العاصفة الجيومغناطيسية
تستقبل الأرض باستمرار الكثير من الجسيمات الكونية التي يقذفها الفضاء، وفي بعض الأحيان يكون تيار الجسيمات قويا بشكل خاص عندما تكتسح الأرض عاصفة شمسية. تتكون العواصف الشمسية من جزيئات ذات طاقة عالية تطلقها الشمس من الانفجارات التي تقع على سطحها.
وعلى مدى السبعين عاما الماضية، درس الباحثون هذه العواصف الشمسية من خلال أدوات مراقبة مباشرة، وأدت عمليات المراقبة هذه إلى تحقيق فهم أكبر للكيفية التي يمكن أن تُشكل بها هذه العواصف -التي تسمى أحداث البروتون الشمسية (SPEs)- خطرا على الشبكة الكهربائية وأنظمة الاتصالات المختلفة والأقمار الصناعية وحركة المرور الجوية.
ومن أهم الأمثلة على العواصف الشمسية الشديدة في العصر الحديث التي تسببت في انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع، تلك العاصفة التي ضربت مقاطعة كيبيك في كندا عام 1989، والأخرى التي وقعت في عام 2003 في مدينة مالمو بالسويد.
تعريف العاصفة الجيومغناطيسية :
العاصفة الجيومغناطيسية و تسمى أيضا العاصفة الشمسية وهي اضطراب مؤقت في مجال الأرض المغناطيسي والسبب في ذلك هو القدرة الشمسية العاصفة الجيومغناطيسية مكون رئيسي للطقس الفضائي وتساهم بالعديد من المكونات الأخرى للطقس الفضائي. والعاصفة الجيومغناطيسية تسببها موجة اهتزاز ريح شمسية و/أو غيمة الحقل المغناطيسي التي تتفاعل مع حقل الأرض المغناطيسي. الزيادة في ضغط الريح الشمسية تضغط على الغلاف المغناطيسي بشكل أولي ويتفاعل حقل الريح الشمسية المغناطيسي مع حقل الأرض المغناطيسي ويحول كمية متزايدة من الطاقة إلى الغلاف المغناطيسي. كلا التفاعلين يسببان في زيادة حركة البلازما خلال الغلاف المغناطيسي (تقودها المجالات الكهربائية المتزايدة داخل الغلاف المغناطيسي) والزيادة في التيار الكهربائي في الغلاف المغناطيسي والأيونوسفير. خلال المرحلة الرئيسية للعاصفة الجيومغناطيسية، فإن التيار الكهربائي في الغلاف المغناطيسي يخلق قوة مغناطيسية تدفع الحد بين الغلاف المغناطيسي والريح الشمسية. الاضطراب في الوسط البين الكواكب الذي يقود العاصفة الجيومغناطيسية قد بسبب انبعاث كتلي إكليلي (CME) أو مجال سرعة عالي (منطقة تفاعل دائرة مختلط أو CIR) للريح الشمسية ينشأ من منطقة حقل مغناطيسي ضعيف على سطح الشمس. تردد العواصف الجيومغناطيسية يزيد وينقص مع دورة البقعة الشمسية. العواصف التي يقودها الانبعاث الكتلي الإكليلي أكثر شيوعا خلال الحد الأعلى للدورة الشمسية والعواصف التي يقودها تفاعل الدائرة المختلط أكثر شيوعا خلال الحد الأدنى للدورة الشمسية.
هناك عدة ظواهر في الطقس الفضائي يمكن أن تكون مرتبطة بالعواصف الجيومغناطيسية أو تسببها عاصفة جيومغناطيسية. هذه تتضمن: الجزيئة النشيطة الشمسية (SEP), التيارات المستحثة جيومغناطيسيا ت.م.ج. (GIC)، الاضطرابات الأيونوسفيرية التي تسبب وميض الرادار والراديو، عرقلة الملاحة بالبوصلة المغناطيسية والعروض الشفقية في خطوط العرض تكون أوطأ بكثير من الوضع الطبيعي. في عام 1989, نشطت عاصفة جيومغناطيسية تيارات مستحثة أرضية التي عرقلت توزيع الطاقة الكهربائية في أغلب أنحاء محافظة كيبيك وسببت شفقا قطبيا في أماكن في الجنوب حتى تكساس.
آثار العاصفة الجيومغناطيسية :
- اضطراب النظم الكهربائية :
قد قُدِّر أن حدوث عاصفة جيومغناطيسية بحجم العاصفة الشمسية لسنة 1859 سيسبب اليوم خسائر في الأقمار الاصطناعية وشبكات الطاقة والاتصالات الراديوية بقيمة مليارات أو حتى تريليونات الدولارات. كما يمكن أن يؤدي إلى انقطاع في التيار الكهربائي على نطاق واسع، فيتعذر إصلاحه لمدة أسابيع أو شهور أو حتى سنوات. وانقطاعات مفاجئة كهذه يمكن أن تهدد الإنتاج الغذائي.
