تؤكد النوى الجليدية حدوث عواصف شمسية هائلة

رسم توضيحي للحقل المغناطيسي للأرض الذي يحمي كوكبنا من الجسيمات الشمسية. الصورة عبر NASA / GSFC / SVS.

رسم توضيحي للحقل المغناطيسي للأرض الذي يحمي كوكبنا من الجسيمات الشمسية. الصورة عبر NASA / GSFC / SVS.

هذا الأسبوع - 26 أكتوبر 2014 - نشر العلماء في السويد دراسة في المجلةاتصالات الطبيعةمما يشير إلى أن العواصف الشمسية - تيارات الجسيمات المشحونة من الشمس - يمكن أن تكون أقوى بكثير مما كان يُفترض سابقًا. يقول باحثون في جامعة لوند إنهم أكدوا الآن أن الأرض تعرضت لعاصفتين شمسيتين شديدتين منذ أكثر من 1000 عام. كانت هذه العواصف أكبر بعشر مرات على الأقل من تلك التي لوحظت في العقود الأخيرة. الدليل على هذه العواصف محاصر في الجليد في جرينلاند وأنتاركتيكا.

يتطلع العديد من مراقبي السماء في خطوط العرض العالية إلى العواصف الشمسية ، لأن الجسيمات التي يطلقونها قد تتفاعل مع المجال المغناطيسي للأرض ، مما يؤدي إلى عروض مذهلة للشفق القطبي ، أو الأضواء الشمالية والجنوبية. ومع ذلك ، في حين أن العواصف الشمسية لا تضر بنا على سطح الأرض - لأن غلافنا الجوي يحمينا - فإنها تشكل خطرًا على تقنياتنا الأرضية.

في الحالات القصوى ، تسببت العواصف الشمسية في انقطاع التيار الكهربائي بشكل كبير ، مثل تلك التي حدثت في أكتوبر 2003 في السويد وفي مارس 1989 في كندا. يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تعطل الأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات. قال رايموند موشيلر من جامعة لوند ، متحدثًا عن العاصفتين الشمسيتين الهائلتين اللتين اكتشفتهما مجموعته البحثية ، فيبيان 26 أكتوبر:

إذا ضربت مثل هذه العواصف الشمسية الهائلة الأرض اليوم ، فقد يكون لها آثار مدمرة على إمدادات الطاقة والأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات لدينا.

اتبع الروابط أدناه لمعرفة المزيد.

ماذا قالت هذه الدراسة الجديدة؟



ما هي العواصف الشمسية وكيف تؤثر علينا؟

ماذا سيحدث لو حدثت مثل هذه العاصفة الشمسية القوية اليوم؟

هل من المحتمل أن تحدث مثل هذه العاصفة الشمسية القوية مرة أخرى في حياتنا؟

25 فبراير 2014 X-flare عبر NASA SDO

X-flare عبر NASA SDO. غالبًا ما تؤدي مثل هذه التوهجات إلى 'قذف جماعي إكليلي' أو CMEs تقذف جزيئات الشمس نحو الأرض.

ماذا قالت هذه الدراسة الجديدة؟كان الباحثون في لوند ، مع زملائهم في سويسرا والدنمارك والولايات المتحدة ، يبحثون عن آثار للعواصف الشمسية على شكل مستويات منخفضة من الكربون المشع ، في قلب الجليد من جرينلاند وأنتاركتيكا. همبيانشرح:

في كل مكان على وجه الأرض يمكنك العثور على آثارالأشعة الكونيةمن المجرة والشمس ، مثل انخفاض مستويات الكربون المشع.

قبل بضع سنوات ، وجد الباحثون آثارًا لزيادة سريعة في الكربون المشع في حلقات الأشجار من الفترتين 774/775 و 993/994 بعد الميلاد. غير أن سبب هذه الزيادات كان محل نقاش.

