ظاهرة شمسية تتكرر كل 100 عام.. كيف ستأثر عواصفها على الأرض؟

تشهد الأرض حاليا تحولا جوهريا في أنماط الطقس الفضائي، حيث تتجه التوقعات العلمية إلى عصر جديد من النشاط الشمسي المكثف خلال العقود القادمة.
وكشفت دراسة حديثة أجراها باحثون في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي بولاية كولورادو عن أدلة دامغة على أن الشمس ستشهد زيادة ملحوظة في التوهجات والعواصف المغناطيسية، ما قد يؤدي إلى تأثيرات أقوى للطقس الفضائي على كوكب الأرض. وهذا قد يشكل تهديدا على التكنولوجيا الحساسة مثل الأقمار الصناعية وشبكات الكهرباء.
وراجع فريق بحثي من "المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي" في كولورادو بيانات أقمار صناعية تعود لعقود، وكانت تقيس كثافة الجسيمات المشحونة (خاصة البروتونات) حول الأرض. وهذه الجسيمات تأتي من الشمس وتبقى عالقة في ما يعرف بـ"أحزمة فان ألين الإشعاعية" التي تحيط بكوكبنا.
وأظهرت البيانات أن كثافة هذه الجسيمات كانت في ارتفاع مستمر خلال 45 عاما، حتى وصلت لأعلى مستوى في عام 2021، ثم بدأت في الانخفاض مع بداية نشاط الدورة الشمسية الحالية.
ويعتقد العلماء أن هذا مرتبط بظاهرة فلكية غامضة تعرف باسم "دورة غلايسبرغ" (Gleissberg Cycle)، وهي نمط متكرر من التغيرات في النشاط الشمسي مدته نحو 100 سنة، اكتشفه عالم الفلك الألماني فولفغانغ غليسبرغ عام 1958. ووفقا لهذه الدورة، تزداد قوة النشاط الشمسي على مدار أربع دورات، ثم تنخفض في الأربع التالية.
وتشير البيانات الحالية إلى أن الشمس قد تجاوزت للتو أدنى نقطة في هذه الدورة الطويلة، ما يعني أننا ندخل مرحلة تصاعدية ستستمر لعقود قادمة.
لكن المفارقة تكمن في أن هذه العواصف الشمسية المتوقعة تحمل في طياتها وجهين متعارضين. فمن ناحية، تهدد هذه الظواهر الكونية البنية التحتية التكنولوجية الحساسة على الأرض وفي الفضاء، حيث يمكن للتوهجات الشمسية القوية أن تعطل شبكات الطاقة وتشوش على أنظمة الاتصالات وتتلف الأقمار الاصطناعية. ومن ناحية أخرى، تؤدي هذه الزيادة في النشاط الشمسي إلى بعض الآثار الجانبية الإيجابية المدهشة، أهمها انخفاض كثافة الجسيمات المشحونة عالية الطاقة في الأحزمة الإشعاعية المحيطة بالأرض.
ويفسر العلماء هذه الظاهرة بأن زيادة النشاط الشمسي تؤدي إلى تسخين الغلاف الجوي العلوي للأرض، ما يسبب تمدده واتساعه. وهذا التمدد بدوره يعمل كدرع واق، حيث يصطدم بالبروتونات عالية الطاقة في الأحزمة الإشعاعية ويطردها إلى الفضاء الخارجي. وهذه العملية الطبيعية توفر حماية غير متوقعة للأقمار الاصطناعية والمركبات الفضائية، حيث تقلل من تعرضها للإشعاعات الضارة التي تسبب تآكل المكونات الإلكترونية وتزيد من مخاطر الأعطال التقنية.
لكن العلماء يحذرون من أن هذه الفوائد لا تعني أننا في مأمن من المخاطر. فخلال فترات الذروة الشمسية، ستكون الأرض أكثر عرضة للعواصف المغناطيسية المفاجئة التي يمكن أن تسبب اضطرابات كبيرة. وأحد هذه المخاطر هو ما يعرف بـ"السحبات الجوية"، حيث تؤدي العواصف الشمسية إلى تسخين وتمدد الغلاف الجوي العلوي، ما يزيد من مقاومة الهواء للأقمار الاصطناعية في المدارات المنخفضة ويجبرها على فقدان الارتفاع بسرعة.
وحدثت إحدى هذه الحوادث الخطيرة في مايو الماضي، عندما تسببت عاصفة شمسية في "هجرة جماعية" للآلاف من الأقمار الاصطناعية التي اضطرت لاستخدام محركاتها للعودة إلى مداراتها الآمنة.
ورغم هذه التحديات، يرى العلماء أن فهمنا الجديد لهذه الظواهر الكونية يفتح آفاقا مهمة لاستكشاف الفضاء. فمع انخفاض كثافة الإشعاعات في الأحزمة المحيطة بالأرض، ستقل المخاطر الصحية على رواد الفضاء، ما قد يسهل المهمات المأهولة الطويلة المدى.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الديار

