طوفان‌های خورشیدی خطرناک‌تر از آنچه فکر می‌کردیم

به گزارش خبرنگار علمی و فناوری خبرگزاری برنا، محققانی که در حال مطالعه ستارگان مشابه خورشید و شواهد تاریخی از حلقه‌های درخت و یخ‌های یخچالی هستند، نشان داده‌اند که رویدادهای خورشیدی شدید، از جمله طوفان‌های فوق‌العاده خورشیدی، بیشتر از آنچه که قبلاً تصور می‌شد، رخ می‌دهند.

این یافته‌ها که از داده‌های هزاران ستاره‌ای که توسط تلسکوپ فضایی کپلر مشاهده شده‌اند، به دست آمده است، نشان می‌دهند که طوفان‌های خورشیدی شدید بخش منظم و مداومی از فعالیت خورشید هستند. این امر اهمیت پیش‌بینی وضعیت آب و هوای فضایی و تدابیر حفاظتی برای زیرساخت‌های فناوری زمین را برجسته می‌سازد.

رفتار غیرقابل پیش‌بینی خورشید

خورشید ستاره‌ای بی‌ثبات است، همانطور که طوفان‌های خورشیدی بی‌سابقه‌ای که امسال رخ داد و باعث تولید شفق‌های زیبایی حتی در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر شد، نشان داد. اما آیا ممکن است خورشید ما حتی بیشتر از این هم به طوفان‌های خورشیدی شدید دست یابد؟ سرنخ‌هایی از شدیدترین فوران‌های خورشیدی در حلقه‌های درخت باستانی و یخ‌های یخچالی که هزاران سال قدمت دارند، حفظ شده است. اما این سوابق طبیعی تنها شواهد غیرمستقیمی را فراهم می‌کنند که تعیین چگونگی و چقدر مکرر بودن این رویدادها را دشوار می‌سازد. اندازه‌گیری‌های مستقیم از تابش خورشیدی تنها از آغاز دوران فضایی امکان‌پذیر شده است.

برای درک بهتر رفتار بلندمدت خورشید، دانشمندان به ستارگان مشابه خورشید نگاه کرده‌اند. تلسکوپ‌های فضایی مدرن هزاران ستاره را تحت نظر دارند و تغییرات در درخشندگی آن‌ها را در طول زمان ردیابی می‌کنند. طوفان‌های فوق‌العاده خورشیدی، که بیش از یک اکتلیون ژول انرژی در یک انفجار کوتاه آزاد می‌کنند، به شکل پیک‌های تیز در این مشاهدات ظاهر می‌شوند.

تحلیل ستارگان مشابه خورشید

در این مطالعه، تیمی از محققان از دانشگاه گراتس (اتریش)، دانشگاه اوولو (فنلاند)، رصدخانه نجومی ملی ژاپن، دانشگاه کلرادو بولدر (آمریکا) و کمیسیون انرژی اتمی و انرژی‌های جایگزین پاریس-ساکلی و دانشگاه پاریس-سیتی داده‌های ۵۶۴۵۰ ستاره مشابه خورشید که توسط تلسکوپ فضایی کپلر ناسا بین سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۳ مشاهده شده‌اند را تحلیل کردند. «

الکساندر شاپیرو از دانشگاه گراتس گفت: در مجموع، داده‌های کپلر به ما شواهدی از ۲۲۰۰۰۰ سال فعالیت ستارگان می‌دهند.

در این مطالعه، انتخاب دقیق ستارگانی که باید مورد بررسی قرار گیرند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بود. به عبارت دیگر، ستارگانی که انتخاب شدند باید شباهت‌های زیادی با خورشید داشته باشند. بنابراین، دانشمندان تنها ستارگانی را در نظر گرفتند که دمای سطحی و درخشندگی آن‌ها مشابه خورشید بود. همچنین، محققان بسیاری از منابع خطا مانند تابش کیهانی، عبور سیارک‌ها یا دنباله‌دارها و همچنین ستارگان غیرمشابه خورشید را که ممکن بود در تصاویر کپلر به اشتباه به عنوان ستارگانی مشابه خورشید در نزدیکی آن‌ها دیده شوند، کنار گذاشتند.

بینش‌ها از طوفان‌های خورشیدی ستارگان مشابه خورشید

محققان در این مطالعه ۲۸۸۹ طوفان فوق‌العاده خورشیدی را در ۲۵۲۷ از ۵۶۴۵۰ ستاره مشاهده‌شده شناسایی کردند. این به این معناست که به طور متوسط، یک ستاره مشابه خورشید تقریباً هر یک قرن یک بار طوفان فوق‌العاده خورشیدی ایجاد می‌کند.

مکرر بودن شگفت‌انگیز طوفان‌های خورشیدی

والری ویسیلیف، نویسنده اول این مطالعه از مؤسسه فیزیک خورشید گفت: ما بسیار شگفت‌زده شدیم که ستارگان مشابه خورشید به چنین طوفان‌های فوق‌العاده خورشیدی مکرری دچار می‌شوند.

 پیش‌تر، بررسی‌های سایر گروه‌های تحقیقاتی فاصله‌های متوسطی در حدود هزار یا حتی ده هزار سال را نشان داده بودند. با این حال، مطالعات قبلی نتواسته بودند منبع دقیق فوران‌های مشاهده‌شده را شناسایی کنند و بنابراین تنها به ستارگانی که همسایگان نزدیکی نداشتند، محدود می‌شدند. مطالعه جاری دقیق‌ترین و حساس‌ترین مطالعه تا به امروز است.

پیش‌بینی وضعیت خطرناک آب و هوای فضایی

این مطالعه جدید زمان دقیق وقوع طوفان بعدی خورشیدی را نشان نمی‌دهد. با این حال، نتایج این تحقیق هشدارهایی را به همراه دارد.

ناتالی کریووا از مؤسسه فیزیک خورشید گفت: داده‌های جدید یادآوری قاطعی هستند که حتی شدیدترین رویدادهای خورشیدی نیز بخشی از رفتار طبیعی خورشید هستند.

 در رویداد کریینگتون در سال ۱۸۵۹، یکی از شدیدترین طوفان‌های خورشیدی در ۲۰۰ سال گذشته، شبکه تلگراف در بخش‌های بزرگی از شمال اروپا و آمریکای شمالی از کار افتاد. تخمین‌ها نشان می‌دهند که شدت فلر همراه تنها یک صدم انرژی یک طوفان فوق‌العاده خورشیدی را آزاد کرده بود. امروز، علاوه بر زیرساخت‌های سطح زمین، به ویژه ماهواره‌ها نیز در معرض خطر هستند.

مهم‌ترین آمادگی برای طوفان‌های خورشیدی شدید، پیش‌بینی قابل اعتماد و به موقع است. به عنوان تدابیر احتیاطی، ماهواره‌ها می‌توانند خاموش شوند. از سال ۲۰۳۱، کاوشگر فضایی Vigil آژانس فضایی اروپا در تلاش برای پیش‌بینی وضعیت فضایی خطرناک به این امر کمک خواهد کرد. این کاوشگر از موقعیت خود در فضا، خورشید را از کنار مشاهده خواهد کرد و زودتر از کاوشگرهایی که در زمین مستقر هستند، فرآیندهایی را که ممکن است باعث وضعیت خطرناک فضایی شوند شناسایی خواهد کرد.

انتهای پیام/