کاروتک

تکنولوژی و علمی

تلویزیون و سینما

تلویزیون کاروتک

آیا طوفان خورشیدی می‌تواند زمین را نابود کند؟ به‌گفته دانشمندان، هیچ مدرکی مبنی بر این‌که آب‌و‌هوای خورشیدی تاکنون به انسان آسیب رسانده باشد، وجود ندارد. پس آیا خورشید می‌تواند در آینده‌ای دور قاتل سیاره زیبا و دوست‌داشتنی ما باشد؟

تمام حیات روی زمین، مدیون گرمای تابشی خورشید است؛ اما چه اتفاقی می‌افتد اگر این تشعشعات از کنترل خارج شوند و میلیاردها تن مواد خورشیدی باردار را با سرعت هزاران مایل در ثانیه به سمت سیاره ما روانه کنند؟ در واقع، سوال اصلی این است که آیا سیاره زمین زمانی که مورد اصابت مستقیم یک شعله خورشیدی قرار می‌گیرد، آن شعله به‌اندازه‌ای قوی است که بتواند زمین را نابود کند؟ با کارو تک در مسیر کشف جواب این سوال همراه باشید.

اگر بخواهیم صادق باشیم، پاسخ این سوال به‌طرز عجیبی پیچیده است؛ اما اکثر دانشمندان در یک چیز هم‌نظر هستند: میدان مغناطیسی زمین که مانند یک لایه عایق عمل می‌کند، ما را به‌خوبی از حتی قوی‌ترین فوران‌های خورشیدی محافظت می‌کند. در حالی که طوفان‌های خورشیدی می‌توانند سیستم‌های رادار و رادیویی را دچار مشکل کنند یا ماهواره‌ها را آفلاین کنند، مضرترین تشعشعات آن‌ها مدت‌ها قبل از تماس با پوست انسان در آسمان پخش می‌شوند.

الکس یانگ، دانشیار مدیر علوم در بخش علم هلیوفیزیک در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت، گفت:

ما در سیاره‌ای زندگی می‌کنیم که جو بسیار غلیظی دارد و می‌تواند از ما در برابر تمام تشعشعات مضر تولید‌شده در یک شعله خورشیدی محافظت کند.

یانگ هم‌چنین در ویدئویی در سال 2011 گفت:

اما در بزرگ‌ترین رویدادهایی که در 10000 سال گذشته دیده‌ایم، شاهد این هستیم که این جو که به مرور زمان کم‌رنگ‌تر شده است و دیگر به‌طور کامل محافظت نمی‌شویم. در واقع، اگر بخواهم صادق باشیم، یکی از احتمالات کم‌ارزش ما این است که شعله‌های خورشیدی می‌توانند در قرن 21 قاتل سیاره زیبای ما باشند. پس باید برای جلوگیری از این اتفاق اقداماتی مهم را انجام دهیم.

با این حال، تشعشات خورشیدی می‌توانند عواقب بد‌تری را هم برای زمین به‌وجود بیاورند. در حالی که میدان مغناطیسی زمین از عبور از تشعشعات خورشیدی جلوگیری می‌کند، نیروی الکترومغناطیسی محض یک تشعشع می‌تواند شبکه‌های برق، اتصالات اینترنتی و سایر وسایل ارتباطی روی زمین را مختل کند و منجر به هرج‌و‌مرج و حتی مرگ بسیاری از انسان‌ها شود. کارشناسان هواشناسی فضایی در ناسا و سایر آژانس‌ها این تهدید را جدی می‌گیرند و خورشید را برای فعالیت‌های بالقوه خطرناک زیر نظر دارند.