١٥-٠٥-٢٠٢٥

• الديار

تحويل الرصاص إلى ذهب

اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب حققت التكنولوجيا الحديثة حلم علماء الكيمياء في العصور الوسطى حيث سجلت تجربة "أليس" تحول الرصاص إلى ذهب في مصادم الهادرونات الكبير التابع للمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن). نُشرت نتائج القياسات في مجلة Physical Review C العلمية الفيزيائية. وكان تحويل الرصاص البخس إلى الذهب الثمين حلما لعلماء الكيمياء في القرون الوسطى. ربما استلهم هذا السعي الطويل (المعروف باسم "كريزوبيا") من ملاحظة تشابه كثافة الرصاص الرمادي الباهت مع الذهب النفيس النادر. لكن العلم الحديث أكد لاحقا أن الرصاص والذهب عنصران مختلفان لا يمكن تحويل أحدهما إلى الآخر كيميائيا. ومع ظهور الفيزياء النووية في القرن العشرين اكتشف العلماء إمكانية تحويل العناصر الثقيلة عبر التحلل الإشعاعي الطبيعي والتفاعلات النووية في المختبر باستخدام النيوترونات أو البروتونات. في هذه التجربة الجديدة حقق اتحاد شركات "أليس" التحويل عبر آلية مبتكرة، وهي تقارب نوى الرصاص الشديد في مصادم الهادرون الكبير حيث تصطدم نوى الرصاص بسرعة تصل إلى 99.999993% من سرعة الضوء وتولد حقلا كهرومغناطيسيا قويا، وذلك بفضل وجود 82 بروتونا في كل نواة. ويسبب هذا المجال تفاعلات فوتون- نووية تؤدي إلى إطلاق 3 بروتونات من نواة الرصاص وتحويل بقية البروتونات الـ79 إلى الذهب. وينتج مصادم الهادرونات حاليا 89000 نواة ذهب في الثانية. وخلال فترة أعوام 2015-2018 تم إنتاج 86 مليار نواة ذهب لتصل الكتلة الإجمالية 29 بيكوغرام فقط، ما يعادل 2.9×10⁻¹¹ غرام. ويتلاشى الذهب المنتج في أجزاء من الثانية. وعلّقت الباحثة الروسية أوليانا دميترييفا من فريق "أليس" على نتائج التجربة قائلة: "تمكّنّا لأول مرة من رصد وتحليل عملية إنتاج الذهب في مصادم الهادرون الكبير بفضل كواشف ZDC الفريدة".

