حميده احمديان راد
خورشيد مكاني متلاطم و مستعد توفان هاي ذرات الكترون و پروتون است. اين توفان ها قادرند سرعت بگيرند، فضاي 150 ميليون كيلومتري خورشيد با زمين را بشكافند و جو زمين را به هم بريزند.
توفان هاي خورشيدي مي توانند در سرويس هاي ماهواره اي اختلال ايجاد كنند، به شبكه هاي ارتباط از راه دور و شبكه هاي برق آسيب برسانند و براي هواپيماهايي كه در ارتفاع بالا پرواز مي كنند و همچنين جان فضانوردان ايستگاه فضايي بين المللي مخاطره ايجاد كنند. چرخه توفان هاي خورشيدي در سه تا پنج سال آينده به اوج مي رسد و دانشمندان آزمايشگاه فيزيك كاربردي دانشگاه جان هاپكينز در جست وجوي راه هايي براي جمع آوري و تجزيه و تحليل اطلاعات مربوط به اين توفان ها هستند. آنها به اين ترتيب اميدوارند بتوانند وقوع توفان هاي شديد خورشيدي را پيشگويي كنند.
توفان هاي خورشيدي به وسيله شعله هاي خورشيدي و بيرون ريختن توده هاي كرونال (انفجار يا انتشار مقدار زيادي از پلاسماي خورشيد) ايجاد مي شوند. منطقه كرونا لايه خارجي جو خورشيد است و از گازهاي يونيزه تشكيل شده. توفان هاي خورشيدي باعث توليد ذرات بارداري مي شوند كه مي تواند درصورت هم محوري، به ميدان مغناطيسي زمين شتاب دهد. بيشتر اطلاعات مربوط به توفان هاي خورشيدي كه دانشمندان آزمايشگاه فيزيك كاربردي مورد استفاده قرار مي دهند از برنامه اي به دست مي آيد كه از سال 2008 شروع شده. هدف از اين برنامه ديده باني آشفتگي هاي حوزه مغناطيسي در جو بالاتر زمين است. در هسته اين برنامه سيستم ايريديوم وجود دارد. سيستم ايريديوم سيستمي متشكل از 66 ماهواره فعال و قطعات كمكي آنها در اطراف زمين هستند. هر يك از اين ماهواره ها يك مگنتومتر دارند كه قادر به ديده باني ميدان مغناطيسي زمين است. مگنتومتر ابزاري براي اندازه گيري بزرگي و جهت ميدان مغناطيسي است.
از ماهواره هاي ايريديوم درمدارهاي پاييني زمين، يعني در حدود 780 كيلومتري بالاي سطح زمين بهره برداري مي شود. اين ماهواره ها با سرعتي معادل 27000 كيلومتر در ساعت حركت مي كنند و در مدت تقريباً 100 دقيقه به دور زمين مي چرخند.
به گفته برايان اندرسون دانشمند آزمايشگاه فيزيك كاربردي دانشگاه جان هاپكينز، با گسترش ارتباطات مبتني بر ماهواره كه در چند دهه گذشته سيستم هاي مكان يابي جهاني GPS و همين طور سرويس هاي تلفن، تلويزيون و اينترنت را فعال كرده است، ما به فناروي هاي فضايي متكي شده ايم.
در اين شرايط توفان هاي خورشيدي مي توانند بارها آسيب هاي تشعشعي ايجاد كنند يا خطاهايي را در پردازشگرهاي رايانه اي فضاپيماها و ماهواره ها به وجود آورند و باعث شوند آنها به شكلي پيش بيني ناپذير عمل كنند، يا بد عمل كنند. اين عملكرد بد بعضي وقت ها دايمي مي شود. آندرسون مي گويد كه بيشتر وقت ها به ويژه در سيستم هاي تجاري مبتني بر فضا اين موارد به عموم گزارش نمي شوند. اپراتورها به جاي اين كه اعتراف كنند مشكلي پيش آمده ترجيح مي دهند خيلي محتاط سخن بگويند، چراكه ممكن است سرمايه گذاران دلسرد شوند.
توانايي پيش بيني آب و هواي فضا به طور سريع تر و دقيق تر به گروه هاي اپراتور، برنامه هاي فضايي و ديگر فناوري هاي متكي به محيط اطراف زمين كمك مي كند تا دست به كارهاي پيشگيرانه بزنند. به عنوان مثال ماهواره ها را جابجا كنند، در مواقعي كار برخي از اجزا را تعطيل كنند تا عمليات حياتي نظير آپلود نرم افزارهاي جديد و يا مانور مداري كه ممكن است تحت تأثير توفان هاي خورشيدي مثل افزايش نفوذ تابش قرار بگيرد را به تأخير بيندازند.
توده هاي كرونال با سرعت هاي متفاوتي از 20 كيلومتر تا 2000 كيلومتر بر ثانيه يا بيشتر خورشيد را ترك مي كنند. تخمين زمان رسيدن اين توفان ها به يونوسفر زمين مشكل است چراكه سرعت آنها بنابر فعل و انفعالات با بادهاي خورشيدي تغيير مي كند. باد خورشيدي جرياني گاز باردار الكتريكي است كه به طور مداوم با سرعت حدود 400 كيلومتر در ثانيه از خورشيد مي وزد. نور، اشعه ايكس و توده هاي كرونال خودشان مي توانند ظرف چند دقيقه و چند روز بعد از فوران هاي خورشيدي به هر نقطه از جو زمين برسند.
جريانات الكتريكي كه به داخل و خارج يونوسفر جريان مي يابند، معمولاً اثرات متفاوتي بر روي جو به جا مي گذارند كه مي تواند باعث بروز مشكلاتي در استفاده از سيستم هاي جي پي اس و حتي نيروگاه هاي زميني شوند. همان طور كه به گفته اندرسون يك توفان وابسته به جاذبه زمين در سال 1989 شبكه برق كبك را خراب كرد. اپراتورها نمي دانستند چه اتفاقي افتاده. يكي از اهداف اين است كه در چنين شرايط بحراني اي درباره اين كه چه موقع ممكن است آسيب وارد شود هشدار داده شود.
منبع: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=solar-storm-forecasting
| < قبلی | بعدی > |
|---|
