آیا طوفان‌های خورشیدی می‌توانند تهدیدی برای زمین باشند؟
هر چند توفان‌های ژئومغناطیسی ناشی از شعله‌های خورشیدی می‌تواند اختلال‌هایی در شبکه‌های برق و اینترنت ایجاد کند اما خبر خوب این است که این توفان‌ها به لطف اتمسفر و میدان مغناطیسی زمین تهدیدی موجودیتی علیه حیات روی کره زمین نیست.
به گزارش لایو ساینس، حیات روی زمین موجودیت خود را مدیون گرمای تابشی خورشید است. اما زمانی که آن تابش گرمایی از کنترل خارج شود و میلیاردها تن مواد خورشیدی بi طور ناگهانی با سرعت هزاران مایل در ثانیه به سمت ما آیند چه اتفاقی خواهد افتاد؟ چه روی می‌دهد زمانی که یک شعله خورشیدی به طور مستقیم به زمین ضربه زند و آیا یک شعله خورشیدی نیرومند می‌تواند به پایان حیات روی زمین منجر شود؟
جواب این پرسش‌ها پیچیده هستند اما بیشتر دانشمندان روی یک مساله اتفاق نظر دارند که میدان مغناطیسی و اتمسفر زمین از ما در برابر حتی نیرومندترین فوران‌های خورشیدی هم محافظت می‌کنند. هر چند توفان‌های خورشیدی می‌توانند اختلالاتی در سامانه‌های راداری و رادیویی ایجاد کنند یا ماهواره‌ها را خاموش کنند اما زیان‌بارترین تشعشعات خورشیدی هم پیش از رسیدن به زمین و لمس پوست انسان، در آسمان از میان برداشته می‌شوند.
«الکس یانگ» دستیار مدیر بخش علوم در مرکز پرواز فضایی «گودارد» سازمان فضایی «ناسا» می‌گوید: ما روی سیاره‌ای با یک اتمسفر بسیار ضخیم زندگی می‌کنیم و این اتمسفر تمام تشعشعات زیان‌بار ناشی از شعله‌های خورشیدی را متوقف می‌کند. حتی در بزرگترین رویدادهای ۱۰ هزار سال گذشته هم دیده‌ایم که تاثیر آنها تا اندازه‌ای نبوده که به اتمسفر زمین صدمه وارد نماید تا حدی که دیگر قادر به محافظت از ما نباشد.
با این حال اینگونه نیست که تمام شعله‌های خورشیدی بدون زیان باشند. در حالی که میدان مغناطیسی زمین از مرگ و میر گسترده ناشی از تشعشعات جلوگیری می‌کند، قدرت الکترومغناطیسی یک فوران خورشیدی می‌تواند شبکه‌های برق و ارتباطات اینترنتی و سایر وسایل ارتباطی روی زمین را مختل سازد که این امر منجر به هرج و مرج می‌شود و بطور بالقوه تلفاتی خواهد داشت. کارشناسان آب و هوای فضایی در سازمان ناسا و سایر آژانس‌های دیگر این تهدید را جدی می‌گیرند و خورشید را برای فعالیت‌های بالقوه خطرناک تحت نظر دارند و رصد می‌کنند.
شعله خورشیدی چیست؟
شعله‌های خورشیدی زمانی روی می‌دهند که خطوط میدان مغناطیسی خورشید کشیده و پیچ‌خورده می‌شوند و این موجب تشکیل توفان‌هایی با انرژی الکترومغناطیسی روی سطح خورشید می‌شود. بخش زیادی از انرژی یک توفان خورشیدی به شکل تشعشعات فرابنفش و اشعه ایکس از خورشید دور می‌شود. با این حال انرژی شدید یک شعله خورشیدی می‌تواند گاز نزدیک در اتمسفر خورشید را گرم کند که این منجر به تشکیل حباب‌های عظیم از ذرات باردار موسوم به برون‌داد جرم هاله‌ای (coronal mass ejection/ CME) و ورود آنها به فضا می‌شود. اگر یک شعله خورشیدی در سمت رو به زمین روی دهد چنین برون‌داد جرم هاله‌ای می‌تواند ظرف مدت ۱۵ ساعت تا چند روز به زمین برسد.
