في البداية كان هناك ظلام
وبعد ذلك إنفجار
نشأ منه كيان لا يتوقف عن التمدد
من الزمان والمكان والمادة
.. كل يوم ، اكتشافات جديدة تُزيل الغموض
عن الأسرار القاتلة التي تعصف بالعقل
لمكان نُسميه الكــــــــون
إنها تندلع من الشمس
بقوة توازي 10 آلاف سلاح نووي يتجهون مباشرةً نحو الأرض
فكر في تدمير شبكة كهرباء قارة بأكملها تماماً
التلفاز و الراديو و الانترنت ، جميعهم تعطلوا
و كذلك تدفق المياه
و إمدادات الوقود
و المواد الغذائية والسلع في جميع أنحاء العالم
هذه العواصف لها بصمة كوكبية
واحتمال فقدان الحياة كبير جداً
في خلال عام واحد ، سيموت ملايين البشر
و ستتدمر البنية التحتية وربما لا تعود أبداً
هذا ليس فيلم كارثي
هذا تقرير بحث أُجري عام 2009 بواسطة الأكاديمية الوطنية للعلوم
و يقول البعض أن الكارثة العالمية التي يشير لها التقرير قد تحدث قريباً
لقد تأخر حدوث الكارثة
المغناطيسية الشمسية
لماذا هي مميتة لهذه الدرجة و يُساء فهمها جداً ؟
وهل هناك شيء يمكن أن نفعله كي نهرب من العاصفة المغناطيسية ؟
ترجمة : د / محمد المنسوب DrMansoob fb/ArabTranslators
الــكـــــــون -(-( العاصفة المغناطيسية )-)-
ربيع عام 2013
أبهر الشفق القطبي الشمالي الملايين في سماء نيويورك و شيكاغو و واشنطن
و عبر أوروبا
هذا الشفق يحدث نتيجة المقذوفات الإكليلية الضخمة
CME و المعروفة اختصاراً بـ
و هي عبارة عن توهج مغناطيسي ضخم يصدر من الشمس
المجال المغناطيسي الشديد كأنه انفجاراً على سطح الشمس
و يصل من 10 إلى 25 جول من الطاقة
هذه الطاقة أكبر بـ 100 مليون مرة من أكبر قنبلة نووية صنعها البشر على الإطلاق
أُطلقت مليارات الأطنان من المواد الشمسية في الفضاء
مشحونة كهربائياً و مستقطبة مغناطيسياً
و متوجهة إلينا مباشرةً
.. هذه الأشياء يصل حجمها أو لنقول قُطرها إلى 100ألف ميل
إنهم ثلث حجم الشمس
لذلك فالأمر يشبه تسريع نهر المسيسيبي و جعله يتحرك مليون مرة أسرع نحو الأرض
راقب العلماء التوهج الشمسي في مركز جودارد الفضائي التابع لناسا
ولكن المقذوفات الإكليلية تتحرك أسرع مما هو متوقع
بعد 90 ثانية من رؤية المواطنين .. للشفق القطبي الشمالي لأول مرة
غرقت معظم القارة في الظلام
أرسلت العاصفة المغناطيسية جهد كهربي فائق عبر خطوط الكهرباء في جميع أنحاء أمريكا الشمالية
إنها تُـنشأ مجال مغناطيسي قوي بالفعل الذي يحث تيار آخر ، و هكذا
ثم يُصبح التيار قوي جداً فيُذيب السلك ثم تنطلق الكثير من الطاقة
فيقوم بتفجير المُحول
تنفجر المحولات العملاقة في مدينة بعد مدينة
فتختفي كل الكهرباء
و كذلك تختفي الإتصالات مع احتراق الأقمار الصناعية
لا وجود للهواتف
ولا تلفاز و لا راديو
ولا انترنت
ستتلف البنية التحتية بأكملها
لن يكون لدينا اتصالات
لن يكون لدينا أشياء كثيرة مختلفة
و لن تعود الكهرباء مرة أخرى
قد يتلف عدد كاف من المحولات بسبب عاصفة واحدة .. حتى أن العالم كله سيستغرق عدة سنوات من التصنيع
ليقوم باستبدال كل تلك المحولات التالفة
بدون الطاقة ، تنهار البنية التحتية
أول شيء سيذهب هو الماء
بدون وجود كهرباء في المضخات ستجف مياه الصنبور في يوم واحد
ونفس الشيء مع مضخات و محطات الغاز
بدون وقود ، ستتوقف عمليات النقل بالشاحنات
ونفس الحال مع تسليم الأغذية لمخازن البقالة
لن يستطيع الناس مغادرة المدن لأن خزانات الوقود ستكون فارغة
لن يستطيعوا استخدام بطاقات الإئتمان .. أو أجهزة الصراف الآلي
بدون طاقة كهربية أو اتصالات هاتفية
لا وجود لطاقة ولا غاز و لا غذاء ولا ماء
ولا نهاية تلوح في الأفق
فكر في تدمير شبكة كهرباء قارة بأكملها تماماً
سوف نعود مرة أخرى إلى العصور المظلمة
.. ولن نجد أي مساعدة
بعد أن دمرت العاصفة المغناطيسية نصف الكرة الشمالي بأكمله
هذه العواصف لها بصمة كوكبية
إنهم لا يمتدون فقط عبر قارة بأكملها ولكن يمكن القول عبر الكوكب بأسره
إنها ليست عاصفة مغناطيسية فحسب
إنها كارثة مغناطيسية
سيخسر الإقتصاد مليارات بل و ربما تريليونات الدولارات
