لقد ناضل العلماء منذ فترة طويلة للتنبؤ بالأحداث الكونية التي يمكن أن تسبب أضرارًا مدمرة لأنظمتنا التكنولوجية. تعد الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CMEs)، والطرد الهائل للمجال المغناطيسي والبلازما من الشمس، السبب الرئيسي وراء هذه العواصف المغناطيسية الأرضية. والآن، توصل الباحثون بقيادة الدكتورة هارشيتا غاندي، عالمة الفيزياء الشمسية في جامعة أبيريستويث، إلى اكتشاف رائد للتنبؤ بالعواصف الشمسية قبل حدوثها.
ومن خلال تحليل خصائص المناطق النشطة في الشمس، حيث يولد الانبعاث الإكليلي، وجد الفريق طريقة لتقدير سرعة هذه الأحداث القوية قبل حدوثها. ويمكن أن يكون هذا الاكتشاف هو المفتاح لمنع تلف التكنولوجيا، وربما إنقاذ أسلوب حياتنا الحديث من الآثار المدمرة للطقس الفضائي.
محتويات المقال :
تقلبات طقس الفضاء
الطقس الفضائي هو قوة لا يستهان بها. حيث يمكن أن يكون ساحرًا، مثل الشفق القطبي الذي يخطف الأنفاس عندما يتراقص عبر سماء الليل، ويمكن أن يكون مدمرًا، ويسبب أضرارًا واسعة النطاق لبنيتنا التحتية التكنولوجية. الشمس هي المصدر الرئيسي لهذا الغضب، حيث تطلق العنان لعواصف شمسية قوية يمكن أن تشل أقمارنا الصناعية، وتعطل أنظمة الاتصالات، وشبكات الكهرباء.
هذه العواصف الشمسية ليست مجرد مصدر قلق حديث؛ لقد أثروا على كوكبنا لعدة قرون. في عام 1859، تسبب انفجار شمسي ضخم، يُعرف باسم حدث كارينغتون، في أضرار واسعة النطاق لأنظمة التلغراف، مما أدى إلى اندلاع الحرائق وتعطيل شبكات الاتصالات. وإذا وقع حدث مماثل اليوم، فإن العواقب ستكون كارثية، حيث تشير التقديرات إلى أن الاقتصاد العالمي قد يخسر تريليونات الدولارات.
الطقس الفضائي هو ظاهرة معقدة، مدفوعة بالتفاعلات بين المجال المغناطيسي للشمس والجسيمات المشحونة، مثل الإلكترونات والبروتونات. ويمكن أن تصطدم هذه الجسيمات بالمجال المغناطيسي لكوكبنا، مما يسبب عواصف مغناطيسية أرضية (geomagnetic storm) يمكن أن يكون لها عواقب بعيدة المدى. ويمكن الشعور بتأثير هذه العواصف في جميع أنحاء العالم، بدءًا من تعطيل السفر الجوي إلى إصابة الأنظمة المالية بالشلل.
ومع تزايد اعتمادنا على التكنولوجيا، تتزايد أيضًا قابليتنا للتأثر بغضب الطقس الفضائي. من الضروري أن نطور فهمًا أفضل لهذه العواصف الشمسية، وأن نتعلم التنبؤ بموعد حدوثها.
القذف الكتلي الإكليلي
في عالم الطقس الفضائي، تعد الانبعاثات الكتلية الإكليلية ((CMEs) Coronal mass ejections) هي الأشياء التي يمكن أن تطلق العنان للدمار على بنيتنا التحتية التكنولوجية. يمكن أن تصطدم هذه الانبعاثات القوية للمجال المغناطيسي والبلازما من الشمس بالغلاف المغناطيسي للأرض (Earth’s magnetosphere)، مما يتسبب في حدوث عواصف مغناطيسية أرضية يمكن أن تتسبب في شل حركة الأقمار الصناعية وغيرها من التقنيات.
إن الجسيمات المشحونة وخطوط المجال المغناطيسي تنفجر من سطح الشمس. وبينما تندفع سحابة البلازما هذه عبر الفضاء، فإنها تحمل معها مجالًا مغناطيسيًا يوجهها نحو المناطق القطبية لكوكبنا. وهنا، يصطدم مع الغلاف الجوي، مما يخلق مشهدًا يحبس الأنفاس للشفق القطبي. ولكن ما الذي يحفز هذه العملية، وكيف يمكننا كشف أسرار الانبعاث الكتلي الإكليلي للتنبؤ بكثافتها بشكل أفضل؟
توقع شدة العاصفة الشمسية
يكمن مفتاح التنبؤ بكثافة العواصف الشمسية في فهم الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CMEs)، والانفجارات القوية من الطاقة والبلازما من الشمس. من خلال تحليل المناطق النشطة في الشمس حيث تولد الانبعاثات الإكليلية، يمكن للعلماء تقدير الارتفاع الحاسم (critical height). يحدد هذا الارتفاع متى يصبح المجال المغناطيسي غير مستقر، مما يؤدي إلى حدوث الانبعاث الإكليلي. وهنا يكمن الجزء المهم، كلما زاد الارتفاع الحرج، زادت سرعة الانبعاث الإكليلي الإكليلي، وأصبحت العاصفة الشمسية الناتجة أكثر شدة.
يعد هذا الاكتشاف مهمًا لأنه يسمح للعلماء بالتنبؤ بسرعة الانبعاث الإكليلي قبل أن ينفجر من الشمس. ومن خلال مراقبة المناطق النشطة في الشمس، تستطيع وكالات الفضاء تقدير الارتفاع الحرج، وبالتالي التنبؤ بكثافة العاصفة الشمسية الوشيكة. ويمكن استخدام هذه المعلومات لإصدار إنذارات مبكرة، مما يمنح مشغلي الأقمار الصناعية ومديري شبكات الطاقة وغيرهم الوقت الكافي لاتخاذ الاحتياطات اللازمة وتقليل الأضرار.
مستقبل أكثر أمانًا
ومع القدرة على التنبؤ بسرعة الانبعاثات الكتلية الإكليلية، يمكننا الآن أن نصنع مستقبلًا تكون فيه التكنولوجيا محمية من غضب الطقس الفضائي. حيث تظل الأقمار الصناعية فعالة، وشبكات الطاقة تعمل دون انقطاع، وأنظمة الاتصالات مستقرة، وكل هذا بفضل قوة العلم التنبؤي. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص لمنع وقوع كارثة على مستوى حدث كارينغتون، والتي يمكن أن تشل مجتمعنا التكنولوجي بأكمله.
وفي المستقبل القريب، يمكننا أن نتوقع رؤية توقعات أكثر دقة للعواصف الشمسية، مما يمكننا من اتخاذ إجراءات سريعة لمنع الاضطرابات واسعة النطاق. وبينما يواصل فريق الدكتورة غاندي تحسين تقنياتهم، يمكننا أن نتطلع إلى غد أكثر أمانًا، حيث تكون التكنولوجيا محمية من عواصف الشمس.
المصدر
We May Have Found A Way To Predict Dangerous Solar Storms Before They Happen | iflscience
Author: أخبار علمية
سعدنا بزيارتك، جميع مقالات الموقع هي ملك موقع الأكاديمية بوست ولا يحق لأي شخص أو جهة استخدامها دون الإشارة إليها كمصدر. تعمل إدارة الموقع على إدارة عملية كتابة المحتوى العلمي دون تدخل مباشر في أسلوب الكاتب، مما يحمل الكاتب المسؤولية عن مدى دقة وسلامة ما يكتب.
التعليقات :