مما توحي به بعض عناوين الأخبار.

أقوى الانفجارات الشمسية على سطح الشمس

في 6 يناير 2023 اندلع انفجار شمسي قوي من على سطح الشمس، إذ كان الانفجار الأول من فئة X وهو أقوى نوع على مقياس شدة الانفجار في حوالي شهرين.

تبع ذلك انفجارات آخران من الفئة X في غضون الأيام القليلة التالية، مما يشير إلى زيادة واضحة في النشاط الشمسي، وقد تؤدي فورة الانفجارات هذه إلى تهديدنا هنا على الأرض.

وقد كُتب في إحدى الصحف البريطانية إمكانية “انقطاع التيار الكهربائي على مستوى القارة بأكملها”. بينما يقول عنوان أخر “عاصفة شمسية مرعبة قادمة إلى الأرض”.

وقد حذر علماء الفيزياء الشمسية وغيرهم من العلماء الذين يدرسون “طقس الفضاء” من أن العواصف والانفجارات الشمسية ذات الصلة يمكن أن تتداخل بالفعل مع الحياة الحديثة عن طريق إتلاف شبكات الطاقة.

وكذلك زيادة تعرض رواد المحطات الفضائية والطائرات على ارتفاعات عالية للإشعاع.

ومع ذلك، يقول هؤلاء الخبراء، إن خطر الضرر الناجم عن طقس الفضاء العاصف لا يزال أقل بكثير مما تشير إليه العديد من التقارير الإعلامية.

فهل هذا يعني أنه لا يجب أن نقلق في أي وقت يقرر نجمنا التجشؤ في اتجاهنا؟ ليس تماماً. ومع ذلك، فإنه يجب معرفة ما المقلق بشأنه ومتى يتطلب التدخل.

منشأ الانفجارات الشمسية

تنشأ الانفجارات الشمسية داخل سائل البلازما بالشمس عندما تتصادم الجسيمات المشحونة ببعضها البعض لتشكيل خطوط حقل مغناطيسي مكثفة يمكن أن تتشابك.

وعندما تتحول هذه الحقول المغناطيسية فجأة أو تعيد تنظيمها – كما يحدث غالباً في المناطق النشطة المليئة بالبقع الشمسية على سطح الشمس – يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة.

ليس هناك شك في أن هذه الانفجارات الشمسية، وخاصة من الفئة X ، قوية بشكل محير للعقل.

أحد أقوى الانفجارات الشمسية التي شوهدت على الإطلاق حدث كارينغتون عام 1859 ، إذ أُطلق قدر من الطاقة يعادل 10 مليارات ميغا طن من انفجار مادة تي إن تي.

فتخيل تأثير قنبلة القيصر سيئة السمعة – أقوى سلاح نووي حراري تم تفجيره على الإطلاق – وأنت على بعد حوالي خمسة من المليارات من الطريق.

معظم الانفجارات الشمسية ليست قريبة من هذا النشاط. لكن لا يزال بإمكانها دفع سحب ضخمة من البلازما التي تبتلع الكوكب تسمى الانبعاث الكتلي الإكليلي (CMEs) نحو الأرض، وكذلك إلى أي مكان آخر في النظام الشمسي.

يمكن أن تحدث ضربات مباشرة على عالمنا بواسطة CMEs ، وكل حدث يحتوي على أكثر من جاذبية كافية لتعطيل بعض الأجهزة الإلكترونية الحديثة بشكل ملحوظ.

ومع ذلك، فإن مثل هذه الاضطرابات عادة ما تكون خفيفة ولها تأثير ضئيل أو معدوم على حياة معظم الناس اليومية.

دورة النشاط الشمسي

إجمالاً يسهل التنبؤ بموجات الرعب في طقس الفضاء لأنها ترتبط عادةً بالنشاط الشمسي نفسه، والذي يتبع دورة مدتها 11 عاماً تقريباً.

