فعالیت خورشید زودتر از حد انتظار به اوج خود می رسد
فعالیت خورشید زودتر از حد انتظار به اوج خود می رسد
CNN
شنبه، 15 ژوئیه 2023، ساعت 4:53 بعد از ظهر GMT + 3:30· 9 دقیقه خواندن
یادداشت سردبیر: برای خبرنامه علمی CNN's Wonder Theory ثبت نام کنید. با اخبار مربوط به اکتشافات جذاب، پیشرفت های علمی و موارد دیگر، جهان را کاوش کنید.
همانطور که خورشید به اوج چرخه خورشیدی فعلی خود نزدیک می شود، ستاره ما به طور فزاینده ای فعال می شود . و به گفته دانشمندان، این اوج ممکن است زودتر از آنچه پیش بینی می شد رخ دهد.
هر 11 سال یا بیشتر، خورشید دورههایی از فعالیت کم و زیاد خورشیدی را تجربه میکند که با میزان لکههای خورشیدی روی سطح آن مرتبط است . این مناطق تاریک، که برخی از آنها می توانند به اندازه زمین یا بزرگتر برسند ، توسط میدان های مغناطیسی قوی و دائما در حال تغییر خورشید هدایت می شوند.
در طول یک چرخه خورشیدی، خورشید از یک دوره آرام به یک دوره شدید و فعال تبدیل می شود. در طول اوج فعالیت، که حداکثر خورشیدی نامیده می شود، قطب های مغناطیسی خورشید به چرخش در می آیند. سپس، خورشید در طول حداقل خورشیدی دوباره آرام خواهد شد.
در ابتدا، پیشبینی میشد که اوج فعالیت در جولای 2025 آغاز شود. اکنون، کارشناسان معتقدند که اوج چرخهای به احتمال زیاد در اواسط تا اواخر سال 2024 اتفاق میافتد.
افزایش فعالیت خورشیدی
چرخه خورشیدی کنونی که به عنوان چرخه خورشیدی 25 شناخته می شود ، بیش از حد انتظار پر از فعالیت بوده است. دانشمندان مرکز پیشبینی هوای فضایی سازمان ملی اقیانوسی و جوی در بولدر، کلرادو، تعداد لکههای خورشیدی بیشتری را نسبت به لکههای شمارش شده در اوج چرخه قبلی ردیابی کردهاند.
مارک میش، دانشمند پژوهشی در مرکز پیشبینی آب و هوای فضایی، میگوید: «هیچ دو چرخه خورشیدی یکسان نیستند. این حداکثر خورشیدی معادل آب و هوای فضایی فصل طوفان است. این زمانی است که ما بزرگترین طوفان ها را می بینیم. اما برخلاف فصل طوفان که چند ماه طول می کشد، حداکثر خورشیدی چند سال طول می کشد.
این افزایش فعالیت همچنین شامل شعله های قوی خورشیدی و پرتاب جرم تاجی یا ابرهای بزرگ گاز یونیزه به نام پلاسما و میدان های مغناطیسی است که از جو بیرونی خورشید فوران می کنند. طوفان های خورشیدی تولید شده توسط خورشید می توانند بر شبکه های برق، GPS و هوانوردی و ماهواره ها در مدار پایین زمین تأثیر بگذارند. این رویدادها همچنین باعث خاموشی رادیو و حتی خطراتی برای مأموریتهای فضایی خدمه میشوند.
خورشید در 2 اکتبر 2022 یک شراره خورشیدی X1 را منتشر کرد که توسط رصدخانه دینامیک خورشیدی ناسا ضبط شد. رویدادهای کلاس X شدیدترین شعلهها هستند و میتوانند بر سیستمهای ارتباطی روی زمین تأثیر بگذارند. - NASA/SDO
یک مثال معروف زمانی اتفاق افتاد که در 29 ژانویه 2022 مجموعه ای از پرتاب های جرم تاج از خورشید فوران کردند و باعث گرم شدن و انبساط جو بیرونی زمین شدند. این گسترش باعث شد38 ماهواره از 49 ماهواره استارلینک که توسط اسپیس ایکس به فضا پرتاب شد تا بسوزند.