ولن تكون هذه هي الخسارة الوحيدة
العواقب و احتمال فقدان الحياة سيكون كبيراً جداً
ربما يذهب بثلث إلى نصف سكان الأجزاء المتحضرة من العالم
هل يبدو الأمر مستبعداً ؟
ولكن هذا بالضبط هو خلاصة تقرير الأكاديمية الوطنية للعلوم عام 2009
يمكن للعاصفة المغناطيسية الشمسية أن تمحو بنيتنا التحتية التكنولوجية
و تقتل ملايين البشر
و تدمر الكثير من حضارة القرن الـ 21
إنه ليس مجرد تخمين
أثَّرت العاصفة المغناطيسية الشمسية على الطاقة في مدينة كيبيك عام 1989
فصبغت المقاطعة الكندية بأكملها بالسواد
ولكن تلك العاصفة كانت صغيرة
لقد رأينا أحداث عاصفة على مر الـ 30 عاماً الأخيرة
التي كان حجمها أكبر 10 مرات فعلياً من عاصفة عام 1989
كشف جيل جديد من الأقمار الصناعية الشمسية .. عن مدى ضخامة هذه التوهجات الشمسية
و عن مدى هشاشة كوكبنا
نحن غير مستعدين كمجتمع لانقطاع التيار الكهربائي لفترة طويلة
هل يمكننا منع هذا السيناريو ؟
من الممكن ذلك
ولكن عن طريق فهم أحد القوى الرئيسية في الكون
وهي القوة الأقل فهماً
المغناطيسية
المغناطيسية هي مفتاح لفهم الكثير من الفيزياء لأنها تُؤثر في الكثير من الأشياء
فهي تؤثر في كيفية تكثف النجوم و تؤثر في كيفية تكوين المجرات
و هي تؤثر في كيفية إنهيار الثقوب السوداء
المغناطيسية موجودة في كل مكان و موجودة تقريباً في كل شيء
إنها واحدة من أربع قوى أساسية في الفيزياء
القوة التي تحافظ على تماسك الكون
حدد علماء الفيزياء أربع قوى أساسية تلعب دوراً مهماً في الطبيعة
، هناك القوة النووية القوية التي تعمل على تماسك الذرات معاً
و القوة النووية الضعيفة التي لها دور أيضاً في تماسك الجزيئات و الذرات معاً
و الجاذبية ، التي نعرفها جميعاً
ثم الكهرومغناطيسية هي القوة الرابعة
الكهربية و المغناطيسية هما حقاً شيء واحد
ومع أنها قوة أساسية ، إلا أننا كثيراً ما نغفل عن المغناطيسية
بالإضافة إلى تعليق الملاحظات على ثلاجتك
نادراً ما يظهر المغناطيس في حياة الشخص العادي اليومي
المغناطيسية ليست شيئاً نتعامل معه بشكل عادي
فلا يمكنك الشعور بالمجال المغناطيسي
يمكنك تمرير مغناطيس على جسدك ولا تشعر بشيء
لذلك فهي ليست جزءاً من تجاربنا اليومية
المكوِّن الرئيسي للمغناطيسية هو أنها تجذب و تنفر
أنا أمسك بمغناطيسين هنا لشرح كيفية عمل المجالات المغناطيسية
و شرح مدى قوتهم
حتى الآن ، فإنهما يجذبان بعضهما البعض وعليّ أن أسحبهما بعيداً لأفصلهما عن بعضهما
ولكن من الممكن أن ينفرا بعضهما البعض و يمكنني شرح ذلك بوضعهما على هذا العمود
إذا وضعت الأول لأسفل ثم أسقطت الثاني فوقه
فلا يمكنني أن أدفعه لأسفل ، فهو يرتد
في الواقع ، فإن الشيء الوحيد .. الذي يمنع سير البشر عبر الجدران
أو السقوط عبر الأرضية ، هو المغناطيسية
الجزيئات و الذرات بالغة الصغر و المسافة بين الذرات كبيرة للغاية
على مستوى الذرة ، فإن كل شيء مصنوع غالباً من فراغ خالي
المسافة بين الإلكترونات التي تدور حول البروتونات في النواة هائلة نسبياً
إنها تشبه هذه المروحة
إذا تخيلت أن الإلكترونات هي الشفرة .. و أن المركز هو النواة
، و إذا لم تكن هناك حركة تحدث فسوف تمر الأشياء من خلالها بسهولة
إنها ليست صلبة
إذن لماذا تبدو صلبة ؟
هذا بسبب الجذب الكهرومغناطيسي بين الإلكترونات سالبة الشحنة و البروتونات موجبة الشحنة
إنها تلتقطها وتجعلها تدور
لذلك فإذا كانت تدور بسرعة كبيرة مثل شفرات هذه المروحة التي تمثل الإلكترونات حول الذرة
فسوف ترتد عنها بالفعل
و هذا هو سبب عدم سقوطك خلال الأرضية و سبب عدم سيرك خلال الجدران
إنها ليست الذرات نفسها ، ولكنه المجال المغناطيسي الذي يجعل المادة صلبة
و يحفظ الأشخاص من السير خلال الجدران
تقوم القوى المغناطيسية بالجذب و الطرد على طول خطوط المجال
يمكنك أن تأخذ قضيب مغناطيسي .. و تضع قطعة من الورق عليه
ثم تغطي هذه القطعة من الورق ببرادة حديد
سوف تصطف برادة الحديد على خطوط المجال الصادر من المغناطيس
