هل نقلل من خطر العواصف الشمسية؟ يقول العلماء إن الكارثة التي تحدث “مرة واحدة كل ألف عام” تستحق النظر فيها

قد تكون أقوى العواصف الشمسية التي تضرب الأرض قد تكون لها قوة أكبر مما أدركه العلماء، وفقًا لدراسة جديدة تشير إلى أنه تم الاستهانة بتأثيرات الطقس الفضائي الشديد.

ووجد الباحثون أدلة على أن الحد الأعلى الظاهر لاستجابة الأرض للكائنات الفضائية أقوى العواصف الشمسية قد يكون قطعة أثرية لكيفية قياس الرياح الشمسية وليس سقفًا ماديًا حقيقيًا. وإذا تم تأكيد هذه النتائج، فإنها تشير إلى أن العواصف المغناطيسية الأرضية النادرة “التي تحدث مرة كل ألف عام” يمكن أن يكون لها تأثير أكبر على التكنولوجيا الحديثة مما تشير إليه التقديرات الحالية، وفقًا لـ بيان.

“كوكبنا المجال المغنطيسي وقالت ماريا والاش، المؤلفة المشاركة في الدراسة من جامعة لانكستر، في البيان: “يقوم بعمل رائع حقًا في حمايتنا من العديد من تأثيرات الطقس الفضائي، ولذلك غالبًا ما تظهر على شكل خلل أو شفق جميل. ولكن هناك حالات متطرفة”.

تحدث العواصف الشمسية عندما تثور البراكين الشمسمثل الانبعاثات الكتلية الإكليلية والتوهجات الشمسية، ترسل سحبًا من الجسيمات المشحونة تندفع نحو الأرض. وفي حين أنها يمكن أن تنتج شفقًا مذهلًا، إلا أنها يمكنها أيضًا تعطيل الأقمار الصناعية ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والاتصالات اللاسلكية وشبكات الطاقة.

لقد أظهر التاريخ الضرر الذي يمكن أن تسببه العواصف الأقل شدة. ال حدث كارينجتون 1859، أقوى عاصفة مغنطيسية أرضية مسجلة، عطلت أنظمة التلغراف في جميع أنحاء العالم ودفعت الشفق من سماء خطوط العرض العالية المعتادة بالقرب من القطب الشمالي والقطب الجنوبي إلى مواقع تصل إلى الجنوب مثل المناطق الاستوائية. وفي عام 1989، أدت عاصفة قوية أخرى إلى انهيار شبكة الكهرباء في كيبيك، مما ترك الملايين بدون كهرباء، في حين عطلت “عواصف الهالوين” عام 2003 الأقمار الصناعية ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والاتصالات اللاسلكية.

في حين أن الدراسة لا تشير إلى أن عاصفة شمسية غير مسبوقة وشيكة، فإنها تقول إن العلماء قد يحتاجون إلى إعادة التفكير في كيفية تقدير شدة الأحداث النادرة – وهو تحد متزايد الأهمية مع تزايد اعتماد المجتمع الحديث على الطاقة الشمسية. الأقمار الصناعية وغيرها من التقنيات الضعيفة.

وتتبع الباحثون الحد الأعلى الظاهري للمكان الذي يتم فيه جمع معظم قياسات الرياح الشمسية. تأتي العديد من ملاحظات الأحداث المتطرفة من المركبات الفضائية القريبة من الكوكب الشمس والأرض لاغرانج نقطة 1 (L1)، على بعد حوالي مليون ميل (1.5 مليون كيلومتر) من المنبع أرض. ونظرًا لأن أقوى الرياح الشمسية تميل إلى الضعف إلى حد ما قبل وصولها إلى الأرض، فإن مقارنة قياسات L1 مع الظروف على كوكبنا يمكن أن تجعل الأمر يبدو أن الغلاف الجوي العلوي للأرض يتوقف عن الاستجابة للرياح الشمسية المتزايدة الشدة، حتى عندما لا تفعل ذلك.

ولاختبار هذه الفكرة، قام الفريق بتحليل أكثر من مليون قياس للرياح الشمسية جمعتها مركبة ناسا الفضائية التي تدور في مدار أقرب بكثير إلى الأرض، حيث الرياح الشمسية يتفاعل مباشرة مع المجال المغناطيسي لكوكبنا. وأظهرت تلك الملاحظات أن التيارات الكهربائية المتدفقة عبر الغلاف الجوي العلوي للأرض استمرت في الزيادة جنبًا إلى جنب مع الرياح الشمسية القوية، مع عدم وجود علامة على الحد الأعلى المفترض سابقًا. وتشير النتائج إلى أن العواصف الشمسية القوية بشكل استثنائي يمكن أن تولد اضطرابات مغناطيسية أرضية أقوى – وتأثيرات أكبر على الأقمار الصناعية، وأنظمة الاتصالات، وشبكات الطاقة – مما توقعته التقديرات السابقة.

وقال والاش في البيان: “لحسن الحظ، هذه الحالات المتطرفة نادرة، ولكن هذا يعني أيضًا أن لدينا بيانات محدودة للعمل معها، والوقت وحده هو الذي سيحدد ما يحدث في هذا النوع من الأحداث المتطرفة التي تحدث مرة كل ألف عام”.

وتأتي الدراسة مع بقاء الشمس بالقرب من ذروتها تقريبًا دورة شمسية مدتها 11 سنة، المعروف باسم الحد الأقصى للطاقة الشمسية، عندما تصبح البقع الشمسية والتوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية أكثر تواتراً. خلال الدورة الحالية، أرسلت العواصف المغناطيسية الأرضية القوية الشفق القطبي بشكل متكرر إلى ما هو أبعد من سمائها القطبية المعتادة.

في مايو 2024أضاءت أقوى عاصفة مغنطيسية أرضية منذ أكثر من عقدين السماء في معظم أنحاء الولايات المتحدة وأوروبا بينما تسببت في اضطرابات متقطعة في الاتصالات اللاسلكية عالية التردد والمعدات الموجهة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وبعض عمليات الأقمار الصناعية. وعلى الرغم من أهميته، إلا أن هذا الحدث كان أقل قوة بكثير من حدث كارينغتون – أو حتى العواصف النادرة التي تشير الدراسة الجديدة إلى أنها قد تكون ممكنة.

وكانت النتائج تم النشر في 15 يوليو في مجلة الطبيعة.