تحقيق مسبار
إن الرياح الشمسية من الظواهر التي تم الوصول إليها نظريًا خلال خمسينيات القرن العشرين، ثم استطاعت بعض البعثات الفضائية اكتشافها بالفعل، ولا تزال قيد الدراسة والبحث من قبل العلماء المختصين بالفضاء والفيزياء للتعرف عليها بشكل أفضل؛ فإن كثيرًا من التفاصيل حولها لا تزال غامضة حتى الوقت الراهن.
متى تحدث الرياح الشمسية؟
وضحت الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء -المعروفة باسم ناسا- متى تحدث الرياح الشمسية؛ فإنها تحدث عند التمدد الخارجي للبلازما من هالة الشمس إذا لم تتمكن الشمس من السيطرة على البلازما التي تستمر حرارتها بالارتفاع، وتتسبب هذه الظاهرة بالعديد من الآثار الإيجابية والسلبية؛ بما في ذلك التأثير على الأقمار الصناعية.
ماذا تعني الرياح الشمسية؟
يمكن تعريف الرياح الشمسية بأنها تيار مستمر من الجسيمات التي تتدفق إلى خارج الشمس عندما ترتفع حرارتها بشكل لا تمكن السيطرة عليه، وفي بعض الأحيان تكون سرعة هذه الرياح مرتفعة مما يتسبب بالعواصف الجيومغناطيسية، بينما تكون سرعتها منخفضة في أحيان أخرى.
هل تكون جزيئات الرياح الشمسية على شكل بلازما؟
تكون جزيئات الرياح الشمسية على شكل بلازما بالفعل، وهي حالة متميزة من حالات المادة، وتتضمن القائمة الآتية بعضًا من الحقائق حولها:
- حقيقة البلازما: تُعرف البلازما بأنها غاز مشحون كهربائيًا، وهذا يعني أنها تتأثر بالمجالات الكهربائية والمجالات المغناطيسية، وهو ما يُشكّل الفارق الأساسي بينها وبين الغاز الذي لا تتشكل لديه تأثيرات مشابهة.
- تكون البلازما: تتكون البلازما عادةً عندما يتم تحرير واحد أو أكثر من ذر الغاز، وهذا يعني أنها مزيج من الأيونات ذات الشحنة الموجبة والإلكترونات ذات الشحنة السالبة.
- شيوع البلازما في الكون: بالرغم من اشتهار الحالات الصلبة والغازية والسائلة للمادة بشكل أكبر؛ إلا أن البلازما أكثر حالات المادة شيوعًا في الكون، وهي حالة معظم المادة التي تُشكّل الشمس والنجوم الأخرى.
- البلازما في كوكب الأرض: إن البلازما على كوكب الأرض أقل وفرة مما هي عليه في الكون عمومًا، ويمكن العثور على المادة بهذه الحالة في بعض طبقات الغلاف الجوي.
- إنشاء البلازما صناعيًا: تمكّن البشر من الوصول إلى طريقة تشكيل المادة في حالة البلازما، وذلك من خلال بعض أنواع المصابيح، وكذلك يمكن تحويل جزيئات الغاز إلى بلازما باستخدام الكهرباء.
من هو العالم الذي اقترح وجود الرياح الشمسية؟
حسب موقع سبيس كان يوجين باركر أول من اقترح وجود الرياح الشمسية، وحملت بعض مهمات وكالة ناسا اسم هذا العالم تكريمًا له على إنجازاته في حقل الفيزياء والفضاء، وتتضمن القائمة الآتية عدة من أبرز المعلومات حوله:
- العمر عند الوفاة: في عام 1927 ولد يوجين باركر داخل ولاية ميشيغان الأمريكية، وتوفي عام 2022 في ولاية إلينوي مما يعني أن عمره عند الوفاة كان يبلغ 94 عامًا.
- الشهادات الجامعية: في عام 1948 حصل يوجين باركر على شهادة البكالوريوس في الفيزياء من جامعة ولاية ميشيغان، ثم تابع دراسته حتى استكمل درجة الدكتوراه عام 1951 من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.
- التدريس في جامعة شيكاغو: بعد الانتهاء من الحصول على شهادة الدكتوراه تعيّن يوجين في جامعة يوتا، ثم انضم بعدها إلى هيئة التدريس في جامعة ولاية شيكاغو، وبقي فيها حتى تقاعده منتصف تسعينيات القرن العشرين.
- إدراك الرياح الشمسية: خلال عام 1957 أدرك يوجين باركر بأن الهالة الشمسية شديدة السخونة للشمس ينبغي لها أن تصدر جسيمات مشحونة بسرعات عالية من الناحية النظرية، وتوصل إلى ما يُعرف بالرياح الشمسية.
- التحقق من الرياح الشمسية: في عام 1960 أوصى تقرير صادر عن مجلس علوم الفضاء بإجراء تحقيق في أصول الرياح الشمسية التي ابتكرها يوجين من خلال مسبار شمسي، بالإضافة إلى إجراء تحقق بواسطة مسبار خارجي.
