أطلقت عاصفة شمسية عملاقة سحبًا معدنية نادرة في الغلاف الجوي العلوي للأرض

قام باحثون من جامعة كيوتو بتوثيق الظهور المفاجئ لسحب معدنية رقيقة وكثيفة بعد عاصفة جيومغناطيسية في 11 مايو 2025.

وصف المجال المغناطيسي للأرض وتأثير الرياح الشمسية على المجال المغناطيسي.
سحب أيونوسفيرية نادرة تسمى طبقات E ظهرت أثناء العاصفة الشمسية. حقوق النشر: استوديو التصور العلمي التابع لوكالة ناسا ومركز ناسا درايف للعلوم للعواصف الفضائية

اكتشف علماء من جامعة كيوتو تأثيرًا مفاجئًا فوق سطح الأرض أثناء عاصفة جيومغناطيسية قوية في 11 مايو. وأبلغ الفريق عن سلوك غير عادي في جزء أقل شهرة من الغلاف الجوي يسمى طبقة E المتفرقة، والتي تقع على ارتفاع يتراوح بين 90 و120 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر.

في هذه المنطقة من الغلاف الأيوني توجد بقع غامضة من الجسيمات المعدنية المتأينة تسمى سحب E المتفرقة. تكون هذه السحب رقيقة، حيث يتراوح سمكها بين كيلومتر واحد إلى خمسة كيلومترات فقط، ولكنها كثيفة للغاية. تظهر فجأة، ثم تختفي بنفس السرعة. خلال مرحلة التعافي من العاصفة الشمسية، تكثفت هذه السحب بشكل كبير.

ووجد الباحثون أن الظاهرة تركزت فوق جنوب شرق آسيا وأستراليا وجنوب وشرق المحيط الهادئ. وما هو أكثر إثارة للاهتمام هو أنهم وجدوا أن هذه السحب تبدو وكأنها تتحرك عبر العالم، حيث ظهرت أولاً بالقرب من المناطق القطبية، ثم ظهرت تدريجياً عند خطوط العرض المنخفضة. يشير هذا النمط إلى موجة جوية كبيرة ناجمة عن العاصفة.

يظهر هذا التصور عاصفة جيومغناطيسية تلحق الضرر بالغلاف المغناطيسي للأرض. يحاكي نموذج MAGE الأحداث الحقيقية التي وقعت يومي 10 و11 مايو 2024.

  • المدارات باللون الأبيض: جميع الأقمار الصناعية التي دارت حول الأرض أثناء العاصفة.
  • المسارات باللون البرتقالي: المسارات المقترحة لستة مركبات فضائية تابعة لـ GDC.
  • الخطوط البرتقالية إلى الأرجوانية: خطوط المجال المغناطيسي حول الأرض.
  • المسارات الزرقاء: متتبعات سرعة الرياح الشمسية.
  • السحب باللون الأخضر: القوة الحالية للمجال الكهربائي.

حقوق النشر: استوديو التصور العلمي التابع لوكالة ناسا ومركز درايف العلمي التابع لوكالة ناسا للعواصف الفضائية

عند دراسة العاصفة الجيومغناطيسية التي حدثت في 11 مايو، ركّز العديد من الباحثين على ما يحدث في طبقة F من الغلاف الأيوني. تقع هذه الطبقة على ارتفاع يتراوح بين 150 و500 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر، وهي المكان الذي يحدث فيه معظم التأين، كما يوضح البروفيسور هويكسين ليو، المؤلف الرئيسي للدراسة. لم تُدرَس طبقة E المتفرقة بشكل كافٍ خلال العاصفة، إذ يبدو أنها لم تتأثر بالعواصف الشمسية. لكننا أردنا معرفة ما إذا كان لعاصفة جيومغناطيسية قوية كعاصفة 11 مايو تأثيرٌ على طبقة E. وقد وجدنا نتائج مثيرة للاهتمام.

وللتحقق من ذلك، جمع الفريق كمية كبيرة من البيانات. وقد استخدم الباحثون 37 رادارًا أرضيًا يسمى الأيونوسونات، إلى جانب القياسات التي تم الحصول عليها من شبكة الأقمار الصناعية Cosmic-2 التي تدور حول الأرض. وقد أعطاهم هذا المزيج واحدة من أكثر الخرائط العالمية تفصيلاً على الإطلاق للنشاط الشمسي المتقطع أثناء وبعد العاصفة الشمسية الكبرى.

ويتابع ليو قائلاً: "كانت هذه الكمية الكبيرة من البيانات ضرورية لاكتشاف البكتيريا المتفرقة الحالية وتتبع أصلها بمرور الوقت". في تحليلنا، وجدنا أن المناطق المتفرقة من E تشكلت بعد المرحلة الرئيسية للعاصفة الشمسية، في مرحلة نسميها مرحلة التعافي. كما رُصدت المناطق المتفرقة من E لأول مرة في مناطق خطوط العرض العليا، حول القطبين. ثم ظهرت تدريجيًا في خطوط العرض السفلى مع مرور الوقت. يشير هذا التقدم من خطوط العرض العليا إلى المنخفضة إلى أن المناطق المتفرقة من E ربما تكون ناجمة عن اضطراب الرياح المحايدة في المنطقة الشرقية.

إن فهم كيفية عمل طبقات E أمر ضروري بسبب قدرتها على تعطيل الاتصالات الراديوية على ترددات HF وVHF. ويأمل الباحثون أن تؤدي نتائجهم الجديدة إلى فهم أفضل لنشاط طبقات E وكيفية نشوء هذه الظواهر الفريدة في طبقة الأيونوسفير.

للمادة العلمية

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

تعليقات 2

  1. غير مفسر
    ما هو المعدن؟ من أين جاء؟ أم تشكَّل في الموقع؟ إذا كان الأمر كذلك، فمن ماذا؟ بما في ذلك ما هو غير معروف حاليًا. لنفترض أنه لا توجد إجابة لأي سؤال، ولكن على الأقل لماذا يعتقد العلماء بوجود معدن هناك؟

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismet لتصفية التعليقات غير المرغوب فيها. مزيد من التفاصيل حول كيفية معالجة المعلومات الواردة في ردك.