دانشمندان پیشگوی وضعیت کیهان می‌شوند/ طوفان‌های خورشیدی، عامل نابودی مأموریت‌های فضایی

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، خورشید مهم‌ترین منبع انرژی برای کره زمین است. این ستاره غول‌پیکر فواید زیادی برای ساکنان کره زمین دارد و درک بهتر ماهیت آن می‌تواند بشر را برای همیشه از احتیاج به هرگونه انرژی دیگری بی‌نیاز سازد. پیشرفت در علم هواشناسی به انسان‌ها کمک می‌کند تا خورشید را بیشتر شناخته و اطلاعات دقیق‌تری از تغییر شیمیایی درون آن به‌ دست آورند.

بیشتر بخوانید:

ماده سیاه چیست؟/ اطلاعاتی در مورد مرموزترین ماده در جهان هستی

انفجارهای هسته‌ای روی سطح خورشید و زبانه‌های آتش که تا کیلومترها در فضا پخش می‌شوند، سبب ایجاد طوفان‌های خورشیدی شده و مقادیر زیادی ذرات باردار را در کیهان پخش می‌کند. اگر شدت طوفان‌های خورشیدی از حد معینی بیشتر شود، آسیب‌های جبران‌ناپذیری به زیرساخت‌های ارتباطی زمین وارد شده و حتی جریان برق روی کره زمین به طور کامل قطع می‌شود. ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی، هواپیماها، سیستم موقعیت‌یابی جهانی(GPS) و شبکه انتقال انرژی الکتریکی به‌شدت تحت تأثیر آب‌وهوای خورشید قرار دارد و در صورت تغییر شرایط عادی همه موارد گفته شده دچار اختلال می‌شوند.

آسیب‌پذیری بشر در برابر طوفان‌های خورشیدی

دانشمندان معتقدند هرچه تمدن انسان‌ها روی کره زمین پیشرفته‌تر می‌شود، آسیب‌پذیری آن‌ها در برابر طوفان‌های خورشیدی نیز بیشتر خواهد شد. یعنی در صورتی که انسان‌ها نتوانند به آگاهی لازم برای پیش‌بینی وضعیت آب‌وهوای خورشید دست یابند، در آینده نه چندان دور زندگی همه جانداران روی کره زمین در خطر قرار گرفته و  در هر لحظه ممکن است زبانه‌های آتش خورشیدی به سیاره خاکی رسیده و زندگی در سطح وسیعی نابود شود. ساکنان کره زمین در گذشته تأثیر طوفان‌های خورشیدی بر شبکه انتقال انرژی الکتریکی را تجربه کرده‌اند. در سال 1989برق خانه بیش از 6 میلیون نفر از ساکنان استان کبک کانادا به دلیل وقوع طوفان خورشیدی قطع شد.

اولین بار در سال 1859 اخترشناسانی آماتور به نام کارینگتون ایونت شواهدی از وقوع طوفان‌های خورشیدی در منظومه شمسی را شناسایی کرد و با استفاده از مستندات به‌دست‌آمده نشان داد ذرات باردار موجود در این طوفان‌ها می‌تواند سبب اختلال در شبکه انتقال انرژی الکتریکی شود. اگرچه از آن زمان تاکنون علم و فناوری به طرز چشمگیری توسعه یافته ولی هنوز دانش بشر در مورد تغییرات آب‌وهوایی در خارج از کره زمین به حدی تکامل نیافته است که متخصصان توانایی لازم برای پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی را داشته باشند. یعنی در حال حاضر زندگی میلیاردها نفر در برابر آنچه به عنوان طوفان‌های خورشیدی شناخته می‌شود به‌شدت آسیب‌پذیر است.

تابش‌ کیهانی

فضا مملو از تابش‌های کیهانی است. این تابش‌ها از ذرات پرانرژی تشکیل شده‌اند که عمدتاً از کهکشان‌های دیگر وارد کهکشان راه شیری شده و میدان‌های مغناطیسی قدرتمندی را به وجود می‌آورند. بررسی‌ها نشان داده است در فضا اتم‌ها با سرعت نور حرکت می‌کنند و پس از ورود به میدان‌های مغناطیسی الکترون‌های خود را از دست داده و تنها هسته با بار الکتریکی مثبت در آن‌ها باقی می‌کنند. دانشمندان پس از 400 سال مطالعه ماهیت فضا و تغییرات شیمیایی در حال وقوع در خورشید توانسته‌اند اطلاعاتی زیادی را درباره آب‌وهوای منظومه شمسی به‌ دست آورند و از این داده‌ها برای بررسی طوفان‌های خورشیدی استفاده کنند. روی سطح خورشید لکه‌های تیره‌رنگ بسیار بزرگی وجود دارد که در اثر انفجارهای هسته‌ای ایجاد می‌شود. این لکه‌های خورشیدی معمولاً 11 سال روی سطح این ستاره باقی می‌مانند و پیش‌بینی می‌شود در سال 2025 لکه دیگری روی سطح خورشید ایجاد شود.