كم تبلغ سرعة الرياح الشمسية؟
هناك نوعان اثنان من الرياح الشمسية، وهما: الرياح السريعة التي تهب بسرعة تبلغ 800 كيلومتر في الثانية، وهذا يعني أن سرعتها 1,800 كيلومتر في الساعة، وهي رياح موحدة وثابتة، وأما الأخرى فإنها الرياح البطيئة التي تبلغ سرعتها نصف سرعة الرياح السريعة، وهي متقطعة وغير ثابتة.
كيف تتم دراسة تأثير الرياح الشمسية على الكرة الأرضية والكون؟
تتم معرفة ما فوائد الرياح الشمسية من خلال دراسة تأثير الرياح الشمسية على الكرة الأرضية والكون عمومًا، ويكون ذلك بالاعتماد على البعثات الشمسية التي ترسلها الوكالات المختصة بما فيها وكالة ناسا الأمريكية، كما أن المختصين يقومون بدراسة بعض التأثيرات نظرًا بعد جمع المعلومات من المسابير والبعثات.
ما هي أضرار الرياح الشمسية الأبرز؟
وضحت عدة مصادر ماذا تسبب الرياح الشمسية من الأضرار، وأبرزها: التسبب بالدمار في شبكات الطاقة، وشبكات الاتصالات، والأقمار الصناعية التي يطلقها البشر لتدور حول الأرض وتقدم العديد من الخدمات والفوائد المختلفة، كما يمكن أن تسبب هذه الرياح بالعديد من الاضطرابات الجيومغناطيسية في الفضاء.
بالرغم من كثرة أضرار الرياح الشمسية أحيانًا في الفضاء إلا أن أضرارها داخل الغلاف الجوي للأرض محدودة أو معدومة عادة؛ فإن هناك مجالًا مغناطيسيًا حول الأرض، ويستطيع هذا المجال حماية الأرض من المواد التي تحملها الرياح الشمسية، ولكن موجات الرياح الكبيرة ربما تتمكن من اختراق المجال الجوي مُتسببة بالكثير من الأضرار.
ماذا تفعل الرياح الشمسية بألوان الأفق؟
بفعل الرياح الشمسية يتشكّل ما يُعرف باسم الشفق القطبي، وذلك عندما تقترب البلازما من الأرض ويردها المجال المغناطيسي الأرضي نحو الفضاء حسب بحث العواصف الشمسية - الخطر القادم من الشمس؛ فإن بعضها يتسلل فينحرف باتجاه القطبين المغناطيسيين الشمالي والجنوبي للأرض مما يؤدي إلى ظهور ألوان جذابة عند التفاعل مع ذرات الهواء، وتُعرف هذه الظاهرة باسم ظاهرة الشفق القطبي الجنوبي أو الشفق القطبي الشمالي حسب المكان الذي تظهر منه.
هل توجد أسرار غامضة حول الرياح الشمسية؟
يحاول المختصون معرفة ماذا تسبب الرياح الشمسية بشكل مستمر، بالإضافة إلى معرفة كيفية تشكلها ومختلف التفاصيل عنها ولا تزال العديد من الأسرار حول هذه الرياح غامضة إلى اليوم، ومنها: سبب ارتفاع درجات حرارة الهالة التي تتشكّل حول الشمس مقارنةً بدرجات حرارة السطح.
توجد الكثير من الأسئلة التي لا يعرف العلماء المختصون إجاباتها عن الرياح الشمسية إلى اليوم، ومنها: طريقة تسارع هذه الرياح بعيدًا عن الشمس، ومدى وجود موجات ميكانيكية أو مغناطيسية قادمة من الشمس لتسخين الجسيمات التي تحيط بها، وتساعد الإجابة على هذه الأسئلة في تحسين دقة التنبؤات والتقليل من الآثار السلبية بشكل مباشر.
معلومات عن الرياح الشمسية
يسعى المختصون في علوم الفضاء إلى معرفة ما فوائد الرياح الشمسية وأضرارها وطريقة تشكلها وغيرها من التفاصيل، وتم الوصول إلى العديد من الحقائق والمعلومات حول هذه الظاهرة في الوقت الراهن، وتتضمن القائمة الآتية عدة منها:
- سبب التسارع: تتسارع الجزيئات التي تُشكّل الرياح الشمسية بسبب درجات الحرارة العالية للهالة الشمسية؛ فإن ارتفاع الحرارة يساعدها على الوصول إلى سرعة كبيرة تمكّنها من الهروب خارج جاذبية الشمس والانطلاق في الكون.
- كمية المادة المنقولة: يمكن للرياح الشمسية أن تنقل كمية هائلة من المادة خلال وقت قصير جدًا؛ فإنها تنقل ما يصل إلى 1 ألف مليون كيلوجرام من المادة إلى الفضاء خلال ثانية واحدة.
- التفاعل مع المحيط: تستطيع الجزيئات التي تنطلق بسبب الرياح الشمسية التفاعل مع أي شيء يعترض طريقها، ويشمل ذلك كوكب الأرض بالإضافة إلى الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية.
- اكتشاف الرياح الشمسية: بعد مرور أعوام من نظرية يوجين باركر حول الرياح الشمسية في عام 1962 تمكّنت مركبة مارينر 2 التابعة لوكالة ناسا من اكتشاف جزيئات هذه الرياح خلال رحلتها المتوجهة نحو كوكب الزهرة.
اقرأ/ي أيضًا:
