د.فوزي يونس: حقيقة العواصف الشمسية التي تضرب الكرة الأرضية

ضربت الأرض مؤخرًا أقوى عاصفة شمسية منذ أكثر من 20 عامًا.

العواصف الشمسية هي انفجارات ضخمة من النشاط الكهربائي على سطح الشمس، وتُعرف أيضًا بالشمسية المتفجرة أو التوهجات الشمسية.

تحدث هذه العواصف عندما تخرج مواد مشحونة من الشمس إلى الفضاء، مما يمكن أن يؤثر على المجال المغناطيسي للأرض.

هذه التأثيرات يمكن أن تسبب اضطرابات في الشبكات الكهربائية والاتصالات وتؤدي إلى ظواهر ضوئية رائعة مثل الأضواء الشمالية والجنوبية.

العواصف الشمسية

تاريخ العواصف الشمسية:

1. عصور مبكرة: كانت العواصف الشمسية موضوعًا للبحث والدراسة منذ قرون، لكن فهمها كان محدودًا.

قد تسجل النصوص القديمة أحداثًا غير عادية في السماء، ولكنها كانت تُفَسَّر غالبًا بالأساطير.

2. القرن الـ19: في منتصف القرن التاسع عشر، بدأ العلماء بفهم العلاقة بين النشاط الشمسي والأحداث الأرضية.

في عام 1859 شهد العالم واحدة من أعظم العواصف الشمسية المعروفة، والمعروفة بحدث كارينغتون (Carnegie).

وقد أدى هذا الحدث إلى أضواء شمالية ساطعة حول العالم وسبب تعطيلًا واسعًا في شبكات التلغراف.

3. القرن الـ20 والـ21: مع تقدم التكنولوجيا أصبح بالإمكان قياس النشاط الشمسي بدقة أكبر. في السنوات الأخيرة، طُوِّرَت أدوات وأقمار صناعية لرصد الشمس وتوقع العواصف الشمسية.

التطورات التكنولوجية أدت إلى تحسين فهمنا لكيفية تأثير هذه العواصف على الأنظمة الإلكترونية والتقنية على الأرض.

باختصار العواصف الشمسية هي جزء طبيعي من النشاط الشمسي، وقد تطورت دراستها من ملاحظات تاريخية إلى مراقبة علمية متقدمة.

تسببت العاصفة في ظهور بعض العروض الضوئية الملونة في بعض أجزاء العالم ولكن لم يتم الإبلاغ عن أي أضرار جسيمة.

يمكن أن تلحق العواصف الشمسية الضرر بتشغيل بعض المعدات على الأرض التي تستخدم الموجات الراديوية.

ويشمل ذلك خدمات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والأنظمة الكهربائية والأقمار الصناعية.

ومؤخرا أصدرت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأمريكية (NOAA) تحذيرات بشأن العاصفة قبل وصولها إلى الأرض في 10 مايو.

وفي بيان لها قالت NOAA إنها لاحظت نشاطًا كثيفًا للعاصفة الشمسية في الأيام السابقة. بناءً على النشاط، أصدرت الوكالة تحذيرًا من عاصفة جيومغناطيسية.

هذا ويمكن أن تنطوي العواصف الشمسية على عمليتين مختلفتين.

تسمى إحداهما الوهج الشمسي، بينما تسمى الأخرى القذف الكتلي الإكليلي (CME) وكلاهما ينطوي على إطلاقات ضخمة من الشمس لطاقة المجال المغناطيسي ومادة تسمى البلازما.

تشرح وكالة الفضاء الأمريكية ناسا أن البلازما هي شكل من أشكال المادة تتكون من جزيئات متأينة.

وهذا يعني أن الجسيمات استوعبت قدرًا كبيرًا من الطاقة مما تسبب في انفصال الإلكترونات عن ذراتها.

تنتقل التوهجات الشمسية بسرعة الضوء في جميع الاتجاهات. ويمكن أن تصل إلى الأرض في حوالي ثماني دقائق.

لكن الكتل الإكليلية الكتلية تسافر بشكل أبطأ بكثير.

وتصل إلى الأرض في غضون يوم إلى ثلاثة أيام. وقالت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي إن “حدثًا قويًا للتوهج الشمسي” أدى إلى ضرب أحدث الكتل الإكليلية الكتلية للأرض.

واشارت وكالة ناسا إن مراصدها ترى التوهجات الشمسية على أنها ومضات من الضوء على الشمس في حين تُرى الكتل الإكليلية الكتلية على أنها انفجارات كبيرة تنتشر في الفضاء. وتفحص الوكالة البيانات من مسبار باركر الشمسي الخاص بها حول البلازما المتدفقة من هالة الشمس.

ولأن أحدث انفجارات الكتل الإكليلية الكتلية كانت موجهة نحو الأرض فقد تسببت في عواصف مغناطيسية أرضية.

وأصدر مركز التنبؤ بالطقس الفضائي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي تحذيرًا واصفًا نشاط العاصفة بأنه “حدث غير عادي وربما تاريخي”.