اما افزایش فعالیت غیرعادی نیست و تنها با نزدیک شدن به حداکثر خورشیدی ادامه خواهد داشت.
دکتر الکس یانگ، معاون مدیر علوم در بخش علوم هلیوفیزیک ناسا در مرکز پرواز فضایی گدارد در گرینبلت، مریلند، گفت: «این کاملاً طبیعی است. «آنچه که ما می بینیم به طور کلی کاملاً مورد انتظار است. با نزدیکتر شدن به حداکثر خورشیدی، لکههای خورشیدی بیشتری را میبینید که به صورت تودهای ظاهر میشوند. این تودهها گاهی بزرگتر میشوند و بیشتر دوام میآورند.»
با نزدیک شدن به حداکثر خورشیدی، توده های لکه های خورشیدی با فرکانس فزاینده ای تشکیل می شوند که منجر به افزایش فعالیت می شود.
این تصویر رها شدن یک جهش توده تاجی را نشان می دهد. پدیده خورشیدی تولید شده به صورت مغناطیسی می تواند میلیاردها تن پلاسما را به فضا بفرستد که می تواند بین یک تا سه روز به زمین برسد و بر سیستم های الکترونیکی هم در ماهواره ها و هم در زمین تأثیر بگذارد. - ناسا
میش گفت: «با وابستگی بیشتر به فناوری، شبکههای برق، ماهوارهها، هواپیماها و GPS، تأثیرات آب و هوای فضا افزایش مییابد زیرا این نوع سیستمها تحت تأثیر طوفانهای خورشیدی قرار میگیرند.» اگرچه این چرخه خاص از نظر خورشید چیز قابل توجهی نیست، اما از دیدگاه ما است.
پیش بینی اینکه خورشید چه خواهد کرد
راپیش بینی های جدید برای حداکثر خورشیدیتوسط اسکات مک اینتاش، معاون مرکز ملی تحقیقات جوی، و رابرت لیمون، دانشمند پژوهشی وابسته در موسسه هلیوفیزیک سیاره ای گدارد، همراه با همکارانشان رهبری می شدند. این موسسه با همکاری دانشگاه مریلند، شهرستان بالتیمور، دانشگاه مریلند، کالج پارک و دانشگاه آمریکایی با ناسا است.
به جای ردیابی لکه های خورشیدی، محققان بر آنچه که آنها می نامند تمرکز کردند.نابودگرنقطه ای که فعالیت یک چرخه خورشیدی از سطح خورشید ناپدید می شود و به دنبال آن افزایش شدید فعالیت خورشیدی در چرخه جدید.
لکه های خورشیدی به عنوان سنگ اصلی پیش بینی چرخه خورشیدی در نظر گرفته می شوند، اما لیمون گفت که او و همکارانش معتقدند کهردیابی فعالیت مغناطیسیکه منجر به لکه های خورشیدی می شود، می تواند پیش بینی های دقیق تری را ارائه دهد.
پس از رسیدن به حداکثر خورشیدی، فعالیت می تواند برای سال ها ادامه یابد.
لیمون گفت در واقع، تعداد شعله های خورشیدی پس از حداکثر به اوج خود می رسد. این افزایش در فاز افزایشی چرخه های خورشیدی زوج و در طول فاز کاهشی چرخه های فرد رخ می دهد.
دانشمندان از مدلهای کامپیوتری و دادههای رصدخانه دینامیک خورشیدی ناسا برای ایجاد نمایی از میدان مغناطیسی پیچیده خورشید در 10 آگوست 2018 استفاده کردند. - ناسا/GSFC/رصدخانه دینامیک خورشیدی
او گفت: «اوج پیامد پس از حداکثر چند سال است، بنابراین بزرگترین تأثیرات در اینجا روی زمین پس از حداکثر رخ خواهد داد». در آن زمان است که انتظار دارید بزرگترین آتش بازی را ببینید. حتی اگر لکه های خورشیدی کمتری وجود داشته باشد، بازده بیشتری دارند.»
