بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – قبل نحو ملياري عام في مجرة تقع خارج مجرتنا درب التبانة، لقي نجم كبير حتفهم في انفجار هائل يسمى المستعر الأعظم أطلق العنان لدفقة ضخمة من أشعة جاما، التي تحتوي على أكبر قدر من الطاقة من أي موجة في الكون. الطيف الكهرومغناطيسي.
وقد اجتازت تلك الموجات الكون ووصلت أخيرًا إلى الأرض العام الماضي. وقال الباحثون يوم الثلاثاء إن انفجار أشعة جاما هذا تسبب في اضطراب كبير في الغلاف الأيوني للأرض، وهي طبقة من الغلاف الجوي العلوي للكوكب تحتوي على غازات مشحونة كهربائيا تسمى البلازما.
وقرر العلماء سابقًا أن هذا هو أقوى انفجار تم اكتشافه على الإطلاق.
يقع الغلاف الأيوني على ارتفاع حوالي 30-600 ميل (50-950 كم) فوق سطح الأرض، ويمتد حتى حافة الفضاء. فهو يساعد على تشكيل الحدود بين فراغ الفضاء والغلاف الجوي السفلي الذي يسكنه الناس والمقيمون الآخرون على الأرض.
أثرت أشعة جاما الناتجة عن الانفجار على الغلاف الجوي للأرض لمدة 13 دقيقة تقريبًا في 9 أكتوبر 2022. وتم اكتشافها بواسطة المرصد الفضائي المتكامل (المختبر الدولي للفيزياء الفلكية لأشعة جاما) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية والعديد من الأقمار الصناعية التي تدور بالقرب من الأرض.
تسببت أشعة جاما في تباين قوي في المجال الكهربائي للأيونوسفير، وفقًا لميركو بيرسانتي، الباحث في طقس الفضاء في جامعة لاكويلا في إيطاليا والمؤلف الرئيسي للبحث المنشور في مجلة Nature Communications.
وقال بيرسانتي “كان الأمر مشابها لما يحدث بشكل عام خلال حدث التوهج الشمسي” في إشارة إلى انفجارات قوية من الطاقة من الشمس.
لكن انفجار أشعة جاما حدث على مسافة شاسعة – حيث تنتقل الأشعة حوالي ملياري سنة ضوئية – مقارنة بقرب الشمس النسبي، مما يوضح كيف يمكن للأحداث البعيدة أن تؤثر على الأرض. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء خلال عام، وهي 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر).
وأظهرت الأجهزة الموجودة على الأرض أن أشعة جاما أزعجت الغلاف الأيوني لعدة ساعات، بل إنها أطلقت أجهزة كشف البرق في الهند. وصل الاضطراب إلى أدنى طبقات الغلاف الأيوني.
كان العلماء منذ ستينيات القرن الماضي يقيسون انفجارات أشعة جاما – تدفقات الطاقة المنبعثة في المستعرات الأعظم أو اندماج نجمين نيوترونيين، وهما النوى المنهارة الكثيفة للنجوم الضخمة. ومن المتوقع أن يصل انفجار قوي مثل الذي تم اكتشافه العام الماضي إلى الأرض مرة واحدة كل 10 آلاف عام، وفقًا للعلماء.
إن الغلاف الأيوني، الذي يساعد على حماية الحياة على الأرض عن طريق امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس، حساس للغاية للظروف المغناطيسية والكهربائية المتغيرة في الفضاء، والتي عادة ما تكون مرتبطة بالنشاط الشمسي. كما أنها تتوسع وتنكمش استجابة للإشعاع الشمسي.
في حين أن انفجار أشعة جاما هذا لم يسبب آثارًا ضارة للحياة على الأرض، فقد تم الافتراض بأن انفجارًا قويًا ينشأ داخل مجرة درب التبانة ويوجه نحونا مباشرة يمكن أن يشكل خطرًا – بما في ذلك الانقراض الجماعي – من خلال تعريض سطح الأرض للفيضان. من الأشعة فوق البنفسجية الضارة.
ومع ذلك، قال عالم الفلك والمؤلف المشارك في الدراسة بيترو أوبيرتيني من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية في إيطاليا: “إن احتمال حدوث ذلك لا يكاد يذكر”.
تمت دراسة تأثيرات انفجار أشعة جاما بمساعدة القمر الصناعي الصيني الزلزالي الكهرومغناطيسي (CSES)، والذي يُطلق عليه أيضًا اسم Zhangheng، وهو مهمة صينية إيطالية تم إطلاقها في عام 2018.
وقال بيرسانتي: “كنا محظوظين هنا لأننا استخدمنا قوة أداة EFD (كاشف المجال الكهربائي) الموجودة على متن CSES القادرة على قياس المجال الكهربائي بدقة غير مسبوقة”.
وقال أوبرتيني إن الاضطراب الذي حدث في طبقة الأيونوسفير لم يشاهده أحد على الأرض.
وقال أوبرتيني: “لم يرصد أحد أي شيء، لكننا لا نعرف ما إذا كان من الممكن رؤية بعض الإشارات المرئية التي تنظر إلى السماء في الوقت المناسب”.
(تقرير بقلم ويل دونهام، تحرير روزالبا أوبراين)