یکشنبه, ۳ تیر, ۱۴۰۳ / 23 June, 2024
مجله ویستا

منتظر توفان خورشیدی باشید


منتظر توفان خورشیدی باشید
اکنون یعنی در آغاز سال ۲۰۰۶ میلادی ما به نقطه حداقل فعالیت‌های ‏خورشیدی رسیده‌ایم و باید منتظر آغاز دور جدیدی از فعالیت‌های خورشیدی در چند ماه‌ آینده ‏باشیم.
دوره‌ای که طبق محاسبات منجر به یکی از عظیم‌ترین فعالیت‌های ثبت شده خورشید خواهد ‏شد. دیوید هاتاوی، فیزیکدان خورشیدشناسی که در مرکز پروازهای فضایی مارشال کار و تحقیق می‌‏کند در‌ این زمینه می‌گوید: چنین به نظر می‌آید که توفان بعدی بزرگترین فعالیت خورشیدی از ‏‏۴۰۰ سال پیش به‌ این طرف که فعالیت‌های ‌این ستاره ثبت و ضبط شده است، خواهد بود.
اوج ‏فعالیت‌های بعدی خورشید که دوره‌ای ۱۱ ساله دارد، حدود سالهای ۲۰۱۰ و یا ۲۰۱۱ میلادی ‏خواهد بود. دیوید هاتاوی و همکارش رابرت ویلسون‌ این پیش‌گویی را بر مبنای اطلاعات تاریخی ‏جمع آوری شده‌ای که تا ‌این لحظه در دسترس است، انجام داده‌اند. نتایج‌ این تحقیقات در ‏نشست اتحادیه ژئوفیزیکدان‌های آمریکایی که هفته گذشته در سانفرانسیسکو برگزار شد، ارائه شد.‏
حدود زمانی که توفانی از جانب خورشید به میدان مغناطیسی زمین برخورد می‌کند، سپر مغناطیسی ‏زمین دچار آشفتگی می‌شود. با توجه به قدرت فوران‌های خورشیدی، آشفتگی میدان مغناطیسی ‏زمین می‌تواند به قدری شدید شود که اثرات توفان خورشیدی در زمین احساس شود. چنین ‏وضعیتی را اصطلاحاً توفان‌های ژئومغناطیسی می‌نامند.‌
این توفان مغناطیسی با توجه به قدرت و ‏شدت آن، قادر است باعث قطع جریان برق، مختل شدن سیستم‌های الکترونیکی و انحراف عقربه‏های قطب‌نما شود. شفق‌های قطبی فراوان از زیباترین اثرات جانبی چنین توفان‌هایی است.
هاتاوی و ویلسون با مطالعه آنچه از فعالیت‌های میدان مغناطیسی زمین در ۱۵۰ سال گذشته ثبت ‏شده بود به نتایج مفیدی رسیدند. اکنون آنها معتقدند که با اندازه گیری نوسانات میدان مغناطیسی ‏زمین می‌توان قدرت توفان خورشیدی بعدی را ۶ تا ۸ سال پیش از رسیدن به اوج فوران‌ها، پیش‏گویی کرد.‏
در نمودار فوق خطوط سفید نشان دهنده تعداد لکه‌های خورشیدی است که نسبت مستقیمی با ‏شدت فعالیت‌های خورشیدی دارد و خطوط آبی نمایانگر نوسانات میدان مغناطیسی زمین است. ‏
نوسانات میدان مغناطیسی زمین توسط اندازه‌گیری شاخص ‏IHV‏ محاسبه می‌شود. مبنای ‏محاسبات هاتاوی و ویلسون اندازه‌گیری‌های روزانه‌ای بوده است که از سال ۱۸۶۸ تا به امروز در ‏دو نقطه مقابل هم در زمین،(یکی در انگلستان و دیگری در استرالیا) انجام پذیرفته است.‏
همانطور که خطوط نارنجی نشان می‌دهند، اوج نمودار شاخص ‏IHV‏ که نشان دهنده نوسانات میدان ‏مغناطیسی زمین است با دقت ۹۴ درصد، حدوداً ۶ سال قبل از اوج فعالیت‌های خورشیدی که در ‏اینجا با شاخص تعداد لکه‌های خورشیدی اندازه‌گیری شده، رخ می‌دهد.‏
هاتاوی و همکارش دلایل حاکم بر‌این تغییرات منظم در میدان مغناطیسی زمین که وابسته به ‏توفان‌های خورشیدی بعدی است را نمی‌دانند اما شکی نیست که‌ این نظم برقرار است.‏
طبق محاسبات آنها توفان بعدی خورشید در سال ۲۰۱۰ روی خواهد داد که پیش بینی می‌شود ‏بین ۱۳۵ تا ۱۸۵ لکه خورشیدی داشته باشد. اگر‌ این پیش بینی درست از آب درآید، توفان بعدی ‏خورشید یکی از قویترین توفان‌هایی خواهد بود که در ۵۰ سال گذشته و یا شاید در کل زمانی که ‏اندازه‌گیری‌ها صورت پذیرفته است، روی خواهد داد.‏
ستاره‌شناسان از زمان گالیله تا امروز همواره تعداد لکه‌های خورشیدی را می‌شمارند. ‌این اندازه‌‏گیریها آنها را به‌ این سمت رهنمون ساخت که فعالیت‌های خورشیدی هر ۱۱ سال یک بار اوج می‌‏گیرد. به گونه غریبی چهار اوج ثبت شده در ۵۰ سال اخیر در دسته ۵ تایی فعالیت‌های عظیم بوده ‏است.
