فضولي الأطفال هي سلسلة للأطفال من جميع الأعمار. إذا كان لديك سؤال تريد أن يجيب عليه خبير ، فأرسله إلى uciouskidsus@theconversation.com.
ما المقصود بالعاصفة الشمسية والرياح الشمسية؟ – نيهال ، سن 11 ، أمالابورام ، الهند
كل يوم على الأرض ، تواجه الطقس. تشعر أن الرياح تهب وترى السحب تتحرك عبر السماء. في بعض الأحيان ، هناك عواصف تصبح فيها الرياح قوية حقًا ، قد تمطر ، أو قد يكون هناك رعد وبرق.
هل تعلم أن هناك الطقس في الفضاء أيضًا؟ كل شيء يبدأ بالشمس.
الشمس: النجم المشرق في نظامنا الشمسي
الشمس هي كرة غاز كبيرة جدًا ، كبيرة جدًا في وسط نظامنا الشمسي. يمكن أن يصل سطحه إلى 10800 درجة فهرنهايت (6000 درجة مئوية). هذا هو ما يقرب من خمس مرات أكثر سخونة من الحمم البركانية التي تنبثق من البراكين على الأرض ، ومثل الحمم ، تضيء الشمس من الحرارة.
تتكون الشمس من ما يطلق عليه الفيزيائيون الشمسيون مثلنا البلازما.
تتكون الغازات الطبيعية ، مثل الهواء الذي تتنفسه على الأرض ، من ذرات ترتد حولها. تتكون الذرات من حزمة إيجابية من الجزيئات تسمى النواة والجزيئات المشحونة سلبًا تسمى الإلكترونات. إن النواة والإلكترونات عالقة بإحكام بحيث تكون الذرات محايدة بشكل عام – أي ليس لها أي رسوم.
يصبح الغاز بلازما عندما تصبح الذرات حارة لدرجة أن إلكتروناتها المشحونة سلبًا تنقسم بصرف النظر عن نوىها المشحونة بشكل إيجابي. الآن بعد فصل الجسيمات المشحونة عن بعضها البعض ، يمكن للبلازما أن تسير الكهرباء ، وقد تسحب الحقول المغناطيسية البلازما أو تدفعها بعيدًا.
تهب الرياح الشمسية من الشمس طوال الوقت
في بعض الأحيان ، يصطف القمر بأشعة الشمس ، ويمنعه من المنظر ويحول السماء الظلام. وتسمى هذه الظاهرة الكسوف الشمسي الكلي. أثناء الكسوف ، يمكنك رؤية هياكل خافتة واضحة تحيط بالقمر الذي يمتد عبر السماء. في تلك اللحظة ، ما تراه هو جو الشمس: كورونا.
يمكن أن يصل الهورونا إلى ملايين الدرجات ، والتي هي أكثر سخونة من سطح الشمس. في الواقع ، فإن الهورونا حار لدرجة أن الجزيئات تطلق من الشمس ، تفرغ من خطورة الشمس ، وتغمر النظام الشمسي بأكمله. يسمى هذا التيار من البلازما الرياح الشمسية.
تملأ عاصفة البلازما المستمرة للرياح الشمسية في الفضاء الذي يتجاوز مدار بلوتو. يمكن أن تصل إلى 2 مليون ميل في الساعة (3 ملايين كيلومتر في الساعة) – بهذه السرعة ، ستستغرق الرياح الشمسية أقل من دقيقة لدائرة الأرض. للمقارنة ، تستغرق محطة الفضاء الدولية 90 دقيقة للتجول في الأرض.
على الرغم من أنه من الصعب رؤية الرياح الشمسية مباشرة في الصور بمجرد مغادرة الهورونا ، يمكننا قياس الغاز مباشرة مع الأدوات في الفضاء. لقد انطلق العلماء مؤخرًا عن قرب وشخصية من خلال إرسال مهام مثل Parker Solar Probe بالقرب من الشمس أكثر من أي وقت مضى. يطير مسبار Parker Solar مباشرة إلى الرياح الشمسية ويقيس الغاز مباشرة تمامًا كما يهرب من الشمس – مثل محطة الطقس.
يحتوي Parker Solar Probe أيضًا على كاميرا متخصصة تشير إلى جانبيًا لرؤية ضوء الشمس أثناء انتشاره من الرياح الشمسية. نثر الضوء هو نفس العملية التي تجعل السماء زرقاء على وجه الأرض.
الانفجارات الشمسية الكبيرة
تحيط الرياح الشمسية وتغمر الأرض والكواكب الأخرى طوال الوقت ، ولكن في معظم الأوقات يتم توجيهها بأمان من حولنا من قبل المجال المغناطيسي لكوكبنا. ومع ذلك ، في بعض الأحيان تولد الشمس انفجارات ضخمة تطلق السحب الكبيرة من البلازما في نظامنا الشمسي ، بعضها موجه نحو الأرض. وتسمى هذه الأحداث الضخمة القذف كتلة التاجية.