صوت لبنان

١٩-٠٤-٢٠٢٥

• صوت لبنان

ظاهرة شمسية تتكرر كل 100 عام.. كيف ستأثر عواصفها على الأرض؟

تشهد الأرض حاليا تحولا جوهريا في أنماط الطقس الفضائي، حيث تتجه التوقعات العلمية إلى عصر جديد من النشاط الشمسي المكثف خلال العقود القادمة. وكشفت دراسة حديثة أجراها باحثون في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي بولاية كولورادو عن أدلة دامغة على أن الشمس ستشهد زيادة ملحوظة في التوهجات والعواصف المغناطيسية، ما قد يؤدي إلى تأثيرات أقوى للطقس الفضائي على كوكب الأرض. وهذا قد يشكل تهديدا على التكنولوجيا الحساسة مثل الأقمار الصناعية وشبكات الكهرباء. وراجع فريق بحثي من "المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي" في كولورادو بيانات أقمار صناعية تعود لعقود، وكانت تقيس كثافة الجسيمات المشحونة (خاصة البروتونات) حول الأرض. وهذه الجسيمات تأتي من الشمس وتبقى عالقة في ما يعرف بـ"أحزمة فان ألين الإشعاعية" التي تحيط بكوكبنا. وأظهرت البيانات أن كثافة هذه الجسيمات كانت في ارتفاع مستمر خلال 45 عاما، حتى وصلت لأعلى مستوى في عام 2021، ثم بدأت في الانخفاض مع بداية نشاط الدورة الشمسية الحالية. ويعتقد العلماء أن هذا مرتبط بظاهرة فلكية غامضة تعرف باسم "دورة غلايسبرغ" (Gleissberg Cycle)، وهي نمط متكرر من التغيرات في النشاط الشمسي مدته نحو 100 سنة، اكتشفه عالم الفلك الألماني فولفغانغ غليسبرغ عام 1958. ووفقا لهذه الدورة، تزداد قوة النشاط الشمسي على مدار أربع دورات، ثم تنخفض في الأربع التالية. وتشير البيانات الحالية إلى أن الشمس قد تجاوزت للتو أدنى نقطة في هذه الدورة الطويلة، ما يعني أننا ندخل مرحلة تصاعدية ستستمر لعقود قادمة. لكن المفارقة تكمن في أن هذه العواصف الشمسية المتوقعة تحمل في طياتها وجهين متعارضين. فمن ناحية، تهدد هذه الظواهر الكونية البنية التحتية التكنولوجية الحساسة على الأرض وفي الفضاء، حيث يمكن للتوهجات الشمسية القوية أن تعطل شبكات الطاقة وتشوش على أنظمة الاتصالات وتتلف الأقمار الاصطناعية. ومن ناحية أخرى، تؤدي هذه الزيادة في النشاط الشمسي إلى بعض الآثار الجانبية الإيجابية المدهشة، أهمها انخفاض كثافة الجسيمات المشحونة عالية الطاقة في الأحزمة الإشعاعية المحيطة بالأرض. ويفسر العلماء هذه الظاهرة بأن زيادة النشاط الشمسي تؤدي إلى تسخين الغلاف الجوي العلوي للأرض، ما يسبب تمدده واتساعه. وهذا التمدد بدوره يعمل كدرع واق، حيث يصطدم بالبروتونات عالية الطاقة في الأحزمة الإشعاعية ويطردها إلى الفضاء الخارجي. وهذه العملية الطبيعية توفر حماية غير متوقعة للأقمار الاصطناعية والمركبات الفضائية، حيث تقلل من تعرضها للإشعاعات الضارة التي تسبب تآكل المكونات الإلكترونية وتزيد من مخاطر الأعطال التقنية. لكن العلماء يحذرون من أن هذه الفوائد لا تعني أننا في مأمن من المخاطر. فخلال فترات الذروة الشمسية، ستكون الأرض أكثر عرضة للعواصف المغناطيسية المفاجئة التي يمكن أن تسبب اضطرابات كبيرة. وأحد هذه المخاطر هو ما يعرف بـ"السحبات الجوية"، حيث تؤدي العواصف الشمسية إلى تسخين وتمدد الغلاف الجوي العلوي، ما يزيد من مقاومة الهواء للأقمار الاصطناعية في المدارات المنخفضة ويجبرها على فقدان الارتفاع بسرعة. وحدثت إحدى هذه الحوادث الخطيرة في مايو الماضي، عندما تسببت عاصفة شمسية في "هجرة جماعية" للآلاف من الأقمار الاصطناعية التي اضطرت لاستخدام محركاتها للعودة إلى مداراتها الآمنة. ورغم هذه التحديات، يرى العلماء أن فهمنا الجديد لهذه الظواهر الكونية يفتح آفاقا مهمة لاستكشاف الفضاء. فمع انخفاض كثافة الإشعاعات في الأحزمة المحيطة بالأرض، ستقل المخاطر الصحية على رواد الفضاء، ما قد يسهل المهمات المأهولة الطويلة المدى.

