هل تشهد الشمس “توهجا فائقا” كل قرن؟ وما أثره على الأرض؟

توصل فريق دولي بقيادة علماء من معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي في ألمانيا إلى أن النجوم المشابهة للشمس تنتج انفجارا هائلا من الإشعاع بمعدل مرة واحدة كل 100 عام لكل نجم، وتطلق مثل هذه الانفجارات الهائلة طاقة أكبر من تريليون قنبلة هيدروجينية.

وقد توصل العلماء إلى تلك النتائج، التي نشرت في دراسة بدورية ساينس المرموقة، بناء على جرد 56 ألفا و450 نجما شبيها بالشمس، في بيانات من تلسكوب الفضاء التابع لوكالة ناسا كبلر، في أرصاد أجريت بين عامي 2009 و2013.

وحدد الباحثون 2889 توهجا فائقا على 2527 من أصل 56 ألفا و450 نجما تم رصدها. وهذا يعني أنه في المتوسط، ينتج نجم شبيه بالشمس توهجا فائقا مرة واحدة تقريبا كل قرن.

ويشرح الأستاذ الدكتور سامي سولانكي، مدير معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية والمؤلف المشارك، الفكرة الأساسية وراء البحث في تصريح حصلت الجزيرة نت على نسخة منه: “لا يمكننا مراقبة الشمس على مدى آلاف السنين. ولكن بدلا من ذلك، يمكننا مراقبة سلوك آلاف النجوم المشابهة جدًا للشمس على مدى فترات زمنية قصيرة. وهذا يساعدنا في تقدير مدى تكرار حدوث التوهجات الفائقة”.

وقد اعتقد العلماء سابقا أن هذه الأحداث نادرة جدا، تحدث مرة كل ألف سنة أو أكثر، لكن الدراسة الجديدة تخالف هذا الاعتقاد، مما يلفت الانتباه لأهمية تطوير تقنيات طقس الفضاء، الآن أكثر من أي وقت مضى.

بين النجوم

وتعرف التوهجات أو الانفجارات النجمية الفائقة بأنها انفجارات شديدة الطاقة من الإشعاع والجسيمات المشحونة التي تنفجر من سطح النجوم، بما في ذلك النجوم الشبيهة بالشمس، هذه التوهجات أقوى بكثير من التوهجات الشمسية النموذجية التي نلاحظها من شمسنا، حيث تطلق طاقة أكبر بما يصل إلى 10 آلاف مرة.

وتتولد المجالات المغناطيسية للنجوم من خلال عمليات التقلب الداخلية للمادة الخاصة بها، عندما تلتوي خطوط المجال المغناطيسي أو تتشابك، يمكن أن تنكسر وتتصل مرة أخرى، فتطلق طاقة هائلة. ويشبه الأمر أن تضغط زنبركا معدنيا ثم تطلقه، الطاقة كذلك تنضغط بين خيوط المجال المغناطيسي ثم تنفلت للفضاء.

وخلال عام 2024، كان نشاط الشمس متقلبا، واختبرت الأرض بعضا من العواصف الشمسية غير العادية التي أدى بعضها إلى ظهور شفق قطبي ملحوظ حتى في خطوط العرض المنخفضة (في الجزائر مثلا)، ولكن هل يمكن لنجمنا أن يصبح أكثر غضبا؟

يرى العلماء أن ذلك ممكن، بناء على نتائج الدراسة الحالية، وقد أمكن من قبل رصد أثر توهجات شمسية فائقة بجذوع الأشجار ما قبل التاريخ، وفي عينات من الجليد الذي يعود تاريخه إلى آلاف السنين.

وهناك كذلك حوادث مرصودة في التاريخ القريب، فمثلا تصف السجلات التاريخية، مثل حدث كارينغتون عام 1859، وكان عاصفة شمسية قوية بما يكفي للتسبب في ظهور الشفق القطبي في جميع أنحاء العالم وتعطيل أنظمة التلغراف في أجزاء كبيرة من شمال أوروبا وأميركا الشمالية.  ووفقا للتقديرات، فإن الوهج المصاحب لهذا الحدث أطلق فقط جزءا من الـ100 من طاقة الوهج الفائق.

ما الذي سيحدث للأرض؟

إذا حدث توهج فائق على شمسنا، فقد يكون له آثار كارثية على الأرض، حيث يمكن للإشعاع عالي الطاقة من التوهج الفائق أن يستنزف جزءا من طبقة الأوزون، التي تحمي الحياة على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة.

كما يمكن للإشعاع الشديد أن يؤين الجسيمات في الغلاف الجوي العلوي، مما يعطل التوازن الدقيق لمناخ الأرض، ويتسبب في اضطرابه، بشكل يتناسب مع شدة واتجاه الانفجار الشمسي.

وإلى جانب ذلك، يمكن للطاقة الهائلة الناتجة عن التوهجات الفائقة أن تولد عواصف جيومغناطيسية، مما يؤدي إلى إغراق الشبكات الكهربائية والتسبب في انقطاع التيار الكهربائي على المدى الطويل على مستوى العالم.

ويمكن أن تتلف الأقمار الصناعية في المدار، أو تدمر بسبب الإشعاع المكثف والجسيمات عالية الطاقة، مما يؤدي إلى تعطيل أنظمة الاتصالات والملاحة والتنبؤ بالطقس.

وقد يتفاقم التأثير الناجم عن انقطاع التيار الكهربائي لفترات طويلة، وانقطاع الاتصالات، والأزمات الصحية،  ليؤدي إلى انتشار الذعر وعدم الاستقرار السياسي حول العالم.

ولا تكشف الدراسة الجديدة عن موعد حدوث التوهج الشمسي التالي. ومع ذلك، فإن النتائج تحث على الحذر، فالبيانات الجديدة هي تذكير صارخ بأن حتى أكثر الأحداث الشمسية تطرفا هي جزء من ذخيرة الشمس الطبيعية، لذلك فإن الاستعداد للعواصف الشمسية القوية بات ضرورة ملحة.