10 علامات تشير إلى أن الشمس تستعد لذروتها المتفجرة – أقصى طاقة شمسية
كل 11 عامًا تقريبًا ، الشمس ينتقل ببطء من الحد الأدنى للشمس ، عندما يكون نجمنا كرة بلازما ناعمة وهادئة ، إلى الحد الأقصى للطاقة الشمسية ، عندما تصبح فوضوية ، وكتلة نارية تتناثر فيها البقع الشمسية المظلمة بحجم الكوكب التي تنبعث منها العواصف الشمسية.
خلال ذروة الطاقة الشمسية ، تزداد احتمالية قصف الأرض بهذه العواصف النجمية بشكل كبير. ومثل هذه العواصف الشمسية يمكن أن تعبث بإشارات الراديو والبنية التحتية للطاقة والبعثات الفضائية والأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض.
اعتقد العلماء في البداية أن الحد الأقصى القادم من الطاقة الشمسية سيصل على الأرجح في وقت ما من عام 2025 وأن ذروة النشاط الشمسي ستكون مخيبة للآمال تمامًا مثل الحد الأقصى للشمس الأخير الأقل من المتوسط. ولكن في تطور مثير للانفجار ، كشف الخبراء لـ Live Science أن الحد الأقصى من الطاقة الشمسية يمكن أن يحدث من المحتمل أن تصل في وقت أقرب وتكون أقوى من التوقعات السابقة.
من ارتفاع أعداد البقع الشمسية إلى هياكل البلازما الغريبة والعواصف الشمسية الهائلة ، إليك 10 علامات على أن الحد الأقصى للشمس أقرب مما تعتقد.
ارتفاع أعداد البقع الشمسية
الطريقة الرئيسية للعلماء لتتبع تقدم الدورة الشمسية هي عن طريق حساب عدد البقع الشمسية على سطح نجمنا. هذه البقع الداكنة هي علامة على تشابك المجال المغناطيسي للشمس ، مما يزيد من النشاط الشمسي.
ولكن منذ أن بدأت الدورة الشمسية الحالية ، فإن عدد البقع الشمسية المرئية على الشمس قد تجاوز بكثير العدد الذي توقعه التوقعات الأولية من العلماء في وكالة ناسا والإدارة الوطنية لعلوم المحيطات والغلاف الجوي (NOAA).
لقد فاق عدد البقع الشمسية المرصودة التوقعات الخاصة بـ 27 شهرا على التوالي. حدث أول ارتفاع كبير للبقع الشمسية في ديسمبر 2022 ، عندما كانت الشمس وصلت إلى ذروة البقع الشمسية لمدة ثماني سنوات. وفي يناير 2023 ، لاحظ العلماء أكثر من ضعف عدد البقع الشمسية كما توقعت ناسا و NOAA.
تردد توهج فئة X
مشاعل شمسية هي ومضات مضيئة من الضوء والإشعاع تنطلق من البقع الشمسية. في بعض الأحيان تكون مصحوبة بسحب ممغنطة هائلة من الجسيمات سريعة الحركة ، والمعروفة باسم القذف الكتلي الإكليلي (CMEs). أقوى التوهجات الشمسية هي مشاعل الفئة X ، وهي النوع الأقل شيوعًا ، تليها الانفجارات من الفئة M والفئة C: تحدث الثلاثة جميعًا في كثير من الأحيان أثناء الحد الأقصى للطاقة الشمسية.
عدد مشاعل الفئة X آخذ في الازدياد. كان هناك بالفعل ثمانية من هذه التوهجات الهائلة في عام 2023 ، بما في ذلك أ توهج مفاجئ من فئة X من الجانب البعيد للشمس في يناير ، وآخر في فبراير أطلق CME مباشرة على الأرض ، مما يؤدي إلى انقطاع الراديو. وبالمقارنة ، لم يكن هناك سوى سبعة مشاعل من الفئة X في عام 2022 بالكامل واثنتان في عام 2021.
كما ارتفع إجمالي عدد مشاعل الفئة X والفئة M والفئة C: في عام 2021 ، كان هناك حوالي 400 من هذه المشاعل ؛ في عام 2021 ، كان هناك حوالي 2200 ؛ وحتى الآن في عام 2023 ، كان هناك بالفعل حوالي 1500 شخص ، وفقًا لـ SpaceWeatherLive.com.
