توفان‌های خورشیدی چطور زمین را تهدید می‌کنند؟

براساس گزارش ساينس الرت، زمين معمولا به واسطه مگنتوسفر يا مرز ميدان مغناطيسي‌اش از آسيب ذرات بارداري كه از سوي خورشيد به سمتش روانه مي‌شوند به دور مي‌ماند. اما اين شليك‌هاي پرقدرت مي‌توانند گرداب‌هايي عظيم در مرز اين حفاظ خلق كنند و پلاسماي خورشيدي را به درون ميدان مغناطيسي زمين برانند.

اين رويداد به واسطه پديده‌اي به نام ثابت كلوين-هلمولتز رخ مي‌دهد، و اين همان پديده‌اي كه محققان دانشگاه هوافضاي امبري ريدل روي آن و تاثيرات آن بر توفان‌هاي فضايي مطالعه كرده‌اند.

واكنش كلوين هلمولتز يا KH را در هرجايي كه ميان سرعت و جريان مايعات و گازهاي مختلف تفاوتي وجود دارد مي‌توان مشاهده كرد، مانند زماني كه باد روي سطح يك مايع مي‌وزد. چنين آشفتگي در اتمسفر زمين نيز رخ مي‌دهد.

به گفته محققان امواج KH يا توفان‌هاي فضايي يكي از اصلي‌ترين مسيرهاي انتقال انرژي بادها، جرم و  تكانه‌هاي خورشيدي به درون مگنتوسفر زمين به شمار مي‌روند.نوسانات درون بادهاي خورشيدي بر سرعت رشد و بزرگي امواج KH اثر مي‌گذارند.

درك اين ارتباط براي محافظت از زمين و تمدن آن در برابر پديده‌هاي خورشيدي خطرناك آينده حياتي است. گردبادهاي ايجاد شده در توفان‌هاي خورشيدي گاه به بزرگي 40 هزار كيلومتر مي‌شوند. هرچه قدرت بادهاي خورشيدي بيشتر باشد،  توفان‌هاي بزرگتري خلق خواهند شد و در نتيجه پلاسماي بيشتري وارد مگنتوسفر زمين مي‌شود، الگويي كه مي‌تواند در پيش‌بيني شرايط اقليمي فضا و در امان ماندن از آن به دانشمندان كمك كند.

براساس داده‌هاي ثبت شده توسط ماهواره‌ها و مدل‌هاي ايجاد شده براساس اين داده‌ها توسط دانشمندان، حتي كوچكترين نوسانات در بادهاي خورشيدي مي‌تواند بر توفان‌هاي فضايي اثري بزرگ برجا بگذارد.

دانشمندان معتقدند ماهواره‌ها مي‌توانند به مرور يادبگيرند كه با جستجوي نشانه‌هاي اين توفان‌ها و دوري كردن از آنها با ايمني بيشتري در مدار زمين حركت كنند. درشرايطي كه ماهواره‌ها مسئول تامين خدمات زيادي هستند، از سيستم موقعيت‌ياب جهاني گرفته تا ارتباطات راديويي، سرپا نگه داشتن آنها در دل توفان‌هاي فضايي بزرگ به تمركز اصلي تعدادي از پژوهش هاي علمي جديد تبديل شده‌است.

در اوايل ماه سپتامبر، خورشيد حلقه‌هايي عظيم از پلاسما را به سمت زمين پرتاب كرد كه ابعاد آنها ده برابر سياره زمين بود و اين رويداد توانست بر سيگنال‌هاي راديويي بر زمين اثر بگذارد.

توفان‌هاي فضايي مختص زمين نيستند و مي‌توانند در مگنتوسفر سياره‌هاي مشتري، زحل و ديگر سياره‌ها نيز رخ دهند. هرچه درك بشر از عوارض اين رويداد‌ها روي سيستم محافظتي طبيعي سياره زمين بيشتر شود، بهتر مي‌توان براي رويداد‌هاي آينده آماده بود.

امواج KH مي‌توانند جهت و ويژگي‌هاي فوران‌هاي كرونالي خورشيدي را تغيير دهند، كه اين نيز به خودي خود براي آب و هواي فضايي نزديك به زمين اثر مي‌گذارد. به گفته محققان، براي پيش‌بيني دقيق آب و هواي فضايي، درك جزئيات مكانيزمي كه بر بزرگ شدن و ويژگي‌هاي توفان‌هاي فضايي اثرگذارند بسيار حياتي است.