اكتشاف جديد يوضح تقلبات الطقس

تشرين:
كل فترة، تُطلق الشمس رشقات غير منتظمة من الموجات الإشعاعية التي تعطل اتصالات الراديو وشبكات الطاقة وغيرها من العمليات الحيوية على سطح الأرض، وفي حين يحقق العلماء تقدماً كبيراً في مراقبة الطقس الفضائي، فإن العوامل التي تقود نشاط الشمس إلى إطلاق هذه الموجات لا تزال غامضة إلى حدٍ ما.
في السياق، كشف بحث جديد أن أشعة «غاما» غير المتساوية قد تكون من العوامل المؤثرة في تقلبات الطقس، ما قد يساعد العلماء في فهم التأثير الشمسي الذي يلقي نوبات عشوائية من الإشعاعات نحو الأرض.
وفي ورقتهم البحثية لمجلة «الفيزياء الفلكية» قال الباحثون: إن عدم توحد إشعاع «غاما» الشمسي يشكل تحديات كبرى لنماذج الانبعاثات الشمسية التي اعُتمد عليها حتى الآن، ومع هذا فهو أمر منطقي، نظراً إلى أنهم أمضوا العام الماضي في مشاهدة ذروة النشاط الشمسي للتحقق من تلك الاحتمالات، وخلال الدورة الشمسية الخامسة والعشرين، قضت الشمس السنوات العشر الأخيرة تقريباً في بناء حقول مغناطيسية قوية عند قطبيها بوساطة الحمل الحراري «Convection».
ومع تزايد قوة هذه المجالات وعدم استقرارها، فمن المؤكد أنها ستنقلب في وقت ما، لتبدأ ما يسميه العلماء بالذروة الشمسية.
وتتميز هذه المرحلة من الدورة الشمسية بوفرة النشاطات الشمسية والانبعاث الكتلي الإكليلي «CME»، التي يمكن أن تؤدي إلى طقس فضائي غير مستقر، وبشكل عام تؤثر هذه الفوضى في الاتصالات اللاسلكية والسفر جواً والمرافق الكهربائية على الأرض.
وباستخدام بيانات من تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما (FGST)، من شهر آب عام 2008 إلى شهر كانون الثاني عام 2022، درس باحثون في الولايات المتحدة والبرتغال وإيطاليا تأثير أشعة «غاما» الشمسية نسبةً إلى محاور دورانها، ووجدوا أن توزيع إشعاع غاما غير متماثل ويتزامن مع انقلاب قطبي الشمس الذي يحدث كل 11 سنة تقريباً.
وكان هذا جلياً خصوصاً عندما انقلبت تلك الأقطاب في عام 2014، والدليل الآخر الذي يدعم اكتشافهم، هو أن التكوين المغناطيسي للشمس يؤدي دوراً رئيسياً في تشكيل أشعة «غاما».
من جانبه، عالم الفيزياء الفلكية والمؤلف المشارك في هذه الدراسة برونو أرسولي قال: يتعلق الأمر بامتلاك أفضل أدوات التنبؤ بالنشاط الشمسي، وربما يمكننا استخدام هذه المعلومات الجديدة من دراستنا للطاقات العالية جداً لمساعدة نماذجنا في التنبؤ بسلوك الشمس.
وأضاف أرسولي: ينبغي الآن لخبراء وعلماء فيزياء الشمس في مجتمع علم الفلك إجراء دراساتهم بربط أشعة «غاما» بالنشاط الشمسي، ومع توقع انقلاب المجالات المغناطيسية للشمس خلال العامين المقبلين، ستتاح للعلماء فرصة مثالية في مراقبة توزيع أشعة «غاما» والانفجارات والانبعاثات الناتجة عن ذلك الانقلاب.
وتعد أشعة «غاما» من أنواع الإشعاعات التي تنبعث من الشمس، بل وهي أكثر قوة من غيرها، ولطالما اعتقد علماء فيزياء الشمس أن توزيع أشعة «غاما» عبر قرص الشمس كان منتظماً ومتوقعاً، مع أن دورة الشمس قد تشهد زيادة أو نقصاناً في نشاطها وهذه التقلبات تحدث بتساوٍ بغض النظر عن موقع حدوثها، وهذا يعني أن أشعة «غاما» يمكن أن تؤدي دوراً في حدوث الانفجارات الشمسية.