تشعشعات یا همان شعله‌های خورشیدی، دقیقا چه هستند؟

تشعشعات خورشیدی زمانی رخ می‌دهند که خطوط میدان مغناطیسی خورشید منقبض و پیچ‌خورده می‌شوند؛ در نتیجه این پیچ‌خوردگی، طوفان‌های عظیمی از انرژی الکترومغناطیسی به اندازه یک سیاره در سطح خورشید با نام «طوفان خورشیدی» تشکیل می‌شوند. ما می‌توانیم این طوفان‌‌ها را به‌صورت لکه‌های سرد و تیره‌ای که به‌عنوان لکه‌های خورشیدی شناخته می‌شوند، ببینیم. در اطراف لکه‌های خورشیدی، خطوط عظیمی از خطوط میدان مغناطیسی قرار دارند و گاهی اوقات دور هم می‌پیچند و برق بسیار قدرت‌مندی از انرژی یا شعله‌های خورشیدی ایجاد می‌کنند.

بیش‌تر انرژی ناشی از شعله‌های خورشیدی به‌صورت اشعه ماوراء بنفش و اشعه ایکس تابش می‌شود. با این حال، انرژی فراوان یک تشعشع هم‌چنین می‌تواند گاز مجاور جو خورشید را گرم کند و حباب‌های عظیمی از ذرات باردار را در فرآیندی معروف به «پرتاب جرم تاجی (CME)» به فضا پرتاب کند. اگر لکه‌های خورشیدی در حال شعله‌ور شدن رو به زمین باشد، هر CME ایجاد شده دقیقاً به سمت ما منفجر می‌شود و معمولاً بین 15 ساعت تا چند روز به سیاره ما می‌رسد.

چه در مورد CMEها شنیده باشید یا نه، احتمالاً صدها مورد از آن‌ها را تجربه کرده‌اید. طبق گفته ناسا، بسته به جایی که در چرخه 11 ساله فعالیت خورشید قرار داریم، خورشید از یک CME در هر هفته تا چندین CME در روز ساطع می‌کند. اکثر CMEها به لطف میدان مغناطیسی قدرتمند زمین یا مگنتوسفر، با انرژی بسیار کم‌تری از سیاره ما عبور می‌کنند و به سطح زمین می‌رسند

با این حال، بزرگ‌ترین و پرانرژی‌ترین CMEها می‌توانند میدان مغناطیسی سیاره ما را در حین عبور فشرده کنند و منجر به آن‌چه به‌عنوان «طوفان ژئومغناطیسی» شناخته می‌شود، شوند.

همان‌طور که انرژی الکترومغناطیسی از خورشید به مگنتوسفر ما می‌ریزد، اتم‌ها و مولکول‌های جو زمین بار الکتریکی پیدا می‌کنند و اثراتی را ایجاد می‌کنند که در سراسر جهان قابل مشاهده است. در طول چنین طوفان‌هایی، شفق قطبی که معمولاً فقط در نزدیکی قطب شمال دیده می‌شود، می تواند آن‌قدر به سمت پایین حرکت کند که در نزدیکی استوا قابل مشاهده باشد.

سیستم‌های رادیویی و رادار در سراسر جهان می‌توانند خاموش شوند و شبکه‌های الکتریکی ممکن است بیش‌از‌حد بارگیری شوند و برق خود را از دست بدهند. برخی از کارشناسان نگران این هستند که یک CME بزرگ بتواند کابل‌های اینترنت زیر دریا را دچار اختلال شدید کند و دسترسی اینترنت بخش‌هایی از جهان را برای هفته‌ها یا حتی ماه‌ها قطع کند؛ به‌طوری که یک آخرالزمان اینترنتی پدید آید. اگرچه این اتفاق تاکنون یک‌بار هم رخ نداده است. ماهواره‌ها و ایستگاه‌های فضایی که در مداری فراتر از جو زمین قرار می‌گیرند، می‌توانند توسط تشعشعات قوی CME ضعیف و حتی آفلاین شوند.