اوج بیست‌وچهارم که تخمین زده می‌شود در ۲۰۱۰ روی دهد نیز طبق پیش‌بینی‌ها به قدر کافی ‏قدرتمند خواهد بود تا در لیست بزرگ‌ها ثبت شود.‏
پیش از ‌این نیز تیم تحت سرپرستی مااوسومی دیکپاتی با روش محاسباتی متفاوتی به نتیجه ‏مشابهی دست یافته بود. البته زمان اوج پیش‌بینی شده توسط آنها قدری دیرتر از آن چیزی است که ‏هاتاوی تخمین زده است.‏
مااوسومی دیکپاتی از مرکز ملی تحقیقات اتمسفری معتقد است: اوج بعدی فعالیت‌های خورشیدی ‏بین ۳۰ تا ۵۰ درصد قویتر از اوج قبلی خواهد بود. او معتقد است که چنانچه محاسبات درست از ‏آب درآیند، توفان بعدی خورشید را می‌توان با طوفان عظیم سال ۱۹۵۸ مقایسه کرد. آن زمان ‏بشر به تازگی مرز فضا را پشت سر گذاشته بود و تلفن‌های همراه هنوز وجود نداشتند.
کشتی‌ها و ‏هواپیماها با ابزارهای ساده‌ای ناوبری می‌کردند و مخابرات بر اساس کابل‌های مسی صورت می‌‏پذیرفت. امروزه ما به شدت به ماهواره‌های مخابراتی، ناوبری و هواشناسی خود وابسته هستیم و در ‏دست بیشتر افراد بشر یک تلفن موبایل است که در هنگام یک توفان خورشیدی عظیم مختل ‏خواهد شد. بشر امروزه حساس‌تر و تأثیرپذیرتر از ۵۰ سال پیش است. در سال ۱۹۵۸ ‏انسان‌های عادی زمانی متوجه توفان عظیم خورشیدی شدند که در برخی نواحی استوایی، شفق‌های ‏قطبی رؤیت شد.‏
دیکپاتی سالها قبل دلیل چنین نوسان عظیمی در فعالیت‌های خورشیدی را با مفهومی به نام «تسمه ‏نقاله خورشیدی» توضیح داده بود. جریان بسته و عظیمی از گازهای هادی الکتریسیته است که از ‏استوای خورشید به دو قطب آن جریان دارد. ‌این کمربند الکتریکی آب و هوای خورشید و یا به ‏عبارتی شمار لکه‌های خورشیدی را کنترل می‌کند.
‏برای تشریح ‌این پدیده ابتدا به خاطر آورید که لکه‌های خورشیدی در واقع غده‌های مغناطیسی ‏پیچیده‌ای هستند که حرکت بخش داخلی خورشید باعث پدید آمدن آنها می‌شود. آنها عمر ‏کوتاهی دارند و هنگامی که از بین می‌روند اثر مغناطیسی ضعیفی از خود بر جای می‌گذارند.‏
بخش بیرونی و سطحی تسمه نقاله خورشیدی پوسته ‌این ستاره را جارو زده و میدان‌های ‏مغناطیسی ضعیف را با خود به قطبین حمل می‌کند. در آنجا‌ این میدانها تحت تأثیر میدان ‏مغناطیسی ستاره قرار گرفته و به عمق ۲۰۰.۰۰۰ کیلومتری خورشید، جایی که دیناموی عظیم ‏خورشید آنها را تقویت خواهد کرد ، فرو می‌روند.
هنگامی که میدان‌های مغناطیسی ضعیف تقویت ‏شدند، مجدداً شناور شده و به سطح خورشید باز می‌گردند. به ‌این ترتیب لکه‌های جدیدی شکل ‏می‌گیرند. تمام‌ این فرآیند آنقدر آهسته صورت می‌گیرد که یک دور کامل آن حدود ۴۰ سال طول ‏می‌کشد. البته سرعت حلقه بین ۳۰ تا ۵۰ سال متغیر است.‏
هنگامی که حلقه سریعتر می‌چرخد به‌این معنی است که میدان‌های بیشتری را از سطح خورشید ‏جمع آوری می‌کند و در نتیجه اوج فعالیت‌های بعدی میزبان تعداد بیشتری لکه است و بنابراین ‏توفان بزرگتری در انتظار ما خواهد بود. اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهد که تسمه نقاله خورشیدی در ‏سالهای ۱۹۸۶ تا ۱۹۹۶ سریع‌تر چرخیده است و بنابراین ما باید منتظر دوره اوج پر اتفاقی در ‏سالهای ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۱ باشیم.‏
مانند پیشگویان دیگر، هاتاوی نیز با دیکپاتی در بعضی موارد موافق و در بعضی دیگر مخالف است. ‏هاتاوی مانند دیکپاتی معتقد است که فعالیت‌های خورشیدی دوره بعدی بسیار زیاد خواهد بود اما ‏برخلاف نظر دیکپاتی که اوج فعالیت‌ها را در سال ۲۰۱۲ پیش بینی می‌کند، هاتاوی عقیده دارد که ‏اوج فعالیتهای تنها ستاره منظومه ما در سالهای ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۱ خواهد بود.‏ هاتاوی می‌گوید که: «من انتظار دارم در اواخر سال ۲۰۰۶ و یا اوایل سال ۲۰۰۷ اولین لکه‌های ‏دوره جدید فعالیت‌های خورشیدی را مشاهده کنم و معتقدم که اوج ‌این آغاز در زمانی بین سالهای ‏‏۲۰۱۰ تا ۲۰۱۱ خواهد بود.»‏
آینده به ما خواهد گفت که چه کسی صحیح‌تر پیش‌بینی کرده بود اما موضوعی که قطعاً روی ‏خواهد داد ‌این است که توفان خورشیدی عظیمی در راه است.
عمید نمازی خواه
منبع: مرکز ملی تحقیقات اتمسفری‏
منبع : روزنامه همشهری