انفجارات شمسية نادرة قد تدمر طبقة الأوزون.. ماذا يحدث في الفضاء الخارجي؟
تاريخ النشر: 7th, July 2024 GMT
على الرغم من شكلها الساحر وألوانها المضيئة التي زيّنت السماء، فإنّ الشفق القطبي النابض بالحياة الذي ظهر في وقت سابق من هذا العام نتيجة الإشعاعات المُنبعثة من العواصف الشمسية له جانب مظلم لا يزال العلماء يكتشفونه، إذ تقوم الشمس في بعض الأحيان بأشياء أكثر تدميرًا من خلال الانفجارات التي تنطلق مثل كشاف ضوئي إلى الفضاء.
وبحسب مجلة «live science» العلمية، تظهر السجلات أن الأرض تتعرض كل ألف عام تقريبًا لحدث جسيم شمسي متطرف، قد يسبب أضرارًا جسيمة لطبقة الأوزون ويزيد من مستويات الأشعة فوق البنفسجية على السطح، فقد أظهرت ورقة بحثية أنّه في الأوقات التي يكون فيها المجال المغناطيسي للأرض ضعيفًا، يمكن أن يكون لهذه الأحداث تأثير كبير على الحياة في جميع أنحاء الكوكب.
ويوفر المجال المغناطيسي للأرض شرنقة حماية حيوية للحياة، إذ يعمل على انحراف الإشعاعات المشحونة كهربائيًا من الشمس، وفي الحالة الطبيعية؛ يعمل المجال المغناطيسي كقضيب مغناطيسي عملاق ترتفع خطوط المجال من أحد قطبيه، ثم تلتف حوله، ثم تهبط إلى أسفل عند القطب الآخر، في نمط يوصف أحياناً بأنه «جريب فروت مقلوب» ويسمح الاتجاه الرأسي عند القطبين لبعض الإشعاع الكوني المؤين بالتغلغل إلى أسفل حتى الغلاف الجوي العلوي، حيث يتفاعل مع جزيئات الغاز لخلق التوهج الذي نعرفه باسم الشفق القطبي.
ومع ذلك، يتغيّر المجال المغناطيسي الأرضي بشكل كبير بمرور الوقت، ففي القرن الماضي، تحرك القطب المغناطيسي الشمالي عبر شمال كندا بسرعة نحو 40 كيلومترًا في السنة، ما تسبب في ضعف المجال المغناطيسي الأرضي بنسبة تزيد على 6%، وتُظهِر السجلات الجيولوجية أنّه كانت هناك فترات من القرون أو آلاف السنين كان فيها المجال المغناطيسي الأرضي ضعيفًا للغاية أو حتى غائبًا تمامًا.
ويمكننا أن نرى ما سيحدث دون المجال المغناطيسي للأرض من خلال النظر إلى المريخ، الذي فقد مجاله المغناطيسي العالمي في الماضي القديم، ومعظم غلافه الجوي نتيجة لذلك، ففي شهر مايو، بعد فترة وجيزة من الشفق القطبي، ضرب المريخ حدث جسيم شمسي قوي أدى ذلك إلى تعطيل تشغيل مركبة الفضاء مارس أوديسي، وتسبب في مستويات إشعاع على سطح المريخ أعلى بنحو 30 مرة، ما قد تتلقاه أثناء تصوير الصدر بالأشعة السينية.
ويصدر الغلاف الجوي الخارجي للشمس تيارًا متقلبًا مستمرًا من الإلكترونات والبروتونات المعروفة باسم الرياح الشمسية، ويصدر سطح الشمس أيضًا بشكل متقطع دفعات من الطاقة، معظمها بروتونات، في أحداث الجسيمات الشمسية - والتي غالبًا ما ترتبط بالانفجارات الشمسية، إذ تعتبر البروتونات أثقل بكثير من الإلكترونات وتحمل طاقة أكبر، لذا تصل إلى ارتفاعات منخفضة في الغلاف الجوي للأرض، ما يثير جزيئات الغاز في الهواء.
استنزاف مستويات الأوزونوتحدث هذه الأحداث الجسيمية الشمسية المتطرفة كل بضعة آلاف من السنين تقريبًا، وقد حدث آخرها حوالي عام 993 م، إضافة إلى تأثيرها الفوري، فإن الأحداث التي تحدثها الجسيمات الشمسية قد تؤدي أيضًا إلى سلسلة من التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي العلوي، والتي قد تؤدي إلى استنزاف الأوزون، ويمتص الأوزون الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس، والتي قد تلحق الضرر بالبصر والحمض النووي (ما يزيد من خطر الإصابة بسرطان الجلد)، فضلاً عن التأثير على المناخ.
