بالعين المجردة ، تضع الشمس الطاقة في حالة مستمرة وثابتة ، دون تغيير عبر التاريخ البشري. (لا تنظر إلى الشمس بالعين المجردة!) لكن التلسكوبات التي تم ضبطها على أجزاء مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي تكشف عن طبيعة الشمس الحقيقية: كرة بلازما ديناميكية متحركة ذات حياة مضطربة. وهذا الاضطراب الديناميكي المغناطيسي يخلق طقسًا فضائيًا.
غالبًا ما يكون طقس الفضاء غير مرئي بالنسبة إلينا ، ولكن الجزء الذي يمكننا رؤيته هو واحد من أروع عروض الطبيعة ، الشفق. يتم تشغيل الشفق عند اصطدام مادة حيوية من الشمس في المجال المغناطيسي للأرض. والنتيجة هي الأشرطة المتلألئة المتغيرة التي تظهر عند خطوط العرض الشمالية والجنوبية ، والمعروفة أيضًا بالأضواء الشمالية والجنوبية.
هناك شيئان يمكن أن يسببان الشفق ، ولكن كلاهما يبدأ بالشمس. يشمل الأول التوهجات الشمسية. تنتج المناطق شديدة النشاط على سطح الشمس المزيد من التوهجات الشمسية ، وهي زيادة مفاجئة ومحلية في سطوع الشمس. في كثير من الأحيان ، ولكن ليس دائمًا ، يترافق التوهج الشمسي مع طرد الكتلة الإكليلية (CME).
طرد الكتلة الإكليلية هو تصريف المادة والإشعاع الكهرومغناطيسي في الفضاء. هذه البلازما الممغنطة هي في الغالب بروتونات وإلكترونات. غالبًا ما ينتشر طرد CME في الفضاء ، ولكن ليس دائمًا. إذا كانت تهدف في اتجاه الأرض ، فمن المحتمل أن يزداد النشاط الشفقي.
السبب الثاني للشفق هو الثقوب الإكليلية على سطح الشمس. الثقب الإكليلي هو منطقة على سطح الشمس تكون أكثر برودة وأقل كثافة من المناطق المحيطة. الثقوب التاجية هي مصدر تيارات المواد سريعة الحركة من الشمس.
سواء كانت من منطقة نشطة على الشمس ممتلئة بمشاعل شمسية ، أو ما إذا كانت من ثقب تاجي ، فإن النتيجة هي نفسها. عندما يضرب التصريف من الشمس الجسيمات المشحونة في الغلاف المغناطيسي الخاص بنا بقوة كافية ، يمكن دفع كلاهما إلى الغلاف الجوي العلوي. عندما يصلون إلى الغلاف الجوي ، يتخلون عن طاقتهم. هذا يجعل المكونات في الغلاف الجوي تنبعث منها الضوء. أي شخص شهد الشفق الهوائي يعرف كيف يمكن أن يكون هذا الضوء مدهشًا. الأنماط المتغيرة والمتلألئة للضوء تفتن.
تحدث الشفق في منطقة تسمى الشفق البيضاوي ، وهي متحيزة نحو الجانب الليلي من الأرض. يتم توسيع هذا البيضاوي بواسطة انبعاثات شمسية أقوى. لذلك عندما نشاهد سطح الشمس لزيادة النشاط ، يمكننا غالبًا التنبؤ بالشفقات الأكثر سطوعًا والتي ستكون أكثر وضوحًا في خطوط العرض الجنوبية ، بسبب توسع الشكل البيضاوي الشفقي.
شيء ما يحدث على سطح الشمس في اليومين الماضيين يمكن أن يشير إلى زيادة الشفق على الأرض ، الليلة وغدًا (28 ، 29 مارس). هناك ميزة تسمى ثقب تاجي عبر خط الاستواء تواجه الأرض ، مما قد يعني أن الرياح الشمسية القوية على وشك أن تضربنا. إذا كان الأمر كذلك ، فابحث في الشمال أو الجنوب في الليل ، اعتمادًا على المكان الذي تعيش فيه ، لمشاهدة الشفق.