بسیاری از برون‌دادهای جرم هاله‌ای بدون اینکه مردم متوجه شوند به لطف میدان مغناطیسی نیرومند زمین از روی زمین عبور می‌کنند. اما برون‌دادهای جرم هاله‌ای بزرگ‌تر و قوی‌تر ممکن است هنگام عبور از روی زمین، میدان مغناطیسی زمین را متراکم و فشرده سازد که این منجر به «توفان ژئومغناطیسی» می‌شود.
برخی کارشناسان بیم دارند که یک برون‌داد جرم هاله‌ای بزرگ و نیرومند می‌تواند از طریق افزایش بار بر کابل‌های اینترنتی زیردریایی موجب یک «آخرالزمان اینترنتی» شود و دسترسی به اینترنت را در بخش‌هایی از جهان برای مدت هفته‌ها یا ماه‌ها قطع کند هر چند تا الان چنین اتفاقی روی نداده است. ماهواره‌ها و ایستگاه‌های فضایی خارج از اتمسفر زمین هم در معرض خطر قرار دارند. با این حال حتی قوی‌ترین توفان ژئومغناطیسی ثبت شده در سال ۱۸۵۹ نیز تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر سلامت انسان‌ها یا سایر انواع حیات روی زمین نداشته است.
نزدیک‌ترین ستاره به زمین ممکن است که تهدیدی موجودیتی نباشد اما دانشمندان ظن آن را دارند که سایر ستاره‌های نزدیک زمین ممکن است چنین تهدیدی باشند. زمانی که ستاره‌های مشخصی خالی از سوخت می‌شوند و می‌میرند به شکل یک «ابر نو اختر» (supernova) منفجر می‌شوند که تشعشعات نیرومندی را به مسافت میلیون‌ها سال نوری در پیرامون خود منتشر می‌کند. این انفجارها بسیار نیرومندتر از شعله‌های خورشیدی هستند. اگر چنین انفجار ستاره‌ای در فاصله‌ای به اندازه کافی نزدیک زمین روی دهد ، ستاره رو به مرگ، سیاره زمین را با چنان حجمی از تشعشعات فرابنفش رو به رو می‌سازد که لایه محافظ اوزون زمین از میان برداشته می‌شود و زمین در برابر ذرات باردار بین‌ستاره‌ای آسیب پذیر خواهد شد.
محققان می‌گویند که مرگ یک ستاره در فاصله ۶۵ میلیون سال نوری از زمین در حدود ۳۵۹ میلیون سال پیش ممکن است همین کار را کرده باشد. انقراض گسترده در پایان این دوره منجر به مرگ ۷۹ درصد از بی‌مهرگان روی زمین شد هر چند دانشمندان اطمینان ندارند که چه عاملی موجب این انقراض شده است. اما بررسی فسیل‌های آن زمان نشانه‌هایی از صدمات ناشی از نور فرابنفش را نشان داده است. خوشبختانه در حال حاضر هیچ ابرنواختری در فاصله‌ای از زمین که بتواند چنین تهدیدی ایجاد کند وجود ندارد. ما تنها خورشید را داریم و اتمسفر زمین هم اطمینان ایجاد می‌کند که ما در طرف دوستانه خورشید قرار داشته باشیم.
محققان می‌گویند که مرگ یک ستاره در فاصله ۶۵ میلیون سال نوری از زمین در حدود ۳۵۹ میلیون سال پیش ممکن است همین کار را کرده باشد. انقراض گسترده در پایان این دوره منجر به مرگ ۷۹ درصد از بی‌مهرگان روی زمین شد هر چند دانشمندان اطمینان ندارند که چه عاملی موجب این انقراض شده است. اما بررسی فسیل‌های آن زمان نشانه‌هایی از صدمات ناشی از نور فرابنفش را نشان داده است. خوشبختانه در حال حاضر هیچ ابرنواختری در فاصله‌ای از زمین که بتواند چنین تهدیدی ایجاد کند وجود ندارد. ما تنها خورشید را داریم و اتمسفر زمین هم اطمینان ایجاد می‌کند که ما در طرف دوستانه خورشید قرار داشته باشیم.
بیشتر بخوانید
- طوفان‌های خورشیدی تا چه اندازه می‌توانند نگران کننده باشند؟