وتقول الدراسات إنّ مثل هذا الحدث قد يؤدي إلى استنزاف مستويات الأوزون لمدة عام أو نحو ذلك، مما يرفع مستويات الأشعة فوق البنفسجية على السطح ويزيد من تلف الحمض النووي، ولكن إذا حدث بروتون شمسي خلال فترة يكون فيها المجال المغناطيسي للأرض ضعيفًا جدًا، فإنّ تلف الأوزون سيستمر لمدة 6 سنوات، مما يزيد مستويات الأشعة فوق البنفسجية بنسبة 25% وويعزز معدل تلف الحمض النووي الناجم عن الشمس بنسبة تصل إلى 50%.
المصدر: الوطن
كلمات دلالية: انفجار شمسي انفجارات شمسية الشفق القطبي الغلاف الجوي الأوزون طبقة الأوزون المجال المغناطیسی للأرض الأشعة فوق البنفسجیة الغلاف الجوی
إقرأ أيضاً:
الهواء وقودا للطائرات.. العالم على مشارف إنجاز جديد| ماذا يحدث؟
في مشهد يبدو مأخوذا من أفلام الخيال العلمي، تخيل أن تحلق طائرة دون أن تحرق قطرة واحدة من الوقود الأحفوري، بل تعتمد على وقود مستخرج من الهواء ذاته، قد يبدو الأمر ضربا من الخيال، لكنه مشروع يجري تطويره في مختبرات الأبحاث، على أمل أن يصبح في المستقبل بديلاً مستدامًا للطيران. فما القصة؟.
وقود من الهواء ابتكار بثمن باهظيعمل باحثون على تطوير نوع جديد من "وقود الطيران المستدام" (SAF)، يقوم على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء وتحويله إلى وقود قابل للاستخدام في الطائرات، ورغم أن هذا الوقود يوفر بديلاً نظيفا ويعد بخفض الانبعاثات بشكل كبير، فإن تكلفته العالية تقف حائلا أمام استخدامه على نطاق واسع.
وينتج الوقود الاصطناعي أو الإلكتروني (e-SAF)، من الهيدروجين المُستخرج عبر التحليل الكهربائي وثاني أكسيد الكربون المُلتقط من الهواء ويعد هذا النوع الأكثر كلفة بسبب تعقيد العمليات اللازمة لإنتاجه، خصوصا تقنيات احتجاز الكربون والتحليل الكهربائي، لكن في المقابل، يتمتع بميزة كونه وقودا محايدا من حيث الانبعاثات الكربونية، ما يجعله خيارا واعدا لمستقبل الطيران.
الفرص والتحدياتكاميل موتريل، مسؤولة سياسات الطيران في منظمة "النقل والبيئة" الأوروبية، ترى في الوقود الاصطناعي المسار الأبرز لإزالة الكربون من قطاع الطيران، نظرا لإمكانية توسيع إنتاجه دون الإضرار بإنتاج الغذاء أو التسبب في مشاكل تتعلق بالأراضي.
وتتوقع موتريل أن تبدأ أولى الرحلات التجارية باستخدام هذا الوقود، ولو جزئيا، في وقت مبكر من عام 2030.
ووفقا لوكالة سلامة الطيران الأوروبية، يبلغ سعر الطن الواحد من الوقود الاصطناعي نحو 8,720 دولارا، مقابل 2,365 دولارا للوقود الحيوي، في حين لا يتعدى سعر وقود الطائرات التقليدي 830 دولارا للطن.
التحول الصعب بعيظا عن الوقود الأحفوريرغم توفر التكنولوجيا، فإن الابتعاد عن الوقود الأحفوري يظل تحديدا كبيرا اذ تلعب الاستثمارات التقليدية في النفط، والسياسات البطيئة، والتكاليف المرتفعة، دورا في إبطاء هذا التحول.
مارينا إيفثيميو، أستاذة إدارة الطيران في جامعة دبلن، تؤكد أن تحقيق وفورات الحجم هو المفتاح لخفض الأسعار، لكن دون دعم حكومي وسياسات تحفيزية قوية، يبقى الوقود المستدام خيارا غير مجدي تجاريا لكثير من شركات الطيران.
الوقود الاصطناعي بين الطموح والمعوقاتإنتاج الوقود الاصطناعي لا يتطلب فقط تقنيات متطورة، بل بنية تحتية ضخمة، تشمل وحدات احتجاز الكربون، ومحطات التحليل الكهربائي، ومرافق تركيب الوقود، كما أنه يستهلك كميات هائلة من الطاقة المتجددة، التي لا تزال محدودة في العديد من الدول.
العروبة يتغلّب على التعاون بثلاثية في آخر جولات الدوري السعودي للمحترفين