منذ زمن غاليليو ، كان البشر يصابون بالعمى بشكل أساسي بعد البقع الشمسية. من ملاحظة سابقة ، تم تأسيس "الحد الأدنى من Maunder" - وهي فترة امتدت تقريبًا من 1645 إلى 1715 عندما كانت البقع الشمسية نادرة - وظهرت فرضية العصر الجليدي الصغير. ولكن لا يوجد دليل على أن الحد الأدنى من الطاقة الشمسية يؤثر كثيرًا هنا على الأرض ... أم هو كذلك؟
لقد سمحت لنا التكنولوجيا الحديثة بدراسة الظواهر الشمسية بطرق لم يتخيلها أسلافنا. في عام 2008 ، تمكن العلماء من توثيق الحد الأدنى من الطاقة الشمسية كواحد من الأطول والأكثر ضعفًا منذ ظهور الأجهزة الفضائية. ولكن مع توقف غاطسنا الأرضي ، لم يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لإثبات أن نقص النشاط الشمسي لا يتوافق مع المغناطيسية الشمسية. بكل بساطة ، لم ينخفض النشاط الشفقي بشكل متناسب ... حتى بعد 8 أشهر. ذكرت ورقة في Annales Geophysicae ظهرت في 16 مايو 2011 أن هذه التأثيرات على الأرض وصلت في الواقع إلى الحد الأدنى - أدنى المستويات في القرن. يبدو أن سرعة الرياح الشمسية جنبًا إلى جنب مع قوة واتجاه المجال المغناطيسي قد لعبت دورًا مهيمنًا.
يقول عالم الطقس الفضائي بروس تسوروتاني في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في باسادينا ، كاليفورنيا ، وهو المؤلف الأول على الورقة: "من الناحية التاريخية ، يتم تحديد الحد الأدنى للطاقة الشمسية برقم البقع الشمسية". وبناء على ذلك ، تم تحديد عام 2008 على أنه فترة الحد الأدنى للطاقة الشمسية. لكن التأثيرات الكهرومغناطيسية على الأرض وصلت إلى الحد الأدنى لها في وقت لاحق ، في عام 2009. لذلك قررنا أن ننظر في سبب الحد الأدنى المغنطيسي الأرضي ".
تعتمد التأثيرات المغنطيسية الأرضية على قدرة الشمس على تغيير المجالات المغناطيسية للأرض. عند قياسها باستخدام مقياس مغناطيسي ، لا تنتج هذه التأثيرات عادةً أكثر من النشاط الشفقي. لكن الأمثلة المتطرفة يمكن أن تشمل فشل شبكة الكهرباء وتعطيل الأقمار الصناعية والمزيد. من المهم فهم طقس الفضاء لدينا وثلاثة عوامل تتحقق: سرعة الرياح الشمسية ، وقوة المجال المغناطيسي بين الكواكب وأي اتجاه يتدفق. قام الفريق - الذي شمل أيضًا والتر جونزالز وإيزيكيل إيشر من المعهد الوطني البرازيلي لأبحاث الفضاء في ساو خوسيه دوس كامبوس ، البرازيل - بفحص كل من هذه العوامل على التوالي.
في البداية ، اتفق الباحثون على أن المجال المغناطيسي بين الكواكب كان منخفضًا في عامي 2008 و 2009. ومن الواضح أن هذا كان عاملاً في الحد الأدنى للمغناطيسية الأرضية ، ولكن نظرًا لأن التأثيرات لم تقل في عام 2008 ، فلا يمكن أن يكون السبب الوحيد. لدراسة سرعة الرياح الشمسية ، كشف مستكشف التركيب المتقدم (ACE) التابع لوكالة ناسا والبيانات أن سرعة الرياح الشمسية ظلت عالية خلال الحد الأدنى من البقع الشمسية. استغرق الأمر فترة من الوقت لتتحلل - فترة تتوافق مع انخفاض التأثيرات المغناطيسية الأرضية. كانت الخطوة التالية هي تحديد السبب - وبدا أن المسدس الدخاني هو ثقوب تاجية. هنا يمكن أن تنفجر الرياح الشمسية من المركز بسرعة 500 ميل في الثانية ، ولكنها تتباطأ عند القدوم من الجوانب وتمتد عبر الفضاء.
تقول جوليانا دي توما ، عالمة الطاقة الشمسية بالمركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي ، التي ساعدت أبحاثها حول هذا الموضوع في تقديم نظرة ثاقبة لهذه الورقة: "عادة ، عند الحد الأدنى من الطاقة الشمسية ، تكون الثقوب الإكليلية في أقطاب الشمس". "لذلك ، تتلقى الأرض الرياح من حواف هذه الثقوب فقط ، وهي ليست سريعة جدًا. ولكن في عامي 2007 و 2008 ، لم تكن الثقوب الإكليلية محصورة في القطبين كالمعتاد ".
دليل مصادفة؟ ليس بالكاد. في عام 2008 ، ظلت الثقوب الإكليلية عند خطوط العرض الشمسية المنخفضة مع توجيه رياحها مباشرة نحو الأرض. لم يتحركوا حتى عام 2009 نحو أقطاب الشمس والتأثيرات المغناطيسية الأرضية ومشاهد الشفق بالتناسب معها. حتى أنه تم الافتراض بأن الثقوب الإكليلية المفترضة مسؤولة عن تقليل الاتجاه الجنوبي للمجال المغناطيسي بين الكواكب أيضًا. هذا المزيج من جميع العوامل يمهد الطريق للحد الأدنى من المغنطيسية الأرضية ، ولكن لا تزال هناك حاجة للدراسة للمساعدة في فهم هذه الظواهر والتنبؤ بها. وللقيام بذلك بشكل جيد ، يشير تسوروتاني ، يتطلب التركيز على الصلة الوثيقة بين هذه الآثار والفيزياء المعقدة للشمس. يقول: "من المهم فهم كل هذه الميزات بشكل أفضل". "لفهم أسباب انخفاض المجالات المغناطيسية بين الكواكب وما الذي يسبب الثقوب التاجية بشكل عام. هذا كله جزء من الدورة الشمسية. وكل جزء مما يسبب آثارا على الأرض ".
مصدر القصة الأصلي: JPL News.
