الــكـَــــــونْ
أسـرار الشمــس
الشمس .. القوة العظمى في مجموعتنا الشمسية
فرن حراري متفجر يسبب اندلاع انفجارات ضخمة
يمكن لانفجاراتها أن تكون بحجم جبل إيفرست
تندفع خارجة من الشمس الى الفضاء
من على بعد 93 مليون ميل يبدو الأمر وكأننا في مأمن من قوة الشمس
لكن .. هل نحن كذلك فعلاً ؟
يجب أن نهتم بالأمر خصوصاً في عصرنا الحالي بما يجرى داخل الشمس
فى المركز حيث تدور الشمس حول نفسها .. تلك منطقة قاتلة
يتوقع بعض الخبراء أن تكون أكثر الإنفجارات عنفاً ونشاطاً
فى العصر الحديث
هذا هو الوقت الأكثر أهمية وإلحاحاً لفهم أسرار الشمس
هناك مليارات النجوم في الكون
لكن نجم واحد فقط هو من يسيطر على محيطنا الكوني
الشمس
إنها دائرة جهنمية معظمها من الهيدروجين والهيليوم
مُحَمَّصَة في البلازما التي تحترق في الملايين من الدرجات
ترجمة : م / رامــى أحمد
وسطحها يَعُجّ بانفجارات عنيفة
مرسلة عواصف إشعاع قاتلة لملايين الأميال في الفضاء
شمسنـا هى نوع من النجوم تعرف بإسم القزم الأصفر
الأصفر .. بسبب لون سطحها الظاهر
والقزم لأن حجمها صغير كنجم
لكن ذلك نسبى
بإمكانك وضع مليون كوكب بحجم الأرض داخلها بسهولة
فى مجموعتنا الشمسية لا يوجد نجم كبير بحجم الشمس
لكن بعيداً بملايين الأميال هناك نجوم ضخمة جداً تغمر الفضاء
الشمس بالتأكيد ضخمة بدرجة كبيرة
إنها تسيطر على نظامنا الشمسى
ليست فقط النجم الأكبر بالنظام الشمسى
بل إنها النجم الوحيد الموجود
وهى محاطة بمجموعة من جسيمات أصغر
جاى باساشوف جامعة وليامز
كالكواكب والأقمار والمذنبات
لكن الشمس هى نجمنا
الشمس مصدر هائل تمدنا بالطاقة والحرارة
يبلغ سطحها الخارجى 10.000 درجة فهرنهايت
وتنتج قدرة تبلغ 380 مليار مليار ميجا واط
وهذا يحقر أى أى انتاج للانسان
"سـد هوفر" بـ "نيفادا ينتج فقط 280 ميجا واط
تنتج الشمس فى لحظة واحدة كمية من الطاقة
أكثر مما استخدمه الانسان لبناء كافة حضاراته
تُنتَج كل هذه الطاقة فى لمح البصر
وبكل ذهول ، يحدث هذا منذ مليارات السنين
علماء الفلك لا يستوعبون الى حد ما
هولى جلبرت جامعة رايــس
كيف تستطيع الشمس انتاج تلك الطاقة طوال هذه الفترة
كان ذلك أكثر الأشياء غرابة وهو انتاج كل هذه الطاقة المذهلة
بأوائل القرن التاسع عشر
اعتقد العلماء بأن الشمس تعمل كأحد النيران العادية على كوكب الأرض
وأن هناك ما يزودها بالوقود ربما الفحم ، والذى يشعلها ببطء
لكن ظهرت مشكلة بتلك النظرية
أنا الآن أمامى تلك النار
لوأردت الاستمرار باشعالها فعلى الاستمرار باضافة المزيد من الخشب باستمرار
كاريج ديفورست معهد ساوث ويست للبحث
هذه النار ستنطفئ خلال ساعة إن لم أضيف المزيد من الخشب
لو أن لى كومة من الخشب بحجم الشمس
وكمية كافية من الأكسجين لحرقها
فإنها ستنفذ خلال 5 أو 6 آلاف عام على الأكثر
إنها فترة طويلة لكنها ليست كافية لاستمرار الحياة على الأرض
بأوائل القرن العشرين
التاريخ الكربونى فى الصخور الأرضية والحفريات أثبتت
أن الشمس كانت موجودة بطاقة حرارية كافية لتحيى الأرض
ليس فقط لآلاف السنين بل لـ 3 مليارات عام
لو أردنا اشعال النار لمثل هذه المدة
سنحتاج الى 72 تريليون كُرد من الحطب
: المترجم Cord : الكُرد مقياس للحطب والمواد الجامدة ويعادل 3.62 متر مكعب
ذلك يعادل 12.000 كُرد لكل رجل وامرأة وطفل على الكوكب
كان واضحاً بالطبع أن هناك تقنيات أخرى
لا نعرفها على الأرض والتى تشتعل بها الشمس
فى عشرينيات القرن العشرين وجد العلماء الاجابة على ذلك اللغز
التقنية التى تم اعمالها لصنع القنبلة الهيدروجينية
الانـدمـــاج الـنـــووى
يحدث الاندماج حين تٌسحَق الذرات تحت ظروف عالية من السرعة و الطاقة الكافية
ولحدوث هــذا
يجب أن تتوافر الشروط
هناك شروط لحدوث التفاعل بين البروتونات
ذات الشحنة الموجبة والتى ستتنافر مع بعضها
فعليك أن تجعلهم بمسافة قريبة جداً من بعضهم
ولتفعل هذا عليك توفير الحرارة العالية
لتضمن الحركة السريعة للجسيمات وتحصل على حركة عنيفة بحيث يتم التصادم
وبذلك يتم الاقتراب بينهما بسرعة لحدوث الاندماج
لـُـب الشمس هو المكان الأنسب كمرجل ضخم لحدوث الاندماج النووى
إنه المكان الأكثر حرارة بالنظام الشمسى بحرارة تبلغ 27 مليون درجة فهرنهايت
وتحت ضغط عالى جداً أيضاً
إنها منطقة عالية الكثافة وتبلغ 10 أضعاف كثافـة الرصاص
: المترجم تبلغ كثافـة الرصاص 11.3 جم/سم مكعب
ربما تعتقد أن المواد صلبة عند هذه الكثافة العالية ، لكن غير صحيح
بسبب الحرارة العالية فإنها تتحول الى بلازما
عندما تسخن الغازات الى درجات حرارة مرتفعة للغاية
نيـل ديجراس تايسون المتحف الأمريكى للتاريخ الطبيعى
تتشتت الالكترونات عن الذرات وتنتشر بالأنحاء كالغبار
لذا يكون لها سلوك مميز عن الغازات فى تلك الحالة
وهذا سبب إعطائنا لها "اسم مميز وهو "البلازما
لفهم ما يحدث حقيقةً داخل الفرن الشمسى
عليك أن تتخيل ما لا يمكنك تخيله أصلاً
ألعب البلياردو إضافةً لدراستى للشمس
والشمس مكان حيث هناك مليارات الجسيمات
تصطدم وتتفاعل مع بعضها البعض
وهى بالطبع بخلاف أن تشبه نظام طاولة البلياردو بأبعاد خرافية
لا يهم القوة التى تضرب بها الكرة
لن تستطيع أبداً أن تضربها بقوة لكى تدمج الكرة مع أخرى
لكن هناك ما يكفى من الضغط والحرارة والكثافة داخل الفرن الشمسى
لخلق الاندماج بين جسيمين حين اصطدامهم
تلك الجسيمات بالشمس هى جزيئات الهيدروجين
تندمج مع بعضها تحت ضغط مرتفع لتكوين جزيئات الهيليوم
فى عملية الاندماج النووى يكون ناتج الاندماج أقل قليلاً
من مجموع الجسيمات المندمجة
والنقص فى الكتلة يخرج على شكل طاقة
فى كل ثانية داخل الشمس يتم اندماج 600 مليون طن من الهيدروجين
متحولاً الى 595 مليون طن من الهيليوم
ويتحول الفاقد الـ 5 مليون طن من الكتلة المفقودة الى طاقة
ما يعادل مليار ميجاطن من قنابل الهيدروجين
وهذا .. كل ثــانيــة
عندما تنظر الى الكون
ترى أن المزود الأكبر لنا بالطاقة
المجـانيــة ،، تحدث داخل مركز النجوم العملاقة كالشمس
الآن نحن نعلم أن طاقة الشمس تأتى من الاندماج النووى
ذلك الوقود الذى نعلم أنها تعمل به
والذى يستطيع أن يحيى الأرض فترة كافية من الزمان
وابقاء الحياة على الأرض لمليارات السنين
ضــوء الشمــس
من الغريب أننا لم نفكر بهذا فى حياتنا
لكن كيف يصل الضوء من هناك الى هنا تبدو الاجابة وكأنها قصة لا تصدق
تُحمَل الطاقة المُنتَجَة باللب الشمسى
بحاملات الضوء والحرارة " والتى تسمى " الفوتونــات
تلك التى تجلب لنا الأشعة الدافئة من الشمس الى الأرض
وللوصول الى كوكبنا تقوم هذه الحاملات للطاقة المتوهجة بالسفر
بطريق طويل ووعر للغاية خلال طبقات الشمس الكثيفة
كرحلات دانتى فى عمق الجحيم
: المترجم رحلات دانتى - قصص أدبية مشهورة لرحلات خيالية فى الجحيم
فى البداية تلتحم الفوتونات بمنطقة اشعاعية كثيفة بعمق 185.000 ميل
وهى منطقة عالية الكثافة
حيث يصطدم الفوتون باستمرار بالجسيمات الأخرى كالهيدروجين والهيليوم
وتكافح بقوة وعشوائية تامة
ويسمى العلماء تلك الحالة " المسيرة العشوائية "
لا يمكن للفوتون أن يخرج بدون التصادم مرات ومرات ومرات
حيث يُمتَص أحياناً من الذرات ثم يُعاد اطلاقه
ومن الممكن أن يُمتَص ويعاد اطلاقه لملايين من المرات
تقل الكثافة كلما تبعد عن لـُـب الشمس
تصبح الأمور أسهل وتقل فرص التصادمات والتفاعلات
بعد أن يقطع مسافة 130.000 ميل الى السطح الخارجــى
يدخل الفوتون منطقة الحمل الحرارى
وتزداد سرعته فجأة
إنه يُحمَل بنوع من الغليان
مخترقاً لأعمدة الغاز الكثيفة بمئات الأميال فى الساعة
مستغرقاً عشرة أيام للخروج الى السطح
شارفت الرحلة العظيمة على الانتهاء
بينما يغادر الفوتون مخترقاً سحب الغازات الناعمة فى الفضاء الشمسى الخارجى
من هنــا ، يستغرق فقط 8 دقائق لقطع مسافة 93 مليون ميل بالفضاء
وصولاً الى كوكبنــا
وبصورة مذهلة ، فى الوقت الذى يصل فيه ضوء الشمس الى الأرض
يكون عمره حينئذ
مئات الآلاف إن لم يكن ملايين السنين
لكن بالنسبة للشمس فإن مليون سنة نقطة صغيرة بعمرها
منظر الشروق الشمسى الخلاب
يسجل عنفوان الشمس التاريخى لنجمــنــا
إنها كرة نارية وُلـِـدَت منذ مليارات السنين
فى حادثة انفجار كبير " تعرف باسم " سوبر نوفا
بعد هذا الانفجار الضخم لنجم أكبر بكثير من حجم الشمس
كان هناك سحابة ضخمة من الغازات أكبر حتى مرات عديدة من حجم نظامنا الشمسى
ومع الوقت تلتئم بقايا الانفجار مع بعضها تدريجياً
وسط هذه السحابة الضخمة
منذ حوالى 5 مليار عاماً
بعد حادثة الانفجار الكبير بحوالى 10 مليارات عاماً
والذى يعتقد العلماء أنها سبب نشوء الكون
بدأت هذه السحابة تنهار بسبب قوة الجاذبية
ربما نشأ نظامنا الشمسى من أحد تلك البقايا
بانجذاب الغازات لنفسها وتكثفت مع الوقت
ونسجت هيكلها بالتدريج
مندفعة بقوة كالمتزلج الذى يندفع بشدة أثناء دورانه
الى أن تكونت الشمس والكواكب أيضاً حولها
بالنهاية بعد أن أصبحت الشمس بكثافة عالية كافية
بدأت عمليات الاندماج وانتاج الضوء والحرارة
لكن لماذا يعتقد العلماء أن الشمس قد تكونت من بقايا انفجار عظيم ؟؟
الاجابة موجودة تحت أقدامنا
بعناصر ثقيلة للغاية ومعقدة
مثل اليورانيوم الذى نُنَجِّم عنه فى الأرض كوقود تشغيل لمحطات الطاقة النووية
لم يكن لِـيُـنتَـج فى الشمس أبداً
ببساطة لا يوجد طاقة كافية بالشمس لانتاج عناصر أثقـل من الحديد
فالعناصر الثقيلة كاليورانيوم
من الممكن أن تُنتَج فقـط بحادثة انفجار كونية كارثيـة
الأرض والكواكب الأخرى بالنظام الشمسى
تكونت من نفس البقايا للسحب الغازية التى كونت الشمس
وفى تلك العملية حصلت الشمس على 99% من الكتلة الكلية
أى أنها أكبر الجيران السماوية لنا
صاحبة أكبر تأثيـر للجاذبية
وهذا سبب دوران جميع الكواكب حولها
وسط جميع الكواكب نالت الأرض مكاناً مميزاً يفصلها عن الشمس
لو كنا أقرب من ذلك
كانت ستتبخر محيطاتنا ولأصبحت الأرض بحرارة تكفى لصهر الرصاص
ولو كنا أبعد من ذلك لأصبحت أرضنا متجمدة قفراء
ذلك يشبه قصة ذات الشعر الذهبى والدببة الثلاثة
: المترجم "ذات الشعر الذهبى والدببة الثلاثة" قصة تحكى عن حياة 3 دببة بين الافراط والتفريط ، والوسط
ليست بالحارة ولا بالباردة إنها مناسبة تماماً
ها نحن على بعد 93 ميل بعداً عن الشمس
ونحن سعداء بذلك المكان نحن محظوظين كثيراً كوننا هنا
بطريقة ما نحن هنا فى المكان المناسب تماماً
ببساطة فإن الأرض فى المكان المناسب تماماً ضمن النظام الشمسى
لكننا أيضاً قريبين بدرجة كافية لنكون هدفاً لغضبها
تحدث آلاف الانفجارات الضخمة التى تهز الشمس فى كل عام
ربما تعتقد أن سبب هذه الانفجارات هى التفاعلات النووية داخل الشمس
لكن فى الحقيقة ما يُحدِث كل هذا العنف هو المغنـاطيسيـة
بينما تدور الأرض الصلبة
فلديها مغناطيسية بسيطة لدينا قطبين - الشمالى والجنوبى
هذا ما يحعل البوصلة مفيدة بتحديد الاتجاهات على كوكبنا
لكن تخيل بدل قطبين فقط لديك ما يقارب من 10 ملايين
وهـذا ما يحدث داخل الشمس
المجال المغناطيسى للشمس
شبكة متداخلة معقدة فبالرغم من تماسك حلقاتها بقوة الجاذبية
لا تدور البلازما بانتظام
تدور البلازما عند خط الاستواء الشمسى
مرة واحدة كل 25 يوماً
بينما تدور عند الأقطاب بالكاد مرة واحدة كل 35 يوماً
فالشمس لديها ما نسميه " الدوران التفاضلـى "
... لديك كل هذه البلازما
... والتى تدور وتدور
هولى جلبرت جامعة رايــس
مسببة خطوط فيض مغناطيسية
ملفوفة ومتداخلة وممتزجة
بالرغم من أن خطوط الفيض المغناطيسية غير مرئية
نعلم جيداً بوجودها بالشمس
بالنظر الى الخصائص المسماة "الحلقات الاكليلية" و "الشواظ الشمسى"
والتى تندلع خارج الغلاف الجوى للشمس
تماماً كما تفعل شفرة حلاقة فى وجود مغناطيس بسيط
هذه الحلقات من البلازما
تُظهر تماماً الخواص المغناطيسية الداعمة لها من الأعماق
هذه الأقواس من البلازما طويلة جداً وواسعة
بحيث تستطيع وضع كوكب بحجم المشترى بداخلها
أحياناً يقوم المجال المغناطيسى
بلف البلازما فى الغلاف الشمسى فى حلقات حلزونية عملاقة تسمى الأحبال الملتوية
الحبل الملفوف المغناطيسى أشبه بذلك الحبل الملفوف
وتكون خطوط الفيض المغناطيسية ملفوفة مرات عديدة على شكل حلزونى
واذا كان لديك تلك الخطوط المغناطيسية الملفوفة بشدة
فإنها تحمل الكثير من الطاقة المغناطيسية الحُرَّة
وأحياناً تقوم حتى بالإلتواء على نفسها
مما يعطيها طاقة حرة أكبر مخزنة بداخلها
ذلك الشواظ البلازمى المندلع قد يستمر لأسابيع أو شهور
ولكن بالنهاية فإن الطاقة المخزنة لابد أن تُصرَف
مما يطلق معها المادة بالفضاء
بينما يكون المجال المغناطيسى للشمس فى قمة التوائـه وتعقيده
تُـدفَع الطاقة الحرارية الى الأسفـل
وتبرد درجة حرارة المادة بمعدل 1000 درجة تقريباً
مما ينتج بقع مظلمة نسبية على " سطح الشمس تسمى " البقع الشمسية
البقع الشمسية مظلمة فقـط نسبياً مع سطوع الشمس الهائـل حولها
لو استطعت اخراج واحدة منها بشكل ما الى الفضاء
ستسطع أضعاف القمر 10 مرات
تلك البقع الصغيرة الظاهرة
عبارة عن بلازما تُحدِث حفرة بحيز كوكب الأرض بأكلمه
وكان " جاليليو " من أوائل علماء العصر الحديث الذين لاحظوا البقع الشمسية
قام بتكوين صورة للشمس باستخدام التليسكوب على ورقة
اعتقد أن تلك البقع تدور حول السطح الخارجى للشمس
وكان ذلك أول تخميناً بدوران الشمس
ليس فقط أن الشمس تدور
بل أن البقع نفسها يمكن أن تدور كالأعاصير الحرارية على سطح الشمس
وحين يحدث ذلك يزداد التواء خطوط الفيض بشدة
مما يعنى زيادة أكثر فى الطاقة الحرة
وزيادة الطاقة بشكل كبير يزيد من احتمال انفجارات ضخمة
تخيل حبل مطاطى كخـط مجال مغناطيسى
لو قمت بلفـه وزدت ذلك أكثر ستعطيه الكثير من الطاقة
وحين تتركه حراً سوف يطلق هذه الطاقة
لو أنك ببساطة لم تلوى المطاط وتركته حراً ، لن يطير الجسم
عندما تطلق البقع الطاقة المغناطيسية المخزنة بها
ما يحدث هو أكثر الانفجارات عنفاً بالنظام الشمسى
الوَهَـج الشمسـى
واحدة فقط كافية لانتاج طاقة تقدر بمليارات الميجاطن من الطاقة
القوة الكلية لانفجار مليون بركان على كوكب الأرض
... ويبدو انها مناطق
غاية السطوع وهى كذلك بسبب ارتفاع درجة الحرارة
فقد تصل الى 10 ملايين درجة وقد يستمر ذلك لساعات
وتكـون الطاقة هائلـة
روبرت روى بريت Livescience.com
الانفجار الكلى يعادل ملايين القنابل النووية
تنفجر خارج سطح الشمس فى لحظة واحدة
الوَهَـجْ الشمسى لا يخرج الى الفضاء وحسب
بل انه يطلق جسيمات عالية الطاقة
الى طبقة سفلية تسمى الكروموسفير
حيث تنتقل الطاقة منهم بسرعة
كالكرة المصطدمة بقوة فى لعبة البلياردو
لذا هناك فعلاً كرة كتلك الموجودة هنا
جسيمات عالية الطاقة تأتى من منطقة الانفجار
عندما تضرب الكرة البيضاء بسرعة تجاه كرات الطاولة الأخرى
وحينما تصطدم بها مباشرةً
سوف تقوم بنقل الطاقة منها الى الكرات الأخرى
مما يؤدى الى تفرقهم لأن الطاقة قد انتقلت اليهم جميعاً
لو أنه نتج جسيمات ذات طاقة عالية بالوَهَـجْ فى وقت واحد
تبدأ أشياء غريبة بالحدوث
هذه لقطات حية
لزلزال شمسـى
فى عام 1998
كان هناك وَهَـجْ شمسى عظيم
كاريج ديفورست معهد ساوث ويست للبحث
وكان قوياً جداً لدرجة أنه تطايرت مواد خارج سطح الشمس
فى الواقع أنها ضربت السطح
وسببت تموجات انتشرت خلال السطح
بينما تبدو مجرد تموجات عادية بوعاء
فى الحقيقة إنها موجات بارتفاع 2 ميل
تسير بسرعة 250 ألف ميل بالساعة
زلزال الشمس لعام 1998
تم تسجيله بـ 11.3 على مقياس ريختر
أقوى بمليون مرة من الزلزال الأرضى لعام 1989
الذى صدم سان فرانسيسكو
ليحدث اهتزاز قوى كهذا بسطح الشمس
أطلق الانفجار كمية ضخمة من الطاقة
لتوضيح ذلك إنه بمثابة الطاقة الكلية
لو أنك وضعت ديناميت على سطح الأرض كاملة بسمك حوالى 1 ياردة
وقمت بتدميرها جميعاً فى آن واحد
لذا فهذا لم يكن بسيطاً أبداً
ليست الزلازل هى الكوارث الوحيدة المماثلة التى تحدث على الشمس
يمكن للـوَهَـجْ الشمسى أن يسبب تسونامى شمسى
حيث تسبب موجات البلازما اهتزازات بسرعة 700 ألف ميل بالساعة
تنتشر بكامل سطح الشمس
ويستمر ذلك لساعات
بينما لا تشكل الزلازل أو التسونامى الشمسية خطراً على كوكب الأرض
الـوَهَــجْ الشـمـسـى العنيـف
يسبب من آن لآخر انفجارات
" تسمـى " قذائف الكتل الاكليلية " CMEs " أو
" CME " فــى الــ
تَـقـذِفْ الطاقة العالية وابـلاً من البلازما المشعة خارج النطاق الشمسـى
قذائف الكتل الاكليلية
تتراوح بين سرعات مختلفة
لكنها من الممكن أن تحدث مثلاً
بسرعة 800 - 900 ميل
فى الثانيـة
وهذه بالطبع سرعة فائقة وهى تفقد فى ذلك كمية هائلة من المادة
: المترجم تُقَدَّر كتلة جبل ايفرست بحوالى 3 تريليون طن
قد تساوى مثلاً كتلة جبل ايفرست
تخرج من الشمس هاربةً الى الفضاء 333
بينما تغادر هذه البلازما الاشعاعية عالية الطاقة والحرارة من الشمس
أحياناً تغادر الى الفضاء دون أذى
أحياناً أخرى قد تأتى قريبة من كوكبنا
قذائف الكتل الاكليلية الشمسية
ربما تمثل أكثر التهديدات التى نواجهها
وتسمى أيضاً بالعواصف الشمسية
إنها تقذف كميات هائلة من الجسيمات المشحونة بالطاقة العالية
عبر 93 مليون ميل الى الفضاء
ربما تأخذ عدة أيام تصل الى الأرض
لكن بعضها يسافر بسرعة تصل الى 6 مليون ميل بالساعة
حيث تصل الى كوكينا فى أقل من 16 ساعة
تلك العواصف قد تحمل معها تيارات خطيرة
تصطدم بالأقمار الصناعية وشبكات الكهرباء المحلية
مسببة مشاكل جَمَّـة وخراباً بالبنية التحتية
كالأعاصير أو الزوابع
لكن مَن منا على الأرض يتابع تلك الانفجارات والعواصف الكونية الخطرة
هذا هو المقر الرئيسي
للإدارة الوطنية للملاحة والغلاف الجوي
مقر الحكومة الأمريكية لخدمات الأرصاد الجوية الوطنية
مشاهداتهم وتوقعاتهم وتحذيراتهم اليومية
توفر معلومات لا غنى عنها فى كل يوم نحياه على كوكبنا
وهنا يعمل مجموعة مغمورة من المتنبئين
فى قسم خاص يدعى " مركز البيئة الفضائية "
مهمتنا الأساسية هى مراقبة ورصد الشمس
ووضع التحذيرات والتنبؤات الخاصة بالنشاط الشمسى
لارى كومبـس متنبأ للطقس الفضائى
صباح الخير وأهلاً بكـم فى تقريرنا العاشر
لدينا وَهَـجْ طويل المدى من النوع "سى" فى الطرف الشرقى
