تحقیقات جدید تایید می‌کند که چگونه ذرات فضا می‌توانند به جو زمین فرستاده شوند تا شفق قطبی ایجاد کنند و قطعه گمشده‌ای را در نحوه ایجاد این پدیده طبیعی خیره‌کننده پر کنند. تری زاپراچ/ناسا، CC BY-SA

چرخه 2022 خورشیدی 25 به سبکی آغاز می شود. خورشید ما چرخه ای از فعالیت دارد و با فعال تر شدن آن، شفق شمالی (و جنوبی) بیشتر مشاهده خواهد شد. این چیزی است که در این زمستان اتفاق می افتد.

خورشید ما علاوه بر ساطع نور خورشید، جوی در حال انبساط دارد که از ذرات باردار و میدان های مغناطیسی تشکیل شده است. این باد خورشیدی با سرعت بالا بر روی زمین می وزد، اما زمین میدان مغناطیسی خاص خود را دارد (یک آهنربای میله ای بزرگ را تصور کنید که قطب های آن تقریباً با شمال و جنوب جغرافیایی همسو هستند) و این می تواند باد خورشیدی را منحرف کند. این مانع مغناطیسی در قطب های "آهنربای میله ای" ضعیف ترین است، به طوری که ما تمایل به دیدن نمایش های شفق در عرض های جغرافیایی بالا داریم. هر چه طوفان هوای فضایی بزرگتر باشد، ذرات باردار عمیق تری می توانند به میدان مغناطیسی زمین نفوذ کنند، به طوری که در طول رویدادهای شدید، شفق شمالی در عرض های جغرافیایی پایین تر دیده می شوند.

در سال 2022 ما شاهد برخی از نمایش‌های شفقی تماشایی، نمایش نور طبیعی در آسمان در مکان‌های بیشتری نسبت به حد معمول در سراسر بریتانیا بودیم. در دفتر Met انگلستان در حال ردیابی یک پرتاب جرم تاجی (انتشار ناگهانی ذرات باردار پرانرژی و میدان مغناطیسی) است که در 29 ژانویه خورشید را ترک کرد و در یک شب در اول فوریه به زمین رسید، بنابراین ممکن است در اوایل فوریه شاهد نمایش‌های شفق قطبی خوبی در شمال اسکاتلند باشیم.

نورهای شمالی نیز در زمستان امسال در شمال انگلستان مشاهده می شوند که نشانه ای از افزایش فعالیت خورشیدی است.

گرافیک اشتراک درونی

چرا اکنون این اتفاق می افتد؟

شعله های خورشیدی از سطح خورشید فوران می کنند و به سمت بیرون منبسط می شوند تخلیه توده تاجی که انرژی را هم در ذرات باردار و هم در میدان مغناطیسی خود حمل می کنند. اگر یک جهش جرم تاجی با زمین برخورد کند، با میدان مغناطیسی زمین برهمکنش می‌کند و یک طوفان ژئومغناطیسی ایجاد می‌کند.

زمین دارای میدان مغناطیسی تقریباً دوقطبی است که دم آن توسط باد خورشیدی کشیده شده است و قطب های آن نزدیک به قطب شمال و جنوب جغرافیایی هستند و در این عرض های جغرافیایی بالا است که ذرات باردار می توانند برای رسیدن به جو زمین حرکت کنند. به سادگی.

ذرات باردار به اتمسفر فوقانی (یونوسفر) برخورد می‌کنند و باعث درخشش آن می‌شوند و یک نمایشگر زیبا ایجاد می‌کنند. شفق قطبی یا شفق شمالی. اینها فقط نمایشگرهای زیبا نیستند، این رویدادهای شدید آب و هوایی فضایی می توانند بر طیف گسترده ای از سیستم ها، از منابع تغذیه، هوانوردی، ماهواره ها و ارتباطات رادیویی تأثیر بگذارند.

هوای فضایی

اینها می توانند جریانهای ناخواسته را در هر شبکه برق القا کنند و باعث آسیب و در موارد شدید قطع برق شوند. یونوسفر نیز مختل می شود و ارتباطات را تحت تأثیر قرار می دهد و در فضا بیشتر می شود، جایی که محیط ذرات باردار انرژی بیشتری می گیرد و می تواند به ماهواره ها آسیب برساند.

خورشید چرخه ای از فعالیت دارد، در سال های فعال، شعله های خورشیدی و پرتاب جرم تاجی مکرر است، در حالی که در سال های آرام، به ندرت رخ می دهد. چرخه های خورشیدی به طور متوسط ​​حدود 11 سال طول می کشند، اما در واقع هم از نظر مدت زمان و هم در سطح فعالیت متفاوت هستند. ردیابی سطح فعالیت خورشیدی با شمارش لکه های خورشیدی امکان پذیر است - لکه های تیره روی سطح خورشید که با وقوع احتمالی شراره های خورشیدی مرتبط است. چند سال گذشته دوره کم فعالیت بوده و حداقل خورشیدی - حداقل تعداد لکه های خورشیدی - در پایان سال 2019 مشاهده شده است.شفق شمالی2 2 4 ساعت خورشیدی چاپمن و همکاران، نامه های تحقیقاتی ژئوفیزیک (2020), نویسنده ارائه