... في هذه الدراسة ، هدفنا إلى العمل بشكل منهجي للعثور على سبب هذه الأحداث. لقد وجدنا الآن زيادات مقابلة لنفس الفترات بالضبط في لب الجليد. مع هذه النتائج الجديدة ، من الممكن استبعاد جميع التفسيرات الأخرى المقترحة ، وبالتالي تأكيد العواصف الشمسية الشديدة كسبب لهذه الزيادة الغامضة في الكربون المشع.

يقول هؤلاء العلماء إن دراستهم توفر أيضًا:

... أول تقييم موثوق بهتدفقات الجسيماتمرتبطة بهذه الأحداث.

يقولون أن هذا مهم للتخطيط المستقبلي للأنظمة الإلكترونية الموثوقة. قال رايموند موشلر:

هذه العواصف الشمسية تجاوزت بكثير أي أحداث معروفة لوحظت بواسطة قياسات مفيدة على الأرض. يجب أن تؤدي النتائج إلى إعادة تقييم المخاطر المرتبطة بالعواصف الشمسية.

ما هي العواصف الشمسية وكيف تؤثر علينا؟تسبب الانفجارات الهائلة على الشمسالقذف الكتلي الإكليلي، أو CMEs ، انبعاث كميات هائلة من الجسيمات المشحونة في الفضاء. يجب أن تكون الجسيمات موجهة نحو الأرض لتضربنا ، ولكن إذا وقعت الأرض في مسار CME ، فيمكن للجسيمات المشحونة أن تصطدم بالغلاف الجوي ، مما يتسبب في حدوثعاصفة مغنطيسية أرضية.

مثل هذه العواصف تعطل الأقمار الصناعية في المدار ، بل وتتسبب في فشلها ، واستحمام الطائرات التي تحلق على ارتفاع عالٍ بالإشعاع. يمكنهم تعطيل أنظمة الاتصالات والملاحة. لديهم القدرة على التأثير على شبكات الطاقة ، وقد عُرفوا بتعتيم مدن بأكملها ، وحتى مناطق بأكملها.

دائمًا ما يشير الأشخاص الذين يتحدثون عن انقطاع التيار الكهربائي من العواصف الشمسية إلى 13 مارس 1989 - قبل 23 عامًا. تسبب CME في انقطاع التيار الكهربائي في كيبيك ، وكذلك عبر أجزاء من شمال شرق الولايات المتحدة. في هذا الحدث ، تم قطع التيار الكهربائي عن أكثر من 6 ملايين شخص لمدة 9 ساعات.

حدثت أكبر عاصفة شمسية معروفة في 28 أغسطس 1859. تمت ملاحظتها وتسجيلها بواسطة ريتشارد سي كارينجتون ، ولذا يطلق عليها أحيانًا حدث كارينجتون ، أو أحيانًا عاصفة الطاقة الشمسية العملاقة لعام 1859. سافر القذف الكتلي الإكليلي المصاحب (CME) إلى الأرض في غضون 17 ساعة فقط ، بدلاً من الأيام الثلاثة أو الأربعة المعتادة. حدثت أكبر عاصفة مغنطيسية أرضية مسجلة. شوهدت الشفق القطبي ، أو الأضواء الشمالية ، في أجزاء كثيرة من العالم. فشلت أنظمة التلغراف في جميع أنحاء أوروبا وأمريكا الشمالية.

عرض أكبر. | تصوير الفنان لتصادم الرياح الشمسية مع الغلاف المغناطيسي للأرض (الحجم والمسافة ليسا بمقياس). الصورة عبر وكالة ناسا.

عرض أكبر.| تصوير الفنان لتصادم الرياح الشمسية مع الغلاف المغناطيسي للأرض (الحجم والمسافة ليسا بمقياس). الصورة عبر وكالة ناسا.