محتمل أن يكون قذيفة كتل إكليلية
لا يوجد بروتونات ... لدينا الكترونات
لو لاحظت شيئاً هنا أن تلك المنطقة
قد أطلقت نشاط كبير فى ديسمبر
لذا ، ربما هناك استئناف لذلك خلال الأسبوعين القادمين
متنبئين الفضاء هؤلاء
على حذر كبير من العواصف الشمسية
التى تهدد بقائنا على الأرض
سحب العواصف الشمسية تتكون من جسيمات مشحونة
لذا فإنها تنحرف تلقائياً حول كوكبنا
تأثراً بمجالنا المغناطيسى
تماماً كما تنحرف الموجات حول حواف القارب
تلك نقطة بالغة الخطورة
لأنه لو اصطدمت مباشرةً بالغلاف الجوى
كاريج ديفورست معهد ساوث ويست للبحث
سوف تطرد جزء منه خارجاً الى الفضاء
أحد الأسباب التى تجعل كوكب المريخ بدون غلاف جوى
أنه لا يملك مجال مغناطيسى داخلى قوى
لذا ، على مدار الوقت ربما ملايين أو مليارات السنين
تعرض الغلاف الجوى له بالفضاء
الى عواصف الشمس العاتية
والى مقذوفات الكتل الاكليلية التى تعرض لها
لكن المجال المغناطيسى للأرض ليس لديه القوة الكافية لحمياتنا
يمكن أن تخترقه بعض الجسيمات
حيث تقوم بشحن الغلاف الجوى
حتى أنها تسبب انحناء وكسر فى خطوط المجال المغناطيسى
على الجانب البعيد من الأرض
لتسمح للجسيمات المشحونة بالاندفاع وراء خطوط المجال
خلال الأقطاب عند الشمال والجنوب
العواصف الشمسية القوية تُشوّه خطوط المجال المغناطيسى
وغير هذا ، تضخ تيارات كهربية
تنتشر بكل القارات
وحينما يحدث هذا ، فإن أنظمة مثل خطوط نقل الكهرباء
من الممكن أن تحمل تيارات فوق طاقتها
من الممكن أن تُتلف المحولات أو الأطراف
فى الحقيقة ، بعام 1989
معظم مقاطعة كيبيك الكندية
قد أحلَكَت بسبب تعرض أحد المحولات
لعاصفة شمسية
لو أننا فقط نستطيع أن نعلم عن تلك العواصف التى تدمر نظم اتصالاتنا
وشركات الطاقة وكل هذه الأنظمة التى نعتمد عليها
لم يكن ليحدث كل هذه الفوضى بالخارج
لو امتلك الخبراء الوقت الكافى
يمكنهم تقليل التيار
الذى يُرسَـل بخطوط النقل
لتجنب الكوارث
يمكن أيضاً للعاملين على الأقمار الصناعية أن يأخذوا حذرهم
اذا كنا نتعرض لعاصفة شمسية قوية
روبرت روى بريت Livescience.com
يمكنهم تعطيل الأقمار الصناعية عن العمل
بحيث لا يحدث مشكلة بالدوائر الكهربية
أو يحدث مشكلة ما بالقمر الصناعى
لذا فكلما زادت فترة التحذير كلما كان أفضل
لا يمكننا الابحار
الا عندما نعلم جيداً كيف يسير الطقس
كذلك حال الأنظمة الكبيرة لدينا
مثل أنظمة الطاقة أو خطوط التليفون التى من الممكن أن تتأثر بطقس الفضاء
نريد أن نعلم كيف يسير الطقس
حتى نتمكن من محاولة تجنب الأضرار
يمكن للعواصف الشمسية أيضاً أن تُتـلـِف أنظمة الاتصالات الراديوية عالية التردد
المستخدمة بالطائرات
عام 1980
كانت القوات الجوية الاولى برحلة لنقل الرئيس ريغان بجولة الى الصين
بينما تعرضت لعاصفة شمسية
فـُقـِدَت كل الاتصالات لعدة ساعات متواصلة
مما أقلق بالطبع رئاسة الحكومة الأمريكية
الأمر تماماً كما بالطقس الأرضى
عندما نتلقى تحذيراً بزوبعة
لابد أن نعلن ذلك للجميع
ليعلم الناس جميعاً كيف تسير الأمور
كذلك الحال مع طقس الفضاء
مستخدمى تلك المعلومات
يريدون معرفتها ويريدونها فى الوقت المناسب
فقط منذ ساعات قليلة شهدنا أحد قذائف الكتل الاكليلية
وقد علمنا بمكان حدوث الانفجار
وبذلك نستطيع أن نقيس قوته
ومعرفة كم من الوقت سيستغرق للوصـــول من الشمس الى الأرض
نحن نشاهد انفجار عظيم جداً
لمواد تخرج من السطح
واذا نظرنا الى تلك الصورة الصغيرة هنا
ها هى الشمس محجوبة
وانظر الى كمية المواد التى تُقذَف الى الفضاء
انها ضخمة .. ضخمة جداً
خطوط الفيض المغناطيسى تنبُع من أقطاب الشمال والجنوب
ولذلك فإن طاقة العواصف الشمسية تخترق تلك المنطقة بسهولة
لهذا السبب ، يتوقع الخبراء أن راكبى الطائرات المارة بالأقطاب أثناء العواصف الشمسية
ربما يكونوا معرضين لمستويات عالية من الاشعاع الضار
ربما تعادل التعرض لفحص الصدر بأشعة اكـس لمائة مرة
الأمر خطير يجب أن نتجول بحذر بهذه المنطقة
لأننا لا نعلم متى ربما يحدث اشعاع قوى مفاجئ بينما هناك طائرة بالأعلى
تهديدات الاشعاعات الشمسية تعطى أكثر من سبب للعلماء لمراقبة طقس الشمس
ذلك مهم ، خصوصاً فى عصرنا الحالى أن نهتم بما يحدث بالشمس
لسنا منعزلين بجزيرة
نحن متشاركون بما يجرى بالنظام الشمسى
البقع الشمسية هى المسببة للكثير من العواصف الشمسية
لذا فالمتنبؤن ، يراقبونها بحـذر
بينما يبحثوا بسطح الشمس
نيـل ديجراس تايسون المتحف الأمريكى للتاريخ الطبيعى
... المكان ، المكان ، المكان
