ماهي الانفجارات الشمسية
– التوهج الشمسي هو انفجار هائل يحدث على الشمس عندما يتم إطلاق الطاقة المخزنة في الحقول المغناطيسية “الملتوية” (عادة فوق البقع الشمسية) فجأة، حيث يتم تسخين المواد إلى عدة ملايين من الدرجات في غضون بضع دقائق فقط، وتنتج موجة من الإشعاع عبر الطيف الكهرومغناطيسي، بما في ذلك من موجات الراديو إلى الأشعة السينية وأشعة جاما. يصنف العلماء الانفجارات الشمسية حسب سطوعها في أطوال موجات الأشعة السينية، وهناك ثلاث فئات
- مشاعل الفئة X كبيرة: تعد الأحداث الكبيرة التي تحدث في الغلاف الجوي العلوي قادرة على إيقاف البث الإذاعي في جميع أنحاء العالم وتسبب عواصف إشعاعية طويلة الأمد في الغلاف الجوي العلوي
- مشاعل الفئة M متوسطة الحجم: عموما، الانقطاع القصير للراديو الذي يؤثر على المناطق القطبية للأرض، أحيانا يتبعه توهج بسيط من الفئة M للعواصف الإشعاعية
- مشاعل الفئة C: – صغيرة مع بعض النتائج الملحوظة هنا على الأرض
كيف تحدث الانفجارات الشمسية
البقع الشمسية هي المناطق التي تظهر قاتمة على سطح الشمس، تبدو مظلمة لأنها أبرد من الأجزاء الأخرى من سطح الشمس، التوهجات الشمسية هي انفجار مفاجئ للطاقة ناتج عن تشابك خطوط المجال المغناطيسي أو عبورها أو إعادة تنظيمها بالقرب من البقع الشمسية، سطح الشمس مكان مزدحم للغاية، يحتوي على غازات مشحونة كهربائيًا تولد مناطق ذات قوى مغناطيسية قوية تسمى هذه المناطق المجالات المغناطيسية، تتحرك غازات الشمس باستمرار مما يؤدي إلى تشابك الحقول المغناطيسية وتمددها وتلفها، تخلق هذه الحركة الكثير من النشاط على سطح الشمس، يسمى النشاط الشمسي.
في بعض الأحيان، يكون سطح الشمس نشطا جدا، وأحيانا أخرى يكون هادئا قليلا، يتغير مستوى النشاط الشمسي مع مراحل الدورة الشمسية، وقد يؤثر النشاط الشمسي على الأرض، ولذلك يراقب العلماء بعناية النشاط الشمسي يوميا، وغالبا ما تتشابك خطوط المجال المغناطيسي بالقرب من بقع الشمس وتتقاطع معها وتعيد تنظيمها، وقد يتسبب ذلك في انفجار مفاجئ للطاقة يسمى التوهج الشمسي، وتطلق التوهجات الشمسية الكثير من الإشعاع في الفضاء، وإذا كان التوهج الشمسي شديدا جدا، فقد يتداخل الإشعاع الذي يطلقه مع اتصالاتنا اللاسلكية هنا على الأرض.
تفسير العلماء لحدوث الانفجارات الشمسية
تترافق التوهجات الشمسية أحيانًا مع طرد الكتل الإكليلية المقذوفة، وهي فقاعات ضخمة من الإشعاع والجزيئات التي تنفجر في الفضاء بسرعة عالية جدًا عندما تعيد خطوط المجال المغناطيسي للشمس تنظيم نفسها فجأة. ويعتبر هذا التفسير واحدًا من تفسيرات العلماء لظاهرة التوهجات الشمسية
أطلقت الشمس شعلتين هائلتين مما أدى إلى اندلاع أقوى ثوران لها في عام ٢٠١٣ في أقل من يوم واحد. ووصل التوهج الأول إلى ذروته وتم تسجيله كاندلاع فئة X1.7. وقد قام العلماء بتفسير ذلك، حيث أن التوهج الثاني الذي وقع في منتصف النهار كان أقوى، حيث تم تسجيله بقيمة X2.8. يصنف العلماء التوهجات الشمسية القوية إلى واحدة من ثلاث فئات: C أو M أو X. وهناك أيضا تدرج دقيق داخل كل فئة من ١ إلى ٩ في حالة التوهجات C و M. ولكن الرقم يزيد في حالة التوهجات X لأنها تقع في أعلى المقياس، وأحيانا تقوم الشمس بإطلاق ثورات بركانية أقوى بعشر مرات من X1. على سبيل المثال، في عام ٢٠٠٣ قامت الشمس بإطلاق توهج تم تسجيله كـ X28 قبل أن يتجاوز أقوى ومشرق توهج شمسي تم تسجيله على الإطلاق.
الانفجار الشمسي العظيم الذي وقع عام 1859
بشكل عادة، المجال المغناطيسي للأرض يحمي سطح الكوكب من بعض العواصف. ولكن في عام 1859، حدث اختراق للدفاعات الكوكبية التي تمتد على مدار العقد الماضي بواسطة عواصف مماثلة، ولكن كانت أقل قوة. وهذا أتاح للعلماء فهما أعمق لما سيحدث في النهاية. في الثاني من سبتمبر 1859، تعرض الغلاف الجوي للأرض لعاصفة هائلة من الجسيمات المشحونة التي أرسلتها الشمس، وتغلبت على الدفاعات وأحدثت فوضى على الكوكب
تم اختفاء أسلاك التلغراف التي كانت تقنية متقدمة في ذلك الوقت فجأة في الولايات المتحدة وأوروبا، مما تسبب في حدوث حرائق واسعة النطاق، وظهور الشفق القطبي الملون، الذي عادة ما يكون مرئيا فقط في المناطق القطبية، في مناطق بعيدة مثل كوبا وهاواي. كانت العاصفة الشمسية في عام 1859 أقوى بثلاث مرات من تلك التي أدت إلى انقطاع الكهرباء في مقاطعة كندية بأكملها في عام 1989
تأثير الأنفجارات الشمسية علي الأرض
يحيط بكوكب الأرض نظام مجالات مغناطيسية يسمى الغلاف المغناطيسي، وهذا النظام الضخم عبارة عن مذنب ينحرف الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس بفعله، وذلك يحمي الأرض من الجسيمات الضارة ويمنع الرياح الشمسية التي تتكون من تيار من الجسيمات المشحونة ينبعث من الغلاف الجوي العلوي للشمس من تآكل الغلاف الجوي للأرض. وعلى الرغم من أن الدراسات السابقة توصلت إلى أدلة قوية على تأثير الرياح الشمسية والانفجارات الشمسية على الغلاف المغناطيسي للأرض، فإن تأثير التوهجات الشمسية (أي الانفجارات المفاجئة للإشعاع الكهرومغناطيسي على الشمس) ليس مفهوما جيدا. ويمكن اكتشاف التوهجات الشمسية، وهي أحداث شديدة الانفجار، باستخدام الأشعة السينية أو الأجهزة البصرية، كما يمكن أن تستمر هذه التوهجات من بضع دقائق إلى ساعات
قال البروفيسور جينغ ليو ، أحد الباحثين الذين أجروا الدراسة لموقع Phys.org: “يقع الغلاف المغناطيسي في المنطقة فوق طبقة الأيونوسفير وهي منطقة فضائية مؤينة بالكامل على بعد 1000 كيلومتر من الأرض”، “المنطقة محاطة بالرياح الشمسية وتتأثر وتتحكم فيها المجال المغناطيسي للأرض والمجال المغناطيسي للرياح الشمسية” ، يوصف الغلاف المغناطيسي عمومًا بأنه الحاجز الوقائي للالأرض ضد الرياح الشمسية والجسيمات الشمسية الأخرى، لأنه يمنع هذه الجسيمات من دخول طبقات الحماية الأخرى للكوكب، ومع ذلك أظهرت الدراسات السابقة أنه عندما يكون اتجاه الرياح الشمسية عكس المجال المغناطيسي للغلاف المغناطيسي يمكن للخطوط المغناطيسية من هاتين المنطقتين “الاتصال” وهذا يعني أن بعض جسيمات الرياح الشمسية يمكن أ ن تنتقل مباشرة إلى الفضاء المحيط بالأرض.
لا نستطيع سماع الانفجارات التي تحدث على سطح الشمس بسبب
يحتاج الصوت إلى وسيط مادي لنقله من مكان إلى آخر، بمعنى آخر، لا يمكن للصوت الانتقال عبر الفراغ. وبما أن هناك منطقة بين الشمس والأرض تحتوي على الفراغ، فإنه لا يمكن لصوت الانفجارات الشمسية التي تحدث على الكواكب الأخرى أن يمر من خلال هذا الفراغ.
ماذا سيحدث إذا حدث إنفجار شمسي
إذا حدثت عاصفة شديدة اليوم، فقد تتسبب في أضرار أولية تصل إلى 2 تريليون دولار من خلال تعطيل الاتصالات الأرضية وإثارة الفوضى بين السكان، ويمكن أن يستغرق التعافي من هذه الأضرار من 4 إلى 10 سنوات، حسب تقرير سابق صادر عن الأكاديمية الوطنية للعلوم. وعلى سبيل المقارنة، تسبب إعصار كاترينا خسائر تتراوح بين 80 مليار دولار و 125 مليار دولار في العام الماضي
من الجيد أن علماء الفلك يعرفون تفاصيل ما يحدث أكثر من الماضي ولديهم القدرة على التنبؤ بالعواصف الشمسية باستخدام المركبات الفضائية التي تراقب الشمس. يوفر التحذير المسبق إمكانية إيقاف تشغيل محطات تبديل شبكة الطاقة الرئيسية للحماية. يتم وضع الأقمار الصناعية لمنع حدوث خلل كهربائي في وضع السكون.