و هذه طريقة جيدة لرؤية كيف يبدو المجال المغناطيسي
أحد الطرق لتخيل خطوط المجال أنه مثل الممرات على الطريق السريع
حركة المرور المتجهة جنوباً لا تتقاطع أبداً مع حركة المرور المتجه شمالاً
خطوط المجال الكهرومغناطيسي تشبه ممرات الطريق السريع
تسير الطرق للأسفل في الممرات في الطريق السريع
ولهذا السبب إذا نظرت إلى سطح الشمس فإنك ترى أقواس جميلة تمثل خطوط المجال
حيث يمكن أن تتدفق البلازما
، ولكن على سطح الشمس خطوط المجال قوية للغاية و قاتلة
، في تشبيه الطريق السريع هذا
تخيل لو أنه تم فتح الممر الأوسط على الطريق بين السيارات المسرعة المتجهة جنوباً و شمالاً
لا توجد علامات إرشادية تقول من الذي يفترض أن يسير في هذا الممر
سوف تحدث صدامات كبيرة بين السيارات
حيث يحاول الجميع أن يسير في هذا الممر و ستعم الفوضى المكان
و سوف تصدر كمية كبيرة من الطاقة
و الآن تخيل لو أن هذا الطريق كان على الشمس و كان طول السيارات يبلغ 20 ألف ميل
سوف يُصدر التصادم الهائل مواد نارية من الشمس و سوف تتجه مباشرةً نحو كوكبنا
هذه هي المقذوفات الإكليلية الضخمة
المقذوفات الإكليلية بالغة الضخمة
تحتوي على أكثر من 10 مليار طن من البلازما الشمسية
و هي تُعادل 100 ألف حاملة طائرات تتجه للأرض بسرعة تبلغ عدة ملايين من الأميال في الساعة
إن هذا تهديداً لكوكبنا
الضربة المباشرة من المقذوفات الإكليلية نادرة الحدوث
ولكنها ستكون أمر كارثي على حضارتنا
نحن على بُعد عاصفة كبيرة من كارثة هندسية
الحجم الهائل لتلك الكارثة واضحاً فقط بعد التقارير الجديدة من العلوم الشمسية المتطورة
ربما تساعدنا معلومات جديدة من الأقمار الصناعية على التنبؤ بالإنفجار القاتل التالي للعاصفة الشمسية
ثبت مؤخراً أن العواصف المغناطيسية الشمسية تمثل تهديداً خطيراً و مميتاً على الأرض
تفرز الشمس مواد باستمرار
من الإشعاع حتى الأشعة السينية
ومن التوهجات الشمسية إلى المقذوفات الإكليلية
سبب عدم ضرب هذه المقذوفات لنا هو أن الأرض محمية
تمتلك الأرض مجالاً مغناطيسياً ضخماً يحيط بها
إنه يحيط بكل شيء
وما يحدث هو ، إذا كان .. هناك توهج أو مقذوف شمسي
سيكون مجالنا المغناطيسي هو منقذنا و درعنا
تخيل لو أن الأرض هي تلك الكرة و أن الشمس هي هذه البندقية
تُطلق الشمس انفجارات قوية تجاه الأرض كل بضعة أيام
ولكن كوكبنا لديه درع واقي
مثل لوح الزجاج هذا الذي تحمي الكرة من انفجارات البندقية
إنه يُدعى الغلاف المغناطيسي
مجال مغناطيسي عملاق نشأ بواسطة لُب الأرض الذي يتحرك بعنف
إنه يمتد لمسافة 43 ألف ميل
تماماً كما تنفر حلقة المغناطيس حلقة أخرى
يطرد غلاف الأرض المغناطيسي البلازما المغناطيسية الصادرة من الشمس
يضرب كوكبنا مليار طن من البلازما المشحونة و الساخنة ، و تلتف حوله فقط بشكل طبيعي
الدرع الكهرومغناطيسي للأرض هو مجرد درع
تحاول الجسيمات المشحونة أن تعبر ولكنها ترتد بواسطة المجال المغناطيسي
جزء صغير فقط من العاصفة المغناطيسية يعلق في الفتحة الصغيرة عند قطبي الكوكب
حيث نراه على هيئة الشفق القطبي الشمالي
يعيد مجال الأرض المغناطيسي توجيه الجسيمات النشطة إلى قطبي الأرض
و نحن نرى ذلك عندما نرى الشفق القطبي الشمالي والجنوبي
تتفاعل تلك الجسيمات مع غلاف الأرض الجوي و تجعله يتوهج صانعاً لوحة ضوئية جميلة
الغلاف المغناطيسي يمكنه إعادة .. توجيه المواد الكهرومغناطيسية
التي تعمل على إزدهار الحياة على الأرض
بدون الغلاف ، فربما تقتل الجسيمات المشعة كل أشكال الحياة
لحسن الحظ ، يوجِّه المجال بعض المواد بعيداً مثل التوهجات الشمسية
و يسمح بعبور مواد أخرى عبر غلاف كوكبنا الجوي مثل الضوء و الحرارة
قد تتسائل كيف أن غلافنا المغناطيسي .. يحمينا من المقذوفات الإكليلية الضخمة
ولكن ما زال ضوء الشمس يعبر و نحصل على ضوء النهار
هذا بسبب أن معظم المقذوفات الإكليلية عبارة عن جسيمات مشحونة
فيقوم المجال المغناطيسي بالامساك بتلك الشحنات الكهربية
لا يمتلك الضوء شحنة كهربية
و نظراً لأن الضوء ليس جسيم مشحون
