به نظر می‌رسد که اوج فعالیت خورشیدی بعدی زودتر از انتظار خواهد رسید. اما چه تأثیری این رویداد بر زمین دارد و آیا ما برای مقابله با آن آماده هستیم؟
خورشید به عنوان یکی از ستارگان پایدار و همیشگی ما، ما را همراهی می‌کند. این ستاره به عنوان یک ساعت قابل اعتماد عمل می‌کند و با عبور از آسمان، امکان اندازه‌گیری زمان را برای ما فراهم می‌کند. خورشید و مسیر حرکت آن نیز منبع اصلی ایجاد فصل‌های زمین هستند، اما در بسیاری از جوانب، خورشید یک ستاره آرام و پایدار است که فاصله‌ای بزرگ از ما دارد.
از نزدیک، ما مشاهد کنندگان فعالیت‌ها و تغییرات زیادی در سطح خورشید هستیم. انفجارات درخشانی به نام شراره‌ها اتفاق می‌افتد که باعث انتشار پرتوهای خورشیدی می‌شوند. نواحی سرد و تاریک به نام لکه‌های خورشیدی ظاهر می‌شوند، حرکت می‌کنند، شکل‌شان تغییر می‌کند و در نهایت ناپدید می‌شوند. همچنین، خورشید در فوران‌های قدرتمند به نام رویدادهای ذره خورشیدی، موادی را به داخل فضا منتشر می‌کند.
فعالیت خورشیدی هر ۱۱ سال یک‌بار به اوج خود می‌رسد و طبق پیش‌بینی‌ها، نقطه اوج بعدی در ژوئیه ۲۰۲۵ خواهد بود. با این حال، به نظر می‌رسد که بیشینه فعالیت خورشیدی زودتر از انتظار اتفاق خواهد افتاد. این دانش به ما در درک بهتر والدمان خورشیدی کمک می‌کند.
فعالیت‌های خورشیدی همچنین تأثیراتی بر زمین و فناوری‌های زمینی ما دارد. رویدادهای ذره خورشیدی می‌توانند ماهواره‌ها را غیرفعال کرده و شبکه‌های برقی را مختل کنند. تأثیرات این فعالیت‌های خورشیدی که بر سیاره ما ایجاد می‌کنند، به آن “آب‌وهوای فضایی” گفته می‌شود.
به‌زودی شاهد بیشینه چرخه خورشیدی خواهیم بود
اهمیت زمان‌بندی
برای اطمینان از پیش‌بینی‌ها و آماده‌سازی، نیاز به یک مجموعه دقیق از قوانین یا به عبارتی یک مدل علمی مطمئن داریم. سازمان فضایی ناسا و وزارت جوی و اقیانوسی ایالات متحده سال‌هاست در حال تدارک چنین مدلی هستند. آنها انواع روش‌ها را برای پیش‌بینی فعالیت خورشیدی ادغام می‌کنند. بر این اساس، تاریخ بیشینه‌ی خورشیدی بعدی متعلق به ژوئیه‌ی ۲۰۲۵ است. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که این بیشینه مانند بیشینه خورشیدی قبلی، نسبتاً ضعیف خواهد بود. بیشینه خورشیدی پیشین از دسامبر ۲۰۰۸ تا دسامبر ۲۰۱۹ ادامه یافت و اوج آن در آوریل ۲۰۱۴ بود.
با این حال، گروهی تحت رهبری دانشمند ناسا به نام رابرت لیمون و رئیس مرکز پژوهش‌های جوی ایالات متحده، اسکات مکینتاش، پیش‌بینی دیگری ارائه کرده‌اند. بر اساس این پیش‌بینی، اوج چرخه‌ی خورشیدی یک سال زودتر و در اواسط ۲۰۲۴ رخ خواهد داد و در این زمان تعداد لکه‌های خورشیدی به دو برابر پیش‌بینی رسمی افزایش خواهد یافت. رصدهای خورشیدی هم این پیش‌بینی را تقویت می‌کنند.
نکته جالب اینجاست که بسیاری از روش‌های پیش‌بینی معمولاً بر اساس طول یک چرخه است که بر اساس کمینه‌ی فعالیت خورشیدی اندازه‌گیری شده است؛ اما لیمون و مکینتاش نگاه عمیق‌تری به لکه‌های خورشیدی و ویژگی‌های مغناطیسی آنها داشتند. پایان چرخه‌ی خورشیدی به صورت آنی رخ نمی‌دهد. بلکه گذاری آرام است که طی آن لکه‌های خورشیدی کمتری با خواص مغناطیسی چرخه‌ی قبلی ظاهر می‌شوند و تعداد لکه‌های مرتبط با چرخه‌ی جدید افزایش می‌یابد.