میش گفت، در حالی که معمولاً حدود چهار سال طول می کشد تا از حداقل خورشیدی به حداکثر خورشیدی تبدیل شود، اما اوج ساده ای برای حداکثر وجود ندارد زیرا خورشید بسیار متغیر است.
یانگ گفت: گاهی اوقات دو اوج در برخی از چرخه های خورشیدی رخ می دهد که نیمکره شمالی و جنوبی خورشید هماهنگ نیستند. این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که تعداد لکه های خورشیدی در یک نیمکره در زمان متفاوتی نسبت به نیمکره دیگر به اوج خود می رسد و باعث افزایش حداکثری می شود.
میش گفت که حداکثر خورشیدی می تواند حدود دو سال قبل از خاموش شدن چیزها دوام بیاورد، به این معنی که احتمال طوفان های خورشیدی می تواند برای مدت طولانی تر از اوج واقعی باقی بماند.
شفق شمالی و جنوبی
با این حال، یک عارضه جانبی مثبتتر افزایش فعالیت خورشیدی، شفقهای قطبی است که در اطراف قطبهای زمین میرقصند، که به نامهای شفق شمالی یا شفق قطبی، و شفقهای جنوبی یا شفق قطبی شناخته میشوند.
زمانی که ذرات پرانرژی حاصل از پرتاب جرم تاجی به میدان مغناطیسی زمین میرسند، با گازهای موجود در اتمسفر تعامل میکنند تا نورهای رنگی متفاوتی در آسمان ایجاد کنند.
یک لکه غول پیکر خورشیدی به اندازه 80000 مایل (128748 کیلومتر) در 23 اکتبر 2014 بر روی خورشید ظاهر شد. - NASA/SDO
طوفان های ژئومغناطیسی رانده شده توسط خورشید در ماه های فوریه و آوریل باعث شدشفق های قطبی در مکان هایی که به ندرت دیده می شوند قابل مشاهده باشند، از جمله تا جنوب نیومکزیکو، میسوری، کارولینای شمالی و کالیفرنیا در ایالات متحده، وجنوب شرقی انگلستان و سایر نقاط بریتانیا.
یانگ گفت، بسته به مکان، شفقهای قطبی ممکن است همیشه در بالای سرشان قابل مشاهده نباشند، اما ممکن است باعث ایجاد یک نمایش رنگارنگ در افق نیز شوند.
یانگ گفت، برای کسانی که علاقه مند به دیدن شفق های قطبی شدیدتر در آینده هستند، ممکن است ارزش سفر به آلاسکا، کانادا، ایسلند، نروژ، اسکاندیناوی یا شبه جزیره فوقانی میشیگان را داشته باشد.
او گفت: "با دیدن شفق قطبی، آنها یکی از شگفت انگیزترین چیزهایی هستند که من تا به حال تجربه کرده ام."
ردیابی طوفان های خورشیدی
میش گفت، در حالی که محتمل ترین زمان وقوع طوفان های خورشیدی در حداکثر زمان است، اما میش می تواند در هر زمانی از چرخه رخ دهد.
تیمهای مرکز پیشبینی آبوهوای فضایی از دادههای رصدخانههای زمینی و فضایی، نقشههای مغناطیسی سطح خورشید و مشاهدات فرابنفش جو بیرونی خورشید استفاده میکنند تا مشخص کنند که خورشید چه زمانی بیشتر احتمال دارد که شعلههای خورشیدی، پرتابهای جرم تاجی و تاج را بفرستد. دیگر آب و هوای فضایی که می تواند بر روی زمین تأثیر بگذارد.
بیل مورتاگ، هماهنگکننده برنامه مرکز، گفت که این مرکز در اسرع وقت پیشبینیها، تماشا، هشدارها و هشدارها را برای افرادی که تحت تأثیر آب و هوای فضا قرار میگیرند، ارائه میکند.
شراره های خورشیدی می توانند ارتباطات و GPS را تقریباً بلافاصله تحت تأثیر قرار دهند زیرا یونوسفر زمین یا بخشی از جو فوقانی را مختل می کنند.
