أحدث “ الشفق البروتوني ” القوي ثقبًا بعرض 250 ميلًا في طبقة الأوزون على الأرض
توصل بحث جديد إلى أنه عندما ضرب انفجار للطاقة الشمسية الأرض في يونيو 2015 ، تسبب المطر الناتج عن الجسيمات في إحداث ثقب بعرض 250 ميلاً (400 كيلومتر) في طبقة الأوزون العليا.
لحسن الحظ ، ظهر ثقب الأوزون فقط في الغلاف الجوي الأرضي – طبقة عالية من الغلاف الجوي تمتد من حوالي 31 إلى 53 ميلاً (50 إلى 85 كم) فوق الأرض – ولم تمتد إلى طبقة الأوزون الأكثر أهمية في الستراتوسفير ، الذي يحمي الأرض من الضار فوق بنفسجي وجد الباحثون الأشعة فوق البنفسجية.
ومع ذلك ، فإن استنفاد طبقة الأوزون في طبقة الميزوسفير كان أكبر بكثير مما اعتقد الباحثون سابقًا أنه ممكن – والأحداث المستقبلية مثل هذه يمكن أن تغير أنماط المناخ في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي ، وصولًا إلى سطح الأرض ، كما كتب الفريق في دراستهم.
في الصحيفة الجديدة التي نشرت في 11 أكتوبر في المجلة التقارير العلمية (يفتح في علامة تبويب جديدة)قام الباحثون بتحليل نوع معين من الشفق يُعرف باسم الشفق البروتوني المعزول. على عكس الشفق الذي يسببه المشهور الاضواء الشمالية مع نظرائهم الجنوبيين ، فإن الشفق القطبي البروتوني المعزول أصغر بكثير وأكثر خفوتًا ، ويظهر كبقع معزولة من الضوء الأخضر بدلاً من مجموعات كبيرة من الألوان تدور عبر السماء. تحدث هذه الشفق القطبي الخافت أيضًا عند خطوط العرض الأدنى من الأضواء الشمالية والجنوبية ، والتي تظهر فوق القطبين الشمالي والجنوبي ، على التوالي.
تحدث الشفق القطبي البروتوني المعزول عندما تنفث الشمس وابلًا من الجسيمات سريعة الحركة ، والتي تنطلق عبر الفضاء ، وتصطدم بالغلاف المغناطيسي للأرض (المنطقة المحيطة بالأرض التي يهيمن عليها المجال المغناطيسي للكوكب) وتتصفح في المستويات الأدنى من الغلاف الجوي على المجال المغناطيسي. خطوط. في الغلاف الجوي ، تقوم هذه الجسيمات خارج الأرض بشحن جزيئات الغاز المحلية ، مما يخلق مركبات خطرة تسمى أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الهيدروجين ، وفقًا للباحثين.
كان العلماء يعرفون بالفعل أن هذه الأكاسيد المتولدة عن الشفق القطبي يمكن أن تتآكل الأوزون – غاز أزرق شاحب يحدث بشكل طبيعي في الغلاف الجوي للأرض – لكنهم لم يفهموا أبدًا إلى أي مدى. لذلك ، في الدراسة الجديدة ، درس فريق من الباحثين الدوليين شفقًا قطبيًا واحدًا معزولًا بالبروتون ظهر فوق الأرض في 22 يونيو 2015. باستخدام بيانات من محطة الفضاء الدولية ، بالإضافة إلى العديد من أجهزة الكشف عن الموجات الكهرومغناطيسية الأرضية والأقمار الصناعية ، قام الفريق بقياس عدد الجسيمات المشحونة فوق الشفق ومقدار الأوزون المستنفد تحته.
وجد الفريق أنه في غضون ساعة ونصف من ظهور الشفق القطبي ، تم فتح حفرة واسعة مثل جراند كانيون منذ فترة طويلة في طبقة الأوزون في الغلاف الجوي ، مباشرة تحت الشفق القطبي. كان هذا قدرًا أكبر بكثير من تدمير الأوزون مما توقعه الفريق في عمليات المحاكاة – ومع ذلك ، أضافوا ، من المتوقع أن يلتئم الثقب بشكل طبيعي ولا يتسبب في انخفاض طويل المدى في طبقة الأوزون في الغلاف الجوي.
لا ينبغي أن يواجه البشر أي خطر متزايد من أضرار الأشعة فوق البنفسجية من هذا الثقب ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الشفق القطبي لا يبدو أنه يؤثر على طبقة الأوزون الأكثر أهمية بكثير في طبقة الستراتوسفير للأرض (التي تقع على بعد حوالي 9 إلى 18 ميلاً ، أو 14.5 إلى 29 كم ، على مدى سطح الأرض). هذه الطبقة الرقيقة من الغاز مسؤولة عن حماية سطح الكوكب من معظم الأشعة فوق البنفسجية الضارة للشمس ، ولها كانت في انخفاض لمدة ثلاث سنوات متتالية ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى استخدام الإنسان للمواد الكيميائية المستنفدة للأوزون. (لحسن الحظ ، تشير الاتجاهات طويلة المدى إلى أن طبقة الأوزون الحرجة هذه أصبحت أكثر صحة).
لكن النتيجة لا تزال مهمة ، حيث يُعتقد أن استنفاد الأوزون في الغلاف الجوي يغير المناخ في المستويات الأدنى من الغلاف الجوي في طرق لا يفهمها العلماء تمامًا. وفقًا لمؤلفي الدراسة ، يجب أن يساعد هذا البحث في توضيح تلك الآثار المتدرجة.
