بازگشت طوفان های خورشیدی و تهدید زندگی در زمین

علمی 1400/03/05 23:17:14
بازگشت طوفان های خورشیدی و تهدید زندگی در زمین
امواج ژئومغناطیسی طوفان های خورشیدی، برای هر کسی در سطح زمین نامرئی و بی خطراند، اما می توانند شبکه های برق را از کار بیاندازند و کلی اتفاقای دیگه!

طوفان های خورشیدی بازگشته اند و زندگی زمین را تهدید می کنند!

 

چند روز پیش، میلیون ها تن گاز فوق العاده گرم شده از سطح خورشید پرتاب شده و 90 میلیون مایل را با سرعت و نیروی زیاد به سمت زمین در حرکت اند. اما جای هیچ گونه ترسی نیست! در این مقاله از مجله اینترنتی بیننده، سعی شده تا اطلاعات لازم را در زمینه طوفان های خورشیدی به شما داده، بلکه تدابیر درستی بیاندیشیم!

این فوران که به آن انفجار جرم تاجی گفته می شود، در مقیاس هوا-فضا قدرت بخصوصی نداشت، اما هنگامی که به میدان مغناطیسی زمین برخورد کرد، قویترین طوفان ژئومغناطیسی را که طی سالها دیده شده، رها کرد. این بار اختلالات زیادی ایجاد نشد - احتمالاً تعداد کمی از مردم حتی می دانستند که این اتفاق افتاده است - اما این امر یادآور می شود که گویی خورشید از خواب چندین ساله بیدار شده است.

امواج ژئومغناطیسی رها شده توسط طوفان های خورشیدی، در حالی که برای هر کسی در سطح زمین نامرئی و بی خطراند، می توانند شبکه های برق را از کار بیاندازند، در ارتباطات رادیویی پارازیت بفرستند، خدمه هواپیمایی را در معرض سطوح خطرناک تشعشعات قرار دهند و ماهواره های مهم را نیز منهدم کنند. 

خورشید سال گذشته چرخه 11 ساله جدیدی را آغاز کرد و با رسیدن به اوج خود در سال 2025، کابوس آب و هوای فضایی قدرتمندی را ایجاد می کند که رشد انسان را مختل می کند، و تهدیدی است برای نابسامانی و هرج و مرج در دنیایی که از زمان اثابت آخرین طوفان بزرگش در 17 سال پیش، بیشتر به فناوری اعتماد کرده است. مطالعات اخیر حاکی از آن است که سخت شدن شبکه برق می تواند به ارزش 27 میلیارد دلار برای صنعت برق ایالات متحده سودمند باشد.

خطر آن فرضی و ساختگی نیست. در سال 2017، طوفان خورشیدی باعث شد رادیوهای فرستنده موج کوتاه به حالت ایستا درآیند؛ درست زمانی که طوفان رده 5 ایرما در حال عبور از دریای کارائیب بود. 

در سال 2015، طوفان های خورشیدی، سیستم های موقعیت یابی جهانی (GPS ها) را در شمال شرقی ایالات متحده ناکام گذاشتند؛ نگرانی‌ای خاص همچون زمانی که اتومبیل های بدون سرنشین و خودران به واقعیت مبدل می گردند. هنگام برخورد طوفان های خورشیدی، خلبانان خطوط هوایی بیشتر در معرض خطر آب مروارید هستند. شاهد سقط جنین خدمه های زن زیادی در خطوط هوایی خواهیم بود.

بر اساس وب سایت Hydro-Quebec’s، در مارس 1989، در اثر طوفان های خورشیدی بر فراز کِبِک، باعث وقفه ای در سراسر استان شد که 9 ساعت به طول انجامید. ترانسفورماتورهای نیروگاه هیدرو در کبک اشباع شده و نیروگاه به‌طور اتوماتیک از شبکه خارج شد؛ خروج این نیروگاه از شبکه برق منطقه کبک منجر به اختلالات ولتاژی و فرکانس در شبکه شد و در نهایت بر اثر یک سری وقایع پی در پی، کبک به مدت 9 ساعت در خاموشی مطلق فرو رفت.
 
