أثار انفجار شمسي قوي مؤخرًا تحذيرات من "عاصفة مغنطيسية أرضية شديدة" نادرة على الأرض، حيث التقط مختبر أبحاث البحرية الأمريكية قذفًا كتليًا إكليليًا يتجه نحونا بسرعة 1700 كيلومتر في الثانية. يمكن أن يؤدي هذا الإشعاع الشمسي الصادر من الأرض إلى إحداث فوضى في الأقمار الصناعية وأنظمة تحديد المواقع وحتى شبكات الطاقة.
في 31 مايو، أدى انفجار شمسي قوي إلى إطلاق تحذير نادر من عاصفة جيومغناطيسية شديدة. يستخدم العلماء أدوات فضائية في الوقت الحقيقي لتتبع الانبعاثات الكتلية الإكليلية، وتسليط الضوء على المخاطر التي تشكلها على الأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات. مصدر الصورة: مختبر أبحاث البحرية الأمريكية
ومع ظهور الشفق بشكل غير متوقع في أقصى الجنوب، يسلط العلماء الضوء على الدور الحاسم الذي تلعبه البيانات في الوقت الحقيقي في الدفاع عن البنية التحتية والاستعداد العسكري. أثبتت عقود من أبحاث طقس الفضاء في مختبر الأبحاث البحرية، بما في ذلك استخدام أدوات مثل LASCO وCCOR-1، أنها تلعب دورًا حيويًا في التنبؤ بمخاطر الطقس الفضائي والتخفيف من آثارها.
لقد اعتدنا جميعًا على تحذيرات الطقس المحلية، ولكن التحذيرات ذات التغطية العالمية ليست متاحة يوميًا. في 31 مايو، اكتشف العلماء انفجارًا قويًا من الشمس، مما أدى إلى إطلاق تحذير نادر من "عاصفة مغناطيسية أرضية قوية" على الأرض.
استخدم مختبر الأبحاث البحرية الأمريكية (NRL) أدوات فضائية متقدمة لالتقاط الحدث الدرامي في الوقت الفعلي. ما كانوا يشهدونه هو قذف كتلي إكليلي قوي (CME)، وهو انفجار هائل من البلازما الشمسية والطاقة المغناطيسية، يتجه مباشرة نحونا.
وقال الدكتور كارل باتامز، عالم حسابي في قسم علوم الغلاف الشمسي في مختبر أبحاث البحرية الأمريكية: "تشير ملاحظاتنا إلى أن هذا الثوران كان ما يسمى بـ "الهالة الإكليلية الكتلية"، مما يعني أنه انبعث من الأرض". "يظهر تحليلنا الأولي للبيانات أن الثوران كان له سرعة واضحة تزيد عن 1700 كيلومتر في الثانية."
صورة التقطتها الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) CCOR-1 Coronagraph تظهر قذف كتلة إكليلية "هالة" في 31 مايو 2025. تم إطلاق CCOR-1 Coronagraph في العام الماضي، وتم تصميمه وبنائه بواسطة مختبر الأبحاث البحرية (NRL). إنه أول مخطط إكليلي تشغيلي يوفر بيانات مراقبة مهمة في الوقت الفعلي إلى الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) لإصدار تنبؤات الطقس الفضائي والتحذيرات من العواصف. مصدر الصورة: NOAA CCOR-1 فهم العواصف المغناطيسية الأرضية ومحفزاتها
ستنقل مثل هذه العواصف الشمسية الطاقة الهائلة للرياح الشمسية إلى الفضاء حول الأرض وتعطل المجال المغناطيسي للأرض. عندما يتجه المجال المغناطيسي للشمس نحو الجنوب، فإنه يجرد الغلاف المغناطيسي الواقي للأرض، مما يتسبب في تدفق الجسيمات المشحونة ويؤدي إلى نشاط مغناطيسي أرضي مكثف.
وصنفت الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) العاصفة الشمسية على أنها G4 على مقياس من خمسة، ووضعتها في الفئة "الشديدة".
يمكن أن يتسبب قذف كتلي إكليلي كهذا في حدوث اضطراب هائل في التكنولوجيا. يمكنها تدمير الأقمار الصناعية مؤقتًا، وتعطيل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والتداخل مع الاتصالات اللاسلكية. وفي الحالات القصوى، يمكن أن تلحق الضرر بالمركبة الفضائية، وتزيد من السحب الجوي للقمر الصناعي، وتتسبب في انحرافه عن مداره.
وقال باتامز: "مثل هذا التدخل يمكن أن يضعف الوعي الظرفي، ويعوق القيادة والسيطرة، ويؤثر على أنظمة التوجيه الدقيقة، بل ويؤثر حتى على شبكات الطاقة، مما يؤثر بشكل مباشر على الاستعداد العسكري والفعالية التشغيلية".
صورة من مختبر الأبحاث البحرية الأمريكية (NRL) LASCO C3 تُظهر طرد الكتلة الإكليلية "الهالة" الذي تسبب في العاصفة الجيومغناطيسية G4 في 31 مايو 2025. تعمل أداة LASCO التابعة لـ NRL في الفضاء منذ عام 1996 وقد طورت مجال الطقس الفضائي. مصدر الصورة: NRL
المقذوفات الكتلية الإكليلية هي انفجارات عملاقة للبلازما والمجالات المغناطيسية في هالة الشمس، وغالبًا ما تحمل مليارات الأطنان من المواد. عادة ما تستغرق الانبعاثات الكتلية الإكليلية عدة أيام للوصول إلى الأرض، ولكن لوحظ أن أقوى الأحداث تصل إلى الأرض في أقل من 18 ساعة.