وأشارت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي إلى أن مثل هذه العواصف يمكن أن تسبب مشاكل لبعض أنظمة الاتصالات.

وأبلغت الوكالة مشغلي الطاقة الرئيسيين ومسؤولي وكالة ناسا بنشاط العاصفة. كما يمكن أن تتأثر شبكة الطاقة الكهربائية أو تتعطل، جنبًا إلى جنب مع عمليات الراديو والأقمار الصناعية والمركبات الفضائية.

هذا وتسببت العاصفة في ظهور بعض العروض الضوئية الملونة في بعض أجزاء العالم، ولكن لم يتم الإبلاغ عن أضرار جسيمة.

يمكن أن تلحق العواصف الشمسية الضرر بتشغيل بعض المعدات على الأرض التي تستخدم الموجات الراديوية.

ويشمل ذلك خدمات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والأنظمة الكهربائية والأقمار الصناعية.

كما أصدرت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأمريكية (NOAA) تحذيرات بشأن العاصفة قبل وصولها إلى الأرض في 10 مايو.

وفي بيان لها، قالت NOAA إنها لاحظت نشاطًا كثيفًا للعاصفة الشمسية في الأيام السابقة. بناءً على النشاط، أصدرت الوكالة تحذيرًا من العاصفة الجيومغناطيسية.

ويمكن أن تنطوي العواصف الشمسية على عمليتين مختلفتين. تسمى إحداهما الوهج الشمسي، بينما تسمى الأخرى القذف الكتلي الإكليلي (CME).

تنطوي كلتا العمليتين على إطلاقات ضخمة من طاقة المجال المغناطيسي ومادة تسمى البلازما من الشمس. تشرح وكالة الفضاء الأمريكية ناسا أن البلازما هي شكل من أشكال المادة تتكون من جزيئات متأينة.

وهذا يعني أن الجسيمات استوعبت الكثير من الطاقة مما يتسبب في انفصال الإلكترونات عن ذراتها.

تقف شواهد القبور القديمة أمام الأضواء الشمالية في مقبرة في وقت مبكر من يوم السبت 11 مايو 2024 بالقرب من سكيدمور ميسوري. (AP Photo/Charlie Riedel)

هذا وتنتقل التوهجات الشمسية بسرعة الضوء في جميع الاتجاهات. ويمكنها الوصول إلى الأرض في حوالي ثماني دقائق.

لكن الانبعاثات الكتلية الإكليلية تنتقل بسرعة أبطأ بكثير. وتصل إلى الأرض في غضون يوم إلى ثلاثة أيام.

وقالت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي إن “حدثًا قويًا للتوهج الشمسي” أدى إلى ضرب أحدث الانبعاثات الكتلية الإكليلية للأرض.

كما أوضحت وكالة ناسا إن مراصدها ترى التوهجات الشمسية على أنها ومضات من الضوء على الشمس في حين تُرى الانبعاثات الكتلية الإكليلية على أنها انفجارات كبيرة تنتشر في الفضاء.

وتفحص الوكالة البيانات من مسبار باركر الشمسي الخاص بها حول البلازما المتدفقة من هالة الشمس.

فنظرًا لأن أحدث انفجارات الانبعاثات الكتلية الإكليلية كانت موجهة نحو الأرض فقد تسببت في عواصف جيومغناطيسية.

وأصدر مركز التنبؤ بالطقس الفضائي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي تحذيرًا، واصفًا نشاط العاصفة بأنه “حدث غير عادي وربما تاريخي”.

وأشارت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي إلى أن مثل هذه العواصف يمكن أن تسبب مشاكل لبعض أنظمة الاتصالات.

وأبلغت الوكالة مشغلي الطاقة الرئيسيين ومسؤولي وكالة ناسا عن نشاط العاصفة.

كما يمكن أن تتأثر شبكة الطاقة الكهربائية أو تتعطل، إلى جانب عمليات الراديو والأقمار الصناعية والمركبات الفضائية.

أضاءت الأضواء الشمالية فوق بورتسموث نيو هامبشاير الجمعة 10 مايو 2024 الماضي (AP Photo/Caleb Jones)

كما أشارت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي إلى أن العواصف الجيومغناطيسية الشديدة يمكن أن تنتج أيضًا عروضًا ضوئية ملونة مكثفة أو عروضًا في السماء.

تُعرف هذه العروض أيضًا باسم الشفق القطبي.

هذا ويمكن رؤية العروض الملونة بين عشية وضحاها في أجزاء مختلفة من العالم.

وذكرت وكالة رويترز للأنباء أن عدة مناطق في أمريكا اللاتينية تشهد شفقًا قطبيًا بعد نشاط العاصفة الشمسية.

وفي مدينة مكسيكالي الصحراوية بالمكسيك يمكن رؤية الضوء الوردي والأرجواني يضيء سماء الليل يومي الجمعة والسبت الماضيين.

وفي تشيلي ذكرت رويترز أن وسائل الإعلام المحلية ومستخدمي وسائل التواصل الاجتماعي شاركوا صورًا للسماء في مدينة بونتا أريناس حيث اكتسبت الأضواء درجات اللون الأحمر والأرجواني.