بالطبع ، الشفق هو جانب واحد فقط من طقس الفضاء. إنها مثل أقواس قزح ، لأنها جميلة جدًا وغير ضارة. لكن الطقس الفضائي يمكن أن يكون أقوى بكثير ، ويمكن أن ينتج تأثيرات أكبر بكثير من مجرد الشفق. لهذا السبب هناك جهد متزايد لتكون قادرة على التنبؤ بطقس الفضاء من خلال مشاهدة الشمس.
يمكن لعاصفة شمسية قوية بما يكفي أن تنتج CME قويًا بما يكفي لإتلاف أشياء مثل أنظمة الطاقة وأنظمة الملاحة وأنظمة الاتصالات والأقمار الصناعية. كان حدث كارينجتون في عام 1859 أحد هذه الأحداث. أنتجت واحدة من أكبر العواصف الشمسية المسجلة.
وقعت تلك العاصفة في الأول والثاني من سبتمبر عام 1859. وقد سبقتها زيادة في بقع الشمس ، وقد لاحظ الفلكيون التوهج الذي رافق CME. شوهدت الشفق الناجم عن هذه العاصفة جنوبا حتى منطقة البحر الكاريبي.
العاصفة نفسها اليوم ، في عالمنا التكنولوجي الحديث ، ستلحق الخراب. في عام 2012 ، اكتشفنا تقريبًا مدى الضرر الذي يمكن أن تسببه عاصفة بهذا الحجم. جاء زوج من CMEs قوية مثل حدث Carrington في طريقه نحو الأرض ، لكنه أخطأنا.
لقد تعلمنا الكثير عن الشمس والعواصف الشمسية منذ عام 1859. ونحن نعلم الآن أن نشاط الشمس دوري. كل 11 سنة ، تمر الشمس بدورتها ، من الحد الأقصى للطاقة الشمسية إلى الحد الأدنى للطاقة الشمسية. الحد الأقصى والحد الأدنى يتوافق مع فترات النشاط الأقصى للبقع الشمسية والحد الأدنى من النشاط البقع الشمسية. دورة 11 سنة تنتقل من الحد الأدنى إلى الحد الأدنى. عندما يكون نشاط الشمس عند الحد الأدنى في الدورة ، تأتي معظم CMEs من الثقوب الإكليلية.
مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية (SDO) التابع لناسا ، ومرصد ESA / NASA الشمسي ومرصد الغلاف الجوي الشمسي (SOHO) هما مرصدان فضائيان مكلفان بدراسة الشمس. يركز SDO على الشمس ومجالها المغناطيسي ، وكيف تؤثر التغييرات على الحياة على الأرض وأنظمتنا التكنولوجية. تدرس SOHO بنية وسلوك الجزء الداخلي من الطاقة الشمسية ، وكذلك كيفية إنتاج الرياح الشمسية.
تسمح العديد من مواقع الويب المختلفة لأي شخص بالتحقق من سلوك الشمس ، ومعرفة ما قد يكون طقس الفضاء قادمًا. يحتوي مركز التنبؤات الجوية في NOAA على مجموعة من البيانات والمرئيات للمساعدة في فهم ما يحدث مع الشمس. مرر لأسفل إلى توقعات Aurora لمشاهدة تصور للنشاط الشفقي المتوقع.
يحتوي موقع طقس الفضاء التابع لوكالة ناسا على جميع أنواع الأخبار حول مهام وكالة ناسا واكتشافاتها حول طقس الفضاء. SpaceWeatherLive.com هو موقع تشغيل تطوعي يوفر معلومات في الوقت الحقيقي عن طقس الفضاء. يمكنك حتى الاشتراك لتلقي تنبيهات عن الشفق القادم والنشاط الشمسي الآخر.