النهار

١٦-٠٤-٢٠٢٥

• النهار

عاصفة جيومغناطيسية تضرب كوكب الأرض... هل تؤثّر على لبنان؟

شهد كوكب الأرض ليل الاثنين الثلاثاء عاصفة جيومغناطيسية استمرت نحو 12 ساعة، راوحت شدّتها بين الخفيفة والمعتدلة، وفق التصنيف المعتمد لدى الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، وبدأت بالتراجع صباح اليوم. ومع ذلك، حذّر خبراء التنبؤات من أن النشاط الشمسي قد يشتد مجدداً في الساعات الآتية، ولا سيما مع ترقّب وصول مقذوفات إكليلية إضافية، الأمر الذي يرفع احتمال حدوث عواصف جيومغناطيسية من الدرجة القوية. وفي تعليقٍ من فنلندا، قال المصوّر سيباستيان ساينيو، الذي وثّق الشفق القطبي الناتج عن العاصفة: "لقد وصلت المقذوفات الإكليلية، وقدّمت عرضاً رائعاً، وإن لم يكن طويل الأمد، في سماء الليلة ما بين 15 و16نيسان/ أبريل". تُذكّر هذه الظواهر الكونية بجمالها المذهل، لكنها أيضاً تفرض تحديات تقنية قد تؤثر على أنظمة الاتصالات، شبكات الكهرباء، والأقمار الصناعية، خصوصاً في خطوط العرض العليا. ولا تزال التحذيرات سارية لمراقبة الوضع خلال الساعات المقبلة. والعاصفة الجيومغناطيسية هي اضطراب موقت في المجال المغناطيسي للأرض، يحدث عندما تصطدم جسيمات مشحونة من الشمس (مثل البروتونات والإلكترونات) بالغلاف المغناطيسي لكوكبنا. تُطلق هذه الجسيمات خلال انفجارات شمسية تُعرف بالاندفاعات الكتلية الإكليلية. عند وصولها إلى الأرض، يمكن أن تؤثر على الأقمار الصناعية، أنظمة الملاحة، وشبكات الكهرباء، خاصة في المناطق القريبة من القطبين. كما تؤدي إلى ظهور الشفق القطبي، وهو عرض ضوئي طبيعي يظهر في السماء. في حديث خاص لـ"النهار"، يعرّف الإعلامي العلمي مجدي سعد، العاصفة الجيومغناطيسية بـ"انفجار ضخم في الهالة الشمسية يؤدي إلى انبعاث كميات هائلة من الجسيمات المشحونة مثل البروتونات والإلكترونات. هذه الجسيمات تنطلق بسرعات هائلة باتجاه الفضاء، وإن كانت موجهة نحو الأرض، فإنها تصطدم بالحقل المغناطيسي المحيط بكوكبنا". الحقل المغناطيسي للأرض يعمل كدرع واقية، حيث يوجّه هذه الجسيمات إلى مناطق القطبين الشمالي والجنوبي بسبب شكل خطوطه المغناطيسية. لهذا السبب، تتركز هذه الجسيمات في تلك المناطق، وينتج عنها الشفق القطبي، وهي ظاهرة بصرية ساحرة لكنها في الوقت ذاته دليل على نشاط جيومغناطيسي شديد وفق ما أورد الإعلامي العلمي مجدي سعد. هل لهذه الظاهرة تأثير مباشر على حياتنا اليومية؟ أكّد سعد أنه "إن كانت العاصفة الشمسية قوية فقد تُحدث الجسيمات المشحونة أعطالاً في شبكات الكهرباء، وتؤثر على أنظمة الاتصالات والملاحة الجوية". وأضاف: لقد شهدنا حوادث سابقة، مثل انقطاع الكهرباء عن نيويورك وتورونتو، بسبب هذه العواصف. أشهر حادثة على الإطلاق كانت في القرن التاسع عشر، تُعرف بحادثة كارينغتون، حين توقفت شبكات التلغراف بالكامل. في الظروف العادية لا، يجيب سعد ويؤكّد: "نحن نسبياً بعيدون عن القطب الشمالي، لذلك فإن التأثير يكون محدوداً. لكن إذا وقعت عاصفة شمسية استثنائية، فقد تمتد تأثيراتها إلى خطوط العرض 33 إلى 35، أي قد تشمل لبنان وأجزاءً من المنطقة. هذا احتمال وارد، لكنه نادر". ونصح سعد بمتابعة التقارير الرسمية من وكالات الفضاء العالمية، مثل "ناسا" و"NOAA"، وكذلك المراصد الوطنية إن توفرت، موضحاً أنّه "في بعض الحالات قد يُطلب تقليل استخدام الأجهزة الحساسة أو حماية أنظمة الكهرباء. لكن في الغالب، هذه العواصف تمر بسلام".