فهو يعبر خلال المجال المغناطيسي كما لو أنه غير موجود
ولكن من أين تأتي قوى الكوكب المغناطيسية ؟
يمكن الإجابة على ذلك بواسطة أحد أقدم و أبسط أجهزة قياس المغناطيسية
البوصلة
لدي بوصلة هنا
إنها جهاز بسيط للغاية تخبرك أي اتجاه هو الشمال
، إنها تستخدم المجالات المغناطيسية لذلك أحياناً لا تشير دائماً لهذا الإتجاه
و أريد أن أعرض لكم لماذا لا تقوم بذلك
نحن هنا في ساحة الخردة و يقع خلفي مغناطيس كهربي ضخم
و عندما نشغل هذا الشيء ، فما الذي سيحدث ؟
دعونا نلقي نظرة
يا إلهي ، تشير البوصلة إلى المغناطيس
، ولكن عندما نقوم بايقافه فسوف تعود و تشير إلى الشمال
و ما يخبرنا به ذلك هو أن البوصلة لا تشير إلى الشمال
بل تشير إلى أقرب و أكبر مجال مغناطيسي
في الحقيقة ، فإن البوصلة لا تشير إلى القطب الشمالي
بل إلى قطعة من الصخر غرب جزيرة إلزمير خارج كندا
هذا هو القطب الشمالي المغناطيسي
ولكن القطب الشمالي ليس مغناطيساً في حد ذاته
ينشأ المجال المغناطيسي في الواقع بواسطة قوى في أعماق الكوكب
تنشأ المجالات المغناطيسية بواسطة تيارات كهربية متحركة
و الأرض عبارة عن تيار كبير متحرك
، الأرض تدور و باطن الأرض منصهر و سائل
إنه يشبه كأس النبيذ هذا
و عندما أقوم بتدويره ، تحدث حركة منتظمة تقترب من حافة الزجاج
هذا يشبه ما يحدث داخل لُب الأرض
يدور الحديد المنصهر داخل لُب الأرض و يُصدر مجالاً مغناطيسياً
كوكبنا في الواقع عبارة عن دينامو
وهو الجهاز الذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة مغناطيسية
الدينامو
هناك واحد على الأرض
و هناك واحد على الشمس
و هناك واحد في دراجتي
كما ترى ، تدور العجلة فتُدير محور هذا الدينامو
هناك مغناطيس معلق إلى محور العجلة و يدور المغناطيس حولها
هناك لفائف من الأسلاك ملفوفة حوله
و هذا المغناطيس الذي يدور يُنشأ مجال كهربي و كذلك تيار كهربي داخل هذا السلك الذي يتحول إلى هذا الضوء
، و بينما أقوم بتدوير الدواسات
يقوم الدينامو كما ترى بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربية ثم إلى طاقة ضوئية
مفتاح عمل الدينامو هي الحركة
السائل المتحرك يمكنه صنع طاقة كهرومغناطيسية تختلف كميتها حسب مقدار حركة إطارات الدراجة
في الحقيقة ، تصنع السوائل أقوى قوة مغناطيسية على الكوكب
داخل الدينامو السائل الذي يُدعى "لُب الأرض"
و لكن هناك مشكلة مع هذا الدينامو القديم فهو يمكنه ايقاف أو تغيير الإتجاه
مجال الأرض المغناطيسي ليس شيء مستقر و ثابت
لقد تغَّير كثيراً مع الوقت
مثل النبيذ في الكأس ، الدينامو الأرضي المغناطيسي يمكنه تغيير الاتجاه
يمكن للقطبين الشمالي و الجنوبي أن ينعكسا
الشيء الذي يسبب انعكاس القطبين غير مفهوم تماماً
كل ما نعرفه أنه يحدث
نحن نعلم أن اتجاه قطبي الأرض المغناطيسيين يتبادلان كل بضع مئات من آلاف السنين
كشفت العينات الجليدية و جيولوجيا أعماق البحار .. عن دليل منذ 780 ألف سنة مضت
أن البوصلات كانت تشير إلى الجنوب
، و منذ 50 ألف سنة قبل ذلك كانت البوصلات تشير إلى الشمال
انه نمط متكرر على كوكبنا و ربما يحدث مرة أخرى
انه شيء شبه مؤكد أن المجال المغناطيسي للأرض سوف يتغير اتجاهه مرة أخرى ولكن لا نعرف متى
آخر انعكاس مغناطيسي كان منذ 780 ألف سنة مضت و هذه الفترة أطول من متوسط فترة انعكاس المجال
لذلك فنحن متأخرين عن الإنعكاس
لا أحد يعرف كيف سيؤثر انعكاس القطبين على حياة البشر
سوف تشير البوصلات إلى الجنوب
قد تضطرب هجرات الطيور
سوف تتأثر أجهزة الملاحة الأرضية
ولكن هناك تداعيات أكثر مدعاة للقلق
قد يعني انعكاس القطبين أنها فترة يضعف فيها مجال الكوكب المغناطيسي أو ينعدم
المشكله أنه عندما يضعف المجال المغناطيسي
فلن يعد درع واقي من جسيمات الإشعاع الشمسي
تخيل أن الأرض كرة ذات درع زجاجي
الآن فقط يعتبر الدرع ضعيف
قد يسبب انفجار عالي الطاقة من الشمس أضراراً هائلة
عندما يحدث انعكاس القطبين الذي تأخر قد يختفي غلاف الأرض الكهرومغناطيسي الواقي
