عطل أسابيع في الانترنت والاتصالات بسبب عاصفة شمسية .. ما القصة؟

كل 11 عامًا، تصبح شمسنا كرة فوضوية تطلق دفعات هائلة من الطاقة نحو الأرض - وهي فترة تُعرف باسم 'الحد الأقصى للطاقة الشمسية'.

إن انفجارات الطاقة هذه هي المسؤولة عن عروض Northern Light المذهلة التي تعرضنا لها في الأشهر الأخيرة، ومع ذلك يمكنها أيضًا تعطيل الإنترنت والأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التي تدور حول الأرض - مع انقطاع التيار الكهربائي لأسابيع.

ولسوء الحظ، أكد العلماء أن الحد الأقصى للطاقة الشمسية قد وصل رسميًا، ويمكن أن يستمر خلال الأشهر الـ 12 المقبلة، لذلك في حين أن فرص رؤية الشفق القطبي سوف تتزايد، فإن فرصة انقطاع الإنترنت العالمي ستزداد أيضًا.

وفي مؤتمر عبر الهاتف، أكدت وكالة ناسا والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) ولوحة التنبؤ بالدورة الشمسية أن الشمس قد وصلت إلى فترة الذروة الشمسية، والتي يمكن أن تستمر للعام المقبل.

وقال جيمي فافورز، مدير برنامج الطقس الفضائي التابع لناسا: 'خلال الحد الأقصى للطاقة الشمسية، يزداد عدد البقع الشمسية، وبالتالي كمية النشاط الشمسي'.

'توفر هذه الزيادة في النشاط فرصة مثيرة للتعرف على أقرب نجم لنا، ولكنها تسبب أيضًا تأثيرات حقيقية على الأرض وفي جميع أنحاء نظامنا الشمسي.'

ومع ذلك، لا يزال من غير المعروف متى بالضبط خلال هذا النشاط الشمسي الأقصى سوف تصل الشمس إلى ذروتها.

وأضاف السيد طلعت، مدير عمليات الطقس الفضائي في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA): 'بينما وصلت الشمس إلى فترة الذروة الشمسية، لن يتم تحديد الشهر الذي يبلغ فيه النشاط الشمسي ذروته على الشمس لأشهر أو سنوات'.

لا يقتصر الأمر على الضوء والدفء الأساسيين اللذين تستقبلهما الأرض من الشمس، التي تبعد في المتوسط ​​93 مليون ميل.

نجمنا عبارة عن كرة ضخمة من الغاز الساخن المشحون كهربائيًا، والتي تتحرك، مما يولد مجالًا مغناطيسيًا قويًا، يُعرف رسميًا باسم المجال ثنائي القطب.

ويمر هذا المجال ثنائي القطب الذي يمتد من أحد قطبي الشمس إلى القطب الآخر بشكل يشبه إلى حد كبير حقل الأرض بدورة تسمى الدورة الشمسية.

كل 11 عامًا تقريبًا أو نحو ذلك، ينقلب المجال المغناطيسي للشمس تمامًا، مما يعني أن القطبين الشمالي والجنوبي يتبادلان أماكنهما.

في بداية الدورة الشمسية (بعد الانقلاب مباشرة)، يحتوي سطح الشمس على أقل عدد من البقع السوداء على سطحها، والمعروفة باسم 'البقع الشمسية'.

منتصف الدورة الشمسية هو الحد الأقصى للطاقة الشمسية، عندما يكون لدى الشمس أكبر عدد من البقع الشمسية، وخلال هذا الحد الأقصى للطاقة الشمسية، من المتوقع حدوث أعنف طقس فضائي، والمعروف باسم العواصف الشمسية، ولحسن الحظ، العواصف الشمسية ليست خطرة على البشر.

ومع ذلك، يمكنها التأثير على الأقمار الصناعية الموجودة في المدار وكذلك شبكات الطاقة على الأرض.

وقال الدكتور ديبيندو ناندي، عالم الفيزياء من مركز IISER Kolkata للتميز في علوم الفضاء في الهند، لـ MailOnline: 'تزداد فرص حدوث هذه العواصف الشمسية عندما يكون عدد البقع الشمسية مرتفعًا'.

'يمكن أن تؤدي العواصف الأكثر شدة في بعض الأحيان إلى اضمحلال مداري كارثي للأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض المنخفضة وتعطيل الخدمات القائمة على الأقمار الصناعية مثل الاتصالات والشبكات الملاحية.

'يمكنهم أيضًا إحداث اضطرابات قوية في المجال المغناطيسي الأرضي مما يؤدي إلى تعطيل شبكات الطاقة الكهربائية الموجودة في مناطق خطوط العرض المرتفعة.'

'وبالطبع، فإنها تخلق أيضًا شفقًا جميلًا، لذلك يمكننا أن نتوقع أن يكون عام 2024 عامًا جيدًا لصيادي الشفق القطبي'.

وجدت دراسة عام 2021 نشرها عالم بجامعة كاليفورنيا في إيرفين، أن الإنترنت يمكن أن تتعطل لأسابيع في أعقاب عاصفة شمسية شديدة، ويرجع ذلك إلى نقاط الضعف في الشبكة العالمية الضخمة لكابلات الاتصالات البحرية.

لا يمكن للتقلبات الكهرومغناطيسية الناجمة عن العواصف الشمسية الشديدة أن تلحق الضرر المباشر بكابلات الألياف الضوئية التي تشكل العمود الفقري للإنترنت.

ومع ذلك، فإن لديهم القدرة على إخراج معززات الإشارة المنتشرة على طول الكابلات الموجودة تحت البحر والتي تعتبر ضرورية للحفاظ على الاتصالات عبر مسافات كبيرة.

وتوقعت الدراسة أن احتمال حدوث عاصفة شمسية قادرة على التسبب في اضطرابات كارثية خلال السنوات العشر المقبلة يتراوح بين 1.6 إلى 12 في المائة، في عام 1859، أرسلت عاصفة شمسية ضخمة تُعرف باسم حدث كارينغتون قذفًا شمسيًا قويًا نحو الأرض، مما أدى إلى تعطيل الاتصالات على الأرض.

إذا حدث مثل هذا الحدث في عالم اليوم، فستكون آثاره كارثية على أنظمة اتصالاتنا، وضربت عواصف أقل حجمًا في عامي 1921 و1989، وتسببت الأخيرة في انقطاع شبكة الكهرباء التي تديرها شركة Hydro-Québec، مما تسبب في انقطاع التيار الكهربائي لمدة تسع ساعات في شمال شرق كندا.

لن يتمكن العلماء من تحديد الذروة الدقيقة لهذه الفترة القصوى للطاقة الشمسية لعدة أشهر لأنه لا يمكن تحديدها إلا بعد تتبع الانخفاض المستمر في النشاط الشمسي بعد تلك الذروة.

ومع ذلك، فقد حدد العلماء أن العامين الأخيرين على الشمس كانا جزءًا من هذه المرحلة النشطة من الدورة الشمسية، وذلك بسبب العدد الكبير المستمر للبقع الشمسية خلال هذه الفترة.

يتوقع العلماء أن تستمر المرحلة القصوى لمدة عام آخر أو نحو ذلك قبل أن تدخل الشمس في مرحلة الانخفاض، الأمر الذي يؤدي إلى 'الحد الأدنى للطاقة الشمسية' - في بداية الدورة الشمسية عندما يكون لدى الشمس أقل عدد من البقع الشمسية.

المصدر: dailymail