الأقمار الصناعية العنقودية: تنبؤ "طقس الفضاء"

10 اغسطس 2020
الصورة
تحليل المجال المغناطيسي للأرض والذي يحميها من الرياح الشمسية (Getty)

قامت وكالة الفضاء المركزية الأميركية "ناسا" بتشغيل ما يعرف بالأقمار الصناعية العنقودية منذ عام 2000. تمتلك هذه الأقمار الصناعيَّة أربعة أسماء هي: رومبا وسالسا وتانغو وسامبا. وتقوم بتحليل المجال المغناطيسي للأرض، والذي يحميها من الرياح الشمسية. 

ومن أهمّ أهداف هذه العملية هو إجراء قياسات دقيقة من أجل تنبؤ ما يسمّى "طقس الفضاء". إذ تؤثّر زخات الجسيمات التي تُصدر بشدّة من الأشعة الشمسيَّة على حساسات هذه الأقمار الصناعية في مداراتها، كما أنّها تؤثّر على الأنظمة الإلكترونية على الأرض وعلى شبكة الاتصالات اللاسلكية، وبالتالي من الضروري تطبيق آلية تساعدنا في التنبّؤ بتقلّبات طقس الفضاء. علمًا أن الرياح الشمسية تعد مسؤولة أيضًا عن ظاهرة الأضواء الشمالية.  رومبا وسالسا وتانغو وسامبا، تقوم بقياس كميّة الشحنة في الجسيمات، بالإضافة إلى قياس المجالات الكهربائية والمغناطيسية. والهدف الأساسي من هذه الأقمار بدقة، هو قياس التفاعلات بين ثلاثة عناصر: سُحُب الجسيمات عالية الطاقة القادمة من الأشعة الشمسية، والغلاف الجوي للأرض، والغلاف المغناطيسي للأرض. كما أن هذا الأقمار الصناعية العنقودية تقوم بتوثيق وتسجيل كل الحالات، عندما تضرب عاصفة جزيئية من الأشعة الشمسية، كوكب الأرض.

 وتتحوّل هذه الجزيئات الشمسيَّة إلى عاصفة مخيفة عندما تتفاعل مع الموجات المغناطيسية الموجودة في المجال المغناطيسي للأرض. قبل الدخول إلى هذا المجال، لن تكون هذه الجسيمات المشحونة القادمة من الأشعة الشمسيّة قادرة على إحداث أي عاصفة. وقد تأثّرت هذه الأقمار الصناعية الأربعة مباشرة، في الوقت الذي كانت تحاول فيه أن توثّق هذه اللحظة، أي لحظة تفاعل الرياح الشمسيّة مع الغلاف الجوّي للأرض، إذ تتشكّل موجات صدمية. وتعود الجهود الأساسية لهذا البحث إلى فريق من الباحثين من جامعة هلنسكي في فنلندا. 

وعند تحليل البيانات تبيّن أن اصطدام الأشعة الشمسية بالأرض يخلق موجات مغناطيسية أكثر تعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا، وأكّد الباحثون بأنّ المكان الذي يتعرّض للضربة من قبل الجسيمات الشمسية يتعدَّل ويتغيَّر بشكل جذري. ولكن المثير في هذا البحث، هو أنّ الباحثين قاموا بتحويل ترددات الموجات المغناطيسية التي تصدر من هذا الاصطدام إلى نطاق التردد الصوتي المسموع، أي تحويلها إلى مقطع يمكن سماعه بالأذن البشرية. جاء المقطع وكأنه مقدمة لفيلم خيال علمي، أكثر من كونه "لحنًا" قد تم إنشاؤه بشكلٍ طبيعي. في الأوقات الهادئة، أي مع الرياح الشمسية الاعتيادية، يمكن سماع تردد واحد فقط. ولكن، حين تقوى عاصفة الجسيمات، تزداد الترددات وتتنوع الأصوات. يحاول الباحثون إعادة إنشاء أصوات الرياح الشمسية باستخدام المحاكاة الحاسوبية. وبهذه الطريقة، سوف نفهم بشكل أفضل كيفية تأثير الرياح الشمسية على كوكبنا، كما أننا سنحاول أن نتوقّع "منطق" هذه الرياح، والكيفية التي يُدار فيها "طقس الفضاء".  

دلالات