نحن نراقب دائماً قذائف الكتل الاكليلية تحدث بالشمس
والكثير منها بينما يدور المركز تكون بالجزء الخلفى من الشمس
وهذا لن يكون بمواجهة الأرض لذا ، فله الأهمية الأقل
لكن بينما تدور الشمس تتمركز هذه المنطقة النشطة بقرص الشمس
وتكون بمواجهتنا وهنا حيث نهتم لأمرها
فى المركز حيث تدور الشمس حول نفسها .. تلك منطقة قاتلة
بينما تدور البقع الشمسية وتبدأ بمواجهة الأرض مباشرةً
حينها يجب فعلاً أن نقلق من عاصفة شمسية
لو أن عاصفة شديدة انطلقت من الشمس حينها
من الممكن أن تُـوجَّـه مباشرةً للأرض وتضرب العاصفة الكوكب بطاقتها الكاملة
إنها تشبه قاذفة مُوجهة الى الهدف
كلما كانت القذيفة أشد
كلما زاد الخراب الحادث
مع الخطر المحدق يأتى أيضاً جمالاً خلاباً
تـُحدِث العواصف الشمسية عروضاً ضوئية سحرية على الكوكب
ستارة متلألئة من الألوان " تسمــى " اورورا
- اورورا " - الشفق القطبى " تعمل كمصابيح النيون بمقياس مذهـل
فى مصابيح النيون تتدفق جسيمات مشحونة فى أنبوبة مليئة بالغاز
تـُـثـار الجسيمات داخل الغاز وتبدأ بعمل التوهج
لو كانت الأنبوبة بها نيون فقـط بداخلها ستتوهج بلون أحمر
وباضافة غازات أخرى كالأرجون يمكن استخدام مدى واسع من الألوان
تُـثار الجسيمات بمصباح النيون تأثراً بالمجال الكهربى داخل الأنبوبة
هولى جلبرت جامعة رايــس
" بينما تحدث الـ " اورورا لتأثرها بالمجال المغناطيسى وطاقة الشمس
بينما تتدفق جسيمات الطاقة المشحونة فى العاصفة الشمسية
على طول المجال المغناطيسى الأرضى عند الأقطاب
تقوم باثارة بعض العناصر بالغلاف الجوى فتسبب ذلك التوهج
تشع جزيئات الأكسجين لوناً أخضر أو أحمر
بينما يشع النيتروجين الألوان الوردى والأزرق والبنفسجى
فى الغالب تـُوجَّـه تلك الألوان الطيفية الى الأقطاب
بينما من الممكن أن يصل القوية منها بالقرب من خط الاستواء
عام 1859 ، انطلقت عاصفة مغناطيأرضية من وَهَـجْ شمسى عظيم
صنعت " اورورا " امتدت بعيداً حتى جنوب روما
كانت العاصفة الشمسية لعام 1859 حادثة فريدة من نوعها
والتى أسماها البعض
"العاصفة الشمسية المثالية"
عاصفة عام 1859 أخبرتنا القليل عما تستطيع الشمس فعله
كانت العاصفة مكـثـفـة وكانت منتظمة بشكل مثـالى
وقد اخترقت ببساطة الدفاع الطبيعى للأرض
وهَـجْ شمسى عظيم يضرب سطح الشمس
فى أقل من يوم واحد وبعيداً بحوالى 93 مليون ميل
الكابلات التى تحمل اتصالاتنا عبر الأرض بدأت بالشرارة
توقفت حينها كل الأعمال عبر العالم
حيث اشتعلت الحرائق البرية بفعل الخطوط المشتعلة
وفى نفس الوقت تنبعث أضواء الأورورا فى سماء المدن فى أنحاء الكون
للتو بدأت زيارة العاصفة الشمسية المثالية لكوكبنا
أطلقت الشمس ذلك الوَهَـجْ الشمسى العظيم
روبرت روى بريت Livescience.com
وتوجهت كمية هائلة من الطاقة الى الأرض
لم تكن مجرد أحد أكثر عاصفتين عظيمتين شمسيتين مسجلين على الاطلاق
بل انها أحد أكثر العواصف سرعة
خارجةً من بقعة شمسية وموجهة مباشرة الى الأرض
وقد استغرقت من الشمس وصولاً الى الأرض أقل من 18 ساعة
الآن يستغرق صاروخ فائق السرعة عدة سنين للوصول الى الشمس
تلك العاصفة ، وتلك السحابة من الجسيمات المشحونة
استطاعت الوصول هنا فى أقل من يوم واحد
وهذه سرعة فائقة
لحسن الحظ أن العاصفة الشمسية المثالية قد حدثت عام 1859
حيث أن التقنية الوحيدة " التى تعرضت للهجوم كانت " التلغراف
لكن فى حين أن العصر الذى نعيشه الآن يعتمد أساساً على التقنيات الحديثة
من المدمر لنا فعلاً أن نتعرض لعاصفة شمسية مثالية أخرى
السؤال هو هل من الممكن أن يتكرر هذا ؟
ماذا لو تكرر شئ كهذا ؟ هل من الممكن أن نتعرض لعاصفة شمسية مثالية أخرى ؟
لارى كومبـس متنبأ للطقس الفضائى
سأقول نعم بالطبع لا يوجد شك بهذا
الآثار المتوقعة لتحدث الآن مقارنة بما حدث عام 1859 ستكون مدمرة
الآثار المتوقع حدوثها على الأرض وعلى نظم الاتصالات
لا نعلمها فى الواقع فذلك تخيل مرعب
نحن نعتقد أن تقنياتنا الحديثة ستتعرض للهجوم
كما تتعرض المنازل على شاطئ البحر الى الإعصار
تخيل أننا فقدنا كل الأقمار الصناعية التى تنظم الاتصالات الهاتفية
الاشارات التلفزيونية والمعاملات البنكية
وماذا لو أنه فى نفس الوقت
أغلقت خطوط انتاج الكهرباء وحل الظلام على كل المناطق لعدة ساعات أو أسابيع
لو أن هذه الخدمات الهامة لم تُستعَاد بسرعة
ستعم الفوضى فى كل مكان
سيمتد تأثير ذلك بالطبع على المجتمع كله
على كل رجل وامرأة وطفل يعيش على الكوكب
العواصف الشمسية من الصعب التوقع بحدوثها كما الأعاصير تماماً