با این حال، حتی قدرتمندترین طوفان ژئومغناطیسی ثبت شده در تاریخ (رویداد کارینگتون در سال 1859) هیچ تأثیر قابل توجهی بر سلامت انسان یا سایر حیات‌های روی زمین نداشت. اگر قبل از این نیز طوفان‌های خورشیدی قوی‌تری به سیاره ما ضربه زدند، هیچ مدرکی مبنی بر این‌که آن‌ها بر سلامت انسان تأثیر گذاشته باشند وجود ندارد.

داگ بیسکر، محقق مرکز پیش‌بینی هوای فضایی سازمان ملی اقیانوسی و جوی، به مرکز خورشیدی استنفورد گفت:

به‌نظر من، تشعشعات خورشیدی هیچ تأثیر بدی در آینده نزدیک بر روی انسان‌ها نخواهند گذاشت. اما آیا تشعشاتی وجود دارند که اگر به زمین برخورد کنند، حیات انسان‌ها را از بین ببرد؟ من هنوز پاسخ این سوال را نمی‌دانم؛ اما بدیهی است که ما تاکنون حتی یک رویداد خورشیدی متوسط یا نسبتا بزرگ را مشاهده نکرده‌آیم که تأثیرات بدی بر سلامت انسان‌ها داشته باشد.

ستارگان نیز خطرناک هستند!

تشعشعات خورشیدی ممکن است به‌لطف جو زمین خطر انقراض را برای ما ایجاد نکنند، اما دانشمندان گمان می‌کنند که سایر ستاره‌های نزدیک زمین نیز می‌توانند برای زمین خطرناک باشند. وقتی سوخت ستارگان تمام می‌شود و می‌میرند، در یک ابرنواختر عظیم منفجر می‌شوند که پرتوهای قدرتمندی را به فاصله میلیون‌ها سال نوری به فضا می‌فرستند. این انفجارها بسیار بسیار قوی‌تر از شعله‌های خورشیدی هستند. اگر چنین انفجاری به‌اندازه کافی نزدیک به زمین اتفاق بیفتد، ستاره در حال مرگ می‌تواند سیاره ما را در تابش فرابنفش زیادی غرق کند که لایه محافظ اوزون ما را از بین ببرد و زمین را در برابر رگباری از ذرات باردار بین ستاره‌ای آسیب‌پذیر کند.

نویسندگان یک تحقیق اخیر (منتشر شده در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم در آگوست 2020) گمان می‌کنند که مرگ یک ستاره در فاصله 65 سال نوری از زمین ممکن است برای زمین خطرناک باشد. این موضوع را می‌توان در انقراض دونین‌ها مشاهده کرد؛ دونین‌ها موجوداتی بودند که در 416 میلیون تا 358 سال پیش وجود داشتند و انقراض دسته جمعی آن‌ها موجب به مرگ 70 درصد از بی‌مهرگان زمین شد؛ اگرچه دانشمندان مطمئن نیستند که چه چیزی باعث آن شد. با این حال، بررسی‌های فسیلی از زمان انقراض نشانه‌هایی از آسیب اشعه ماوراء بنفش را نشان می‌دهند. پس می‌توانیم این احتمال را بدهیم که یک ستاره در حال انفجار باعث این انقراض شده است.

نویسندگان این تحقیق اطمینان داده‌اند که خوش‌بختانه هیچ ابرنواختر بزرگی در نزدیکی زمین وجود ندارد که به این زودی چنین تهدیدی را ایجاد کند. در واقع، ما فقط خورشید گرم و دوست‌داشتنی خود را داریم که باید نگران آن باشیم. هم‌چنین جو سیاره ما باعث می‌شود که تا آینده‌ای نامعلوم رابطه‌ای دوستانه و بدون خطر با خورشید داشته باشیم.

پی‌نوشت

ابرنواختر: ابرنواختر بزرگ‌ترین انفجاری است که بشر می‌تواند ببیند و زمانی رخ می‌دهد که یک ستاره در حال مرگ باشد. این انفجار با به‌شدت درخشان و قدرت‌مند است.