انفجارات الشفق القطبي.. عواصف تضرب الأرض في 2022

أصبحت العواصف الشمسية أكثر تواترًا وقوة مع اقتراب الشمس من ذروة دورة النشاط الشمسي التي تبلغ 11 عامًا، والتي ستحدث في عام 2025.
ونتيجة لذلك، قدم عام 2022 عددًا كبيرًا من قصص العواصف الشمسية الرائعة. ومن العواصف المفاجئة والبقع الشمسية الضخمة إلى انفجارات الشفق القطبي النابضة بالحياة والظواهر الغريبة الأخرى، إليك بعض الأشياء المفضلة لدينا.
عاصفة مفاجئة "يحتمل أن تكون مدمرة"
بقي العلماء في حيرة من أمرهم بعد أن ضربت عاصفة شمسية "يحتمل أن تكون مدمرة" الأرض دون سابق إنذار.
وكانت العاصفة حدثا من فئة G1 - ما يعني أنها كانت قوية بما يكفي لإحداث تقلبات ولو ضعيفة في شبكة الطاقة، والتسبب بتأثيرات طفيفة على تشغيل الأقمار الصناعية، وتعطيل القدرات الملاحية لبعض الحيوانات المهاجرة والتسبب بالشفق القطبي القوي بشكل غير عادي.
وعادة ما تأتي مثل هذه العواصف من الطرد الكتلي الإكليلي (CME) - وهو انفجار من البلازما مع مجال مغناطيسي مضمن ينطلق من بقعة الشمس - ولكن في هذه الحالة لم يتمكن الباحثون من العثور على أي دليل على حدوث CME.
وبدلا من ذلك، يعتقد الباحثون أن العاصفة نشأت من منطقة تفاعل دورانية مشتركة نادرة جدا (CIR) للشمس. وتعد CIRs "مناطق انتقالية" بين المناطق السريعة الحركة والبطيئة للرياح الشمسية، والتي يمكن أن تسبب تراكم البلازما التي تطلق في نهاية المطاف في حدث يشبه CME.
وتزامنت العاصفة الشمسية غير المتوقعة مع ذروة محاذاة نادرة للغاية من خمسة كواكب، حيث اصطف عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل في السماء بترتيب قربهم من الشمس (وهو ما لم يحدث منذ عام 1864).
انفجار الشفق القطبي الوردي
شوهد انفجار للشفق القطبي الوردي النادر للغاية في سماء الليل فوق النرويج بعد أن ضربت عاصفة شمسية الأرض وأحدثت ثقبا في المجال المغناطيسي للكوكب.
وتسببت العاصفة من فئة G1 في حدوث "صدع" صغير مؤقت في الغلاف المغناطيسي - وهو مجال مغناطيسي غير مرئي يحيط بالأرض يتم إنشاؤه بواسطة اللب المعدني السائل للكوكب - والذي مكّن الجسيمات الشمسية المشحونة من الدخول إلى الغلاف الجوي للأرض بشكل أعمق من المعتاد، وفق روسيا اليوم.
وعادة، تتفاعل جسيمات العاصفة مع ذرات الأكسجين في أعلى الغلاف الجوي، ما يعطي لونا أخضر فاتح.
لكن في هذه العاصفة غير العادية، اصطدمت الجسيمات مع ذرات النيتروجين الأقرب إلى الأرض، ما أدى إلى ظهور ألوان وردية مذهلة.
وقال ماركوس فاريك، الذي صور الشفق القطبي النابض بالحياة: "كانت هذه أقوى شفق قطبي وردي رأيته في أكثر من عقد من الجولات الرائدة. كانت تجربة متواضعة".
عمود البلازما الهائل
التقط مصور فوتوغرافي هذه الصورة الجميلة بشكل مخيف لعمود ضخم من البلازما ينطلق من الشمس بعد CME.
وتم احتواء البلازما في البداية في حلقة كبيرة متصلة بسطح الشمس، تُعرف باسم البروز، ثم انفصلت وتدفق إلى الفضاء بسرعة حوالي 100000 ميل في الساعة (161000 كم/ساعة).
وقال المصور أندرو مكارثي إن الطرد الأثيري كان "أكبر CME شاهدته على الإطلاق".
انقطاع التيار الراديوي في نصف الكرة الجنوبي
تسبب انفجار شمسي مفاجئ في انقطاع مؤقت للراديو في أجزاء من أستراليا وجميع أنحاء نيوزيلندا.
ونشأ التوهج من CME الذي تم توجيهه بعيدا عن الأرض. لكن الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الذرات المتأينة المتوهجة في الغلاف الجوي العلوي لكوكبنا، ما يجعل من المستحيل ارتداد موجات الراديو عالية التردد منها ما يؤدي إلى تعتيم الراديو. ويمكن أن يتعرض أي مكان على الكوكب يواجه الشمس لانقطاع التيار الراديوي من التوهجات الشمسية.
تصنف حالات انقطاع التيار الكهربائي من R1 إلى R5 حسب شدتها. وتسبب هذا التوهج في تعتيم معتدل على R2. إن انقطاع التيار R5 لديه القدرة على تعطيل نصف الكوكب لعدة ساعات.
شفق بروتون قوي
أظهر بحث جديد أنه خلال عاصفة شمسية عام 2015، تسبب نوع غير عادي من الشفق القطبي في إحداث ثقب بعرض 250 ميلا (400 كيلومتر) في طبقة الأوزون العليا.
وتحدث هذه الأحداث، المعروفة باسم الشفق القطبي البروتوني المعزول، عندما تصطدم الجسيمات الشمسية بالغلاف المغناطيسي للأرض وتنتقل عبر خطوط المجال المغناطيسي. والنتيجة هي شفق قطبي أخضر خافت ومتقطع يقع على مسافة أبعد من القطبين عن الشفق الطبيعي.