وفي كل جولة نرى نجمنا يتأرجح مرة واحدة بين حالتين رئيسيتين:

الحد الأدنى للشمس، حيث يكون نشاط التوهج في أدنى مستوياته، والحد الأقصى للشمس، حيث يكون نشاط التوهج أقوى.

وحالياً، تبعد الشمس أكثر من عامين بقليل عن الحد الأقصى لها، لذا فإن النشاط المتزايد أمر متوقع في السنوات القليلة المقبلة.

تقول إريكا بالميريو عالمة الفيزياء الشمسية في شركة أبحاث الطاقة الشمسية Predictive Science: “في هذه المرحلة، لست بحاجة إلى إقناع أحد بأننا لا نواجه نهاية العالم”.

“النقطة المهمة هي أن النشاط الشمسي آخذ في الارتفاع في الوقت الحالي لأن هذا هو ما هو متوقع من الدورة الشمسية.”

الانفجارات من الفئة X ، شائعة جداً خلال فترات النشاط الشمسي المتزايد على الرغم من تصنيفها المشؤوم “الأقوى”.

فوفقاً لبالمريو، تنتج الدورة الشمسية النموذجية ما يقرب من 200 منها، معظمها يحدث نحو الحد الأقصى. من الناحية الإحصائية، هذا يعني أنه يمكننا توقع اندلاع أكثر من عشرة انفجارات من الفئة X هذا العام وحده.

وعندما يحدث الحدث التالي، من المهم أن نتذكر تحذيراً رئيسياً غالباً ما يتم تجاهله في التغطية الإعلامية: بينما تحتل أحداث الفئة X أعلى مستوى من شدة التوهج، فإن هذا المستوى ليس له حد أعلى.

لذلك على الرغم من جميع انفجارات الفئة X الموجودة هي في الفئة “الأقوى”، إلا أنها لا تزال تختلف بشكل كبير في القوة.

حدث كارينغتون، على سبيل المثال، كان من الممكن أن يُسجل حسب بعض التقديرات على أنه توهج  X40، في حين أن الانفجارات في بداية هذا الشهر كلها مرتبة في مستويات أكثر بكثير بين X1 و X2 .

التهديدات الواقعية للانفجارات الشمسية

ببساطة، حتى أشد الانفجارات الشمسية حسب علمنا كان له تأثيرات خافتة نسبياً.

وسيؤدي ذلك جزئياً – على الرغم من الاحتمال المزعج ولكن غير المحتمل – لانقطاع الكهرباء على نطاق واسع، لكن طقس الفضاء لا يميل إلى التأثير على الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية على الإطلاق.

ويمكن أن تشكل CME تهديدات لشبكات الطاقة من خلال التفاعل مع المجال المغناطيسي للأرض وتحفيز التيارات الكهربائية الزائدة على طول سطح الكوكب وعبره والتي تستمر أحياناً لساعات.

ويمكن أن تتضرر المحولات غير المحمية على طول شبكات الطاقة بشدة وتتوقف عن العمل، مما يقلل من قدرة الشبكة ويتطلب أعمال إصلاح واستبدال تستغرق وقتاً طويلاً.

لكن هذا لا يمكن أن يحدث حقاً إلا في الكابلات الطويلة جداً، لذلك نحن لا نرى تأثير ذلك في منازلنا.

هناك طريقة واحدة غير محتملة للغاية يمكن أن يتأثر بها جهاز إلكتروني بعاصفة شمسية، إذا كان سيصطدم بجسيم شمسي واحد شديد الشحنة ينقل معظم طاقته إلى الجهاز عند الاصطدام، لكن الاحتمالات منخفضة للغاية.

وتزداد احتمالية حدوث مثل هذه الأحداث في خطوط العرض الأعلى بسبب ميل أسراب جسيمات العاصفة الشمسية إلى التراكم حول قطبي الأرض، حيث يكون المجال المغناطيسي للكوكب في أقوى حالاته.

كما يزداد احتمال حدوثها في الارتفاعات العالية أيضاً، حيث يوفر الغلاف الجوي الرقيق حماية أقل ضد الجسيمات الواردة.

