يؤكد بحث جديد كيف يمكن إرسال الجزيئات من الفضاء إلى الغلاف الجوي للأرض لتكوين الشفق ، وملء القطعة المفقودة في كيفية إنشاء هذه الظاهرة الطبيعية المذهلة. تيري زابيراتش / ناسا ، CC BY-SA

تبدأ الدورة الشمسية 2022 لعام 25 بأناقة. تتمتع شمسنا بدورة من النشاط، وكلما أصبحت أكثر نشاطًا، سيكون هناك المزيد من مشاهدات الأضواء الشمالية (والجنوبية). وهذا ما يحدث هذا الشتاء.

بالإضافة إلى انبعاث ضوء الشمس ، تتمتع شمسنا بجو ممتد يتكون من جزيئات مشحونة ومجالات مغناطيسية. تهب هذه الرياح الشمسية عالية السرعة فوق الأرض ، لكن للأرض مجالها المغناطيسي الخاص (تخيل قضيبًا مغناطيسيًا كبيرًا بأقطابها محاذاة تقريبًا مع الشمال والجنوب الجغرافيين) وهذا يمكن أن يحرف الرياح الشمسية. يكون هذا الحاجز المغناطيسي أضعف عند أقطاب "شريط المغناطيس" بحيث نميل إلى رؤية العروض الشفقية عند خطوط العرض العالية. كلما كبرت عاصفة طقس الفضاء ، يمكن للجسيمات المشحونة الأعمق اختراق المجال المغناطيسي للأرض ، بحيث تكون الأضواء الشمالية خلال الأحداث الشديدة تُرى في خطوط العرض السفلية.

في عام 2022 ، رأينا بعض العروض الشفقية الرائعة ، وعروض الضوء الطبيعي في السماء في أماكن أكثر من المعتاد في جميع أنحاء المملكة المتحدة. ال مكتب الأرصاد الجوية في المملكة المتحدة يتتبع الانبعاث الكتلي الإكليلي (الإطلاق المفاجئ للجسيمات المشحونة النشطة والمجال المغناطيسي) الذي غادر الشمس في 29 يناير ووصل إلى الأرض طوال الليل في الأول من فبراير ، لذلك قد نرى بعض العروض الشفقية الرائعة في شمال اسكتلندا في أوائل فبراير.

كما تم رصد الأضواء الشمالية في شمال إنجلترا هذا الشتاء وهي علامة منبهة على زيادة النشاط الشمسي.

لماذا يحدث هذا الآن؟

تندلع التوهجات الشمسية من سطح الشمس ، وتتوسع للخارج مثل الكتل الاكليلية أن تحمل الطاقة في كل من الجسيمات المشحونة والمجالات المغناطيسية. إذا اصطدم طرد جماعي إكليلي بالأرض ، فإنه يتفاعل مع المجال المغناطيسي للأرض ، مما يؤدي إلى عاصفة مغنطيسية أرضية.

تمتلك الأرض مجالًا مغناطيسيًا ثنائي القطب تقريبًا ، مع ذيل ممتد بفعل الرياح الشمسية ، مع وجود القطبين بالقرب من القطبين الجغرافيين الشمالي والجنوبي ، وعند خطوط العرض المرتفعة هذه يمكن للجسيمات المشحونة السفر للوصول إلى الغلاف الجوي للأرض. اكثر سهولة.

تضرب الجسيمات المشحونة الغلاف الجوي العلوي (الأيونوسفير) ، مما يؤدي إلى توهجها ، مما يخلق عرضًا جميلًا ، الشفق القطبي أو الأضواء الشمالية. هذه ليست مجرد عروض جميلة ، يمكن أن تؤثر أحداث الطقس الفضائي القاسية على مجموعة واسعة من الأنظمة ، من إمدادات الطاقة والطيران والأقمار الصناعية والاتصالات اللاسلكية.

مناخ الفضاء

يمكن أن يتسبب ذلك في حدوث تيارات غير مرغوب فيها في أي شبكة طاقة كهربائية ، مما يتسبب في حدوث أضرار وفي حالات قصوى انقطاع التيار الكهربائي. الأيونوسفير مضطرب أيضًا ، مما يؤثر على الاتصالات ، ويؤثر على الفضاء ، حيث تصبح بيئة الجسيمات المشحونة أكثر نشاطًا ، ويمكن أن تلحق الضرر بالأقمار الصناعية.