ذرات پرانرژی رها شده توسط خورشید نیز میتوانند وسایل الکترونیکی فضاپیما را مختل کنند و بدون محافظت مناسب در عرض 20 دقیقه تا چند ساعت بر فضانوردان تأثیر بگذارند.
موادی که در طول پرتاب تودههای تاجی با سرعت از خورشید دور میشوند میتوانند بین 30 تا 72 ساعت پس از آن به زمین برسند و باعث ایجاد طوفانهای ژئومغناطیسی شوند که بر ماهوارهها تأثیر میگذارند و جریانهای الکتریکی در اتمسفر بالایی ایجاد میکنند که در زمین حرکت میکنند و میتوانند بر انرژی الکتریکی تأثیر بگذارند. شبکه ها
طبق گفتهها، مناطق درست در شرق کوههای آپالاچی، در غرب میانهی بالا و در شمال غربی اقیانوس آرام بیشتر مستعد اختلال در شبکه برق هستند، زیرا زمین بر اساس ترکیب آن جریان متفاوتی را در آن مناطق هدایت میکند.تحقیقات سازمان زمین شناسی ایالات متحده.
این طوفان ها همچنین بر الگوهای پرواز خطوط هوایی تجاری تأثیر می گذارد که به آنها دستور داده می شود در طول طوفان های ژئومغناطیسی به دلیل از دست دادن قابلیت های ارتباطی یا ناوبری از قطب های زمین دور بمانند.
یک شعله خورشیدی با اندازه متوسط و یک پرتاب جرم تاجی از یک منطقه فعال بزرگ در 14 ژوئیه 2017 فوران کرد. سیم پیچ ها ذراتی هستند که در امتداد خطوط میدان مغناطیسی به شکل مارپیچ در حال حرکت هستند که پس از اختلال انفجار در حال سازماندهی مجدد بودند. تصاویر در طول موج نور شدید UV گرفته شده است. - ناسا/GSFC/رصدخانه دینامیک خورشیدیبیشتر
پیشبینی اینکه طوفان خورشیدی بزرگ بعدی چه زمانی روی زمین تأثیر خواهد گذاشت دشوار است. طوفانهای شدید قبلاً رخ دادهاند، مانند طوفانهایی که طوفانها را نابود کرده استشبکه برق در کبکدر سال 1989 ورویداد کارینگتون در سال 1859.
طوفان دومی همچنان شدیدترین طوفان ژئومغناطیسی است که تاکنون ثبت شده است و باعث جرقه زدن و آتش گرفتن ایستگاه های تلگراف می شود.
اگر چنین رویدادی امروز رخ دهد، می تواند تریلیون ها دلار خسارت وارد کند و برخی از شبکه های برق را برای مدت قابل توجهی از بین ببرد.
مرتق گفت: «ما نمی دانیم رویداد بزرگ بعدی چه زمانی رخ خواهد داد. این ممکن است چند هفته بعد یا 50 سال آینده اتفاق بیفتد.
کشف اسرار باقی مانده از خورشید از طریق ماموریت هایی مانندکاوشگر خورشیدی پارکر ناسا و مدارگرد خورشیدی آژانس فضایی اروپامی تواند پیش بینی ها را بهبود بخشد. و دانشمندان فرصتی برای مطالعه خورشید در طول دوره خواهند داشتخورشید گرفتگی کامل در 8 آوریل 2024.
خورشید و اسرار آن هزاران سال است که بشر را مجذوب خود کرده است. خورشید منظومه شمسی ما را لنگر می اندازد و گرما و نور مورد نیاز حیات را برای زنده ماندن فراهم می کند، با این حال سؤالات زیادی در مورد فضای داخلی آن وجود دارد، که فعالیت مغناطیسی آن را هدایت می کند.
میش گفت: «از یک طرف، زندگی روزمره ما را تحت تأثیر قرار می دهد. ما از ابتدا جوامع خود را بر اساس فصول خورشید سازماندهی کرده ایم. اما در عین حال، دریچه ای به کیهان است.»
برای اخبار و خبرنامه های CNN بیشتر یک حساب کاربری درCNN.com
منبع
https://news.yahoo.com/sun-activity-peaking-sooner-expected-171847295.html