ماذا سيحدث لو حدثت مثل هذه العاصفة الشمسية القوية اليوم؟
لا نعرف بالضبط ، لكن العلماء يطرحون المزيد من الأسئلة حول العواصف الشمسية وعواقبها. على سبيل المثال ، في عام 2012 ، نشر العلماء في المجلةمناخ الفضاءاقترح ذلكحدث انقطاع التيار الكهربائي في عام 2001 في نيوزيلندا بسبب عاصفة شمسية. هذه النتيجة ، إذا كانت صحيحة ، مهمة بشكل خاص لأن نيوزيلندا ليست على خط عرض مرتفع (مثل كيبيك ، على سبيل المثال). إنها تقع على خط عرض متوسط ​​، نفس خط العرض مثل معظم أنحاء الولايات المتحدة. اقترحت دراسة 2012 أن آثار العاصفة الشمسيةعلبةالوصول إلى خطوط العرض الوسطى الأكثر اكتظاظًا بالسكان.

العلماء - على سبيل المثال فيمركز التنبؤ بطقس الفضاء- مراقبة الشمس باستمرار ، سواء من الفضاء أو من سطح الأرض. عندما تحدث عاصفة شمسية مع إمكانية التأثير على الأرض ، فإنهم يرونها. بعد كل شيء ، من أجل التأثير علينا على الأرض ، يجب أن تحدث العاصفة الشمسية على جانب الشمس المواجه للأرض.

بعد مثل هذا الحدث ، عادة ما يستغرق الأمر عدة أيام حتى يصل القذف الكتلي الإكليلي ، أو CME ، إلى الأرض. عندما تكون CME كبيرة في طريقها ، فمن الممكن للأقمار الصناعية أن تغلق أنظمتها لفترة وجيزة ، وبالتالي تظل آمنة. وبالمثل ، مع التحذير المسبق ، يمكن إعادة تكوين شبكات الطاقة الأرضية لتوفير مزيد من التأريض. وما إلى ذلك وهلم جرا.

هل من المحتمل أن تحدث مثل هذه العاصفة الشمسية القوية مرة أخرى في حياتنا؟لا أحد يستطيع أن يجيب على هذا السؤال. لكن العلماء أصبحوا يدركون بشكل متزايد هذه الاحتمالية ، خاصة منذ عام 2008 ، عند Sten Odenwald و James Greenنشرتمقال في المجلةScientific Americanحول حدث كارينغتون والعواقب المحتملة إذا حدثت مثل هذه العاصفة القوية على الشمس اليوم.

هل نحن في خطر من الطاقة الشمسية الضخمة بشكل خاص ، ربما على مستوى حدث كارينغتون ... أو أكبر؟ يعتقد البعض أننا قد نكون. لهذا السبب بدأت الحكومات والعلماء في إيلاء المزيد من الاهتمام لهذه المشكلة ، مع التركيز على إنشاء أنظمة وإجراءات للمساعدة في تحمل مثل هذه التأثيرات القوية من الشمس.

يجب أن تضيف الدراسة الأخيرة من السويد إلى المناقشات الجارية بين الحكومات والعلماء حول موضوع العواصف الشمسية القوية التي تؤثر على الأرض.

10 يوليو 2008 الشفق القطبي في القطب الجنوبي. لاحظ اللون الأخضر للثلج. مصدر الصورة: Dr. Keith Vanderlinde، NSF

10 يوليو 2008 شفق قطبي فوق القطب الجنوبي في القارة القطبية الجنوبية. تحدث الشفق القطبي بسبب العواصف الشمسية. تم العثور على دليل جديد على وجود عاصفتين شمسيتين هائلتين محاصرين في الجليد في جرينلاند وأنتاركتيكا. الصورة عبر كيث فاندرليند / NSF

خلاصة القول: أكد باحثون في جامعة لوند في السويد أن الأرض تعرضت لعاصفتين شمسيتين شديدتين منذ 1000 عام. كانت هذه العواصف أكبر بعشر مرات على الأقل من تلك التي لوحظت في العقود الأخيرة. يمكن أن يكون لمثل هذه العواصف الشمسية الهائلة آثار مدمرة على إمدادات الطاقة والأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات لدينا. الدليل على هذه العواصف محاصر في الجليد في جرينلاند وأنتاركتيكا.