نگهبان زمین، شب‌ها خورشید را رصد می‌کند! / او متخصص آب‌وهوای فضایی است
غزال زیاری: در ماه می (اردیبهشت) امسال بود که اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا از احتمال وقوع طوفانی خورشیدی برای مدت‌زمان کوتاهی خبر داد. به نظر می‌رسید که خوشه غول‌پیکری از لکه‌های خورشیدی شعله‌ور شده و توده‌های عظیمی از مواد پرانرژی را مستقیماً به سمت زمین پرتاب کرده است.
البته ساعاتی بعد، این خبر به‌صورت هشدار اعلام شد: طوفانی طبقه‌بندی‌شده در سطح G۴ (در مقیاس “G” از ۱ تا ۵) در حال وقوع بود. در آخر آن هفته، فعالیت‌های خورشیدی شدت بیشتری گرفت و باعث ایجاد شفق‌های قطبی شد که مردم را حتی در عرض‌های جغرافیایی میانی (حتی در کشور خودمان، ایران) متحیر و مبهوت کرد. در آن‌سوی میدان، دانشمندان اقلیم فضایی به‌صورت شبانه‌روزی کار می‌کردند تا اطمینان حاصل کنند که پتانسیل اثرات فاجعه‌بار، مانند قطعی گسترده برق یا قطعی ارتباط را به حداقل برسانند.
به گفته مایک بتوی، هواشناس و مدیر عملیات مرکز پیش‌بینی هوای فضایی NOAA، کمبود اطلاعات و داده‌ها، پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی را دشوار می‌کند و از همین رو، این آژانس به دنبال تغییر این رویه است.
قرار است در روزهای آتی SpaceX فضاپیمای GOES-U آژانس را که برای نظارت بر تأثیر خورشید بر جو زمین طراحی‌شده، به فضا پرتاب کند؛ چرا که هنوز هم پیش‌بینی آب‌وهوای فضا، چالشی بزرگ برای درک خورشید غیرقابل‌پیش‌بینی است.
عملکرد سیستم پیش‌بینی آب‌وهوای فضا
دفاتر متعددی در سراسر دنیا از آمریکا تا سوئد، بریتانیا و استرالیا به جمع‌آوری اطلاعات در این زمینه می‌پردازند و با مقایسه و به اشتراک‌گذاری مدل‌های پیش‌بینی‌شان که کمی با هم متفاوتند، با هم همکاری می‌کنند.
آب‌وهوا در فضا مثل آب‌وهوای زمینی، در ساعت‌های طوفانی ابتدا خاموش می‌شوند و هشدارها زمانی اعلام می‌شوند که واقعاً مشاهده شده باشد.
کارشناسان با دفتر تحلیل آب‌وهوای فضایی ماه تا مریخ ناسا که مدل‌سازی کامپیوتری خورشید را انجام می‌دهد، به همکاری می‌پردازند و زمانی که احتمال می‌رود تا فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی در معرض تشعشعات بالقوه قرار گیرند، به گروه تحلیل پرتوهای فضایی ناسا هشدار داده می‌شود.
آن‌ها درعین‌حال با کمپانی‌های معتبر الکتریکی آمریکای‌شمالی در تماسند تا مطمئن شوند که شبکه برق، در اتفاقات احتمالی پیش‌رو، بهروز باشد و این اطلاعات به شرکت‌های تابعه در سراسر آمریکا و کانادا ارسال می‌شود.
ابزارهای نظارت بر فعالیت خورشیدی
تصویرگر فرابنفش خورشیدی موجود در ماهواره GOES-۱۶ ، دمای سطح خورشید را زیر نظر دارد و تحولات لکه‌های خورشیدی و محیط اطراف را به ما نشان می‌دهد.
دو ماهواره حیاتی دیگر که در این زمینه فعالیت می‌کنند، عبارتند از: کاوشگر ترکیب پیشرفته ناسا و رصدخانه آب‌وهوای فضای عمیق که حدود یک‌میلیون و شش‌صد هزار کیلومتر از زمین فاصله‌دارند. این فاصله شاید دور به نظر برسد اما فاصله بین ما و خورشید، تقریباً ۹۳ برابر این فاصله است و پلاسمای جاری‌شده از خورشید با سرعت بالایی حرکت می‌کند و تا زمانی که به این ماهواره‌ها برسد، فقط یک ساعت یا کمتر فرصت داریم تا بدانیم که چیزی قرار است به آن‌ها برسد.
درعین‌حال سیستمی از مغناطیس‌سنج‌ها در سراسر زمین پراکنده‌اند که درواقع حسگرهایی هستند که تغییرات میدان مغناطیسی خورشید را تشخیص می‌دهند.
بهبود سیستم پیش‌بینی
در هرحال با افزایش تعداد ماهواره‌ها، اطلاعات بیشتر و مفیدتری در اختیار متخصصان قرار می‌گیرد که البته از آنجاکه از لحاظ مالی چنین کاری مستلزم هزینه زیادی است، هرگز این اتفاق نخواهد افتاد؛ اما درصورتی‌که ماهواره‌های بیشتری در دسترس باشد، می‌توان روند تکامل و تغییرات مواد خورشیدی را در مسیر نزدیک‌تر شدن به زمین موردبررسی قرار داد.
ماهواره جدید GOES-U امکان تاج‌نگاری برای عکس‌برداری از خورشید را فراهم می‌کند و بدین ترتیب داده‌هایی با وضوح بالاتر را برای کمک به پیش‌بینی هوا در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد. درعین‌حال مدل‌سازی بهتر آب‌وهوای فضا نیز در حال انجام است. داده‌های زیادی درباره آب‌وهوای زمینی وجود دارد ولی درباره آب‌وهوای فضا این‌گونه نیست و همین کار را برای تصمیم‌گیری در این رابطه، با بهره‌گیری از تنها یک یا دو داده کلیدی، سخت می‌کند.
خورشید غیرقابل‌پیش‌بینی
در طول دهه‌های گذشته، دانشمندان درباره قدرت خورشید و توانایی‌هایش نکات زیادی را آموخته‌اند و اکثر آژانس‌ها اقدامات احتیاطی مناسبی برای مقابله با خطرات و مضرات احتمالی‌اش دارند.
در هنگام رویارویی با طوفانی شدید، همیشه ممکن است که این طوفان تأثیری به‌مراتب بیشتر ازآنچه برایش برنامه‌ریزی‌شده، داشته باشد و دانشمندان فقط می‌خواهند مطمئن باشند که حتی در بدترین سناریو، همه‌چیز خوب پیش خواهد رفت.
بدترین سناریو چیست؟
در سال ۱۸۵۹، رویدادی به نام Carrington رخ داد که از آن به‌عنوان بزرگ‌ترین رویداد آب‌وهوای فضا یاد می‌شود؛ آن طوفان شدیدترین طوفان ژئومغناطیسی بود که تا به امروز ثبت‌شده و تأثیری گسترده بر ارتباطات در سراسر دنیا داشت.
البته حالا ما در دنیای دیگری زندگی می‌کنیم و از آن زمان تا امروز، تکنولوژی، مسیری طولانی را طی کرده. حالا دنیا در حال آماده شدن برای رویارویی با رویداد Carrington احتمالی دیگری است تا در آن صورت زیرساخت‌هایمان (شبکه برق، ماهواره‌ها، هوانوردی و اینترنت) تا حد زیادی فعال بماند.
حداکثر فعالیت خورشید به چه معناست؟
به‌طورقطع خورشید در آینده وارد فاز فعال‌تری خواهد شد. چند روز پس از آخرین طوفان خورشیدی، یکی از قوی‌ترین شراره‌هایی که از سال ۲۰۰۵ رؤیت شده بود، مشاهده گردید. اما مشخص نیست که خورشید حداکثری چه زمانی رخ خواهد داد. اتفاق‌نظر کلی بر این است که این رویداد در بین اواخر سال ۲۰۲۴ تا اوایل سال ۲۰۲۶ خواهد بود.
منطقاً همه می‌توانند همان‌طور که برای رعدوبرق و گردبادها آماده می‌شوند، برای تغییرات آب‌وهوای فضایی نیز آماده گردند؛ می‌توان کیت‌های اضطراری را آماده کرد و برای قطعی برق آماده شد.
یکی از کارشناسانی که در طول طوفان هالووین در سال ۲۰۰۳ در ناسا کار می‌کرد، معتقد است که این طوفان می‌توانست بدتر از این باشد؛ حالا و با گذشت بیش از ۲۰ سال از آن طوفان، آمادگی کلی برای مواجهه با طوفان‌های خورشیدی به‌مراتب بیشتر شده است. پس حتی اگر رویداد مهم‌تری نسبت به آنچه در اوایل ماه رخ داد هم رخ دهد، تبعات آن نسبتاً کم خواهد بود.
منبع: nytimes
۵۴۳۲۱