تقذف التوهجات الشمسية مليارات الأطنان من المواد إلى الفضاء
أطلقت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا، في نهاية هذا الأسبوع، مركبتين فضائيتين مصممتين لتوفير أفلام ثلاثية الأبعاد للشمس. ستقوم مهمة STEREO بالتحقيق في الانفجارات العنيفة من الشمس المعروفة باسم الانبعاثات الكتلية الإكليلية.
تخلق هذه الانفجارات سحبًا ضخمة من الجسيمات النشطة القادرة على التسبب في عواصف مغناطيسية، وتعطيل إمدادات الطاقة على الأرض والتداخل مع الاتصالات اللاسلكية والأقمار الصناعية. ومن المتوقع أن تساعد المهمة الباحثين على التنبؤ بالعواصف المغناطيسية.
وقال مايك كايزر، كبير العلماء في مشروع STEREO في مركز جودارد التابع لناسا: "إن هذه الانفجارات الناتجة عن الإكليل هي التي تحرك فيزياء الشمس اليوم". "بمساعدة الاستريو، نسعى لفهم كيف تبدأ الانفجارات وكيف تنتقل إلى النظام الشمسي.
تم إطلاق كلتا المركبتين الفضائيتين من صاروخ دلتا 2 من كيب كانافيرال. هاتان مركبتان فضائيتان متطابقتان تقريبًا ستدوران حول الشمس، لكن إحداهما ستتحرك بشكل أسرع من رفيقتها لتوفير صور مجسمة. وتسببت خلل فني في تأجيل محاولات الإطلاق السابقة.
تندلع الانفجارات عندما تخرج "حلقات" من المواد القادمة من الشمس فجأة من الشمس، مما يدفع البلازما التي تبلغ درجة حرارتها مئات الآلاف من الدرجات إلى الفضاء. تتكون البلازما من إلكترونات وأيونات الهيدروجين والهيليوم. يحتوي الثوران النموذجي على مليار طن من المواد ويبتعد عن الشمس بسرعة حوالي 400 كيلومتر في الثانية. وفي معظم الحالات، يتم توجيه هذه الانفجارات بعيدًا عن الأرض، لكن بعضها يتحرك في اتجاهنا. عندما يحدث هذا، فإن الجسيمات والشحنة المغناطيسية التي تحملها يمكن أن تسبب نتائج غير مرغوب فيها.
"عندما تضرب عاصفة قوية وتتكيف الظروف الأخرى، تحصل اضطرابات في خطوط الجهد العالي والمركبات الفضائية المعرضة للإلكترونات والبروتونات عالية الطاقة. قال الدكتور كايزر.
وتشكل هذه الجسيمات خطرا على رواد الفضاء وحتى شركات الطيران التي تمر مساراتها فوق القطب تشعر بالقلق منها لأنها يمكن أن تعمي الاتصالات على الطائرات، وتزيد من كمية الإشعاع التي يمتصها أفراد الطاقم والركاب. "إذا علمنا متى ستضرب هذه العواصف، فيمكننا اتخاذ تدابير وقائية". قال.
حتى الآن، نظرًا لأن مراقبي الطاقة الشمسية ينظرون مباشرة إلى الشمس، لا يمكن تحديد الاتجاه الدقيق للثوران. ومن خلال وضع مركبتين فضائيتين لمراقبة مدار الأرض من موقعين منفصلين، سيتمكن علماء الفلك من مراقبة العواصف من الجانب ومعرفة ما إذا كانت سحابة من البلازما تقترب من الأرض بسرعة.
"في فيزياء الشمس، يمكننا الوصول إلى رؤى جديدة سواء من خلال إنتاج أجهزة جديدة بدقة أعلى، تسمح لنا بالنظر بشكل أعمق في الشمس أو الرؤية من البحار التي لم يكن من الممكن رؤيتها من قبل، أو الذهاب إلى نقاط مراقبة أخرى" تقول الدكتورة ليكا جواتكورتا، وهي أيضًا عالمة في المشروع.
"عندما تبدأ المركبات الفضائية المجسمة في العمل، لن يكون ذلك طفرة في مجال الأجهزة من حيث الدقة، ولكن إذا رأينا الشمس بكل استبعادها ثلاثي الأبعاد لأول مرة - على طول الطريق من السطح إلى الأرض ، سيكون الأمر مذهلاً."
تحتوي كل مركبة فضائية مجسمة على 16 أداة، بما في ذلك التلسكوبات لتصوير الشمس في مناطق مختلفة من النطاق الترددي، وتقنيات أخذ عينات الجسيمات من الانفجارات.
مستقبل رواد الفضاء
ستنقل المركبات الفضائية المجسمة بياناتها إلى وكالة ناسا والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، وهي الوكالة المسؤولة عن التنبؤ بالطقس الفضائي، ومن هناك سيتم استخدامها من قبل جميع مشغلي الأقمار الصناعية وشركات الطيران. ومن المتوقع أن تؤدي المعلومات الجديدة إلى تحسين الإنذار المبكر من بضع ساعات اليوم إلى يومين أو ثلاثة أيام. "نظرًا للاعتماد المتزايد على المركبات الفضائية والأقمار الصناعية للاتصالات والملاحة، فإن مهمة سترو تأتي في الوقت المناسب.
يمنح المجال المغناطيسي للأرض الكوكب وسكانه مستوى معقول من الحماية، ولكن بسبب نية وكالات الفضاء إرسال رواد فضاء إلى القمر أو حتى إلى المريخ في العقود المقبلة، هناك ضغط للدراسة والتوصل إلى فهم كامل. من نشاط الشمس . ستحتاج القواعد الموجودة على القمر والمريخ أيضًا إلى دمج دروع إشعاعية، وسيحتاج رواد الفضاء إلى نصيحة جيدة قبل المغامرة خارج النطاق الواقي لقاعدتهم.
وفي أغسطس 1972، لوحظت عاصفة شمسية قوية، لكنها تلاشت بين بعثتي أبولو. ولو كان رواد الفضاء على سطح القمر في ذلك الوقت، لتعرضوا لإشعاع بقوة 400 ريم
rem (رجل مكافئ رونتجن). من الممكن أن يكونوا قد أصيبوا بمرض القراءة، وبدون رعاية طبية فورية، يمكن أن يكون هذا المستوى من الإشعاع قاتلاً. تصل طاقة العواصف الشمسية إلى عشرة قوة 24 جول. أكثر بمليارات المرات من اصطدام حافلة بالحائط بسرعة 50 كم/ساعة. و100 ضعف الطاقة المخزنة في كامل ترسانة الأسلحة النووية حول العالم". قال.