بالمقارنة مع الرياح الشمسية ، التي تهب دائمًا ، فإن تقطيع الكتلة التاجية قصيرة الأجل ولكنها متطرفة. يمكنك التفكير فيها كعواصف شمسية. تتضمن العواصف الشمسية أيضًا قوة مهمة لا تلعب دورًا في الطقس على الأرض: المغناطيسية.
الشمس مثل مغناطيس عملاق. تخلق جميع المغناطيس ما نسميه خطوط المجال المغناطيسي ، وهي خطوط تتمتع بها الجزيئات المشحونة مثل البلازما بوقت سهل السفر. يمكن أن تكون خطوط المجال المغناطيسي للشمس ملتوية للغاية ، وتشوه الرياح الشمسية والكمتلات التاجية وسحبها إلى الخارج من الشمس.
عندما تصل هذه العواصف الشمسية إلى الأرض ، يمكن أن تتفاعل حقولها المغناطيسية ملفوفة في بعض الأحيان مع المجال المغناطيسي لكوكبنا وتسبب اضطرابات تسمى الطقس الفضائي.
الطقس الفضاء ناتج عن الشمس
الأرض لها مجال مغناطيسي وفقاعة واقية: الغلاف المغناطيسي. يحطمنا المغناطيسية من الرياح الشمسية والرياح الشمسية ، حيث يتصرف مثل حقل القوة للحفاظ على الكائنات الحية في مأمن من الجسيمات النشطة التي تصدرها الشمس.
في معظم الأوقات تعمل الفقاعة الواقية هذه بشكل جيد بحيث لا يمكنك معرفة أن هناك أي شيء خاص يحدث في الفضاء. خلال العواصف الكبيرة بشكل خاص ، يمكن أن تجعل بعض بلازما الرياح الشمسية في جو الأرض. مع مرور القذف على الكتلة التاجية على الأرض ، يمكن لمجالها المغناطيسي أن يتفاعل مع مجال الأرض المغناطيسي. تقوم خطوط المجال المغناطيسي للشمس والأرض بفتح وإعادة ترتيبها ، ولفترة قصيرة ، يمكن لهذه الحقول أن تربطها معًا وترك بلازما الشمس.
عندما يحدث هذا ، يمكن أن يسبب عواصف مغناطيسية كبيرة في جميع أنحاء العالم. هذا التفاعل بين القذف من الشمس والأرض هو ما يشير إليه العلماء باسم الطقس الفضائي.
يشبه الطقس الفضائي تمامًا الطقس على الأرض ، والذي تم إنشاؤه بواسطة جوه. من المهم للعلماء أن يفهموا هذا الطقس الفضائي والتنبؤ به ، لأنه يمكن أن يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي ، ومقاطعة التواصل ، وحتى يتسبب في سقوط الأقمار الصناعية قبل الأوان على الأرض.
إلى جانب هذه الأخطار ، يمكن أن يخلق الطقس الفضائي عروضًا إضاءة جميلة في السماء تسمى الأضواء الشمالية ، أو Aurora Borealis ، والأضواء الجنوبية ، أو Aurora Australis. يمكنك مراقبة هذه إذا كنت بالقرب من الأعمدة الشمالية أو الجنوبية. إذا حصلت على فرصة لرؤيتهم ، تذكر ما تراه هو الطقس الفضائي ، ونتيجة الانفجارات والرياح الشمسية من الشمس.
مرحبا يا أطفال فضوليين! هل لديك سؤال تريد أن يجيب عليه خبير؟ اطلب من شخص بالغ إرسال سؤالك إلى usiouskidsus@theconversation.com. من فضلك قل لنا اسمك وعمرك والمدينة التي تعيش فيها.
وبما أن الفضول ليس له الحد الأقصى للسن – البالغين ، فأخبرنا بما تتساءل أيضًا. لن نتمكن من الإجابة على كل سؤال ، لكننا سنبذل قصارى جهدنا.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: ييمي ج. ريفيرا ، معهد سميثسونيان؛ روزا تاتيانا نيمبرو هيرنانديز ، معهد سميثسونيان، وصموئيل بادمان ، معهد سميثسونيان
اقرأ المزيد:
يتلقى Yeimy J. Rivera تمويلًا من مشروع Parker Solar Probe التابع لناسا من خلال SAO/Sweap من الباطن 975569.
تتلقى Tatiana Niembro تمويلًا من مشروع Parker Solar Probe من ناسا من خلال SAO/SWEAP من الباطن 975569 ورقم منحة LWS 80NSSC23K0897.
يتلقى صموئيل بادمان تمويلًا من مشروع مسبار شمسي باركر في ناسا من خلال التعاقد من الباطن SAO/SWEAP 975569.