طوفان‌ها و بادهای خورشیدی چیستند و چگونه بر زمین تأثیر می‌گذارند؟

(دن تری) - هر روز روی زمین آب و هوا را تجربه می‌کنید: باد می‌وزد، ابرها جابجا می‌شوند، طوفان‌های بارانی و غیره. در فضا نیز آب و هوا وجود دارد و از خورشید سرچشمه می‌گیرد.

خورشید گاهی اوقات مقادیر زیادی انرژی و ذرات آزاد می‌کند که می‌توانند به زمین برخورد کنند (عکس: ناسا).

خورشید: توده‌ای غول‌پیکر از گاز پلاسما و پدیده‌های کیهانی چشمگیر

خورشید، مرکز منظومه شمسی، توده‌ای غول‌پیکر از گاز است که دمای سطح آن تا ۶۰۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسد، تقریباً پنج برابر داغ‌تر از گدازه‌های آتشفشانی روی زمین.

برخلاف گازهای معمولی، خورشید از پلاسما ساخته شده است - حالت خاصی از ماده که در آن اتم‌ها یونیزه شده و به هسته‌های با بار مثبت و الکترون‌های با بار منفی تقسیم می‌شوند.

وجود این ذرات باردار به پلاسما اجازه می‌دهد تا الکتریسیته را هدایت کند و به شدت با میدان‌های مغناطیسی برهمکنش داشته باشد.

در طول یک خورشیدگرفتگی کامل، وقتی ماه خورشید را می‌پوشاند، می‌توانیم تاج خورشیدی - جو کم‌نور و شکننده‌ای که خورشید را احاطه کرده است - را مشاهده کنیم.

دمای تاج خورشیدی به میلیون‌ها درجه سانتیگراد می‌رسد، که بسیار داغ‌تر از سطح خورشید است. این گرمای شدید باعث می‌شود ذرات پلاسما از خورشید به بیرون پرتاب شوند، بر گرانش غلبه کنند و در سراسر منظومه شمسی پخش شوند و "باد خورشیدی" را تشکیل دهند.

این جریان پلاسمای نامرئی، حباب وسیعی از فضا را، بسیار فراتر از مدار پلوتو، با سرعتی تا ۳ میلیون کیلومتر در ساعت پر می‌کند. برای درک بهتر این موضوع، باد خورشیدی کمتر از یک دقیقه طول می‌کشد تا زمین را دور بزند، در حالی که ایستگاه فضایی بین‌المللی ۹۰ دقیقه طول می‌کشد.

دانشمندان از ابزارهای فضایی، به ویژه کاوشگر خورشیدی پارکر، برای نزدیک شدن و اندازه‌گیری مستقیم باد خورشیدی هنگام خروج از خورشید استفاده کرده‌اند. این کاوشگر همچنین به یک دوربین تخصصی برای مشاهده نور خورشید پراکنده شده توسط باد خورشیدی مجهز است، فرآیندی مشابه آنچه آسمان زمین را آبی می‌کند.

انفجارهای بزرگ و "طوفان‌های خورشیدی"

اگرچه باد خورشیدی دائماً به دور زمین می‌چرخد، میدان مغناطیسی سیاره ما معمولاً آن را با خیال راحت هدایت می‌کند.

با این حال، خورشید گاهی اوقات انفجارهای عظیمی ایجاد می‌کند و ابرهای غول‌پیکری از پلاسما را به درون منظومه شمسی پرتاب می‌کند که برخی از آنها به سمت زمین هدایت می‌شوند. این رویدادها، فوران‌های تاج خورشیدی (CME) یا «طوفان‌های خورشیدی» نامیده می‌شوند.

CME ها برخلاف باد خورشیدی مداوم، کوتاه مدت اما بسیار شدید هستند. خورشید مانند یک آهنربای غول پیکر عمل می کند و خطوط میدان مغناطیسی ایجاد می کند که پلاسما به راحتی آنها را دنبال می کند.

بادهای خورشیدی و CMEها می‌توانند این خطوط میدان مغناطیسی را از خورشید منحرف و کشیده کنند. هنگامی که این طوفان‌های خورشیدی به زمین می‌رسند، میدان‌های مغناطیسی پیچ خورده آنها می‌توانند با میدان مغناطیسی سیاره ما تعامل داشته باشند و باعث اختلالاتی شوند که به عنوان "آب و هوای فضا" شناخته می‌شوند.

آب و هوای فضا: از شفق قطبی تا قطعی برق

زمین توسط مگنتوسفر، یک سپر مغناطیسی که ما را از بادهای خورشیدی و طوفان‌های خورشیدی محافظت می‌کند، محافظت می‌شود. با این حال، در طول طوفان‌های بسیار قوی، مقداری از پلاسمای باد خورشیدی می‌تواند وارد جو زمین شود.

وقتی CMEها از کنار زمین عبور می‌کنند، میدان‌های مغناطیسی آنها می‌توانند با میدان مغناطیسی زمین برهمکنش داشته باشند و باعث شوند خطوط میدان مغناطیسی خورشید و زمین موقتاً هم‌تراز شوند و به پلاسمای خورشیدی اجازه ورود به جو را بدهند.

این پدیده می‌تواند باعث طوفان‌های مغناطیسی جهانی بزرگی شود که دانشمندان آن را با نام آب و هوای فضایی می‌شناسند.

آب و هوای فضایی باعث نمایش نورهای خیره‌کننده‌ای در نزدیکی قطب‌های شمال و جنوب زمین می‌شود (عکس: AP Photo).

آب و هوای فضا، مانند آب و هوای زمین، توسط جو آن ایجاد می‌شود. دانشمندان همیشه در تلاشند تا این نوع آب و هوا را مطالعه و پیش‌بینی کنند، زیرا می‌تواند منجر به عواقب جدی مانند قطع برق، اختلال در ارتباطات و حتی سقوط ماهواره‌ها به زمین شود.

با این حال، علاوه بر خطرات بالقوه، آب و هوای فضایی نمایش‌های نوری زیبایی را در آسمان به ارمغان می‌آورد که با نام‌های شفق قطبی شمالی و شفق قطبی جنوبی شناخته می‌شوند.

این پدیده‌ها که در نزدیکی قطب‌های شمال و جنوب قابل مشاهده هستند، گواه روشنی بر برهمکنش قدرتمند بین خورشید و زمین هستند.

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