توفان‌های خورشیدی می‌توانند به کاهش بار الکتریکی در هوای زمین نیز بیانجامند

پژوهش‌های تازه درباره‌ی توفان‌های خورشیدی نشان داده که آنها نه تنها می‌توانند مناطقی با بار الکتریکی بیش از معمول در لایه‌های بالایی جو بر فراز قطب‌های زمین پدید بیاورند، بلکه می‌توانند کاری درست برخلاف آن هم انجام دهند: پدید آوردن مناطقی تقریبا خالی شده از ذرات باردار. این یافته بر دانش ما درباره‌ی شیوه‌ی تاثیرگذاری توفان‌های خورشیدی بر زمین می‌افزاید و شاید بتواند در بهبود بخشیدن به ارتباطات رادیویی و سامانه‌های ناوبری برای شمالگان نیز کمک کند.
فوران خورشیدی در ۲۶ سپتامبر ۲۰۱۴، از چشم رصدخانه‌ی دینامیک خورشیدی ناسا (SDO). اگر مواد فوران خورشیدی به زمین برسد، می‌تواند در برخی جاهای جو بالایی زمین، الکترون‌ها را تخلیه کند و جاهای دیگر هم بر الکترون‌ها بیفزاید، که در هر دو حال ارتباطات رادیویی را دچار دردسر می‌کند. این یک تصویر پویا (gif) به بزرگی ۸.۸ مگابایت است. برای بارگیری آن شکیبا باشید

یک گروه از پژوهشگران دانمارکی، آمریکایی و کانادایی این کشف را به هنگام بررسی یک توفان خورشیدی که روز ۱۹ فوریه‌ی ۲۰۱۴ به زمین رسیده بود انجام دادند. این توفان بر یونکره‌ی جو در سرتاسر عرض‌های شمالی زمین تاثیر گذاشت. اثر آن در گرینلند توسط شبکه‌ ایستگاه‌های سامانه‌ی ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS)، و همچنین رصدخانه‌های زمین‌مغناطیسی و دیگر دستگاه‌ها ثبت شد. آتیلا کومیاتی از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در پاسادنای کالیفرنیا با پدید آوردن یک نرم‌افزار، در پردازش داده‌های GNSS به دیگر دانشمندان کمک کرد. نتایج این بررسی در نشریه‌ی رادیو ساینس منتشر شده.

توفان‌های خورشیدی اغلب در پی فورانی روی خورشید به نام فوران تاج خورشیدی یا سی‌ام‌ئی رخ می‌دهند. در این پدیده ابری گسترده از ذرات باردار در فضای سامانه‌ی خورشیدی پخش شده و میدان مغناطیسی میان‌سیاره‌ای را بر می‌آشوبد. هنگامی که این ذرات و آشوب‌های مغناطیسی به میدان مغناطیسی زمین می‌رسند، در رشته‌ای از فرآیندهای پیچیده‌ی فیزیکی با آن برهم‌کنش انجام داده و آشفتگی‌هایی در آن پدید می‌آورند که به نام توفان‌های زمین‌مغناطیسی (ژئومغناطیسی) خوانده می‌شود. این برهم‌کنش‌ها می‌تواند باعث پیدایش بخش‌های ناپایداری با الکترون اضافه در یونکره‌ بشود- یونکره یا یونسفر یک منطقه از جو زمین، حدود ۸۰ کیلومتر بالاتر از سطح است که خودش به طور معمول در بر دارنده‌ی یون‌ و الکترون‌ است.

توفان زمین‌مغناطیسی سال ۲۰۱۴ دستاورد دو فوران تاجی بود که هر دو رو به زمین بودند. این توفان چنان چه معمولا رخ می‌دهد، در آغاز بخش‌هایی با الکترون اضافه در یونکره بر فراز شمال گرینلند پدید آورد. ولی درست جنوب این بخش‌ها، دانشمندان چیز شگفت‌انگیزی دیدند: مناطقی گسترده به پهنای ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلومتر که در آنها الکترون‌ها "تقریبا تخلیه شده بودند". به گفته‌ی پر هو از بنیاد ملی پژوهش فضایی در دانشگاه صنعتی دانمارک در لینبی، این مناطق تا چندین روز خالی از الکترون ماندند.

الکترون‌های یونکره به طور معمول امواج رادیویی را رو به سطح زمین بازمی‌تابانند و ارتباطات رادیویی از راه دور را امکان‌پذیر می‌سازند. هم کاهش الکترون‌ و هم افزایش الکترون در این لایه می‌تواند ارتباطات رادیویی را با مشکل روبرو کند، دقت سامانه‌های جی‌پی‌اس را پایین بیاورد، به ماهواره‌ها آسیب برساند، و شبکه‌های برق را از کار بیاندازد.

کومیاتی می‌گوید: «ما دقیقا نمی‌دانیم چه چیزی باعث این تخلیه‌ها می‌شود. یک توضیح احتمالی اینست که الکترون‌ها دوباره به یون‌های مثبت می‌پیوندند تا جایی که دیگر الکترون اضافه‌ای نماند. شاید هم دلیل آن یک تغییر در پراکندگی الکترون‌ها باشد: الکترون‌ها جابجا شده و از منطقه بیرون رانده می‌شوند، هم افقی و هم عمودی.»

--------------------------------------------
کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
solar storm - electrical charge - Earth - poles - radio communication - navigation - Arctic - Denmark - United States - Canada - latitude - Greenland - global navigation satellite system - GNSS - Attila Komjathy - NASA - Jet Propulsion Laboratory - Pasadena - California - Radio Science - coronal mass ejection - CME - magnetic field - solar system - geomagnetic storm - electron - ionosphere - ion - Greenland - Per Hoeg - National Space Research Institute - Technical University - Denmark - Lyngby - radio wave - electrical grid - Solar Dynamics Observatory

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه