نجوم و اختر فیزیک 

آیا یک ابر طوفان خورشیدی در پیش است؟

بازدیدها: ۶۹

 

یک روز عادی آغاز می‌شود. هر کسی به دنبال کارهای روزمره‌اش است. ناگهان ارتباطات رادیویی و مخابراتی به طور گسترده مختل می‌شوند. در خطوط انتقال برق، جریانهای الکتریکی قوی اضافه بر آن چه باید باشد به وجود می‌آیند. ممکن است آتش‌سوزی‌های گسترده روی دهد. به دنبال اختلال در ارتباطات مخابراتی، حمل و نقل در سرتاسر سیاره زمین دچار اختلال خواهد شد. براستی چه شده است؟ آیا اینها پیش نمایش یک داستان علمی تخلیلی است؟ اکنون فقط گمانه‌زنی علمی است، اما خورشید، یعنی همان ستاره‌ای که حیات روی زمین را ممکن ساخته است، می‌تواند در چشم برهم زدنی خواب خوش ما زمینیان را بر هم بزند. آیا قبلاً هم خورشید چنین تاثیراتی داشته است؟ پاسخ، متاسفانه مثبت است! دست کم می‌دانیم در سال ۱۸۵۹ میلادی یک طوفان خورشیدی که بعدها به طوفان کارینگتون مشهور شد، به یک باره همه چیز را در هم ریخت. در سال ۱۹۲۱ میلادی نیز طوفان خورشیدی دیگری مشهور به طوفان خط‌آهن نیویورک بار دیگر نشان داد که چقدر زمین آسیب پذیر است. اما حالا تحقیقات جدید گروهی از دانشمندان در مجله Space Weather درباره طوفان‌های قبلی خورشیدی حکایت از آن دارد که طوفان بعدی خورشیدی می‌تواند طی یک دهه آینده و حتی یک قرن بعد رخ دهد (برای دسترسی به مقاله اصلی اینجا را کلیک کنید). اما آن چه اهمیت این رویداد را بیش از پیش می‌نماید میزان وابستگی نوع بشر به انواع ارتباط‌های مخابراتی و رادیویی و ماهواره‌هاست که کوچکترین اختلال در آنها می‌تواند زندگی میلیون‌ها انسان را خیلی بیش از سایر تهدیدها مثل گرمایش زمین در معرض خطر قرار دهد. اما چگونه خورشید حیات بخش می‌تواند چنین نقشی ایفا کند؟

خورشید نیز مانند هر ستاره معمولی دیگر یک محیط پلاسمایی است.یعنی محیط است بسیار داغ متشکل از الکترون، پروتون و سایر ذرات باردار. در سطح خورشید پدیده‌های متعددی روی می‌دهد، از جمله لکه‌های خورشیدی و انفجارات سطحی که به پرتاب مواد به فضای اطراف می‌انجامد. این ذرات باردار پرتاب شده می‌توانند تا فاصله‌های بسیار دور از خورشید برسند؛ و حتی با جو سیارات، مثل جو سیاره زمین برخورد کنند. این اتفاقی است که به طور مستمر روی می‌دهد. پدیده شفقهای قطبی دقیقاً ناشی از همین برهمکنش این ذرات باردار پرتاب شده از خورشید با جو زمین است. این ذرات باردار می‌توانند در میدان مغناطیسی اطراف زمین اختلالاتی ایجاد کنند. اما مشکل اینجاست که این فعالیتهای خورشید، ممکن است با گذشت زمان به شدت افزایش یابد. در واقع، نکته عجیب اینجاست که فعالیتهای خورشید دارای یک دوره ۱۱ ساله اسرار آمیز است. یعنی هر ۱۱ سال فعالیتهای خورشید و لکه‌های موجود در سطح آن به شدت افزایش می‌یابد و بعد کم می‌شوند. زمانی که خورشید در بیشینه فعالیتش است، این ذرات باردار پرتاب شده می‌توانند طوفانهای مغناطیسی شدیدی را در زمین ایجاد کنند. این دقیقاً همان رویدادی است که پیش از این هم روی داده است.

قوی‌ترین طوفان ژئومغناطیسی ثبت شده در سپتامبر سال ۱۸۵۹ میلادی روی داد، یعنی همان رویداد کارینگتون. طوفان بعدی در ماه می سال ۱۹۲۱ میلادی اتفاق افتاد که به ایجاد سه آتش‌سوزی بزرگ در آمریکا، کانادا و سوئد انجامید. هنگام وقوع طوفان خورشیدی، شدت میدان مغناطیسی زمین به شدت تغییر می‌کند. برای سنجش قدرت یک طوفان مغناطیسی معمولاً از پارامتری موسوم زمان آشفتگی طوفان (Disturbance Storm Time)  استفاده می‌شود. به بیان ساده، این پارامتر با اندازه‌گیری شدت میدان مغناطیسی در چند نقطه زمین و بعد میانگین‌گیری به دست می‌آید. در حالت عادی، مقدار این پارامتر حدود ۲۰- نانوتسلا تخمین زده می‌شود. هنگام وقوع طوفان کارینگتون، مقدار زمان آشفتگی طوفان به حدود ۱۰۰۰- نانوتسلا رسید، و در طوفان سال ۱۹۲۱ میلادی مقدار آن حدود ۹۰۷- برآورد می‌شود. البته سنجش این پارامتر برای طوفانهایی که قبل از سال ۱۹۵۷ میلادی روی دادند کار ساده‌ای نیست؛ زیرا داده‌های محدودی در دست است.

در طوفان کارینگون جریانهای الکتریکی قوی و همچنین چندین آتش‌سوزی روی داد. در رویداد سال ۱۹۲۱ میلادی هم در برج کنترل قطارهای نیویورک آتش‌سوزی رخ داد؛ و به همین دلیل، طوفان خط آهن نیویورک نام گرفت. در همان زمان در خطوط تلگراف جریان قوی ایجاد شد که به آتش‌سوزی انجامید. دو آتش‌سوزی دیگر هم به دلیل القا جریان الکتریکی در خطوط تلفن در سوئد و اونتاریو روی داد. در آتش‌سوزی سوئد، شاهدان عینی گزارش کردند که ابتدا دستگاههای مرتبط با خطوط تلفن به خوبی کار نمی‌کردند، و بعد از آنها دود خارج می‌شد. سپس سوختن کابلها آغاز شد و در نهایت همه چیز در آتش سوخت. این واقعه دقیقاً همزمان با طوفان خورشیدی بود. جالب اینجاست که شفقهای قطبی هم در عرضهای جغرافیایی دیده شدند که در حالت عادی رویت آنها میسر نیست. گزارشهایی از رویت شفقهای قطبی در نزدیک پاریس و یا آریزونا حکایت دارند. خطوط تلگراف و تلفن در انگلستان، دانمارک، نیوزلند، ژاپن، برزیل و کانادا نیز دچار اختلال شدند.

حال می‌شود تجسم کرد که اگر امروزه چنین طوفان خورشیدی روی دهد چه تأثیرات مخربی با توجه به وابستگی روزافزون بشر به ارتباطات مخابراتی و اینترنت می‌تواند داشته باشد. در حال حاضر ناسا کاوشگر پیشرفته‌ای را به کار گرفته است تا به طور مستمر وضعیت “آب و هوا فضا” را زیر نظر داشته باشد. چنانچه طوفان خورشیدی در راه باشد، دست کم بتواند زودتر آن را اعلام نماید تا شبکه‌های انتقال برق از مدار خارج شوند؛ و یا ماهواره‌ها فعالیتشان را به طور موقت متوقف کنند. این تمهیدات شاید بتوانند تا حدی تأثیرات طوفان خورشیدی را تقلیل دهند.

 

پست های مرتبط

دیدگاه خود را بنویسید

0
آیا نیاز به راهنمایی دارید؟ با واتساپ گفتگو کنید