وأوضح الدكتور أرنو ثيرنيسيان، عالم الفيزياء البحثية في قسم تكنولوجيا الاستشعار المتقدمة في قسم علوم الفضاء بمختبر الأبحاث البحرية: "تُعد الانبعاثات الكتلية الإكليلية، والانبعاثات المتفجرة من الهالة السفلية للشمس، محركًا رئيسيًا للطقس الفضائي وتلعب دورًا رئيسيًا في فهم ظروف الغلاف المغناطيسي للأرض والغلاف الأيوني والغلاف الحراري".
خلال حدث 30 مايو، اندلع توهج بطيء نسبيًا ولكنه قوي من الجانب المواجه للأرض من الشمس. أدت الطاقة المنطلقة إلى إطلاق الكتلة الإكليلية مباشرة نحو الأرض، مما أدى إلى حدوث عاصفة مغنطيسية أرضية وإنتاج الشفق القطبي في مناطق بعيدة مثل جنوب نيو مكسيكو.
قدمت أدوات NRL الفضائية (التي تعمل على المركبات الفضائية NASA وNOAA) ملاحظات مهمة في الوقت الحقيقي للحدث. ومن الجدير بالذكر أن جهاز كوروناغراف الطيفي واسع الزاوية الشهير (LASCO)، والذي يعمل عليه NRL منذ عام 1996، وجهاز كوروناغراف المدمج 1 (CCOR-1)، الذي سيتم إطلاقه في عام 2024، قد قدما بيانات مهمة.
تعتبر مثل هذه الملاحظات بالغة الأهمية للرصد العملي لطقس الفضاء، مما يسمح لخبراء الأرصاد الجوية بالتنبؤ بموعد وصول حدث ما إلى الأرض، والعواصف المغنطيسية الأرضية التي قد يثيرها. في حين أنه لا يزال من الصعب التنبؤ بدقة بخطورة العواصف الجيومغناطيسية أو توقيتها الدقيق أو مدتها، فإن هذه التحذيرات المبكرة ضرورية للغاية بالنسبة لوزارة الدفاع (DoD) والوكالات الأخرى للاستعداد.
يمكن أن يكون للعواصف المغنطيسية الأرضية الشديدة تأثيرات كبيرة وبعيدة المدى على مهام وزارة الدفاع ووزارة البحرية. يمكن أن تؤدي هذه الأحداث إلى تعطيل أو تدهور الأنظمة والقدرات الحيوية، بما في ذلك الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والملاحة والتوقيت وأنظمة الاستشعار عن بعد المختلفة.
وقال باتامز: "لقد كان NRL رائداً في أبحاث الفيزياء الشمسية والطقس الفضائي منذ بداية هذا المجال، ويعود تاريخه إلى عام 1971 عندما اكتشف NRL لأول مرة قذفًا جماعيًا إكليليًا من خلال عمليات الرصد الفضائية". "منذ ذلك الحين، ظل NRL في طليعة التصوير الإكليلي بسلسلة من الأدوات الرائدة، مما أدى إلى تطوير دراسة الغلاف الشمسي والطقس الفضائي."
وتشمل هذه:
يعمل جهاز كوروناغراف LASCO منذ عام 1996 في المهمة المشتركة بين وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة ناسا لاستكشاف الطاقة الشمسية والغلاف الشمسي (SOHO)
مجموعة أدوات المسح الإكليلي والغلاف الشمسي المتصل بالشمس والأرض (SECCHI) المثبتة على المركبة الفضائية المزدوجة لمرصد العلاقات الشمسية والأرضية (STEREO) التابع لناسا منذ عام 2006
منذ عام 2018، تم استخدام مسبار باركر الشمسي Widefield Imager (WISPR) على مسبار باركر الشمسي (PSP) التابع لناسا.
يعمل جهاز التصوير الشمسي للغلاف الشمسي (SoloHI) في مهمة Solar Orbiter التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية منذ عام 2019
تم تصميم وبناء CCOR-1 التابع لـ NOAA بواسطة NRL وسيعمل على GOES-19 التابع لـ NOAA بدءًا من عام 2024
تعتبر هذه الأصول، وخاصة الأدوات مثل LASCO وCCOR-1، ضرورية لتوفير الصور المهمة في الوقت الفعلي التي يحتاجها المتنبئون لتحليل وتقييم الانبعاثات الكتلية الإكليلية، وتحديد احتمالية التأثير على الأرض، وإصدار التحذيرات في الوقت المناسب.
"إنها تشكل العمود الفقري لقدرتنا على التنبؤ وتخفيف آثار الطقس الفضائي. ومع استمرار التحذير من العواصف الجيومغناطيسية الشديدة G4، فإننا نشجع مشغلي البنية التحتية العامة والحيوية على زيارة مركز التنبؤ بالطقس الفضائي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) للحصول على أحدث المعلومات والتحديثات"، قال سينيسون.
إن مسار القذف الكتلي الإكليلي من انفجاره العنيف على الشمس إلى وصوله إلى الأرض، على بعد حوالي 93 مليون ميل، يسلط الضوء على الطبيعة الديناميكية للنظام الشمسي والمساهمة الهامة المستمرة لمختبر الأبحاث البحرية في أبحاث الفيزياء الشمسية والاستعداد للطقس الفضائي. إن البيانات التي يتم جمعها من مثل هذه الأحداث ستساعد الأبحاث المستقبلية، وتعزز فهمنا وقدراتنا التنبؤية، وتعزز في نهاية المطاف مرونة الأمن القومي والبنية التحتية الحيوية.
تم تجميعها من /ScitechDaily