كيف تحدث الانفجارات الشمسية ؟ .. وتفسير العلماء لها
ماهي الانفجارات الشمسية
التوهج الشمسي هو انفجار هائل على الشمس يحدث عندما يتم إطلاق الطاقة المخزنة في الحقول المغناطيسية “الملتوية” (عادةً فوق البقع الشمسية) فجأة، في غضون بضع دقائق فقط يقومون بتسخين المواد إلى عدة ملايين من الدرجات وينتج عنها موجة من الإشعاع عبر
الطيف
الكهرومغناطيسي، بما في ذلك من موجات الراديو إلى الأشعة السينية وأشعة جاما، يصنف العلماء الانفجارات الشمسية حسب سطوعها في أطوال موجات الأشعة السينية، هناك ثلاث فئات:
-
مشاعل الفئة X كبيرة:
إنها أحداث كبيرة يمكن أن تؤدي إلى انقطاع الراديو في جميع أنحاء
العالم
وعواصف إشعاعية طويلة الأمد في الغلاف الجوي العلوي.
-
مشاعل الفئة M متوسطة الحجم:
تسبب عمومًا انقطاعًا قصيرًا للراديو يؤثر على المناطق القطبية للأرض، أحيانًا
تتبع
العواصف الإشعاعية البسيطة توهجًا من الفئة M.
-
مشاعل الفئة C:
صغيرة مع القليل من النتائج الملحوظة هنا على الأرض.
كيف تحدث الانفجارات الشمسية
البقع الشمسية هي المناطق التي تظهر قاتمة على سطح الشمس، تبدو مظلمة لأنها أبرد من الأجزاء الأخرى من سطح الشمس، التوهجات الشمسية هي انفجار مفاجئ للطاقة ناتج عن تشابك خطوط المجال المغناطيسي أو عبورها أو إعادة تنظيمها بالقرب من البقع الشمسية، سطح الشمس مكان مزدحم للغاية، يحتوي على غازات مشحونة كهربائيًا تولد مناطق ذات قوى مغناطيسية قوية تسمى هذه المناطق المجالات المغناطيسية، تتحرك غازات الشمس باستمرار مما يؤدي إلى تشابك الحقول المغناطيسية وتمددها وتلفها، تخلق هذه الحركة الكثير من النشاط على سطح الشمس، يسمى النشاط الشمسي.
أحيانًا يكون سطح الشمس نشطًا جدًا، في أوقات أخرى تكون الأمور أكثر هدوءًا قليلاً، يتغير مقدار النشاط الشمسي مع مراحل الدورة الشمسية يمكن أن يكون للنشاط الشمسي تأثيرات على الأرض، لذلك يراقب العلماء عن كثب النشاط الشمسي كل يوم، لذك غالبًا ما تتشابك خطوط المجال المغناطيسي بالقرب من البقع الشمسية وتتقاطع معها وتعيد تنظيمها، يمكن أن يتسبب هذا في انفجار مفاجئ للطاقة يسمى التوهج الشمسي تطلق التوهجات الشمسية الكثير من الإشعاع في الفضاء، إذا كان التوهج الشمسي شديدًا جدًا، فقد يتداخل الإشعاع الذي يطلقه مع اتصالاتنا اللاسلكية هنا على الأرض.[1]
تفسير العلماء لحدوث الانفجارات الشمسية
تكون التوهجات الشمسية مصحوبة أحيانًا بطرد كتلة إكليلية الكتل الإكليلية المقذوفة هي فقاعات ضخمة من الإشعاع وجزيئات من الشمس، تنفجر في الفضاء بسرعة عالية جدًا عندما تعيد خطوط المجال المغناطيسي للشمس تنظيم نفسها فجأة ومن تفسيرات العلماء لها:
أطلقت الشمس شعلتين هائلتين مما أدى إلى اندلاع أقوى ثورانها في عام 2013 في أقل من يوم واحد، وقد بلغ التوهج الأول ذروته والتسجيل باعتباره اندلاع فئة X1.7، وفسر العلماء هذا قائلين اإن التوهج الثاني الذي حدث في منتصف النهار كان أقوى حيث سجل في X2.8، يصنف العلماء التوهجات الشمسية القوية إلى واحدة من ثلاث فئات: C أو M أو X ، هناك أيضًا تدرج أدق داخل كل فئة من 1 إلى 9 في حالة التوهجات C و M، لكن الرقم يرتفع بالنسبة إلى توهجات X لأنها تقع في أعلى المقياس وتطلق الشمس أحيانًا ثورات بركانية أقوى بعشر مرات من X1، على سبيل المثال في عام 2003 أطلقت الشمس توهجًا تم تسجيله على أنه X28 قبل أن تغمر المستشعرات التي قامت بقياسه لا يزال أقوى وهج شمسي تم تسجيله على الإطلاق.
الانفجار الشمسي العظيم الذي وقع عام 1859
عادةً ما يحمي المجال المغناطيسي للأرض سطح الكوكب من بعض العواصف، لكن في عام 1859 كانت دفاعات الكوكب غارقة تمامًا على مدار العقد الماضي تم اختراق عواصف مماثلة ولكن كانت أقل قوة مما أعطى العلماء نظرة ثاقبة لما سيحدث في النهاية مرة أخرى، في 2 سبتمبر 1859 ضربت عاصفة لا تصدق من الجسيمات المشحونة التي أرسلتها الشمس للغلاف الجوي للأرض وتغلبت عليه وتسببت في إحداث فوضى على الأرض
أسلاك التلغراف التي كانت ذات تقنية عالية في ذلك
الوقت
اختفت فجأة في الولايات المتحدة وأوروبا، مما أشعل حرائق واسعة النطاق، والشفق القطبي الملون عادة ما يكون مرئيًا فقط في المناطق القطبية شوهد في أقصى الجنوب مثل كوبا وهاواي، كانت
العاصفة الشمسية
عام 1859 أقوى بثلاث مرات من تلك التي قطعت
الكهرباء
عن مقاطعة كندية بأكملها في عام 1989.[2]
تأثير الأنفجارات الشمسية علي الأرض
كوكب الأرض محاط بنظام المجالات المغناطيسية المعروف باسم الغلاف المغناطيسي، يعمل هذا النظام الضخم على شكل مذنب على انحراف الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس، مما يحمي كوكبنا من إشعاع الجسيمات الضارة ويمنع
الرياح
الشمسية (أي تيار من الجسيمات المشحونة المنبعثة من الغلاف الجوي العلوي للشمس) من تآكل الغلاف الجوي، في حين جمعت الدراسات السابقة أدلة قوية على التأثيرات التي يمكن أن تحدثها الرياح الشمسية والانفجارات الشمسية على الغلاف المغناطيسي للأرض، فإن تأثير التوهجات الشمسية (أي الانفجارات المفاجئة للإشعاع الكهرومغناطيسي على الشمس) غير مفهوم جيدًا. التوهجات الشمسية هي أحداث شديدة الانفجار يمكن أن تستمر من بضع دقائق إلى
ساعات
ويمكن اكتشافها باستخدام الأشعة السينية أو الأجهزة البصرية.
قال البروفيسور جينغ ليو ، أحد الباحثين الذين أجروا الدراسة لموقع Phys.org: “يقع الغلاف المغناطيسي في المنطقة فوق طبقة الأيونوسفير وهي منطقة فضائية مؤينة بالكامل على بعد 1000 كيلومتر من الأرض”، “المنطقة محاطة بالرياح الشمسية وتتأثر وتتحكم فيها المجال المغناطيسي للأرض والمجال المغناطيسي للرياح الشمسية” ، يوصف الغلاف المغناطيسي عمومًا بأنه الحاجز الوقائي للالأرض ضد الرياح الشمسية والجسيمات الشمسية الأخرى، لأنه يمنع هذه الجسيمات من دخول طبقات الحماية الأخرى للكوكب، ومع ذلك أظهرت الدراسات السابقة أنه عندما يكون اتجاه الرياح الشمسية عكس المجال المغناطيسي للغلاف المغناطيسي يمكن للخطوط المغناطيسية من هاتين المنطقتين “الاتصال” وهذا يعني أن بعض جسيمات الرياح الشمسية يمكن أ ن تنتقل مباشرة إلى الفضاء المحيط بالأرض.[3]
لا نستطيع سماع الانفجارات التي تحدث على سطح الشمس بسبب
يحتاج الصوت إلى وسيط مادي لانتشاره من مكان إلى مكان آخر، بمعنى أوضح لا يمكن للصوت أن ينتقل عبر الفراغ، وبما أن هناك منطقة بين الشمس والأرض يوجد فيها فراغ فلا يمكن أن يمر صوت الانفجارات الشمسية التي تحدث على الكواكب الأخرى من خلال هذا الفراغ.
ماذا سيحدث إذا حدث إنفجار شمسي
إذا حدثت عاصفة شديدة اليوم فقد تتسبب في أضرار أولية تصل إلى 2 تريليون دولار من خلال تعطيل الاتصالات على الأرض وتأجيج الفوضى بين السكان وحتى الحكومات قد يتطلب من 4 إلى 10 سنوات للتعافي، وفقًا لتقرير سابق، العام الماضي من قبل الأكاديمية الوطنية للعلوم على سبيل المقارنة تسبب إعصار كاترينا في خسائر تتراوح بين 80 مليار دولار و 125 مليار دولار
ولكن من الجيد أن علماء الفلك يعرفون ما الذي يتعاملون معه أكثر من الماضي ولديهم القدرة على التنبؤ بالعواصف الشمسية بمساعدة المركبات الفضائية التي تراقب الشمس، يسمح التحذير المسبق بإيقاف تشغيل محطات تبديل شبكة الطاقة الرئيسية للحماية، يتم وضع الأقمار الصناعية التي كان من الممكن أن تتسبب في حدوث خلل كهربائي في وضع السكون.[4]