ما اکنون در مرحله افزایشی چرخه جدید فعالیت خورشیدی هستیم زیرا تعداد لکه های خورشیدی که هر روز مشاهده می شوند به طور پیوسته در حال افزایش است. ما همچنین می‌توانیم شاهد افزایش فعالیت شعله‌های خورشیدی باشیم. سه دسته از شراره های خورشیدی وجود دارد که با انتشار اشعه ایکس آنها اندازه گیری می شود: شراره های کلاس X بزرگ هستند؛ آنها رویدادهای مهمی هستند که می توانند باعث شوند خاموشی رادیو در مقیاس قاره ای و قطعی برق در سطح شهر. فلرهای کلاس M در اندازه متوسط ​​هستند. آنها می توانند خاموشی های کوتاه رادیویی را ایجاد کنند که بر مناطق قطبی زمین تأثیر می گذارد. شراره های کلاس C کوچک هستند و عواقب قابل توجه کمی در اینجا روی زمین دارند.

در 9 اکتبر، یک شراره خورشیدی کلاس M فوران کرد و یک پرتاب جرم تاجی را ارسال کرد که در 12 اکتبر به زمین برخورد کرد و یک طوفان ژئومغناطیسی متوسط ​​را ایجاد کرد. بر نوامبر 3 و 4ما شاهد شدیدترین طوفان ژئومغناطیسی بودیم که از سپتامبر 2017 به زمین رسید.

از آنجایی که هر چرخه خورشیدی هم از نظر مدت زمان و هم در سطح فعالیت منحصر به فرد است، پیش بینی اینکه فاز بعدی چرخه جدید خورشیدی چقدر فعال خواهد بود دشوار است. تحقیقات اخیر این چرخه نامنظم را در زمان مشخص کرده است یک ساعت چرخه خورشیدی یکنواخت، در نمودار بالا نشان داده شده است.

ما می توانیم از ساعت خورشیدی بخوانیم تا ببینیم در کجا (یا چه زمانی) در چرخه خورشیدی هستیم و همچنین به گردشگران کمک کنیم. برنامه ریزی تعطیلات نوردیک آنها برای دیدن شفق‌های شمالی، این گرافیک همچنین می‌تواند به اپراتورهای شبکه برق که نیاز به برنامه‌ریزی تعمیرات حیاتی در دوره‌های آب و هوای فضایی آرام دارند، کمک کند.گفتگو

درباره نویسنده

ساندرا سی چپمنمدیر مرکز فیوژن، فضا و اخترفیزیک، دانشگاه وارویک

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های محیط زیست از لیست پرفروش ترین های آمازون

"بهار خاموش"

توسط راشل کارسون

این کتاب کلاسیک نقطه عطفی در تاریخ محیط زیست است و توجه را به اثرات مضر آفت کش ها و تأثیر آنها بر جهان طبیعی جلب می کند. کار کارسون به الهام بخشیدن به جنبش مدرن زیست محیطی کمک کرد و امروزه همچنان مرتبط است، زیرا ما همچنان با چالش های بهداشت محیط دست و پنجه نرم می کنیم.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

"زمین غیر قابل سکونت: زندگی پس از گرم شدن"

توسط دیوید والاس ولز

در این کتاب، دیوید والاس ولز هشداری جدی در مورد اثرات مخرب تغییرات آب و هوایی و نیاز فوری برای رسیدگی به این بحران جهانی ارائه می دهد. این کتاب از تحقیقات علمی و نمونه‌های دنیای واقعی استفاده می‌کند تا در صورت شکست در اقدامی، نگاهی هشیارانه به آینده‌ای ارائه دهد که با آن روبرو هستیم.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

"زندگی پنهان درختان: چه احساسی دارند، چگونه با هم ارتباط برقرار می کنند؟ اکتشافاتی از یک دنیای مخفی"

توسط پیتر وولبن

پیتر وولبن در این کتاب به بررسی دنیای شگفت انگیز درختان و نقش آنها در اکوسیستم می پردازد. این کتاب از تحقیقات علمی و تجربیات خود Wohlleben به عنوان یک جنگلبان استفاده می کند تا بینش هایی را در مورد روش های پیچیده تعامل درختان با یکدیگر و جهان طبیعی ارائه دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

"خانه ما در آتش است: صحنه های یک خانواده و یک سیاره در بحران"

توسط گرتا تونبرگ، سوانته تونبرگ و مالنا ارنمن

در این کتاب، گرتا تونبرگ، فعال آب و هوا و خانواده اش گزارشی شخصی از سفر خود برای افزایش آگاهی در مورد نیاز فوری برای رسیدگی به تغییرات آب و هوا ارائه می دهند. این کتاب گزارشی قدرتمند و تکان دهنده از چالش های پیش روی ما و نیاز به اقدام ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

ششمین انقراض: یک تاریخ غیر طبیعی

توسط الیزابت کلبرت

در این کتاب، الیزابت کولبرت به بررسی انقراض دسته جمعی مداوم گونه های ناشی از فعالیت های انسانی، با تکیه بر تحقیقات علمی و نمونه های دنیای واقعی می پردازد تا نگاهی هشیارانه به تأثیر فعالیت انسان بر جهان طبیعی ارائه دهد. این کتاب فراخوانی قانع کننده برای اقدام برای محافظت از تنوع حیات روی زمین ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید