اكتشف باحثون من جامعة تل أبيب طريقة جديدة لمراقبة دوران الشمس
تل أبيب. ويمكن للبقع الشمسية، التي تتحرك بحركة دائرية على سطح الشمس، أن تزودنا بكمية كبيرة من المعلومات حول كوكبنا. ويستخدمها العلماء، على سبيل المثال، لقياس وقت دوران الشمس حول محور ما أو لعمل تنبؤات طويلة المدى حول الظروف السائدة على الأرض.
ولكن في بعض السنوات، مثل هذا العام على سبيل المثال، لا يمكن ملاحظة أو تتبع هذه البقع بدقة. نحن حاليًا في فترة يكون فيها "النشاط الشمسي عند الحد الأدنى" مع وجود عدد قليل جدًا من البقع الشمسية، إن وجدت، مرئية من الأرض. تطرح هذه الحقيقة عددًا لا بأس به من المشاكل للعلماء الذين يدرسون مجالًا جديدًا من العلوم يسمى "الطقس الفضائي" ويتعامل مع التفاعل بين الشمس وبيئة الأرض.
بفضل الاكتشاف الجديد للبروفيسور كولن برايس، رئيس قسم الجيوفيزياء وعلوم الكواكب، وطالب الدكتوراه يوفال ريوفاني من قسم الجيوفيزياء وعلوم الكواكب وكلية الدراسات البيئية في جامعة تل أبيب، أصبح لدى العلماء الآن طريقة أفضل. وأداة أكثر دقة لرصد دوران الشمس في حالة عدم توفر البقع الشمسية للمشاهدة، وحتى أثناء وجودها. ونشرت الدراسة الشهر الماضي في المجلة العلمية "Journal of Geophysical Research – Space Physics"، ولها آثار على فهم أفضل للتفاعل بين الشمس وكوكبنا. والميزة الكبرى هي أن الطريقة تعتمد على قياسات الإشعاع المنبعث من البرق هنا على الأرض.
يأتي ويذهب كل 27 يومًا
باستخدام هوائي حلقي في شكل مثلث - هوائي VLF (تردد منخفض جدًا) يستقبل فعليًا الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق تردد منخفض جدًا، يراقب البروفيسور برايس وفريقه البحثي النشاط الكهربائي من البرق البعيد في إحدى محطات أبحاثهم، وهي يقع في معهد أبحاث الطاقة الشمسية في سدي بوكر. ومع القدرة على اكتشاف الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من البرق على بعد آلاف الكيلومترات والناشئ في القارة الأفريقية، لاحظ فريق الباحثين ظاهرة غريبة في فك رموز المعلومات الواردة من نشاط البرق، وهو نمط يظهر ويختفي كل 27 يوما.
"على الرغم من أننا نرصد النشاط الكهربائي الناشئ عن ضربات البرق في أفريقيا، على بعد آلاف الكيلومترات على ما يبدو، إلا أن الإشعاع المنبعث من تلك البرق يتفاعل مع طبقة الأيونوسفير، وهي طبقة مشحونة بشحنة كهربائية تحيط بالأرض على ارتفاع 100-60 كيلومتر، على ارتفاع 27-XNUMX كيلومتر، في نفس الوقت الذي ينتشر فيه ويتحرك من أفريقيا نحو إسرائيل. وينعكس هذا الإشعاع من جهة عن الطبقة السفلى من طبقة الأيونوسفير ومن جهة أخرى عن أرض الأرض وبالتالي "يرتد" فعليا على سطح الكرة الأرضية لمسافات تصل إلى آلاف الكيلومترات. ومن تحليل البيانات لاحظنا أن شكل التمدد، خلال عدد كبير من التكرارات، يتحرك فعليا عبر سطح الغلاف الذي ينشأ من نشاط الشمس - ويتغير في دورة مدتها XNUMX يوما. إن نشاط توزيع البرق يحدث في توقيت كامل مع تكرار دوران الشمس حول محور الشمس، بطريقة ما، يملي النمط الذي يتم الحصول عليه من الطاقة التي تنبعث من البرق."
عندما نتوازن مع الموسيقى، أو مجرد صوت، من الجانب الآخر من البحيرة، يمكن للموجة الصوتية أن تنتشر على مسافة طويلة على سطح الماء، ويمكن سماعها بوضوح - وفي نفس الوقت، في ظل ظروف أخرى تعتمد على نسبة الرطوبة ودرجة الحرارة والرياح، ويتم ابتلاعها ولا يتم سماعها على الإطلاق.