وهذه الشفق تخلق أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الهيدروجين التي تتفاعل مع الأوزون.
لحسن الحظ، خلال هذه العاصفة، حدث الشفق في طبقة الميزوسفير، الطبقة الثالثة من الغلاف الجوي، وليس الستراتوسفير، الطبقة الثانية من الغلاف الجوي. وهذا يعني أن الجزء السفلي من طبقة الأوزون ظل سليما واستمر في توفير حاجز فعال ضد الأشعة فوق البنفسجية.
واحدة من أكبر الكتل الإكليلية المقذوفة التي تم اكتشافها على الإطلاق
شهد كوكب الزهرة نوبة من طقس الفضاء القاسي بعد تعرضه للضرب من قبل واحدة من أكبر الكتل الإكليلية المقذوفة التي تم اكتشافها على الإطلاق. كانت CME، التي رصدتها المركبة الشمسية المدارية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، ثاني عاصفة شمسية تضرب كوكب الزهرة في غضون أسبوع، لكنها كانت على الأقل أكبر من الأولى.
وتسببت الجسيمات عالية الطاقة التي أطلقتها العاصفة في مشاكل مع المركبة الشمسية، والتي استمرت بعد مرور CME.
يعتقد علماء البعثة أن كوكب الزهرة عانى من "صدمة قوية وسريعة للغاية بين الكواكب" تسببت في امتلاء الغلاف الشمسي بالجسيمات، ما تسبب في حدوث تداخل طويل الأمد للمركبة الفضائية.
مظهر "ستيف" (STEVE)
تسببت عاصفة شمسية مفاجئة أخرى في ظهور مشهد نادر من ظاهرة السماء الغامضة المعروفة باسم STEVE (اختصار لعبارة "تعزيز سرعة الانبعاث الحراري القوية")، عبارة عن خط طويل ورفيع من الغاز الساخن تم تسخينه بفعل عاصفة شمسية. ويبدو كشريط ضخم من الضوء الأرجواني، يمكن أن يتدلى في السماء لمدة ساعة أو أكثر، مصحوبا ب "سياج" من الضوء الأخضر الذي يختفي عادة في غضون بضع دقائق.
وغالبا ما يُساء تفسير STEVE على أنه شفق قطبي ولا يظهر عادة إلا بعد ظهور شفقي قوي أثناء العواصف الشمسية. ومع ذلك، فهو ليس في الواقع شفق قطبي.
يحدث الشفق القطبي عندما تصطدم الجزيئات عالية الطاقة بجزيئات الغاز وتسخنها، ما يؤدي إلى إطلاق فوري للطاقة. لكن سبب STEVE هو الزيادة المطولة في الطاقة الحركية من الشفق الذي يسخن الغاز المحيط.
عواصف متتالية
ضرب زوج من العواصف المغناطيسية الأرض في أيام متتالية بعد انفجار شمسي معتدل من الغلاف الجوي للشمس.
وأعقب الانفجار الأول، الناجم عن عاصفة من الفئة G2، عاصفة أصغر من الفئة G1 في اليوم التالي. وحذرت السلطات من أن العواصف يمكن أن تتسبب في انقطاع التيار اللاسلكي وتعطيل شبكات الكهرباء على خطوط العرض العالية، لكن العاصفتين مرت دون إحداث أي اضطرابات حقيقية.
وكانت عاصفة أخرى من G2 قد اجتاحت الأرض قبل أيام قليلة من حدوث العواصف المتتالية. ويقول الباحثون إن هذا النوع من القصف المتكرر بفعل الانفجارات الشمسية الصغيرة يمكن أن يصبح أكثر شيوعا في السنوات القليلة المقبلة مع صعود الشمس نحو الحد الأقصى لها.
تضاعف البقع الشمسية العملاقة
بقعة شمسية ضخمة، بنفس حجم الأرض تقريبا، تضاعف حجمها فجأة خلال فترة 24 ساعة في وقت سابق من هذا العام. ونمت البقعة الشمسية الضخمة، المسماة AR3038، إلى ما يقرب من 19800 ميل (31900 كم) في القطر.
وحذر العلماء من أن البقعة السوداء العملاقة، التي كانت تقع بالقرب من خط استواء الشمس، لديها القدرة على بث العديد من التوهجات القوية من الفئة M - مشاعل متوسطة القوة مع القدرة على التسبب في انقطاع التيار الكهربائي الإقليمي الكبير. ولكن على الرغم من أن البقعة الشمسية كانت موجهة نحو الأرض لمدة أسبوعين تقريبا، إلا أن كوكبنا تمكن من تجنب إصابة مباشرة.
ثقب "يشبه الوادي" في الشمس
يمتد ثقب هائل وطويل في هالة الشمس، أو الغلاف الجوي الخارجي، عموديا عبر سطح النجم مثل ندبة داكنة. والثقوب الإكليلية هي مناطق في الغلاف الجوي العلوي للشمس تكون فيها بلازما النجم أقل سخونة وكثافة من المناطق الأخرى، ما يجعلها تبدو سوداء على النقيض. وفي هذه المناطق، تشير خطوط المجال المغناطيسي للشمس إلى الخارج إلى الفضاء بدلا من الالتفاف مرة أخرى على نفسها.
وحذر الخبراء من أن الثقب يمكن أن ينفث المواد الشمسية بسرعة تصل إلى 1.8 مليون ميل في الساعة (2.9 مليون كم/ساعة)، ولكن في النهاية لم تكن الأرض في خط إطلاق النار المباشر لهذا الانفجار.
للمزيد من الأخبار طالع alwafd news