پیش‌بینی کنونی از یک پایان‌دهنده یا زمان ناپدید شدن آخرین لکه‌ی خورشیدی مرتبط با چرخه‌ی قدیمی، برای نمایش پایان چرخه‌ی خورشیدی به کار می‌رود. این روش ممکن است به زمان‌بندی‌های مختلفی برای طول چرخه‌ی آینده منجر شود. به عنوان مثال، کمینه‌ی آخرین بار در دسامبر ۲۰۱۹ اتفاق افتاد، اما پایان‌دهنده‌ی آن در واقع در دسامبر ۲۰۲۱ مشاهده شد. این روش به پژوهشگران این امکان را می‌دهد که پیش‌بینی‌های مختلفی را برای قدرت چرخه‌ی آینده ارائه دهند.
شفق‌های قطبی حاصل برخورد ذرات خورشیدی با جو زمین هستند
در خط آتش
زمانی که فعالیت خورشیدی افزایش یابد، این موضوع برای ما چه معنایی خواهد داشت؟ خورشید انرژی به شکل شراره‌ها و دفع مواد به فضا انتشار می‌دهد، و این احتمال وجود دارد که این مواد به زمین برخورد کنند. خوشبختانه، پوشش مغناطیسی زمین می‌تواند ما را در برابر این خطرات محافظت کند.
هنگامی که ذرات و میدان‌های مغناطیسی خورشید به زمین می‌رسند، این ذرات ابتدا با میدان مغناطیسی زمین تداخل پیدا می‌کنند. این ذرات خورشیدی هماهنگ با میدان‌های مغناطیسی زمین حرکت کرده و از برخورد آنها با سطح زمین جلوگیری می‌کنند.
بادهای خورشیدی می‌توانند به غیرفعال شدن و نابودی ماهواره‌ها در مدار پائین زمین منجر شوند
اگرچه میدان مغناطیسی زمین به مقداری از زمین محافظت می‌کند، فعالیت خورشیدی همچنان تأثیرات خود را بر ما دارد. یکی از این تأثیرات، نورهای شمالی و جنوبی یا شفق‌های قطبی است. این نورها زمانی ظاهر می‌شوند که ذرات خورشیدی با برخورد به جو فوقانی زمین، اتم‌ها را برانگیخته کرده و آنها را به وضعیت پرانرژی منتقل می‌کنند. اتم‌ها پس از آرام شدن، نورهایی با رنگ‌های مختلف مانند قرمز، سبز و آبی را منتشر می‌کنند. این نمایش چشمگیر در نزدیکی قطب‌های مغناطیسی زمین رایج‌تر است.
همچنین، فعالیت خورشیدی می‌تواند باعث تقویت موج‌هایی در خطوط انتقال شبکه‌های برق شود. یکی از مثال‌های این اتفاق، قطعی برق در کبک کانادا در سال ۱۹۸۹ بود. از دیگر تأثیرات می‌توان به تغییرات در چگالی ذرات جو فوقانی اشاره کرد که می‌تواند به خطاهایی در دستگاه‌های مجهز به GPS و گرمایش جو فوقانی زمین منجر شود. این اتفاق باعث افزایش ضخامت جو برای ماهواره‌هایی که در مدار پائین زمین قرار دارند، می‌شود.
به همین دلیل، برخی از ماهواره‌ها ارتفاع خود را از دست می‌دهند و در جو می‌سوزند. این اتفاق برای یک گروه از ماهواره‌های جدید استارلینک در فوریه ۲۰۲۲ رخ داد.
در صورت افزایش فعالیت خورشیدی، احتمال تأثیرات طوفان خورشیدی بر انسان و ایجاد مشکلات برقی در ماهواره‌ها افزایش خواهد یافت. در چنین شرایطی، فضاپیماها باید وارد حالت امن یا “safe mode” شوند، که در این وضعیت بسیاری از سیستم‌های آنها غیرفعال می‌شوند.
پیشرفت‌های پیوسته در زمینه‌ی زیرساخت‌های برقی و فناوری‌های فضایی در جامعه بشری رخ داده است. با این حال، عدم نظارت بر آب و هوای فضایی و منشأ آن می‌تواند آسیب‌پذیری فناوری‌های ماهواره‌ای و فضایی را افزایش دهد. با داشتن دانش کافی در مورد این اتفاقات، می‌توانیم بهتر برای مواجهه با آنها آماده شویم. در حال حاضر، شبکه‌های برق به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که کمتر مستعد نوسانات برق باشند و همچنین ماهواره‌ها برای مقابله‌ی بهتر با آب‌وهوای فضا طراحی و توسعه داده می‌شوند.
هرچند آماده‌سازی‌های لازم انجام شده‌اند، اما نیاز به درک بهتری از ستاره‌ی ما و پیش‌بینی فعالیت‌های آن وجود دارد. کارشناسان در حال حاضر اطلاعات دقیقی از رصدهای گذشته دارند و از ماهواره‌ها برای رصد خورشید و آب و هوای فضایی استفاده می‌کنند. علاوه بر این، محققان در حال بهبود مدل‌های علمی هستند که امکان پیش‌بینی فعالیت خورشیدی را فراهم می‌کنند. به این ترتیب، چرخه‌ی خورشیدی فعلی می‌تواند توانایی انسان برای مقاومت در برابر این اتفاقات را افزایش دهد.
نظرات کاربران