هشدار برای طوفان‌های خورشیدی شدید

دانشمندان می‌گویند خورشید تقریبا هر ۱۱ سال یک بار، چرخه‌ای را طی می‌کند که در آن، تعداد لکه‌های خورشیدی و شدت فعالیت خورشیدی به اوج می‌رسد و احتمال اختلال‌های شدید در آب‌وهوای فضایی که بر زمین اثر می‌گذارد، به بیشترین حد می‌رسد.

طوفان‌های خورشیدی می‌توانند به ماهواره‌های موجود در مدار، شبکه‌های برق و سیستم‌های مخابراتی آسیب جدی وارد کنند و موجب خاموشی‌های مختلف در زمین شوند.

با این حال، پیش‌بینی دقیق زمان اوج این چرخه ۱۱ ساله همچنان یک چالش باقی مانده است.

اکنون پژوهشگران موسسه آموزش و تحقیقات علوم هند (IISER) کلکته میان میدان مغناطیس ی خورشید و چرخه لکه‌های خورشیدی آن ارتباط جدیدی کشف کرده‌اند که به پیش‌بینی زمان رسیدن خورشید به بیشینه فعالیتش در چرخه کنونی خورشیدی ۲۵ کمک می‌کند.

بر اساس این مقاله جدید که اخیرا در مجله «اطلاعیه‌های ماهانه انجمن سلطنتی نجوم» (MNRAS) منتشر شد، به احتمال زیاد اوج چرخه کنونی اوایل سال ۲۰۲۴ با محدوده فقدان قطعیت تا سپتامبر ۲۰۲۴ رخ می‌دهد.

خورشید از گاز یونیزه‌شده داغی به نام پلاسما تشکیل شده است که جریان‌ها و همرفت‌های آن میدان‌های مغناطیس ی را در درون خورشید تشکیل می‌دهند؛ از جمله مناطقی با مغناطیس شدید که به شکل لکه‌های خورشیدی تاریک ظاهر می‌شوند.

این لکه‌ها در برخی موارد زمانی که میدان‌های مغناطیسی روی لکه‌های خورشیدی مختل می‌شوند، ممکن است به انتشار طوفان‌های مغناطیسی خورشیدی از جمله شراره‌ها یا خروج جرم از تاج خورشیدی (سی‌ام‌ئی) منجر شوند و پرتوهای شدید و مقدار زیادی پلاسما به در فضا پرتاب شوند. این قبیل موارد خروج جرم از تاج خورشیدی زمانی که به سوی زمین نشانه می‌روند، ممکن است سبب ایجاد طیف گسترده‌ای از اختلال‌های در سیستم‌های الکترونیکی بشر شوند.

پژوهش‌های پیشین همچنین نشان داده‌‌اند که چرخه تقریبا ۱۱ ساله خورشیدی را یک سازوکار دینام تولید می‌کند که انرژی حاصل از جریان پلاسما در درون خورشید، آن‌ها را به راه‌ می‌اندازد.

سازوکار دینام شامل چرخه تشکیل لکه‌های خورشیدی و بازگشت به چرخه میدان‌های مغناطیسی دوقطبی شمال و جنوب در خورشید است.

همچنین مشاهده می‌شود که این میدان دوقطبی با تغییر مکان‌های قطب‌های مغناطیسی شمال و جنوب‌ــ که تقریبا هر ۱۱ سال یک‌بار رخ می‌دهد‌ــ افت‌وخیز دارند و بالا و پایین می‌شوند.

دانشمندان دهه‌ها بود که می‌دانستند هرچه سرعت ظهور چرخه لکه‌های خورشیدی سریع‌تر باشد، قدرت آن نیز بیشتر می‌شود؛ به این معنی که چرخه‌های قوی‌تر زمان کمتری برای رسیدن به اوج شدتشان نیاز دارند.

پژوهشگران از این ارتباط برای پیش‌بینی قدرت چرخه لکه‌های خورشیدی بر اساس مشاهدات فاز ظاهر شدن اولیه آن استفاده کرده‌اند.

اکنون، پژوهشگران دریافته‌اند که مشاهدات میزان کاهش میدان مغناطیسی دوقطبی خورشید را می‌توان با مشاهدات لکه‌های خورشیدی ترکیب کرد تا بتوان پیش‌بینی کرد چرخه فعلی چه زمانی به اوجش می‌رسد.

جدیدترین یافته‌ها نشان می‌دهند که بیشینه چرخه خورشیدی ۲۵، با فقدان قطعیت در تخمینی که محدوده آن تا سپتامبر ۲۰۲۴ است، به احتمال زیاد اوایل سال ۲۰۲۴ رخ می‌دهد.

پژوهشگران می‌گویند این امر می‌تواند به پیش‌بینی اینکه فعالیت خورشید در سال جاری چه زمانی شدیدتر خواهد بود، کمک کند‌ــ یک پنجره زمانی که در آن می‌توان در انتظار رایج‌ترین اختلال‌های آب‌وهوایی فضایی بود.