الشمس لها دورة نشاط ، في السنوات النشطة ، تكون التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية متكررة ، بينما نادرًا ما تحدث في السنوات الهادئة. يبلغ متوسط ​​الدورات الشمسية حوالي 11 عامًا ولكنها تختلف في الواقع من حيث المدة ومستوى النشاط. من الممكن تتبع مستوى النشاط الشمسي عن طريق حساب البقع الشمسية - البقع الداكنة على سطح الشمس والتي ترتبط باحتمال حدوث التوهجات الشمسية. كانت السنوات القليلة الماضية فترة نشاط منخفض ولوحظ الحد الأدنى من الطاقة الشمسية - الحد الأدنى في عدد البقع الشمسية - في نهاية عام 2019. الساعة الشمسية. Chapman et Al ، رسائل البحوث الجيوفيزيائية (2020), مؤلف المنصوص

نحن الآن في المرحلة الصاعدة من الدورة الشمسية الجديدة للنشاط حيث أن عدد البقع الشمسية التي نراها كل يوم يتزايد باطراد. يمكننا أيضا أن نرى زيادة نشاط التوهج الشمسي. هناك ثلاث فئات من التوهجات الشمسية ، تقاس بانبعاثات الأشعة السينية الخاصة بها: مشاعل الفئة X كبيرة إنها أحداث كبيرة يمكن أن تثيرها انقطاع التيار الكهربائي القاري وانقطاع التيار الكهربائي على مستوى المدينة. مشاعل الفئة M متوسطة الحجم ؛ يمكن أن تسبب انقطاعًا قصيرًا للراديو يؤثر على المناطق القطبية للأرض. مشاعل الفئة C صغيرة مع عواقب قليلة ملحوظة هنا على الأرض.

في 9 أكتوبر ، اندلع توهج شمسي من الفئة M وأرسل قاذفة جماعية إكليلية ضرب الأرض في 12 أكتوبر ، مما أدى إلى عاصفة مغنطيسية أرضية معتدلة. تشغيل نوفمبر 3 و 4، رأينا أعنف عاصفة مغنطيسية أرضية تضرب الأرض منذ سبتمبر 2017.

نظرًا لأن كل دورة شمسية فريدة من نوعها من حيث المدة ومستوى النشاط ، فمن الصعب التنبؤ بمدى نشاط المرحلة التالية من الدورة الشمسية الجديدة. بحث مؤخرًا رسم خريطة لهذه الدورة غير المنتظمة في الوقت المناسب ساعة دورة شمسية موحدة، كما هو موضح في الرسم أعلاه.

يمكننا أن نقرأ من الساعة الشمسية لنرى أين (أو متى) نحن في الدورة الشمسية ، وكذلك مساعدة السياح للتخطيط يمكن أن يساعد هذا الرسم أيضًا مشغلي شبكات الطاقة الذين يحتاجون إلى جدولة الصيانة الحرجة خلال فترات الطقس الهادئ في الفضاء.

نبذة عن الكاتب

ساندرا سي تشابمان، مدير مركز الاندماج والفضاء والفيزياء الفلكية ، جامعة وارويك

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب عن البيئة من قائمة أفضل البائعين في أمازون

"الربيع الصامت"

بواسطة راشيل كارسون

يعد هذا الكتاب الكلاسيكي علامة بارزة في تاريخ حماية البيئة ، حيث يلفت الانتباه إلى الآثار الضارة لمبيدات الآفات وتأثيرها على العالم الطبيعي. ساعد عمل كارسون في إلهام الحركة البيئية الحديثة ولا يزال وثيق الصلة اليوم ، حيث نستمر في مواجهة تحديات الصحة البيئية.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

"الأرض غير الصالحة للسكن: الحياة بعد الاحترار"

ديفيد والاس ويلز

في هذا الكتاب ، يقدم David Wallace-Wells تحذيرًا صارخًا بشأن الآثار المدمرة لتغير المناخ والحاجة الملحة لمعالجة هذه الأزمة العالمية. يعتمد الكتاب على البحث العلمي وأمثلة من العالم الواقعي لتقديم نظرة واقعية على المستقبل الذي نواجهه إذا فشلنا في اتخاذ إجراء.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

"الحياة المخفية للأشجار: بماذا تشعر، وكيف تتواصل؟ اكتشافات من عالم سري"

بواسطة Peter Wohlleben

في هذا الكتاب ، يستكشف Peter Wohlleben عالم الأشجار الرائع ودورها في النظام البيئي. يعتمد الكتاب على البحث العلمي وتجارب Wohlleben الخاصة بصفته حراجة لتقديم رؤى حول الطرق المعقدة التي تتفاعل بها الأشجار مع بعضها البعض ومع العالم الطبيعي.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

"بيتنا يحترق: مشاهد عائلة وكوكب في أزمة"

بقلم جريتا ثونبرج وسفانتي ثونبرج ومالينا إرنمان

في هذا الكتاب ، تقدم الناشطة المناخية غريتا ثونبرج وأسرتها وصفًا شخصيًا لرحلتهم لزيادة الوعي بالحاجة الملحة للتصدي لتغير المناخ. يقدم الكتاب حسابًا قويًا ومؤثرًا للتحديات التي نواجهها والحاجة إلى العمل.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

"الانقراض السادس: تاريخ غير طبيعي"

من اليزابيث كولبرت

في هذا الكتاب ، تستكشف إليزابيث كولبرت الانقراض الجماعي المستمر للأنواع بسبب النشاط البشري ، بالاعتماد على البحث العلمي وأمثلة من العالم الحقيقي لتقديم نظرة واقعية لتأثير النشاط البشري على العالم الطبيعي. يقدم الكتاب دعوة مقنعة للعمل لحماية تنوع الحياة على الأرض.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب