يمكن أن يُحدث البرق موجات طاقة تنتقل بشكل صادم بعيدًا في الفضاء

هناك آلية تم تجاهلها تسمح للطاقة الناتجة عن البرق بالوصول إلى أعلى طبقات الغلاف الجوي، حيث يمكن أن تهدد سلامة الأقمار الصناعية ورواد الفضاء.

عندما يحدث البرق، فإن الطاقة التي يحملها تؤدي أحيانًا إلى ظهور موجات كهرومغناطيسية خاصة تسمى الصافرات، سميت بهذا الاسم لأنه يمكن تحويلها إلى إشارات صوتية. لعقود من الزمن، اعتقد الباحثون أن الصفارات الناجمة عن البرق ستظل محاصرة بالقرب نسبيًا من سطح الأرض، على عمق حوالي 1000 كيلومتر.

الآن اكتشف فيكاس سونوالكار وأماني ريدي من جامعة ألاسكا فيربانكس أن بعض الصافرات يمكن أن ترتد من طبقة من الغلاف الجوي تسمى الغلاف الأيوني، المليئة بالجزيئات المشحونة. وهذا يمكّن الموجات والطاقة التي تحملها من الوصول إلى مسافات تصل إلى 20 ألف كيلومتر فوق سطح الكوكب. وهذا يعني أنه بإمكانهم السفر عميقًا إلى الغلاف المغناطيسي، وهي المنطقة الفضائية التي يهيمن عليها المجال المغناطيسي للأرض.

وجد الباحثون دليلاً على هذه الصفارات المنعكسة في بيانات من مجسات Van Allen، وهي مركبة فضائية روبوتية مزدوجة قامت بقياس الغلاف المغناطيسي بين عامي 2012 و2019. كما رأوا أيضًا توقيعات لهذه الظاهرة في الدراسات المنشورة في وقت مبكر من الستينيات. يقول ريدي إن البيانات القديمة والجديدة تشير جميعها إلى أن هذا الأمر متكرر للغاية ويحدث باستمرار.

في الواقع، يمكن أن يساهم البرق بضعف الطاقة في هذه المنطقة من الفضاء كما أشارت التقديرات السابقة، كما يقول الفريق. وتقوم هذه الطاقة بشحن وتسريع الجسيمات القريبة، مما ينتج عنه إشعاع كهرومغناطيسي يمكن أن يلحق الضرر بالأقمار الصناعية ويضر بصحة رواد الفضاء.

“كان يُعتقد دائمًا أن Lightning هو لاعب أصغر قليلاً. يقول جاكوب بورتنيك، من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: «لم تكن لدينا هذه البيانات إلا قبل عقد من الزمن، ومن المؤكد أننا لم ننظر إليها بهذا المستوى الكبير من التفاصيل». ويقول إن العمل الجديد يوجه دعوة للباحثين الآخرين لتطوير صورة أكثر دقة للغلاف المغناطيسي.

يقول سونوالكار إن إنشاء الرابط بين البرق والغلاف المغناطيسي مهم أيضًا، لأن التغيرات في مناخ الأرض قد تجعل العواصف الشديدة البرق أكثر شيوعًا.

يريد الفريق الآن تحليل البيانات من المزيد من الأقمار الصناعية. وتأمل في معرفة المزيد حول كيفية ملء الصفارات المعتمدة على البرق للغلاف المغناطيسي، وكيف يمكن أن تتأثر بالطقس الفضائي.