قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
قد يظهر الشفق القطبي الملون مرة أخرى قريبًا فوق أجزاء من الولايات المتحدة – بما في ذلك ولايات الشمال والغرب الأوسط العلوي من نيويورك إلى أيداهو – بسبب عاصفة شمسية قد تؤثر على الأرض، وفقًا لمركز التنبؤ بالطقس الفضائي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي.
أصدر المركز، وهو قسم من خدمة الأرصاد الجوية الوطنية، ساعة عاصفة جيومغناطيسية حديثة، تُعرف باسم G2، ليومي الجمعة والسبت. وعلى عكس G5، أو العاصفة المغنطيسية الأرضية الشديدة، التي حدثت في 10 مايو، فإن مراقبة العواصف المعتدلة ليست غير شائعة، وفقًا للمركز.
لكن التوهجات الشمسية المسببة للشفق القطبي والانبعاثات الكتلية الإكليلية التي تنطلق حاليًا من الشمس هي نتيجة لنفس البقع الشمسية التي تسببت في النشاط الشمسي في شهر مايو، وفقًا للدكتور ريان فرينش، عالم الفيزياء الشمسية في المرصد الوطني للطاقة الشمسية في بولدر، كولورادو.
المقذوفات الكتلية الإكليلية عبارة عن سحب كبيرة من الغاز المتأين تسمى البلازما والمجالات المغناطيسية التي تندلع من الغلاف الجوي الخارجي للشمس. عندما يتم توجيه هذه الانفجارات نحو الأرض، فإنها يمكن أن تسبب عواصف مغناطيسية أرضية، أو اضطرابات كبيرة في المجال المغناطيسي للأرض.
مع اقتراب الشمس من الحد الأقصى للطاقة الشمسية – الذروة في دورتها البالغة 11 عامًا والمتوقعة هذا العام – تصبح أكثر نشاطًا، وقد لاحظ الباحثون توهجات شمسية شديدة بشكل متزايد تندلع من الجرم السماوي الناري.
يؤدي النشاط الشمسي المتزايد إلى ظهور الشفق القطبي الذي يتراقص حول قطبي الأرض، والمعروف باسم الأضواء الشمالية، أو الشفق القطبي، والأضواء الجنوبية، أو الشفق الأسترالي. عندما تصل الجسيمات النشطة الناتجة عن المقذوفات الكتلية الإكليلية إلى المجال المغناطيسي للأرض، فإنها تتفاعل مع الغازات الموجودة في الغلاف الجوي لتكوين أضواء ملونة مختلفة في السماء.
تدور الشمس حول محورها مرة كل 27 يومًا، وهو ما اكتشفه العلماء من خلال تتبع البقع الشمسية. هذه المناطق المظلمة، والتي يمكن أن يصل بعضها إلى حجم الأرض أو أكبر، مدفوعة بالمجالات المغناطيسية القوية والمتغيرة باستمرار للنجم.
إن المجموعات الكبيرة والمعقدة من البقع الشمسية الموجودة على سطح الشمس والتي أدت إلى زيادة النشاط الشمسي في شهر مايو، نجت من دورانها حول الشمس. وتمكنت مهمة Solar Orbiter التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي تدرس حاليا الجزء الخلفي من الشمس، من رصد تقدم البقع الشمسية أثناء وجودها خارج نطاق رؤية التلسكوبات الأرضية.
والآن، تعود البقع الشمسية إلى جانب الشمس المواجه للأرض، مما يعني أن فرص ظهور عروض شفقية مبهرة قد تزيد خلال الأسبوع المقبل، كما يقول الخبراء.
ولادة العواصف الشمسية
وقال فرينش إنه في حين أنه من المعتاد أن تبقى مجموعات البقع الشمسية على قيد الحياة لدورتين أو ثلاث دورات حول الشمس، إلا أنها تتحلل عادة بعد دورة واحدة وتصبح أقل نشاطا.
وقال إن مجموعة البقع الشمسية التي تعود الآن لا تزال قادرة على إنتاج توهجات من الفئة X، وهي أكبر التوهجات الشمسية، ولكن يبدو أن وتيرة التوهج قد انخفضت.
لاحظ الفرنسيون توهجين من الفئة X يوميًا لمدة ستة أيام تقريبًا في شهر مايو.
وقال فرينش: “من المحتمل أن تكون أعلى مجموعة من الشعلات الضوئية من الفئة X التي شهدناها منذ عقدين من الزمن”. “يبدو أن الدورة الشمسية الحالية أكثر نشاطًا من الذروة التي بلغتها في عام 2014، ولكنها ليست نشطة مثل الذروة التي بلغتها في عام 2003.”
وقال فرينش إن البقع الشمسية تنتج الآن توهجات كل يومين، وبالتالي انخفض التردد، كما انخفض تعقيد مجموعة البقع الشمسية.
وقال فرينش إنه من المتوقع أن تقترب الأرض من حافة الانبعاث الكتلي الإكليلي الذي هو في طريقه حاليًا.