وهذه الحماية الناقصة هي أيضاً السبب في أن السفر بالطائرة يزيد من تعرض الفرد للإشعاع ولماذا يتم أحياناً توجيه الرحلات الجوية العابرة للقارات بعيداً عن المناطق القطبية أثناء العواصف الشمسية الشديدة.

التنبؤ بالطقس الفضائي

مفتاح التنبؤ بالطقس الفضائي هو التمييز بين الانفجارات الشمسية و CMEs ، فإذا كان التوهج هو كمامة طلقة نارية، فإن CME هي الرصاصة.

إذ تصل الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية الشديدة الصادرة عن الانفجارات إلى الأرض بسرعة تقترب من سرعة الضوء، وبحلول الوقت الذي نلاحظها، فإن آثارها – مثل اضطرابات الإشارات الراديوية عالية التردد أو أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية – تكون محسوسة بالفعل.

لا يمكننا التنبؤ بموعد حدوث الانفجار، على الرغم من المراقبة الدقيقة للبقع الشمسية. لكن من الأسهل نسبياً التنبؤ بـ CMEs ، ويرجع ذلك في جزء كبير منه إلى أنها تبدأ دائماً بنوبة قوية بشكل خاص ولكنها تتحرك ببطء أكبر.

في حين أن الانفجارات تستغرق ثماني دقائق فقط أو نحو ذلك للوصول إلى الأرض، يمكن أن تستغرق الانفجارات الإكليلية المقذوفة ما يصل إلى ثلاثة أيام.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعمل أقمار صناعية معينة خاصة بالطقس الفضائي كنظام إنذار مبكر وترسل البيانات مرة أخرى حول قوة أي CME قبل أن تبدأ في التأثير على شبكات الطاقة الخاصة بالكوكب.

مثل الأقمار الصناعية البيئية الثابتة(GOES)  التي تديرها الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA).

لا يعني أي من هذا أنه لا توجد تهديدات، فمن غير المعروف متى ستحدث “العاصفة الكبرى” التالية مثل مستوى حدث كارينغتونأو حتى أكثر نشاطاً بمئة مرة من ذلك.

إذ تختلف التقديرات من مرة واحدة لكل 100 عام للحدث، إلى مرة واحدة لكل ألف عام للأحداث الأكثر قوة.

وقد وجدت دراسة أجريت عام 2022 حول حلقات الأشجار، دليلاً على حدوث طفرات إشعاعية ضخمة، تدعى أحداث مياكي، عدة مرات عبر آلاف السنين.

وإذا كانت هذه الأحداث ناجمة عن الانفجارات الشمسية العملاقة، فستكون كافية لإحداث اضطراب كبير في شبكات الطاقة والأقمار الصناعية اليوم.

ومع ذلك، لا يبدو أن للأحداث علاقة متسقة مع الدورة الشمسية، ويبدو أن بعضها استمر أكثر من عام، أطول بكثير من أي انفجار شمسي معروف، لذلك تظل أصولها الحقيقية لغزاً.

شاهد

الفيزياء الصغيرة وراء الانفجارات الكونية الهائلة 1

مجموعتنا الشمسية وكواكبها السيارة

حركة الأرض Earth movement الجزء الأول

حركة الارض 2 Earth movement الجزء الثاني

حركة الأرض السنوية 3 Earth movement الجزء الثالث

بدء الكون ونشأة الكون مقال علمي معتمد على مصادر عدة

جميع حقوق الملكية الفكرية والنشر محفوظة لموقع غدق www.ghadk.com

“يمنع منعاً باتاً نقل أو نسخ هذا المحتوى تحت طائلة المسائلة القانونية والفكرية”

يمكنكم دعم الموقع عن طريق الاشتراك في صفحة الفيس بوك Facebook وحساب الانستغرام  Instagram وحساب تويتر Twitter

للتواصل والاستفسار والدعم التواصل على البريد التالي : ghadak.site@gmail.com