بينما يعتمد المتنبؤن على التقنيات الحديثة للتنبؤ بعاصفة مثالية تالية
يعلمون جيداً أن واحدة ستهجم بالغالب
بنهاية دورة البقعة الشمسية ذات الـ 11 عاماً
ما يحدث هو أن الشمس تغير اتجاه خطوط الفيض المغناطيسى لها كل 11 عاماً
كاريج ديفورست معهد ساوث ويست للبحث
لذا ، فانه خلال 22 عاماً تعكس اتجاه الفيض لتعود لما كانت عليه
عندما يحين الانعكاس كل 11 عاماً
يزداد عدد البقع الشمسية وتتشابك معاً وسط نشاط شديد
ونحن نسمى ذلك " الحد الأعلى للطاقة الشمسية "
وتلك الفترات البينية بالمنتصف حوالى 5 سنين بين كل الفترات
نسميها " الحد الأدنى للطاقة الشمسية "
لذا فلدينا تلك الـ 11 عاماً تكرر باستمرار
ما بين أن تكون الشمس أحياناً عنيفة جداً
وهى تكون كالمجنونة على ما يبدو فى الرابع من يوليو مع ألعاب نارية باستمرار
ومن ثم تبدأ بالهدوء بعد ذلك
وتستمر بالهدوء لعدة سنوات الى أن تصل الى أقل نقطة
حيث توجد بعض الانفجارات النارية من حين لآخر لكنها قليلة الحدوث
تماماً كالأعاصير تختلف شدة طاقات الشمس فى الحدة والكثافة
فالبعض منها ينتج عواصف قوية أكثر من الأخرى
بالرغم من أننا الآن فى فترة الحد الأدنى للطاقة الشمسية الا أن العلماء يراقبون بحذر
لمعرفة متى تقرر الشمس أن تعم علينا بالفوضى
آخر ميعاد لحدوث الحد الأعلى للطاقة كان بعام 2001
لذا فالميعاد التالى لذلك سيكون بحلول 2012 ، الا أن هناك العديد من التنبؤات
المجتمع الفيزيائى للشمس كله ينتظر باهتمام وشوق
!! ليروا ماذا سيحدث بالضبط
هناك تباين فى الآراء حول ما يمكن أن يحدث
أحد الآراء ترجح أن الدورة القادمة للنشاط الشمسى الأقصى
ستكون الأقوى على مر تاريخ العصر الحديث
لو أن هذه التوقعات صحيحة فستعيش الأرض حياة برية شاقة
علينا أن نقلق من تكرار حادثة 1859
لو تكرر ذلك اليوم لخلـف دماراً كبيراً
علينا أن نتعلم كل شئ مما يمكن أن يحدث
لتقنياتنا المعاصرة الحديثة حين تعبر الشمس عن قوتهـا
معظم النشاط الشمسى يحدث هنـا
فى الغلاف الشمسى الخارجى الجهنمى المسمى بالهـالة الشمسيـة
لطالما أحتفظت تلك المنطقة بأحد أكبر الألغاز الشمسية
ذلك لأنها بالرغم من بعدها بنصـف مليون ميل من الفرن الداخلى المولد للحرارة
فانها توهج وسط ملايين من الدرجات الحرارية
يبدو هذا مصتدمـاً بقوانين الفيزياء المعروفة
هذا جَدُ غريـب لَـدَىَّ ترمومتر هنـا
اذا وضعت الترمومتر قريبـاً من النار
فانه يقرأ قراءة عالية جداً
انها الآن حوالى أكثر من 200 درجـة
واذا قمت بابعاد الترمومتر قليلاً من النار
فان القراءة تهبط الى حوالى 90 درجة
أى كلما ابتعدنا عن المركز كلما قلت درجة الحرارة
فى الغلاف الشمسى الهالة الخارجية لها نفس درجة حرارة الفرن الداخلى المشتعل
هذا يشبه كأننى أقول هذا المكان بعيداً عنى هنا
له درجة حرارة كنفس درجة حرارة النار نفسها
بالرغم من أنه يبعد الكثير عن النار
ما السر الذى يجعل الغلاف الشمسى بتلك الحرارة المتوهجة ؟
!! الاجابة سوف تهـزك بشدة
الهالة الشمسية الخارجية تتوهج وسط ملايين من الدرجات من الحرارة
وقد احتاار العلماء لقرون
كيف أن منطقة بعيدة عن الفرن الداخلى للشمس بذلك الشكل
تتوهج بمثل هذه الحرارة العالية
لكن مؤخراً ، بينما قدمت الأقمار الصناعية نظرة أقرب عن سطح الشمس
بدأ اللغز ينحل
وراء الهالة الشمسية ، عند السطح مباشرةً فإن السطح يفور من الغليان ؟
السبب هو أن كامل سطح الشمس مغطى بنوع من خلايا الحمل الحرارى
مواد حاملة الحرارة من باطن الشمس
وهذا بدوره ينتشر للأعلى ويصل الى السطح تبرد بالتدريج محدثةً ذلك الوهج
كاريج ديفورست معهد ساوث ويست للبحث
مطلقة للخارج ضوء الشمس ومن ثم تعود مرة أخرى الى بطن الشمس
كل فقاعة تخرج تكون بحجم ولاية تكساس
تنتشر خلال السطح تبرد مجدداً ، وتعود الى الاعماق خلال 5 دقائق
وتلك عملية عنيفة تتكرر باستمرار
وهذا يحدث فعليا فى ملايين الأماكن لحظياً
فى جميع أنحاء الشمس 24 / 7 طوال الوقت على مدار الساعة
وهذا الفوران ليس فقط فى الحرارة انه أيضاً شديد الصخب
الشمس مكان شديد الصخب
لو تخيلت أن يُغطى كامل سطح الشمس
بمكبرات للصوت تشغل أعلى معزوفات الروك المزعجة التى سمعتها على الاطلاق
سيكون ذلك مماثل لما عليه الشمس فعلا من الصخب العالى
سطح الشمس المتماوج يطلق طاقة كافية من الموجات الصوتية
لجعل الهالة تشتعل عند ملايين من الدرجات الحرارية
ويعتقد أن العلماء ان تلك التوليفة من الطاقة الحرة والطاقة الصوتية
من المجال المغناطيسى الشمسى