قصف العاصفة المغناطيسية الأرضية
العاصفة المغنطيسية الأرضية هي اضطراب في المجال المغناطيسي للأرض ناجم عن CMEs أو الرياح الشمسية التي تضرب الغلاف الجوي العلوي. غالبًا ما تؤدي هذه العواصف إلى ظهور شفق قطبي نابض بالحياة.
تأتي العواصف الجيومغناطيسية في أربع فئات ، من الأضعف ، G1 ، إلى الأشد ، G4. يمكن أن تتسبب عواصف G3 و G4 في انقطاع التيار الراديوي الذي يغطي نصف الكوكب لعدة ساعات ويسبب مشاكل للأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض.
حتى الآن في عام 2023 ، ضربت عاصفتان من طراز G3 وثلاث عواصف G4 الأرض. بالنسبة إلى السياق ، لم يكن هناك سوى عاصفتان من G3 ولم تكن هناك عواصف G4 في عام 2022 وعاصفة واحدة فقط في عام 2021 ، وفقًا لموقع SpaceWeatherLive.com.
واحدة من عواصف 2023 ، التي وقعت في 24 مارس ، كانت أقوى عاصفة مغنطيسية أرضية تضرب الأرض منذ أكثر من ست سنوات وأثار الشفق القطبي عبر أكثر من 30 ولاية أمريكية ، بالإضافة إلى ظواهر بصرية غير عادية بما في ذلك الظواهر الشبيهة بالشفق ستيف في الولايات المتحدة و قوس الدم الأحمر، المعروف باسم القوس الأحمر الشفقي المستقر (SAR) ، في الدنمارك.
ارتفاع درجات حرارة الغلاف الجوي
الزيادة في العواصف المغناطيسية الأرضية لها أيضا تسبب في ارتفاع حاد في درجات الحرارة في الغلاف الحراري – ثاني أعلى طبقة في الغلاف الجوي.
تمتص جزيئات الغاز في الغلاف الحراري طاقة العاصفة الزائدة ، ثم تنبعث منها مثل الأشعة تحت الحمراء ، مما يؤدي إلى تبريد الغلاف الحراري لأسفل مرة أخرى. لكن هذا العام ، نظرًا لأن العواصف تعود إلى الوراء ، لم تتح الفرصة للغاز ليبرد ، كما قال الخبراء لـ Live Science.
يسخن الغلاف الحراري بشكل طبيعي ويبرد بالتزامن مع الدورة الشمسية. لكن ذروة درجة الحرارة ، التي حدثت في مارس ، كانت الأعلى منذ ما يقرب من 20 عامًا. هذه علامة قوية على أن الدورة الشمسية الحالية أكثر نشاطًا من الدورة السابقة.
مع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الحراري ، يتمدد أيضًا ، مما قد يؤدي إلى سحب إضافي للأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض وسحبها من موضعها. هذا يزيد من احتمالات اصطدام الأقمار الصناعية أو سقوطها من المدار خلال الحد الأقصى للشمس.
صورة كسوف مدهش للشمس
في 20 أبريل ، حدث “كسوف هجين” نادر حدثت في السماء فوق أستراليا، التي وفرت للمراقبين فرصة للنظر إلى هالة الشمس ، الجزء الخارجي من الغلاف الجوي للنجم ، وهي تبرز من خلف القمر في السماء المظلمة.
خلال الكسوف ، قامت مجموعة من المصورين بإنشاء ملف صورة مركبة مذهلة تتألف من مئات اللقطات للحدث. تُظهر صورتهم الخيوط الشبحية للإكليل ، والتي كانت أكبر بكثير مما كانوا يتوقعون. هذه علامة أخرى على أن الشمس أقرب إلى الحد الأقصى للطاقة الشمسية مما كان يعتقد في البداية.
لإبراز حالة الشمس المضطربة بشكل أكبر ، حدث أن تسبب النجم أيضًا في إطلاق CME كبير أثناء حدوث الكسوف ، وهو ما يظهر بوضوح في الصورة.
الإعصار الشمسي الشاهق
عندما يصبح المجال المغناطيسي للشمس أكثر تشابكًا وغير مستقر ، تصبح بلازما النجم أيضًا أقل تقييدًا على السطح ويمكن أن تنفجر غالبًا دون سابق إنذار.
في آذار (مارس) ، غذت هذه البلازما “إعصارًا شمسيًا” ضخمًا بحجم 14 أرضًا مكدسة فوق بعضها البعض احتدم على سطح الشمس لمدة ثلاثة أيام. تشكل مخروط الغزل عندما علقت حلقة من البلازما على شكل حدوة حصان في مجال مغناطيسي سريع الدوران.
في ذروته ، وصل الإعصار الناري إلى 111000 ميل (178000 كيلومتر) فوق سطح الشمس ، وهو ما يقرب من ضعف متوسط حجم الأعاصير الشمسية التي سبق رصدها.
شلال البلازما الناري
اكتشف العلماء مؤخرًا مشهدًا آخر غير عادي على سطح الشمس: “شلال البلازما” ، المعروف أيضًا باسم بروز التاج القطبي (PCP) ، والذي ارتفع فوق سطح الشمس في 9 مارس قبل أن تمطر البلازما مرة أخرى على النجم.
PCPs هي انفجارات بركانية صغيرة تحاصرها المجال المغناطيسي للشمس وتنسحب مرة أخرى نحو السطح الشمسي قبل أن تتمكن من الهروب إلى الفضاء. تتشكل هذه الشلالات النادرة فقط بالقرب من الأقطاب المغناطيسية للشمس ، حيث يكون المجال المغناطيسي للنجم أقوى.
في ذروته ، وصل PCP إلى 62000 ميل (100000 كم) فوق سطح الشمس ، وهو ما يعادل ثمانية كواكب أرضية مكدسة فوق بعضها البعض.
دوامة قطبية هائلة
استمرارًا لاتجاه ظاهرة البلازما الغريبة ، في 2 فبراير ، ظهرت هالة ضخمة من البلازما سريعة الدوران ، أطلق عليها اسم “الدوامة القطبية” ، حول القطب الشمالي للشمس لمدة ثماني ساعات.
تم إنشاء الدوامة التي لم يسبق لها مثيل عندما انفصلت مخالب ضخمة من البلازما في الغلاف الجوي للشمس وسقطت عائدة نحو الشمس ، على غرار كيفية تشكل PCP. لكن العلماء لا يعرفون بالضبط سبب بقاء البلازما فوق سطح الشمس لفترة طويلة.
في ذلك الوقت ، لاحظ الخبراء أن أحداث البلازما الغريبة مثل هذه تميل إلى الحدوث حول الحد الأقصى للشمس.
الفراشة CME
زاد عدد الكتل الإكليلية المقذوفة المنبعثة من الشمس جنبًا إلى جنب مع ارتفاع عدد التوهجات الشمسية. لكن أحد أكثر الأمثلة اللافتة للنظر كان ضخمة “الفراشة” CME التي اندلعت في 10 مارس.
ظهرت “أجنحة الفراشة” لأن الانفجار الصاروخي الصاروخي انفجر على الجانب البعيد من الشمس ، مما يعني أن جزءًا كبيرًا من الانفجار كان بعيدًا عن الأنظار. ونتيجة لذلك ، فإن الخبراء غير متأكدين من مدى قوة الانفجار.
لحسن الحظ ، تم توجيه CME بعيدًا عن الأرض. ومع ذلك ، توقع الخبراء أن السحابة الكونية ربما تكون قد اصطدمت بعطارد ومن المحتمل أن تنفصل عن الغبار والغاز من أقرب كوكب إلى الشمس بسبب مجالها المغناطيسي الضعيف.
عمود بلازما بطول مليون ميل
كانت إحدى العلامات المبكرة على بدء النشاط الشمسي في الزيادة عملاقًا سحابة من البلازما انطلقت في الفضاء بعد التعليم الطبي المستمر في سبتمبر 2022.
التقط المصور الفلكي أندرو مكارثي العمود في صورة مركبة مفصلة بشكل مذهل دمجت مئات الآلاف من اللقطات الفردية. وصل العمود الناري الهائل إلى حوالي مليون ميل (1.6 مليون كيلومتر) فوق سطح الشمس وسافر بسرعة حوالي 100000 ميل في الساعة (161000 كم / ساعة).
قال مكارثي لـ Live Science في ذلك الوقت: “سنرى المزيد من هذه الأشياء بينما نتجه أكثر نحو الحد الأقصى للطاقة الشمسية”. وأضاف أن أعمدة البلازما من المرجح أن تزداد “بشكل تدريجي”.
لمعرفة المزيد حول الحد الأقصى القادم للطاقة الشمسية وكيف يمكن أن يؤثر على الأرض ، تحقق من ميزتنا الجديدة.
