ما هي العواصف والرياح الشمسية وكيف تؤثر على الأرض؟

(دان تري) - كل يوم على الأرض تشهد الطقس: هبوب الرياح، وانجراف السحب، والعواصف الممطرة، وما إلى ذلك. وهناك أيضًا طقس في الفضاء وهو ينشأ من الشمس.

تطلق الشمس في بعض الأحيان كميات كبيرة من الطاقة والجسيمات التي يمكن أن تضرب الأرض (الصورة: ناسا).

الشمس: كتلة عملاقة من غاز البلازما وظواهر كونية دراماتيكية

الشمس، مركز النظام الشمسي، عبارة عن كتلة عملاقة من الغاز تصل درجة حرارة سطحها إلى 6000 درجة مئوية، أي ما يقرب من خمسة أضعاف درجة حرارة الحمم البركانية على الأرض.

على عكس الغازات العادية، تتكون الشمس من البلازما - وهي حالة خاصة من المادة حيث يتم تأين الذرات، وتقسيمها إلى نوى مشحونة إيجابيا وإلكترونات مشحونة سلبًا.

إن وجود هذه الجسيمات المشحونة يسمح للبلازما بتوصيل الكهرباء والتفاعل بقوة مع المجالات المغناطيسية.

أثناء الكسوف الكلي للشمس، عندما يغطي القمر الشمس، يمكننا ملاحظة الهالة - الغلاف الجوي الخافت والهش المحيط بالشمس.

تصل درجة حرارة الهالة الشمسية إلى ملايين الدرجات المئوية، أي أعلى بكثير من سطح الشمس. هذه الحرارة الشديدة تدفع جزيئات البلازما إلى الخروج من الشمس، متغلبةً على الجاذبية، ومنتشرةً في جميع أنحاء النظام الشمسي، مُشكّلةً "الرياح الشمسية".

يملأ هذا التيار البلازمي غير المرئي فقاعةً فضائيةً شاسعة، أبعد بكثير من مدار بلوتو، بسرعات تصل إلى 3 ملايين كيلومتر في الساعة. ولتوضيح ذلك، تستغرق الرياح الشمسية أقل من دقيقة للدوران حول الأرض، بينما تستغرق محطة الفضاء الدولية 90 دقيقة.

استخدم العلماء أدوات فضائية، أبرزها مسبار باركر الشمسي، للاقتراب من الشمس وقياس الرياح الشمسية مباشرةً عند خروجها منها. المسبار مزود أيضًا بكاميرا متخصصة لرصد ضوء الشمس المُشتت بفعل الرياح الشمسية، وهي عملية تُشبه ما يُضفي على سماء الأرض لونًا أزرق.

الانفجارات الكبرى و"العواصف الشمسية"

على الرغم من أن الرياح الشمسية تدور حول الأرض باستمرار، فإن المجال المغناطيسي لكوكبنا يوجهها عادة بأمان.

ومع ذلك، تُنتج الشمس أحيانًا انفجارات هائلة، مُرسلةً سحبًا عملاقة من البلازما تطير إلى النظام الشمسي، بعضها يتجه نحو الأرض. تُسمى هذه الأحداث "الانبعاثات الكتلية الإكليلية" (CMEs)، أو "العواصف الشمسية".

الانفجارات الكتلية الإكليلية قصيرة العمر، لكنها شديدة العنف، على عكس الرياح الشمسية المستمرة. تعمل الشمس كمغناطيس عملاق، مُنشئةً خطوط مجال مغناطيسي تتبعها البلازما بسهولة.

يمكن للرياح الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية أن تشوه خطوط المجال المغناطيسي هذه وتمتد بعيدًا عن الشمس. عندما تصل هذه العواصف الشمسية إلى الأرض، يمكن أن تتفاعل مجالاتها المغناطيسية الملتوية مع المجال المغناطيسي لكوكبنا، مما يسبب اضطرابات تُعرف باسم "الطقس الفضائي".

الطقس الفضائي: من الشفق القطبي إلى انقطاع التيار الكهربائي

الأرض محمية بالغلاف المغناطيسي، وهو درع مغناطيسي يحمينا من الرياح الشمسية والعواصف الشمسية. ومع ذلك، خلال العواصف الشديدة، قد تدخل بعض بلازما الرياح الشمسية الغلاف الجوي للأرض.

عندما تمر الكتل الكتلية الإكليلية بالقرب من الأرض، يمكن أن تتفاعل مجالاتها المغناطيسية مع المجال المغناطيسي للأرض، مما يتسبب في محاذاة خطوط المجال المغناطيسي للشمس والأرض مؤقتًا، مما يسمح للبلازما الشمسية بدخول الغلاف الجوي.

يمكن أن تتسبب هذه الظاهرة في حدوث عواصف مغناطيسية عالمية كبرى، يعرفها العلماء باسم الطقس الفضائي.

يتسبب الطقس الفضائي في ظهور عروض ضوئية مذهلة بالقرب من القطبين الشمالي والجنوبي للأرض (الصورة: AP Photo).

الطقس الفضائي، كما هو الحال على الأرض، ينشأ بفعل الغلاف الجوي. يسعى العلماء جاهدين لدراسة هذا النوع من الطقس والتنبؤ به، لأنه قد يؤدي إلى عواقب وخيمة، مثل انقطاع التيار الكهربائي، وانقطاع الاتصالات، وحتى سقوط الأقمار الصناعية على الأرض.

ومع ذلك، بالإضافة إلى المخاطر المحتملة، فإن الطقس الفضائي يجلب أيضًا عروضًا ضوئية جميلة في السماء، تُعرف باسم الشفق القطبي الشمالي والشفق القطبي الجنوبي.

تشكل هذه الظواهر، التي يمكن ملاحظتها بالقرب من القطب الشمالي والقطب الجنوبي، دليلاً واضحاً على التفاعل القوي بين الشمس والأرض.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bao-va-gio-mat-troi-la-gi-chung-anh-huong-ra-sao-den-trai-dat-20251107024225759.htm