یکی از نشانه‌های قابل مشاهده تابش‌های کیهانی وقوع شفق قطبی است. مردم ساکن کشورهای نزدیک به قطب شمال در بازه‌های زمانی مختلف نورهای رنگی زیبایی را در آسمان مشاهده می‌کنند. علت وقوع چنین پدیده‌ای ورود ذرات باردار به میدان مغناطیسی زمین است. در حقیقت لایه محافظتی موجود در پیرامون کره زمین اثرات مضر تابش‌های کیهانی را خنثی نکرده و تنها بر اثر واکنش بین ذرات کیهانی و مواد موجود در اتمسفر کره زمین شفق قطبی ایجاد می‌شود. در مواردی پروتون‌های آزاد شده از فضا به مدار الکتریکی ماهواره‌ها و حتی دی‌ان‌ای فضانوردان مستقر در کره زمین آسیب می‌زند. در داخل کره زمین نیز مسافرانی که از قطب شمال عبور می‌کنند بیش از سایر مردم تحت تأثیر تابش‌های کیهانی قرار می‌گیرند. از همین رو شرکت‌های هواپیمایی در سراسر دنیا معمولاً مسیرهای جایگزینی را به‌جای عبور از فراز قطب شمال انتخاب کرده تا ایمنی کامل را برای هواپیما و مسافران فراهم کنند.

اهمیت ارتقای دانش هواشناسی برای پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی

درک ماهیت و نحوه ایجاد لکه‌های خورشیدی به انسان‌ها کمک می‌کند تا توانایی لازم برای پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی را کسب کنند. اکنون گروه‌های مختلفی از دانشمندان در تلاش هستند تا با استفاده از نرم‌افزارهای پیشرفته مدل‌سازی و فناوری هوش مصنوعی داده‌های دریافتی از ماهواره‌ها را تحلیل کرده و وقوع طوفان‌های خورشیدی را از 24 ساعت قبل پیش‌بینی کنند. با توجه به اهمیت موضوع ناسا قصد دارد به زودی مدارگردهای ویژه‌ای را به سمت خورشید پرتاب کرده تا امکان بررسی وضعیت آب‌وهوای ستاره غول‌پیکر منظومه شمسی در هرلحظه فراهم باشد. ذرات پرانرژی که پس از وقوع طوفان‌های خورشیدی در فضا پخش می‌شوند در صورت عبور از جو زمین عامل بروز بیماری‌هایی نظیر سرطان و اختلال در سیستم عصبی بدن است.

دانشمندان معتقدند سازمان‌های فضایی باید تا پیش از تحقق سفر انسان به مریخ دانش‌ لازم برای پیش‌بینی وضعیت آب‌وهوای منظومه شمسی را کسب کرده تا از وقوع هرگونه حادثه در مأموریت‌های فضایی جلوگیری کنند. ماشین‌های مریخ‌نورد استقامت و کنجکاوی که هم‌اکنون در سیاره سرخ مستقر هستند از ظرفیت بالایی برای بررسی آب‌وهوای مریخ برخوردار بوده و می‌توانند اطلاعات مفیدی را به مراکز تحقیقاتی روی زمین ارسال کنند. ناسا اعلام کرده در سال 2022 کاوشگری دیگری را به مریخ پرتاب کرده تا مجموعه تحقیقاتی این سیاره بهبود پیدا کند. پیش‌بینی می‌شود تا یک دهه آینده سازمان‌های هواشناسی توانایی لازم برای پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی را کسب کرده و بدون هیچ گونه مشکلی برای کاوش در نقاط مختلف منظومه شمسی برنامه‌ریزی کنند. هرچند محققان در این مسیر هنوز با چالش‌های زیادی روبه‌رو بوده و باید برنامه‌ریزی دقیقی در این خصوص صورت گیرد.

انتهای پیام/4144/پ