تاركاً الكوكب بأسره عُرضة للعواصف المغناطيسية الشمسية
تشكل العواصف المغناطيسية الشمسية تهديدا مقلقاً للحياة على كوكبنا
على سطح الشمس ، يبدأ التوهج في الغليان ثم يكون فقاعات ثم ينفجر
انه انفجار مريع على سطح الشمس
و لديك هذه العاصفة الضخمة ، المقذوفات الإكليلية
تطير الجسيمات المتأينة بعيداً عن الشمس بسرعات هائلة
هذه صور لم يسبق لها مثيل SDO من قمر ناسا الجديد
وهو اختصار لمرصد الحركة الشمسية
لم تحصل البشرية من قبل على نظرة عن قرب هكذا على نجمنا الخاص
الفرق الكبير بين هذا المرصد و المراصد السابقة هو أننا ننظر إلى الشمس بأكملها طول الوقت
فيما مضى ، كنا ننظر إلى أجزاء صغيرة و ليس قرص الشمس بالكامل
تم إطلاقه في فبراير 2010
يقيس المرصد المغناطيسية و الأشعة فوق البنفسجية وحتى باطن الشمس
التقط المرصد لقطات مقربة لم يسبق رؤيتها من قبل للتوهجات الشمسية و الأمطار المغناطيسية و التسونامي
التي تتوالى عبر سطح الشمس
الأمر يشبه حصولك على مُسجل الفيديو يمكنك العودة للخلف و مشاهدة الجزء المثير
لديك الفرصة لإعادة المشهد فورياً
لذلك فسوف نرى علاقات لم نراها من قبل
أحد أهم العلاقات هي أن كل النشاط الشمسي هو في الأساس نشاط مغناطيسي
مفتاح فهم تباين الشمس هو المغناطيسية
نحن نرى البقع الشمسية و نرى خيوط و انفجارات
و نرى مقذوفات إكليلية ضخمة وهي انفجارات كبيرة للمواد في الفضاء
الطريقة الوحيدة لفهم كيف يرتبط كل هذا ببعضه هو من خلال المجال المغناطيسي
تنشأ مغناطيسية الشمس بواسطة .. حركة البلازما فائقة السخونة
عندما تتموج عبر سطح نجمنا الشمس
أحد طرق انتاج المغناطيسية هي بواسطة تيار متحرك
لذلك فأي شحنات متدفقة سوف تُنتج مجال مغناطيسي
تعتبر الشمس حقيبة ضخمة للشحنات المتدفقة
أحد الظواهر المغناطيسية التي يمكن رؤيتها من الأرض
هي البقع الشمسية
إذا نظرت إلى الشمس و رأيت بقعةً شمسية فهي تبدو كبقعة مظلمة
ما يحدث في الواقع هو أن المجال المغناطيسي يلتف حول نفسه بطريقة معينة
الأمر يشبه سحب سدادة صرف الحوض فتصنع ما يشبه الدوامة
لديك نوع من الأعاصير أو الدومات على سطح الشمس
و لديك مجالات كهرومغناطيسية قوية هناك
يمكن أن تؤدي البقع الشمسية إلى شيء أكثر مأساوية
التوهج الشمسي
إنها انفجارات تجري على الشمس و نحن نسميها التوهجات الشمسية
قد تكون التوهجات الشمسية إما صغيرة إلى حد ما و أقصد بذلك أنها في حجم القنبلة الذرية
أو أن تكون كبيرة في حجم مليار قنبلة ذرية ، ينفجرون جميعاً في نفس الوقت
ترسم التوهجات الشمسية قوساً على مسافة ملايين الأميال فوق سطح الشمس
هذه العواصف المغناطيسية أكثر من مجرد بيانات فلكية مثيرة للاهتمام
يصنع مجال الشمس المغناطيسي غلاف جوي حيوي و متغير باستمرار عبر المجموعة الشمسية بأكملها
لقد تم تسميته بـ "طقس الفضاء"
فكرة طقس الفضاء أن تغير الأشياء في الفضاء يمكن أن يكون لها تأثيرات علينا هنا على الأرض
كيف يمكننا قياس ذلك ؟ كيف نتعلم التنبؤ بحدوثه ؟
يمكن لطقس الفضاء أن يؤثر على الأقمار الصناعية المحيطة بالأرض
يمكن للأشعة السينية عالية الطاقة .. الصادرة من التوهجات الشمسية
أن تسبب أضراراً تقدر بملايين الدولارات في أقمار الإتصالات و الملاحة
يجب على رواد الفضاء داخل مكوك و محطات الفضاء .. أن يعرفوا توقعات الطقس الفضائي
حتى يتجنبوا الإشعاع القاتل أثناء تجولهم في الفضاء
هذه هي أحد أنواع المشاكل التي صُمم المرصد الشمسي كي يتنبأ بها
توقع الطقس الفضائي هو أحد التحديات الكبيرة التي تواجهنا
نريد أن نتعلم كيف نقوم بذلك بشكل أفضل
معظمنا الآن لا يثق كثيراً في تقارير الطقس قد نثق قليلاً ، ولكن ليس كثيراً
نحن بعيدون تماماً عن ذلك
لسنا قريبين على الإطلاق من أن نكون قادرين على توقع طقس الفضاء بعد
هل هناك أنماط منتظمة من الطقس الفضائي ؟
"هذا هو ما أراد (بنيامين) من "كليفلاند بولاية "أوهايو" أن يسأل "الكون" بشأنه
: لقد راسلنا (بنيامين) بالتالي
هل يمكن للعلم أن يتنبأ بالتوهجات الشمسية و المقذوفات الإكليلية قبل أن يبدؤوا ؟