- اضطراب شبكة الكهرباء :
عندما تمر المجالات المغناطيسية بجوار موصل كالأسلاك، ينتج تيار مستحث عبر المغناطيسية الأرضية في الموصل. وهذا يحدث على نطاق واسع خلال العواصف الجيومغناطيسية (الآلية نفسها أثرت على خطوط الهاتف والتلغراف قبل ظهور الألياف البصرية) في جميع خطوط النقل الطويلة التي تمتد لكيلومترات عديدة. ومن الجدير بالذكر أن هذا يشمل مشغِّلين في الصين وأمريكا الشمالية وأستراليا، خاصة في خطوط الجهد العالي والمقاومة المنخفضة. الشبكة الأوربية تتكون أساسا من دوائر نقل أقصر، وبالتالي فهي أقل عرضة للضرر.
التيارات المستحَثة في هذه الخطوط بفعل العواصف الجيومغناطيسية تضر بمعدات النقل الكهربائية، خاصة المحوِّلات فهي تجعل قلبها متشبِّعا مغناطيسيا وتقيِّد أداءها، كما تجعل لفائف وقلب المحوِّل عرضة للتسخين، وفي الحالات القصوى يمكن للحرارة الزائدة أن تدمِّرها، أو تحفِّز سلسلة من ردود الأفعال التي تُرهِق المحوِّل في نهاية المطاف. معظم المولِّدات متصلة بالشبكة عن طريق المحوِّلات، وانعزالها عن التيارات المستحَثة في الشبكة، يجعلها أقل عرضة للتلف الناجم عن التيار المستحَت عبر المغناطيسية الأرضية. ومع ذلك، فالمحوِّل المتأثِّر بهذا الأخير سيكون بمثابة حِمل غير متوازن للمولِّد، مسببا تيارا سالبا متسلسلا في العضو الثابت للمولِّد ونتيجة لذلك تسخين العضو الدوار.
العاصفة الشمسية في سنة 2012 :
إن العاصفة الشمسية 2012 كانت كبيرة بشكل غير عادي وقوي , اللفظ الكتلي الإكليلي (CME) الحدث الذي وقع في 23 تموز / يوليو من ذلك العام. غاب عن الأرض بهامش يقارب تسعة أيام، حيث يدور خط استواء الشمس حول محورها الخاص مع فترة حوالي 25 يوما. و بالتالي فان المنطقة التي أنتجت هذا الانفجار لم تكن موجهة مباشرة نحو الأرض في ذلك الوقت. كانت قوة الاندفاع مماثلة لحدث عام 1859 حدث كارينغتون الذي تسبب في الأضرار التي لحقت المعدات الكهربائية في جميع أنحاء العالم، التي كانت في ذلك الوقت تتألف في معظمها من محطات التلغراف.
اندلع الانفجار من خلال مدار الأرض، ليضرب ستيريو-المركبة الفضائية. و المركبة الفضائية هي مرصد شمسي مجهز لقياس مثل هذا النشاط، ولأنه بعيد عن الأرض، وبالتالي فهو لا يتعرض للتيارات الكهربائية القوية التي يمكن أن يسببها عندما يضرب CME الغلاف المغنطيسي, للارض، فقد نجا من اللقاء وقدم للباحثين بيانات قيمة.
استنادا إلى البيانات التي تم جمعها، الانفجار يتألف من حقنتين منفصلتين الكتل استطاعا الوصول إلى قوة عالية بشكل استثنائي مثل الكواكب المتوسطة حول الشمس قد تم تطهيرها من قبل CME اصغر منذ أربعة أيام في وقت سابق. كان CME قد ضرب الأرض، فمن المرجح أنه قد ألحقت أضرارا خطيرة على الأنظمة الإلكترونية على نطاق عالمي. في عام 2013 دراسة تشير التقديرات إلى أن التكلفة الاقتصادية إلى الولايات المتحدة كان يتراوح بين 0.6 و2. 6 تريليون دولار أمريكي. قدر يينغ دي ليو، الأستاذ في مختبر الصين الرئيسي لطقس الفضاء، أن وقت الشفاء من مثل هذه الكارثة كان سيستغرق ما بين أربع إلى عشر سنوات.
وقع الحدث في وقت عالية البقع الشمسية النشاط خلال الدورة الشمسية 24.
المصدر : ويكيبيديا + مواقع إلكترونية
الإبتساماتإخفاء