كان الصيف الماضي وقتًا فظيعًا جدًا من حيث الطقس. بالإضافة إلى الحرائق المشتعلة في مقاطعة كولومبيا البريطانية بغرب كندا ، فقد ضربت جنوب شرق الولايات المتحدة العواصف والأعاصير المتتالية - أي العاصفة الاستوائية إميلي والأعاصير فرانكلين وجيرت وهارفي وإيرما. كما لو لم يكن ذلك كافيًا ، فقد انتشر النشاط الشمسي أيضًا مؤخرًا ، مما قد يكون له تأثير خطير على طقس الفضاء.
اكتشف باحثون من جامعة شيفيلد في المملكة المتحدة وجامعة كوينز بلفاست الأسبوع الماضي أكبر توهج شمسي منذ 12 عامًا. حدث هذا الانفجار الهائل من الإشعاع يوم الأربعاء ، 6 سبتمبر ، وكان واحدًا من ثلاثة تم رصدها على مدار 48 ساعة. في حين أن هذا التوهج الشمسي الأخير غير ضار للبشر ، فقد يشكل خطرًا كبيرًا على الاتصالات والأقمار الصناعية GPS.
كان التوهج أيضًا ثامن أكبر تم اكتشافه منذ أن بدأ نشاط التوهج الشمسي في عام 1996. مثل الشعلتين السابقتين اللتين وقعتا خلال نفس فترة 48 ساعة ، كان هذا الانفجار الأخير عبارة عن توهج من الفئة X - أكبر نوع من التوهج المعروف للعلماء. حدث في الساعة 13:00 بتوقيت جرينتش (06:00 بتوقيت المحيط الهادي ؛ 09:00 بتوقيت شرق الولايات المتحدة) وتم قياسه للحصول على مستوى طاقة X9.3.
في الأساس ، اندلعت بقوة مليار قنبلة نووية حرارية وأخرجت البلازما بعيدًا عن السطح بسرعات تصل إلى 2000 كم / ثانية (1243 ميل / ثانية). من المعروف أن هذه الظاهرة ، المعروفة باسم الكتل الاكليلية (CMEs) ، تلحق الخراب بالإلكترونيات في مدار الأرض المنخفض (LEO). وبينما يوفر الغلاف المغناطيسي للأرض الحماية من هذه الأحداث ، تتأثر الأنظمة الإلكترونية على سطح الكواكب أيضًا في بعض الأحيان.
وقد شهد الحدث فريق من اتحاد جامعات ضم جامعة شيفيلد وجامعة كوين بلفاست. بدعم من مجلس مرافق العلوم والتكنولوجيا ، أجروا ملاحظاتهم باستخدام معهد الفيزياء الشمسية (ISP) التلسكوب الشمسي السويدي بطول متر واحد ، والذي يقع في مرصد Roque de los Muchachos - الذي يديره معهد Astrofisica de جزر الكناري.
كما أشار البروفيسور ميهاليس ماثيوداكيس ، الذي قاد المشروع في جامعة كوينز بلفاست ، في بيان صحفي صدر مؤخراً عن جامعة شيفيلد:
"التوهجات الشمسية هي أكثر الأحداث نشاطًا في نظامنا الشمسي ويمكن أن يكون لها تأثير كبير على الأرض. أدى تفاني ومثابرة علماءنا الأوائل الذين خططوا ونفذوا هذه الملاحظات إلى التقاط هذا الحدث الفريد وساعدوا على تطوير معرفتنا في هذا المجال. "
تمكن الفريق من التقاط اللحظات الافتتاحية لحياة التوهج الشمسي. كان هذا محظوظًا للغاية ، نظرًا لأن أحد أكبر التحديات المتمثلة في مراقبة التوهجات الشمسية من التلسكوبات الأرضية هو النطاقات الزمنية القصيرة التي تنفجر وتتطور خلالها. في حالة المشاعل من الفئة X ، فهي قادرة على تشكيل شدة الذروة والوصول إليها في حوالي خمس دقائق فقط.
بعبارة أخرى ، يجب على المراقبين - الذين يرون جزءًا صغيرًا فقط من الشمس في أي لحظة - أن يتصرفوا بسرعة كبيرة للتأكد من أنهم يلتقطون اللحظات الافتتاحية الحاسمة لتطور التوهج. وكما شرح الدكتور كريس نيلسون ، من مركز أبحاث الفيزياء الشمسية وبلازما الفضاء (SP2RC) - الذي كان أحد المراقبين في التلسكوب -:
"من غير المعتاد أن نلاحظ الدقائق الأولى من حياة الشعلة. يمكننا فقط ملاحظة حوالي 1/250 من السطح الشمسي في المرة الواحدة باستخدام التلسكوب الشمسي السويدي ، لذا فإن التواجد في المكان الصحيح في الوقت المناسب يتطلب الكثير من الحظ. إن مراقبة مراحل الارتفاع لثلاث فئات X على مدار يومين أمر لم يسمع به من قبل. "
شيء آخر مثير للاهتمام حول هذا التوهج ، والاثنان الذي سبقه ، كان التوقيت. في الوقت الحاضر ، توقع علماء الفلك أننا كنا في فترة من النشاط الشمسي المتضائل. ولكن كما أوضح الدكتور آرون ريد ، زميل باحث في مركز أبحاث الفيزياء الفلكية بجامعة كوين في بلفاست ومؤلف مشارك في الورقة:
"الشمس حاليا في ما نسميه الحد الأدنى للطاقة الشمسية. عدد المناطق النشطة ، حيث يحدث التوهج ، منخفض ، لذلك من المعتاد جدًا أن يكون التوهج قريبًا من الدرجة X. يمكن أن تخبرنا هذه الملاحظات كيف ولماذا تشكلت هذه المشاعل حتى نتمكن من التنبؤ بها بشكل أفضل في المستقبل. "
كما كان البروفيسور روبرتوس فون فاي سيبنبرجن ، الذي يقود SP2RC ، متحمسًا جدًا لإنجاز فريق البحث. وقال "نحن في SP2RC فخورون للغاية بوجود مثل هؤلاء العلماء الموهوبين الذين يمكنهم تحقيق اكتشافات حقيقية". "هذه الملاحظات صعبة للغاية وستتطلب عملاً شاقًا لفهم ما حدث بالضبط على الشمس".
إن التنبؤ بموعد وكيفية حدوث التوهجات الشمسية سيساعد أيضًا في تطوير الإنذار المبكر والتدابير الوقائية. هذا جزء من الصناعة المتنامية التي تسعى إلى حماية الأقمار الصناعية والمهام المدارية من الاضطراب الكهرومغناطيسي الضار. ومع وجود حضور للبشرية في منظمة المدار الأرضي المنخفض ، من المتوقع أن تنمو بشكل كبير في العقود القادمة ، فمن المتوقع أن تبلغ قيمة هذه الصناعة عدة مليارات من الدولارات.
نعم ، مع كل شيء بدءًا من الأقمار الصناعية الصغيرة والطائرات الفضائية والموائل التجارية والمزيد من المحطات الفضائية التي يتم نشرها في الفضاء ، من المتوقع أن يكون Low Earth Orbit مزدحمًا جدًا في العقود القادمة. آخر شيء نحتاجه هو مساحات شاسعة من هذه الآلات أو - لا سمح الله! - المركبات الفضائية المأهولة والمحطات والموائل لتصبح معطلة بفضل نشاط التوهج الشمسي.
إذا كان للبشر أن يصبحوا حقًا سباقًا للفضاء ، فنحن بحاجة إلى معرفة كيفية التنبؤ بطقس الفضاء كما نفعل في الطقس هنا على الأرض. ومثل الريح والمطر وظواهر الأرصاد الجوية الأخرى ، نحتاج إلى معرفة متى نقوم بتسديد الفتحات وتعديل الأشرعة.