مقاله ای در ژورنال سال 2017 اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا، چنین پیش بینی کرد که خاموشی ناشی از هوای شدید فضایی می تواند تا 66٪ از جمعیت ایالات متحده را متضرر کند و خسارات اقتصادی بالقوه، به 41.5 میلیارد دلار در روز برسد.


در بین دانشمندان، بحث بر سر این است که برای محافظت از نقاط آسیب پذیر زیرساخت های سیاره از اثر طوفان های خورشیدی چه کار می توان کرد. مراحلی مانند استفاده از فولاد غیر مغناطیسی در ترانسفورماتورها و نصب محافظهای برق بیشتر در شبکه می تواند مقاومت را تقویت کند؛ اما در پایان بهترین دفاع در برابر این فاجعه ممکن است پیش بینی بهتر باشد.

این مسئله در کمک رسانی به تاسیسات برق در آماده سازی کمبودها و اطمینان از وجود مسیری برای تهیه نسخه پشتیبان از سیستم های تأسیسات در صورت قطعی برق بسیار موفقیت آمیز خواهد بود. طی هفته های آینده، مدل جدیدی که توسط دانشگاه میشیگان تهیه شده است، به منظور کمک به بهبود پیش بینی محدود به زمین فعال می شود.

در انگلیس، National Grid در حال تهیه ترانسفورماتورهای اضافی و انجام تمرینات منظم برای مقابله با یک رویداد مهم آب و هوایی فضایی است.

طی 15 سال گذشته، ایالات متحده و انگلیس، مراکز پیش بینی آب و هوای فضایی را ساخته اند که روزانه دورنماهایی را که ممکن است از خورشید برای خطوط هوایی، شبکه های برق، دارندگان ماهواره و هر کسی که در معرض خطر انفجار خورشید باشد، ارائه می دهند. 

در حالی که رصد خانه های متصل به زمین می توانند طوفان های انفجاری را روی خورشید ببینند، اما نمی توانند ماهیت واقعی تهدید را مشخص کنند - دقیقاً چقدر قدرتمند است - تا زمانی که انفجار به مجموعه ای از ماهواره ها در 1 میلیون مایلی کره زمین برسد. در آن زمان، فقط 60 تا 90 دقیقه تا رسیدن به زمین فاصله دارد.

ویلیام مورتاق، مدیر مرکز پیش بینی آب و هوای فضایی ایالات متحده می گوید: "توانایی ما در درک و پیش بینی چرخه خورشیدی هنوز بسیار محدود است."

به گفته مارک اولسون، مدیر ارزیابی قابلیت اطمینان شرکت برق آمریکای شمالی می گوید: همانطور که تأسیسات می توانند با بر صحنه آوردن کارگران تعمیر در حوالی یک رعد و برق شدید، آماده شوند، اقدامات احتیاطی مشابهی می تواند قبل از طوفان خورشیدی انجام شود. 

اولسون می گوید: "در مناطق بسیار وسیع قابلیت بی ثباتی ولتاژ وجود دارد. آگاهی از وضعیت در اینجا بسیار مهم است، دقیقاً مانند وضعیت آب و هوایی کره زمین."

ریشه طوفان های خورشیدی در یک چرخه 11 ساله است که قطب میدان مغناطیسی خورشید را تغییر می دهد. نیروهای مغناطیسی در حال کار بر روی خورشید در طی روند به هم برخورد می کنند و ازسطح بیرون پرتاب شوند و پلاسمای خورشید را به فضای خارج بفرستند و به طور بالقوه طوفان های خورشیدی را به سمت زمین رها کنند.

قدرتمندترین طوفان ژئومغناطیسی که تاکنون ثبت شده است منجر به رویداد Carrington 1859 شد؛ هنگامی که خطوط تلگراف در بریتانیا  را برق گرفت، اپراتورها را سریع نابود کرد و دفاتر آمریکای شمالی و اروپا را به آتش کشید. اگر امروز طوفانی به همین بزرگی رخ می داد، احتمالاً باعث قطع برق میلیون ها نفر و حتی میلیاردها نفر می شد.

 

 


PHYS ORG

 

 

شاید به این مطالب هم علاقه مند باشید
لطفاً صبر کنید