(إنه سؤال مهم (بنيامين
نود لو كان بمقدورنا التنبؤ متى بالضبط يمكن أن تحدث المقذوفات الإكليلية الضخمة
تبين أنها تحدث تقريباً كل 11 عاماً
هناك حد أقصى لعدد البقع الشمسية و المقذوفات الإكليلية و التوهجات الشمسية و الأنشطة المصاحبة لهم
يمكننا التنبؤ بوقت حدوث ذلك بشكل تقريبي
و رغم ذلك ، لا يمكننا التنبؤ بوقت حدوث مجموعة بقع شمسية أو مقذوفات إكليلية معينة
إلى حدٍ بعيد ، أقوى الأمثلة .. على الطقس الفضائي
هي المقذوفات الإكليلية الضخمة
فهم متصلون بالدورة الشمسية
، تبلغ ذروتها خلال الحد الأقصى للطاقة الشمسية بمعدل يصل الى اثنين أو ثلاثة في اليوم الواحد
فهي تبدأ بعواصف شمسية جميلة يمكن للمرصد الشمسي مشاهدتها بكامل ألوانها
سوف ينمو إعصار من المجالات المغناطيسية و يدور مُرسلاً أقواس و أعمدة مشتعلة من البلازما
فوق سطح الشمس بآلاف الأميال
قد تكون هذه الأشكال مستقرة أحياناً لأيام أو حتى أسابيع في كل مرة
ثم سيحدث شيء ما بعد ذلك يُثير إطلاق المقذوفات الإكليلية الضخمة
و بشكل مفاجئ ، سيتحرر أحد الأجزاء و بعد ذلك سيكون هناك إندلاع ضخم
وبعد ذلك سوف ينفجر في الفضاء
الإنفجار العملاق للبلازما المشحونة يتجه نحو كوكبنا
حيث يتدفق بشكل طبيعي حول غلافنا المغناطيسي دون أن يسبب أي أذى
ولكن هناك مشكلة مع مجال الأرض المغناطيسي
لقد بدأ يتغير
و أسوأ تصور لمستقبل غلاف الأرض المغناطيسي هو السطح البارد الميت للمريخ
قد تكون العواصف المغناطيسية قادرة على أن تقود الحضارة إلى طريق مسدود
لولا وجود قوة غلاف كوكبنا المغناطيسي الواقية
إذا كانت الأرض لديها مجال مغناطيسي فهل الأمر كذلك مع كواكب أخرى ؟
إنها مسألة حيوية وفقاً لناسا
لأن خواص الكواكب الأخرى المغناطيسية قد تكشف لنا مستقبل كوكب الأرض
واحد ، صفر ، إنطلاق
لقد أقلعنا
مع إنطلاق برامج الفضاء في الستينيات فقط، تمكننا من اكتشاف المجالات المغناطيسية للكواكب الأخرى
و كانت الإكتشافات مفاجأة
الكواكب الأربعة العملاقة ، المشترى .. و زحل و أورانوس و نبتون
جميعهم يُصدرون مجالات مغناطيسية نشطة اليوم
مجال المشترى المغناطيسي هو أقوى المجالات في المجموعة الشمسية
يبلغ قوة مجال سطحه10 مرات ضعف قوة مجال الأرض
يمتد مجال المشترى المغناطيسي لأكثر من 4 مليون ميل من السطح
و هو يقوم بنفس وظيفة مجال الأرض
نحن نرى الشفق القطبي الشمالي على المشترى و زحل
وهو بالضبط نفس التفاعل الذي يؤدي للشفق القطبي الشمالي على الأرض
فهو عبارة عن جسيمات من الشمس .. تتركز على قطبيّ تلك الكواكب
بواسطة الغلاف المغناطيسي لتلك الكواكب
و هو يضيء الغلاف الجوي تماما كما يفعل على الأرض
ولكن بالقرب من الشمس ، نجد أن المجالات الكوكبية أقل شيوعاً بشكل غامض
عطارد لديه غلاف مغناطيسي ضعيف للغاية يبلغ حوالي 1% من غلاف الأرض
و الزهرة ليس لديه شيء تقريباً
و الأكثر غموضاً على الإطلاق هوالكوكب الأحمر ، المريخ
في أواخر التسعينيات ، مركبة استكشاف المريخ التي كانت تدور حول كوكب المريخ
كان هناك مقياس للمغناطيسية على متنها
وجد مقياس المغناطيسية أن المريخ لا يمتلك مجال مغناطيسي حوله
و لكن مسَّاح المريخ وجد أدلة على وجود مجالات مغناطيسية صغيرة
منتشرة على سطح الكوكب
تعتقد ناسا أنها مغناطيسية قديمة
بقايا مغناطيسية منذ مليارات السنين
هل كان المريخ يمتلك يوماً ما مجالاً مغناطيسياً ينافس الأرض ؟
و إذا كان كذلك ، فماذا حدث له ؟
لحسن الحظ ، لسنا بحاجة للذهاب إلى الكوكب الأحمر لنتحقق من ذلك
لأن هناك قطع من الكوكب الأحمر هنا بالفعل
، لدينا عينات بالفعل صخور من المريخ
إنها النيازك
لقد أطلقهم المريخ عندما اصطدام به كويكب أو مذنب منذ ملايين السنين
تجولت هذه الصخور في أنحاء الفضاء ثم هبط بعضها بشكل عشوائي على الأرض
أحد نيازك المريخ مشهور في الواقع
ALH 84001 انه
يقترح بعض العلماء أنه يحتوي على بقايا أشكال حياة قديمة من المريخ
سواء ثبت صدق هذا أم لا ، فربما تجيب قطعة الصخر هذه عن سؤال مغناطيسية المريخ
هو أقدم صخرة معروفة جائت من أي كوكب ALH 84001 إن نيزك
وهو عينة فريدة من نوعها من المريخ
لقد عاصر أول عهود تاريخ المريخ
لذلك فإن هذه العينة تمتلك كل أنواع السجلات الرائعة داخلها
SQUlD مجهر الكم فائق التوصيل .. بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
هو أحد أكثر أجهزة استكشاف المغناطيسية حساسية على الأرض
أظهرت عينة من نيزك المريخ نتائج مذهلة عند فحصها تحت عدسات هذا المجهر
لقد اتضح أن هذه الصخرة ممغنطة
و أن هذه المغناطيسية يعود تاريخها بدقة إلى 4 مليار سنة مضت تقريباً
تحت سطح النيزك هناك دليل قديم من غلاف المريخ المغناطيسي
، منذ 4 مليار سنة مضت
نشأ حقل مغناطيسي قوي بواسطة الحمم المنصهرة داخل لُب الكوكب
كان المريخ المغناطيسي مكان مختلف جذرياً عمَّا هو عليه الآن
كان الغلاف الجوي في ذلك الوقت أكثر سُمكاً مما هو عليه الآن
ربما كانت هناك مياه تتدفق على السطح
كانت درجة الحرارة أكثر دفئاً
لذلك فقد كان أكثر شبهاً بالأرض
وبعد ذلك ، مات المريخ بشكل غامض
فإنخفضت درجة الحرارة
و اختفت المياه و تلاشى الغلاف الجوي
ماذا حدث ؟
اختفى مجال المريخ المغناطيسي منذ حوالي 4.1 مليار سنة
، الأمر الرائع حقاً في ذلك
هو أنه في ذلك الوقت بدأ المريخ يتحول من حالة دافئة و رطبة إلى حالته الباردة و الجافة الحالية
.. أحد النظريات التي تفسر اختفاء غلاف المريخ الجوي
تقول أن ذلك حدث بسبب عدم وجود غلاف مغناطيسي يحميه
لذلك فقد جردت الرياح الشمسية المريخ باستمرار من أجزاء من غلافه الجوي
بدون الدرع المغناطيسي، قامت المقذوفات الإكليلية بقصف سطح المريخ
اعصار مغناطيسي من شأنه أن ينتزع غلاف المريخ الجوي انتزاعاً
و فجأة ، فقد الغلاف الجوي كميات كبيرة من الغازات مثل الأوكسجين و الأرجون و النيتروجين
أصبح الغلاف الجوي أقل سُمكا مع الوقت
توقف استقرار المياه السائلة على السطح
و تحول المريخ إلى حالة ركود حالة برد و جفاف ثابت
ولكن هل يمكن أن يحدث ذلك على الأرض ؟
بالتأكيد سوف يتوقف مجال الأرض المغناطيسي في وقت ما
ولكن سيحدث هذا بعد وقت طويل
هناك قضية أكثر إلحاحاً
متي سينعكس مجال الأرض المغناطيسي ؟
كما رأينا مسبقاً ، يعكس كوكبنا مجاله كل بضعة مئات من آلاف السنين
و لقد تعدينا الآن موعد الانعكاس
، عندما ينعكس مجال الأرض المغناطيسي
قد تترك هذه العملية الأرض بدون غلاف مغناطيسي واقي لمدة أيام أو أطول من ذلك
قد يؤدي هذا إلى سيناريو يشبه المريخ كثيراً
سوف نرى عواصف مغناطيسية لم نرى مثلها من قبل منذ بدء الحضارة الحديثة
لكننا لا نحتاج إلى عكس مجال الكوكب ليعيث فساداً
يقول الخبراء أن مجتمعنا قد يُدمَّر بالكامل بواسطة العاصفة المغناطيسية
من الممكن تجنب تلك الكارثة ولكن يجب البدء في الخطوات قريباً
و الوقت يمر نحو نهاية العالم المغناطيسية
العواصف الشمسية تعتبر من أهم القوى في نظامنا الشمسي
و لقد تجاهلها العلم تماماً تقريباً
لقد دمرت تلك القوى كوكبنا من قبل
في عام 1989 ، ضرب توهج شمسي أمريكا الشمالية فمحى كل طاقة مدينة "كيبيك" و المنطقة المجاورة لها
كان هناك 6 مليون من البشر بدون طاقة في منتصف الشتاء البارد في كندا
تم استعادة الكهرباء خلال أيام فمنعت وقوع كارثة أكبر
ولكن عاصفة كيبيك كانت عاصفة صغيرة
هناك عاصفة أكبر بكثير تم تسجيلها عام 1859
شوهد الشفق القطبي الشمالي جنوباً حتى كوبا
اشتعلت خطوط التلغراف التي تمتد في جميع أنحاء أمريكا بسبب مرور قوة هائلة داخلها
ربما كانت هذه أحد أكبر العواصف المغناطيسية الأرضية على الإطلاق
وهي أكبر حرفياً بـ 10 مرات من تلك العاصفة التي أثارت المشاكل في شبكة كهرباء شمال أمريكا عام 1989
SDO أظهرت معلومات جديدة من مرصد و مراصد أخرى أن هذه العواصف الشمسية الضخمة
هي أكثر شيوعا بكثير مما كنا نعتقد يوماً ما
ماذا سيحدث إذا ضربت عاصفة 1989 كوكبنا اليوم ؟
سوف تبدأ الكارثة ببقعة شمسية تندلع على سطح الشمس
مطلقةً مليارات الأطنان من المواد تجاه الأرض مباشرةً