كما أفادت وسائل إعلام محلية في الأرجنتين بظهور عروض مماثلة في مدينة أوشوايا في باتاغونيا.

كما ذكرت وكالة الأنباء الفرنسية أن خدمات وسائل التواصل الاجتماعي امتلأت بأشخاص ينشرون صورًا للشفق القطبي من مناطق بما في ذلك شمال أوروبا وأستراليا.

وقال إيان مانسفيلد الذي يعيش في هيرتفورد ببريطانيا لوكالة فرانس برس: “لقد أيقظنا الأطفال للتو لمشاهدة الشفق القطبي في الحديقة الخلفية! يمكن رؤيته بوضوح بالعين المجردة”.

كما قارن أشخاص آخرون العروض اللونية المكثفة بالأضواء الشمالية.

وتُسمى أحيانًا أيضًا الشفق القطبي والأضواء الشمالية عبارة عن عروض ضوئية ملونة طبيعية تظهر أحيانًا في سماء الليل في أقصى الأجزاء الشمالية من العالم.

هذا وقد تمكن الأشخاص في الولايات المتحدة أيضًا من رؤية الشفق القطبي الملون بما في ذلك أجزاء من الساحل الغربي وجنوبًا حتى ألاباما.

العواصف الشمسية

كيفية الحماية من العواصف الشمسية؟

حماية أنفسنا من العواصف الشمسية يمكن أن تكون آلية معقدة ولكن هناك استراتيجيات يمكن اتباعها لتقليل المخاطر والتأثيرات:

1. الحماية الإلكترونية:

– حماية الأنظمة الكهربائية: عن طريق استخدام الحماية من زيادة التيار والمعدات المحصنة يمكن أن يساعد في تقليل تأثير العواصف الشمسية على الشبكات الكهربائية.

– الاحتياطيات: التأكد من وجود نسخ احتياطية من البيانات الهامة، حيث يمكن أن تؤدي العواصف الشمسية إلى تعطيل الأنظمة الإلكترونية.

2. التحضير للأفراد:

– الابتعاد عن الأجهزة الإلكترونية: خلال حدوث عاصفة شمسية قوية يُنصح بتجنب استخدام الأجهزة الإلكترونية غير الضرورية.

– التجهيز للطوارئ: الاحتفاظ ببطاريات احتياطية وأدوات طوارئ في حال حدوث انقطاع في الطاقة.

3. الحماية من الإشعاع:

– البقاء داخل المباني: الإشعاع من العواصف الشمسية لا يؤثر بشكل كبير على الأفراد إذا كانوا داخل المباني، حيث يتم تقليل التأثير بواسطة الجدران والسقف.

4. تحديث الأنظمة:

– الأنظمة القائمة على الفضاء: تتبع أنظمة الأرصاد الجوية الفضائية والمراكز التي توفر تحذيرات مسبقة عن العواصف الشمسية.

5. الاستعدادات المؤسسية:

– التحضير للمؤسسات: تأكد من أن الشركات والمؤسسات الحيوية لديها خطط طوارئ تتعلق بالعواصف الشمسية، لضمان استمرارية العمل وتقليل الأضرار.

وفي النهاية فإن الوعي والاحتياطات الجيدة يمكن أن تساعد في تقليل التأثيرات السلبية للعواصف الشمسية على الحياة اليومية والبنية التحتية.

وذلك لأن العواصف الشمسية قد تلحق الضرر بتشغيل بعض المعدات على الأرض التي تستخدم الموجات الراديوية. ويشمل ذلك خدمات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والأنظمة الكهربائية والأقمار الصناعية.

والعاصفة الشمسية الأكثر شدة في التاريخ قد سجلت في عام 1859 وأنتجت بشكل أساسي الشفق القطبي في أمريكا الوسطى.

كما أنه في عام 2003 قد تسببت عاصفة جيومغناطيسية شديدة في قطع التيار الكهربائي في السويد وإتلاف محولات الطاقة في جنوب إفريقيا.

ويزداد النشاط مع تعرض الشمس لتغيرات في المجال المغناطيسي تؤثر على مناطقها القطبية.

وقد أصدرت وكالة ناسا وخبراء الطقس تحذيرًا بشأن عاصفة شمسية قادمة من المتوقع أن تضرب الأرض في 30 نوفمبر.

هذا ومن المتوقع أن تؤدي هذه العاصفة الصغيرة نسبيًا إلى تعطيل إشارات الراديو ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

كما يراقب خبراء وكالة ناسا باستمرار الأنشطة الفضائية وخاصة العواصف الشمسية وهي ظواهر قوية معروفة بالتسبب في انقطاع الاتصالات.

هذا وتشير أحدث النتائج التي توصلوا إليها إلى أن عاصفة شمسية، وتحديدًا القذف الكتلي الإكليلي (CME)، من المقرر أن تحدث في 30 نوفمبر.

تتكون القذف الكتلي الإكليلي من موجات تُطرد من الشمس تحمل أيونات مشحونة للغاية قادرة على إتلاف الأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات على الأرض.