هى المسؤلة عن درجات الحرارة العالية الموجودة عند الهالة
الوقت الوحيد الذى يمكنك فيه رؤية الهالة الشمسية من الأرض
هو ذلك الوقت الذى نرى فيه أكثر العروض المبهرة فى النظام الشمسى
الكسوف الكلى للشمس
قبل أن يفهم العلماء الظاهرة
ألهم ذلك الخوف والرعب عند الكثيرين
اعتقد الصينيين القدماء أن تنيناً كان يلتهم الشمس
اذاً فما حقيقة ما يحدث فعليا فى الكسوف الشمسى
شرط بسيط لحدوث ذلك عندما يحجب القمر ضوء الشمس عنا
تخيل أنك تجلس مستمتعاً بمشاهدة فيلم بالسينما
شئ ما يحجب عنك الرؤية - واذا به شخص ما
جاى باساشوف جامعة وليامز
فى الصف من أمامك يأتى عابراً ويحجب عنك الرؤية
أثناء العرض السينمائى قد لا تود أن يأتى شخص ليحجب الرؤية عنك
لكن فى الكسوف الشمسى فإننا محظوظون بمرور القمر من أمام الشمس
ومحظوظون لمروره فى الوسط تماماً
لدينا حظ أيضاً أنه برغم أن القمر أصغر من الشمس 400 مرة
الا أنه أقرب الى الأرض من الشمس بـ 400 مرة أيضاً
تلك المصادفة الكونية تعنى أن كلا الجسيمين
يظهروا أمامنا بنفس الحجم فى السماء
مما يسمح لأحدهم بحجب ضوء الأخر تماماً
تحدث تلك الظاهرة الكونية فقط
حينما يتقاطع مسار القمر مع الخط الواصل بين الأرض والشمس
يدور القمر بميل حوالى 5 درجات تقريبا
ولولا ذلك لحدث الكسوف كل شهر
كان ذلك سيصيبنا بالملل
لكننا لا نشعر بالملل لأنه فى كل شهر
يدور القمر فوق أو أسفل الخط الواصل بين الأرض والشمس
لذا بدلاً من حدوث ذلك شهرياً يحدث الكسوف الكلى للشمس
بمكان ما على الأرض كل عام ونصف تقريباً
فبينما يعترض القمر ضوء الشمس
يظهر ظله على الأرض
المنطقة الخارجية حيث يكون الظل خافتاً تسمى بمنطقة شبه الظل
اذا كنت تقف فى محيط تلك الرقعة شبه الظل
بينما تتحرك على سطح الأرض
سترى فقط كسوفاً جزئياً للشمس
لكن بسفرك الى منطقة خلال الظل الكامل للقمر
" وتسمى " منطقة الظل
ستشعر بمدى روعة الكسوف الكلى للشمس
لكن هناك طريقة أخرى لرؤية الكسوف الكلى اذا كنت تواجه مشكلة السفر
فلتمكث بمكانك مدة كافية
وسيأتى الدور على مكانك لحدوث الكسوف الكلى
تقريباً ، مرة كل كل 300 عام
الشمس - ذلك النجم المتوهج فى سماء نظامنا الشمسى
تستطيع الابهار بجمالها وأيضاً استعراض قوتها الغاشمة
قد يبدو شيئاً غير معقول
لكن بالفعل لن تدوم الشمس للأبد
بالنهاية حتى الشمس ستنتهى
تحتفظ الشمس بكمية ما من الوقود
وهى تستهلك ذلك الوقود بمعدل يمكن حسابه
لذا ، لدينا ذلك المعدل لاستهلاك الوقود
نيـل ديجراس تايسون المتحف الأمريكى للتاريخ الطبيعى
ونعلم أيضاً ما يتبقى لها من وقود
لذا من السهل أن تحسب متى ستموت الشمس
وذلك فى غضون 5 مليارات من السنين
ومن سوء الحظ أن الشمس لن تنتهى بانفجار عظيم
فهى صغيرة جداً لتسلك سلوك انفجار النجوم العملاقة
رغم ذلك فانها تسلك سلوكاً غريباً
انها أحد الأشياء القليلة حولنا التى تسخن بينما تبرد
بينما تستهلك وقودها الهيدروجينى يبدأ أقرب نجم لنا (الشمس) بأن يبرد
وتبدأ بالانهيار على نفسها بالتدريج تحت تأثير الجاذبية للداخل
والطاقة المحررة نتيجة لذلك الانهيار ستبدأ فى تسخين اللب مرة أخرى
لمئات الملايين من الدرجات الحرارية وذلك كافى لبدء انتاج غاز الهيليوم بداخلها
ونتيجة للحرارة الزائدة فى انتاج الهيليوم
ستبدأ الشمس بالتمدد الى مدار وحشى " لتسمى بـ " الأحمر العملاق
وستتضخم بشدة لدرجة أنها ستدخل نطاق
المدارات للكواكب عطارد - الزهرة - الأرض
لن يروق لأحد التواجد هناك حينئذٍ
ستتمنى لو أنك تنتقل من كوكب لآخر بحثاً عن الأمان
قبل أن يحدث ذلك بمدة
كوكب الأرض أكثر حظاً ليغير مساره ببطء بينما تتمدد الشمس
لذا ، لن يتم ابتلاعها
لكن مازال هناك ذلك الوهج والحرارة العالمية لن يروقك أن تكون هناك حينها
الطبقات الخارجية للشمس ستسلك سلوكاً غير مستقر فجأة
هذا سيؤدى الى انفجارها بأنحاء الفضاء
مخلفة ورائها اللب الداخلى بحجم يقارب كوكب الأرض
لذا فلنتذكر أننا قلصنا الشمس
التى هى بعرض مليون ميل الى حجم الأرض والذى يقارب 6 الاف ميل فقط
يتقلص نجمنا العظيم الوحيد الى رماد يبرد ببطء
والحياة كما نعرفها على الأرض سوف تنتهى
وهذا يبدأ بموت الشمس
كل هذه اخبار سيئة لتقدم الانسانية
لكن انظر الى الجانب المضئ
لدينا 5 مليارات عام لنستعد الى كارثة كهذه
الى الآن تتمتع الناس بضوء الشمس
فى مرحلتها الأولى للحياة
كشف العلماء العديد من أسرار أقرب النجوم لنا
لكننا ما نزال ندين بروعتها
وأكثر حذراً من غضبها من أى وقت مضــى
ترجمة : م / رامــى أحمد