ولوحظ تأثير مماثل في بيانات الإشعاع المنبعث من البرق نتيجة التغيرات في الغلاف الأيوني التي تسببها الشمس - التي تتأرجح في دورة مدتها 27 يوما. وأظهر فريق الباحثين أن النمط الدوري المكون من 27 يومًا المستمد من قياسات الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة من البرق لا ينتج عن نشاط البرق نفسه، ولكن من التغيرات التي تحدث في طبقة الأيونوسفير على نطاق زمني مدته 27 يومًا.
قياس نبض الشمس
ويعد هذا الاكتشاف ظاهرة جديدة يعرفها العلم، ويرى البروفيسور برايس، عالم تغير المناخ المشهور عالميًا، أنه سيساعد العلماء على صياغة أسئلة جديدة حول تأثير الشمس على مناخنا. يقول البروفيسور برايس: "هذا معيار أساسي جدًا، ولا يُعرف عنه سوى القليل جدًا". "نحن نعلم أن الأرض تدور مرة واحدة كل 24 ساعة، والقمر يدور مرة واحدة كل 27.3 يومًا. لكن الوقت الدقيق لدوران الشمس، وهي كرة ضخمة من الغازات، لا يزال غامضا. يقدم بحثنا طريقة جديدة لرصد دوران الشمس من محطة قياس واحدة في صحراء النقب، وهي طريقة تثبت أنها طريقة أكثر قوة وثباتا من الطرق المستخدمة اليوم والتي تعتمد على رصد دوران الشمس من الأقمار الصناعية لتحديد وقت دوران الشمس وكيف تتغير مع مرور الوقت."
كيف سيؤثر هذا الاكتشاف على حياتنا على الأرض، لا يعرف البروفيسور برايس. ويقول: "هذا مجال مثير للاهتمام ويستحق الدراسة. وحتى اليوم، لم يتم القيام بأي شيء لدراسة العلاقة بين التغيرات القصيرة في الطاقة الشمسية نتيجة لدوران الشمس والأنماط المناخية.
"إن التغيرات في نشاط الشمس على نطاقات زمنية قصيرة يمكن أن يكون لها تأثير على عمل الأقمار الصناعية، ودقة أنظمة الملاحة، وصحة رواد الفضاء، وحتى على شبكات الطاقة هنا على الأرض. يزعم العديد من العلماء أن التغيرات في النشاط الشمسي مرتبطة بالتغيرات في المناخ وأنماط الطقس، لذا فإن هذه التغييرات الصغيرة التي نلاحظها كل 27 يومًا يمكن أن تكون أيضًا مرتبطة بتغيرات صغيرة في المناخ أو أنماط الطقس.
"يمكن لبياناتنا أن تساعد الباحثين على فحص العلاقات قصيرة المدى بين الطقس والمناخ ودورات النشاط الشمسي. ومن خلال الأداة التي طورناها أصبح لدينا طريقة جيدة لمتابعة نبض الشمس."
تعليقات 6
يدعي العديد من العلماء أن التغيرات في نشاط الشمس مرتبطة بالتغيرات في المناخ وأنماط الطقس.
?
أين يمكنني الحصول على مزيد من المعلومات حول هذا؟
إنه أمر مثير للاهتمام.
إريا شكرا على التوضيح والتوضيح!
لا يوجد وحي جديد في هذا المنشور. يجب أن أشير إلى أنه باعتباري مشغل راديو على الموجات القصيرة متأثرًا بالغلاف الأيوني، كنت على علم بأن جودة الاتصالات تتغير في دورات مدتها 11 عامًا (دورة البقع الشمسية)، لكنني لم أكن على علم تمامًا بدورة الـ 27 يومًا. بعد هذا المنشور، بحثت في Google عن عبارة "27 يومًا" لدورة انتشار الأيونوسفير ذات التردد العالي لراديو الشمس واكتشفت أن حقيقة وجود دورة أيونوسفيرية تؤثر على الاتصالات الراديوية في دورة مدتها 27 يومًا، ليست جديدة. لا شك أن ما ورد هنا مهم بسبب المراقبة المنظمة والموثقة، والأهم من ذلك أن مصدر الإرسال هنا ليس في البشر بل في البرق.
إريا، شكرا على الشرح الشامل!
ربما يكون هذا نوعًا من الصدى الأيوني الذي تردده الأرض منذ أن كانت الشمس نشطة؟
فيما يلي شرح أكثر دقة ومفهومة. إنهم يلتقطون الموجات الكهرومغناطيسية (موجات الراديو في هذه الحالة) الناشئة عن البرق البعيد. ولاحظوا وجود علاقة بين دورة التغيرات في شدة امتصاص البرق ودوران الشمس (27 يوما). ويتم الاستقبال من خلال الانعكاسات من الأيونوسفير وتعتمد قوة الاستقبال على حالة الأيونوسفير. تتأثر حالة الغلاف الأيوني بالإشعاع الشمسي. ومن هنا العلاقة بين الدورة الشمسية ودورة امتصاص البرق.