ما مدى خطورة العواصف الشمسية بالضبط؟ يعتقد العلماء أن حدث كارينجتون كان من أقوى الأحداث التي ضربت الأرض على الإطلاق. لكن دراسة جديدة تقول أننا يمكن أن نتوقع المزيد من العواصف بنفس القوة وقوة أكبر.
كان حدث كارينجتون عبارة عن طرد جماعي تاجي ضخم (CME) ضرب الأرض في الأول والثاني من سبتمبر عام 1859. تسببت عاصفة الشمس عام 1859 ، كما هو معروف أيضًا ، في إفلاس التلغراف حول العالم. إنه حدث معروف ومدروس جيدًا وموثق جيدًا.
لكن معظم ما نعرفه عن تلك العاصفة يأتي من ملاحظات وتقارير من نصف الكرة الغربي. في دراسة جديدة نُشرت في مجلة Space Weather التابعة للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي ، شرع العلماء في جمع التقارير والملاحظات من جميع أنحاء العالم ، في محاولة لرسم صورة أكثر اكتمالاً للعاصفة.
المؤلف الرئيسي للدراسة هو هيساشي هاياكاوا ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة أوساكا في أوساكا ، اليابان ومختبر روثرفورد أبليتون في المملكة المتحدة. قال هاياكاوا في بيان صحفي ، "حدث كارينغتون كان يعتبر أسوأ سيناريو لأحداث طقس الفضاء ضد الحضارة الحديثة ... ولكن إذا حدث ذلك عدة مرات في القرن ، فعلينا إعادة النظر في كيفية الاستعداد والتخفيف من ذلك نوع من مخاطر الطقس الفضائي. "
أثناء طرد الكتلة الإكليلية ، تنبعث بقعة ضخمة من البلازما من الغلاف الجوي الخارجي للشمس ، أو الهالة. غالبًا ما يسبقها التوهجات الشمسية ، وترتبط بمجموعات من البقع الشمسية في المناطق النشطة على سطح الشمس. عادة تكون البلازما محاصرة بمغناطيسية الشمس ، ولكن عندما تنكسر خطوط المجال المغناطيسي ، يمكن للبلازما الهروب.
إن عالمنا الحديث أكثر عرضة لهذه العواصف مما كان عليه عالم 1859. وتسبب العواصف المغناطيسية بهذا الحجم دمارًا في أقمارنا الصناعية وشبكات الطاقة والاتصالات وأي شيء آخر يعتمد على الموجات الكهرومغناطيسية. أراد Hayakawa وفريقه معرفة ما إذا كنا نفهم حقًا مدى تكرار وقوة هذه العواصف.
نظم فريق العلماء تعاونًا دوليًا لجمع المزيد من البيانات حول عاصفة 1859. شعروا أنه نظرًا لأن معظم البيانات والملاحظات كانت من نصف الكرة الغربي ، فقد تكون هناك فجوة في فهمنا للعاصفة. جمعوا ملاحظات وبيانات تاريخية عن الشفق الذي تسببت فيه العاصفة من نصف الكرة الشرقي وشبه الجزيرة الإيبيرية.
كما جمع الفريق تقارير من صحف في البرتغال وإسبانيا وأستراليا ونيوزيلندا والمكسيك والبرازيل. كما حصلوا على ملاحظات من هالات العاصفة من المرصد المركزي الروسي ، ومن اليوميات اليابانية. من الغرب ، كانت لديهم بيانات من المزيد من الصحف والمجلات العلمية وحتى سجلات السفن. ثم قارنوا بين جثتي التقارير.
كانت الرسومات غير المنشورة التي رسمها علماء الفلك الأوروبيون خلال العاصفة مصدرًا آخر. سمحت هذه الرسومات للعلماء بمعرفة مكان نشأة العاصفة على سطح الشمس ، وتتبع البقع الشمسية أثناء نموها وتقلصها.
ماذا وجدوا؟
تظهر أوراقهم أن حدث كارينغتون ليس فريدًا كما اعتقدنا.
يعتقد المؤلفون أن البقع الشمسية التي ولدت العاصفة الشمسية 1859 في 1 و 2 سبتمبر أطلقت عدة رشقات نارية أخرى. حدثت هذه الانفجارات من أوائل أغسطس إلى أوائل أكتوبر ، وحدثت عاصفة شمسية في أواخر أغسطس. حدثت عاصفة أواخر أغسطس ، وفقًا للباحثين ، في حوالي 27 أغسطس 1859. وأرسلت CMEs منفصلة قوية بما يكفي للتأثير على المجال المغناطيسي للأرض. كما يعتقدون أن عاصفة 27 أغسطس ساعدت في جعل حدث كارينغتون يصل إلى الشدة التي حققها.
بعد إعادة بناء كل هذا النشاط ، قارن المؤلفون حدث كارينغتون بعواصف أخرى في 1872 و 1909 و 1921 و 1989. ووجدوا أن اثنين منهم - في عامي 1872 و 1921 - يمكن مقارنتهما بهذا الحدث. لكن عاصفة 1989 تسببت في انقطاع التيار الكهربائي الهائل في كيبيك ، كندا. استنتج الباحثون ، منطقياً ، أن حدث كارينغتون لم يكن العاصفة الفريدة والقوية التي نعتقد أنها كانت.
وفقا لهاياكاوا ، فإن التضمين واضح. وقال: "في حين أن عاصفة 1859 كانت بالتأكيد واحدة من أكثر الأحداث تطرفاً ، يبدو هذا في أفضل الأحوال مقارناً لعاصفة 1872 وعاصفة 1921 من حيث شدتها". "لذا ، لم يعد حدث كارينغتون شيئًا فريدًا. قد تتطلب منا هذه الحقيقة إعادة النظر في تكرار حدوث هذا النوع من "أسوأ السيناريوهات" لأحداث طقس الفضاء. "
نحن أكثر عرضة بشكل متزايد لهذه القذف الجماعي الإكليلي. نحن نعرف الكثير عن مصدرها وتواترها ، وتأثيراتها ، أكثر مما كنا نعرفه عام 1859. ولكن هل نحن أكثر استعدادًا؟
في الوقت الحالي ، تكمن معظم الاستعدادات للعواصف الشمسية في التنبؤ الدقيق. إن معرفة متى يأتي المرء يسمح للجميع من رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية بتشغيل مرافق نقل الطاقة للاستجابة.
هناك مجموعة متنوعة من الطرق لحماية أشياء مثل خطوط النقل تشكل عواصف شمسية شديدة. يمكن أن تساعد بنوك المكثفات وأقفاص فاراداي وأجهزة الترطيب الخاصة. لكن ليس أي منها حلًا مثاليًا ، وتشير إحدى الدراسات لعام 2017 إلى أنه قد يكلف ما يصل إلى 30 مليار دولار فقط لحماية شبكة الكهرباء في الولايات المتحدة.
طرح بعض العلماء فكرة وجود درع مغناطيسي ضخم بين الأرض والشمس. عند تواجدها في Earth-Sun LaGrange Point 1 ، سيوفر الدرع نفس نوع الحماية الذي يوفره المجال المغناطيسي للأرض بالفعل ، ولكن المزيد منه. لكن هذه مجرد فكرة في هذه المرحلة.
في هذه الأثناء ، أفضل رهان هو معرفة متى تأتي العاصفة وإغلاق نظام الطاقة على أمل تقليل الضرر. قد تساعد البعثات المستقبلية مثل بعثة LaGrange التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في ذلك. فيما يتعلق بالأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات ، فإن حمايتها هي عمل مستمر ، ولا يبدو أن أحدًا لديه إجابة حتى الآن.
أكثر:
- ورقة بحثية: التطورات الزمنية والمكانية لمجموعة كبيرة من البقع الشمسية والعواصف الشديدة حول حدث كارينغتون عام 1859
- بيان صحفي: قد تكون العواصف الشمسية الشديدة أكثر تواترا مما كان يعتقد سابقا
- تقرير: حماية الشبكة الكهربائية الأمريكية ضد الاضطرابات المغنطيسية الشمسية
- مجلة الفضاء: دراسة جديدة تقترح درعًا شمسيًا عملاقًا يعتمد على الفضاء للأرض