وقال فرينش إن البقع الشمسية ستواجه الأرض بطريقة أكثر مباشرة بين الثلاثاء والخميس.
وقال فرينش: “أي ثوران أكبر خلال تلك الفترة، وبضعة أيام خارج تلك النافذة، يمكن أن يسبب ثورانًا في طريقنا ويمكن أن يسبب عاصفة مغنطيسية أرضية”. “إن تواتر الأشياء آخذ في التناقص، لكنك تحتاج إلى واحد فقط لإحداث عاصفة مغنطيسية أرضية كبيرة. ما إذا كان هذا الانفجار سيكون كبيرًا بما يكفي لإحداث شيء مماثل لما رأيناه في منتصف مايو، أعتقد أنه من غير المرجح.
قال فرينش: راقب الشفق القطبي خلال الفترة من الثلاثاء إلى الخميس وكذلك بعد أيام قليلة منه. يمكن أن يكون الشفق القطبي مرئيًا للملايين، لكن مواقعه تعتمد على ما إذا كان هناك أي انبعاث كتلي إكليلي يؤثر على الأرض.
عادة ما تعلن لجنة من الخبراء عن ذروة الحد الأقصى للطاقة الشمسية بعد مرورها بفترة طويلة، لذلك لا يستطيع العلماء تحديد ما إذا كان الحد الأقصى للطاقة الشمسية يحدث الآن. لكن فرينش قال إنه من المتوقع زيادة فرصة النشاط الشمسي خلال العامين المقبلين.
وقال شون دال، منسق الخدمة في مركز التنبؤ بالطقس الفضائي: “الأمر المتعلق بالدورات الشمسية هو أنها في بعض الأحيان لها ذروة مزدوجة”. “في بعض الأحيان، يصل نصف الكرة الجنوبي (الشمسي) أو نصف الكرة الشمالي إلى الذروة أولاً.”
بالقرب من ذروة الحد الأقصى للطاقة الشمسية، تميل البقع الشمسية إلى التجمع حول خط الاستواء. لكن دال أشار إلى أن مجموعات البقع الشمسية التي كانت نشطة خلال الشهر الماضي كانت في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي للشمس.
وبينما يستطيع العلماء تتبع مجموعات البقع الشمسية النشطة، يمكن أن تظهر مجموعات أخرى في أي وقت خلال الفترة التي تسبق الحد الأقصى للطاقة الشمسية.
وقال دال: “يمكن أن تظهر أمامنا مجموعة جديدة من البقع الشمسية”. “ليس لدينا طريقة لمعرفة أن هذا على وشك الحدوث حتى نراه. هذه هي الطريقة التي ستكون بها الأمور على مدار هذا العام طوال العام المقبل وحتى عام 2026.
الدروس المستفادة من العواصف الشمسية
كانت عاصفة 10 مايو تاريخية، لكنها لحسن الحظ لم تصل إلى مستوى حدث كارينغتون عام 1859، الذي تسبب في اشتعال النيران في محطات التلغراف وتبقى أقوى عاصفة مغنطيسية أرضية تم تسجيلها على الإطلاق.
قبل 10 مايو، حدثت آخر عاصفة من مجموعة الخمس التي ضربت الأرض في عام 2003، مما أدى إلى انقطاع التيار الكهربائي في السويد وإلحاق أضرار بمحولات الطاقة في جنوب إفريقيا.
وقال دال إنه منذ ذلك الحين، اتخذت الحكومات تدابير من خلال التشريعات والأبحاث والعمليات للتخفيف من الآثار السلبية المحتملة للعواصف الشمسية.
وقال دال إن العاصفة الشمسية التي وقعت في 10 مايو كانت أنجح عاصفة طقس فضائية في التاريخ.
وقال: “كل هذا العمل والتحضير أدى إلى هذه اللحظة، ولم يكن من الممكن أن تكون الأمة أكثر استعدادًا لعاصفة مناخية فضائية”.
مع هذه الأحداث، هناك دائمًا احتمال أن تتأثر الاتصالات وشبكة الطاقة الكهربائية والملاحة وعمليات الراديو والأقمار الصناعية. خلال عاصفة 10 مايو، أبقى مشغلو شبكات الطاقة والأقمار الصناعية الأقمار الصناعية منظمة وبشكل صحيح في المدار وأداروا تراكم التيارات المغناطيسية الأرضية المكثفة على أنظمة الشبكة.
يمكن أن تتسبب العواصف الشمسية الشديدة في تضخم الغلاف الجوي للأرض، مما يغير مستوى السحب الذي تتعرض له الأقمار الصناعية، لذلك يصعب على المشغلين إبقائها ضمن مساراتها المحددة، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.
وقال دال: “كان هناك الكثير من التأثيرات التي لن يسمع الناس عنها لأنه تم تخفيف الأمور بنجاح حيث لم نكن نرى تأثيرات مباشرة بنفس القدر”.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com