العواصف الشمسية المذهلة التي ترسم السماء القطبية باللون الأخضر الجميل والوردي لها جانب أغمق: لديهم القدرة على إحداث فوضى في شبكتنا الكهربائية وأنظمة الاتصالات والأقمار الصناعية. الآن ، تشير دراسة جديدة إلى أن مصدر هذه العواصف الشمسية أقرب بكثير إلى كوكبنا مما كان يعتقد في السابق.
الأرض محمية من قبل فقاعة واقية تعرف باسم الغلاف المغناطيسي الذي يمنع الإشعاع الشمسي الضار. ولكن عندما تصدر الشمس من حين لآخر تيارات عالية من الإشعاع - ومعها خطوط المجال المغناطيسي الشديد - يمكنها التفاعل بقوة مع المجال المغناطيسي لكوكبنا.
عندما تصل الرياح الشمسية إلى الغلاف المغناطيسي ، تتشابك مجموعتا خطوط المجال المغناطيسي. يولد هذا التفاعل حرارة ويسرع الجسيمات المشحونة - أيونات وإلكترونات - الناتجة عن الرياح الشمسية ، مما يضعف المجال المغناطيسي للكوكب مؤقتًا ويخلق عواصف مغناطيسية قوية تظهر لنا على شكل شفق.
وقال الباحثون في الدراسة في بيان: نظرًا لأن هذه العواصف نادرة ، ولا يوجد ما يكفي من الأقمار الصناعية لرصدها ، فليس من الواضح بالضبط أين وكيف حدث هذا إعادة ربط خطوط المجال المغناطيسي.
لمعرفة ذلك ، استخدم الباحثون ملاحظات من تاريخ ناسا الزمني للأحداث والتفاعلات العيارية خلال سواتل العواصف الفرعية (THEMIS). خلال العواصف الشمسية ، تجلس هذه الأقمار الصناعية في الذيل المغناطيسي للأرض - جزء الغلاف المغناطيسي على جانب الكوكب الذي لا يواجه الشمس - والذي يصبح ممدودًا بفعل الرياح الشمسية. ووجد الباحثون أن هذا الاتصال المغناطيسي - وهو الحدث الذي يثير العواصف المغناطيسية - يمكن أن يحدث أقرب بكثير إلى كوكبنا مما كان يعتقد في السابق: على بعد حوالي ثلاثة إلى أربعة أقطار من الأرض ، وفقًا للبيان.
علاوة على ذلك ، اكتشف قمر صناعي للطقس في مدار قريب من الأرض (أو مدار متزامن مع الأرض) إلكترونات نشطة بعد العاصفة ، مما يشير إلى أن حدث إعادة الاتصال دفع الأيونات والإلكترونات إلى التسارع إلى طاقات عالية. تحمل الإلكترونات التي تتدفق نحو الكوكب الطاقة على طول خطوط المجال المغناطيسي لخلق الشفق الذي نراه.
يمكن أن يكون هذا التسريع خطراً على مئات الأقمار الصناعية التي تتحرك في مدار متزامن مع الأرض ويمكن أن يكون ضارًا بالحمض النووي البشري ، مما يشكل خطرًا على رواد الفضاء ، وفقًا للبيان.
علاوة على ذلك ، يمكن للعواصف الشمسية أن تؤثر على سكان الأرض بطرق مهمة. في عام 1921 ، على سبيل المثال ، عطلت عاصفة مغناطيسية اتصالات البرق وتسببت في انقطاع التيار الكهربائي الذي أدى إلى حرق محطة قطار في مدينة نيويورك ، وفقًا للبيان.
وقال فاسيليس أنجيلوبولوس ، أستاذ فيزياء الفضاء في جامعة كاليفورنيا ، في البيان: "من خلال دراسة الغلاف المغناطيسي ، نحسن فرصنا في التعامل مع أكبر خطر يهدد البشرية المغامرة في الفضاء: العواصف التي تقودها الشمس". قد تساعد هذه النتائج رواد الفضاء وسكان الأرض على الاستعداد بشكل أفضل للطقس الشمسي الخطير.
تم نشر النتائج في 13 يناير في مجلة Nature Physics.