و في خلال ثمان دقائق، سوف تمحو أشعة جاما و الأشعة السينية معظم الأقمار الصناعية
سوف يُحجب مجتمعنا السلكي
لا وجود لأجهزة الملاحة
و لا ملاحة للطائرات
لا وجود لأقمار صناعية و لا تلفاز
لدينا مئات و مئات و مئات الأقمار تدور حول الأرض
و في المتوسط ، كل قمر من هذه الأقمار الصناعية يتكلف نصف مليار دولار
حسناً ، هناك مئات مليارات الدولارات هناك سوف تُمحى
،و في خلال من 8 إلى 16 ساعة
سوف تضرب المقذوفات الإكليلة الشمسية غلاف الأرض المغناطيسي و تسحقه
و تنفجر في جميع أنحاء سطح الكوكب
سوف تبدأ البنية التحتية في استقبال تيارات كهربية مستحثة ضخمة
فتتدفق من خلال خطوط الكهرباء الكبيرة
سوف تنفجر كل محولات الكهرباء في جميع أنحاء الدول
عندما تذهب المحولات ، سوف يذهب معها كل قطعة من المعدات الكهربائية في أمريكا
سوف تصبح حالة البنية التحتية حرجة و ربما البنية التحتية الأساسية أيضاً
، إذا قمت بإزالة إمدادات التيار الكهربائي
فسوف تنهار البنية التحتية في الحال أو في غضون بضعة أيام
من أين تأتي مياه الشرب خاصتك ؟
يحتاج الأمر إلى تيار كهربي في حالات كثيرة ليقوم بضخ الماء
إذن فلن تحصل على مياه شرب
لن تحصل على كهرباء ما لم يكون لديك مولِّد خاص
.. وعندما ينفد المولد من الطاقة بعد ذلك
ثم تركض إلى محطة الوقود لتحصل على المزيد من الوقود للمولِّد
فلن تجد كهرباء لتشغيل المضخات
لن تعود الكهرباء مرة أخرى لأن المحولات سوف تتلف بشكل يصعب إصلاحه
سيكونوا بحاجة إلى الإستبدال تماماً وهذا ليس اقتراح بسيط
سيستغرق الأمر 6 أشهر على الأقل لبناء محول واحد من البداية
وهذا يعني لا كهرباء ، لا ماء ، لا وقود، لا خدمات مصرفية
لمدة 6 أشهر في المدن الكبرى
ستستغرق المدن الصغرى وقتاً أطول
إعادة بناء شبكة الكهرباء بأكملها قد يستغرق أكثر من عقد من الزمان
تكلفة الإصلاح مذهلة
و خسائر الأرواح البشرية، ستكون مقلقة
لا توجد وسيلة يمكننا بها الحفاظ على 300 مليون نسمة في هذا البلد
مع وجود اختلال كبير بهذا الحجم
تشير بعض التقديرات أن عاصفة مغناطيسية كبيرة يمكن أن تؤدي إلى وفاة من ثلث إلى نصف سكان العالم المتقدم
ستكون هناك 100 مليون حالة وفاة في الولايات المتحدة
و 250 مليون في أوروبا
و مليار في آسيا سيفقدون حياتهم بسبب قوة العاصفة المغناطيسية
، وحتى هذا الوقت
هذا النوع من الكوارث كان حقاً غير مفهوم
هل يمكن فعل أي شيء لمنع وقوع هذا النوع من الدمار ؟
يحاول الخبراء التخطيط لهذا الأمر من الآن عن طريق مراقبة سطح الشمس المغناطيسي المتفجر بشكل أفضل
بالإضافة إلى تصميم دروع تحمي الكابلات
و صُنع موانع ضد اندفاع التيار داخل المحولات
علينا الآن التفكير في طرق لإعادة و تغيير تصميم تلك الشبكات
ما زلنا في الأيام الأولى لمحاولة اكتشاف كيفية تقوية البنية التحتية ضد هذا الأمر
كشفت القوة المروعة للعاصفة المغناطيسية عن مدى أهمية المغناطيسية في حياتنا
و عن أهميتها للكون نفسه
الكهرومغناطيسية هي أهم شيء يمكن أن تراه و الذي يقود حياتنا اليومية
.. أعتقد أن الناس لا يهتمون بالمغناطيسية
لأن الأمر يشبه السمكة في الماء فالسمكة لا تفكر في أمر الماء
إنها في كل مكان
إنها تربط كل شيء ببعضه
و تحمل الغلاف الجوي
عملية التنفس و الرؤية هي عبارة عن تفاعل كهرومغناطيسي
المغناطيسية قوة بسيطة
انها واحدة من أربعة قوى أساسية في الكون
قد تتحول للعبة في يد طفل
إنها تعمل على ربط جزيئاتنا ببعض
و إذا كنا محظوظون
فهي تحمي كوكبنا من قوى الشمس العظيمة
بالنسبة لسكان الأرض ، فهي أحد أكثر القوى التي يغفلوا عنها في الكون
.. ومع ذلك فإن المغناطيسية تعطي
و يمكن أن تأخذ كل شيء
Translated By : DrMansoob
Our Best Wishes -(-( Arab Translators )-)- fb/ArabTranslators
ترافيس تايلور عالم فيزياء
تود هوكسيما جامعة ستانفورد
جون كابنمان مستشارين تحليل العواصف
لورا دانلي مرصد جريفيث
بنيامين ويس معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا