التوهجات الشمسية كعملية فيزيائية. دراسة النشاط الشمسي

ب. سوموف ، دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، معهد الدولة الفلكي. الكمبيوتر. ستيرنبرغ ، جامعة موسكو الحكومية

أثناء الوميض الكبير ، يتدفق الثابت الاشعاع الكهرومغناطيسيتزداد الشمس عدة مرات. في حالة الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة جاما غير المرئية ، يصبح نجمنا "أكثر إشراقًا من ألف شمس". يصل الإشعاع إلى مدار الأرض بعد ثماني دقائق من بدء تفشي المرض. بعد بضع عشرات من الدقائق ، تصل تيارات من الجسيمات المشحونة ، متسارعة إلى طاقات هائلة ، وبعد يومين أو ثلاثة أيام - غيوم ضخمة من البلازما الشمسية. لحسن الحظ ، تحمينا طبقة الأوزون من الغلاف الجوي للأرض إشعاع خطير، والمجال المغنطيسي الأرضي - من الجسيمات. ومع ذلك ، حتى على الأرض ، وخاصة في الفضاء ، تعتبر التوهجات الشمسية خطيرة ومن الضروري أن تكون قادرًا على التنبؤ بها مسبقًا. ما هو التوهج الشمسي وكيف ولماذا يحدث؟

الشمس ونحن

ولدت أقرب نجم لنا - الشمس - قبل حوالي 5 مليارات سنة. داخل لها الذهاب التفاعلات النوويةالتي تجعل الحياة ممكنة على الأرض. النماذج النظرية لبنية الشمس وتطورها المبنية على أساس الملاحظات الحديثة لا تترك مجالًا للشك في أنها سوف تتألق لمليارات السنين.

الإشعاع الشمسي هو المصدر الرئيسي للطاقة في الغلاف الجوي للأرض. العمليات الكيميائية الضوئية فيها حساسة بشكل خاص للأشعة فوق البنفسجية القاسية ، والتي تسبب تأينًا قويًا. لذلك عندما كانت الأرض صغيرة ، كانت الحياة موجودة فقط في المحيط. في وقت لاحق ، منذ حوالي 400 مليون سنة ، ظهرت طبقة الأوزون ، ممتصة للدراسة المؤينة ، وظهرت الحياة على الأرض. منذ ذلك الحين ، تحمينا طبقة الأوزون من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية القاسية.

المجال المغناطيسي للأرض ، غلافها المغناطيسي يمنع تغلغل الجسيمات المشحونة بسرعة من الرياح الشمسية إلى الأرض (الأرض والكون ، 1974 ، رقم 4 ؛ 1999 ، رقم 5). عندما تتفاعل عواصفها مع الغلاف المغناطيسي ، لا تزال بعض الجسيمات تتساقط بالقرب من الأقطاب المغناطيسية للأرض ، مما يؤدي إلى ظهور الشفق القطبي.

للأسف ، انسجام علاقتنا مع الشمس ينتهك بواسطة التوهجات الشمسية.

مشاعل شمسية

على مدى العقود الماضية ، كانت العديد من المراصد الفضائية تحدق في الشمس "الغاضبة" بمساعدة تلسكوبات خاصة للأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية. توجد الآن أربع مركبات فضائية من هذا القبيل: "SOHO" الأمريكية (المرصد الشمسي والغلاف الشمسي - مرصد الغلاف الشمسي للغلاف الشمسي ؛ الأرض والكون ، 2003 ، رقم 3) ، "TRACE" (المنطقة الانتقالية والمستكشف التاجي - باحث الإكليل والطبقة الانتقالية) ، "RHESSI" (مصور راماتي الطيفي للطاقة الشمسية عالي الطاقة - تلسكوب طيفي شمسي للإشعاع عالي الطاقة يحمل اسم راماتي) والقمر الصناعي الروسي "كوروناس- F" (الأرض والكون ، 2002 ، رقم 6).

الاهتمام الكبير بالتوهجات الشمسية ليس من قبيل الصدفة. التوهجات الكبيرة لها تأثير قوي على الفضاء القريب من الأرض. تشكل تدفقات الجسيمات والإشعاع خطورة على رواد الفضاء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتلف الأجهزة الإلكترونيةالمركبة الفضائية ، تعطل عملهم.

الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية من التوهج فجأة تزيد من التأين في الطبقات العلياالغلاف الجوي للأرض ، في طبقة الأيونوسفير. يمكن أن يؤدي ذلك إلى اضطرابات في الاتصالات اللاسلكية ، وأعطال في تشغيل أدوات الملاحة اللاسلكية للسفن والطائرات ، وأنظمة الرادار ، وخطوط الطاقة الطويلة. الجسيمات عالية الطاقة التي تدخل الغلاف الجوي العلوي للأرض تدمر طبقة الأوزون. محتوى الأوزون يتناقص من سنة إلى أخرى. يتم طرح مناقشة علمية من خلال مسألة العلاقة المحتملة بين نشاط التوهج للشمس والمناخ على الأرض.

موجات الصدمة وانطلاقات البلازما الشمسية بعد التوهجات تزعج بشدة الغلاف المغناطيسي للأرض وتسبب عواصف مغناطيسية (الأرض والكون ، 1999 ، رقم 5). من المهم أن الاضطرابات حقل مغناطيسيعلى سطح الأرض يمكن أن تؤثر على الكائنات الحية ، حالة المحيط الحيوي للأرض (الأرض والكون ، 1974 ، رقم 4 ؛ 1981 ، رقم 4) ، على الرغم من أن هذا التأثير يبدو ضئيلًا مقارنة بالعوامل الأخرى في حياتنا اليومية.

التنبؤ بتفشي المرض

نشأت الحاجة إلى التنبؤ بالانفجارات الشمسية منذ فترة طويلة ، لكنها أصبحت حادة بشكل خاص فيما يتعلق بالبشر رحلات الفضاء. لفترة طويلة ، تم تطوير نهجين لحل هذه المشكلة بشكل شبه مستقل وعمليًا بدون نتائج. يمكن أن يطلق عليها بشكل مشروط سينوبتيكية وسببية (سببية). الأول - على غرار التنبؤ بالطقس - استند إلى الدراسة السمات المورفولوجيةمواقف مسبقة على الشمس. تتضمن الطريقة الثانية معرفة الآلية الفيزيائية للوهج ، وبالتالي ، التعرف على حالة ما قبل التوهج من خلال نمذجة ذلك.

قبل البداية أبحاث الفضاءلسنوات عديدة ، تم إجراء عمليات رصد التوهجات بشكل رئيسي في النطاق البصري للإشعاع الكهرومغناطيسي: في خط هيدروجين الصوديوم وفي "الضوء الأبيض" (الطيف المستمر للإشعاع المرئي). جعلت الملاحظات في الخطوط الحساسة مغناطيسيًا من الممكن إقامة علاقة وثيقة بين التوهجات والمجالات المغناطيسية على سطح الشمس (الفوتوسفير). غالبًا ما يُنظر إلى الفلاش على أنه زيادة في سطوع الكروموسفير (الطبقة الموجودة فوق الغلاف الضوئي مباشرة) على شكل شريطين مضيئين يقعان في مناطق المجالات المغناطيسية ذات القطبية المعاكسة. أكدت الملاحظات الراديوية هذا النمط ، وهو ذو أهمية أساسية لشرح آلية التوهج. ومع ذلك ، ظل فهمه على مستوى تجريبي بحت ، وبدت النماذج النظرية (حتى الأكثر منطقية) غير مقنعة تمامًا (الأرض والكون ، 1974 ، رقم 4).

أرز. 1 - التوهج الشمسي (مؤشر الأشعة السينية X5.7) المسجل في 14 يوليو 2000 من القمر الصناعي TRACE و Yohkoh. يمكن رؤية مجموعة من حلقات التوهج: على اليسار في الأشعة فوق البنفسجية (195 أ) ؛ في الوسط - في الأشعة السينية اللينة ؛ على اليمين - مصادر الثابت الأشعة السينية(53-94 كيلو فولت) ، تقع على طول شرائط التوهج - قاعدة الرواق. NL - خط محايد ضوئي.

حتى أول ملاحظات مركبة فضائية خارج الغلاف الجوي أظهرت أن التوهجات الشمسية هي ظاهرة إكليلية وليست ظاهرة كروموسفيرية. تشير الملاحظات الحديثة متعددة الأطوال للشمس من الفضاء والمراصد الأرضية إلى أن مصدر طاقة التوهج يقع فوق ممر حلقات التوهج ( خطوط خفيفةفي الشكل على اليسار) في الاكليل ، لوحظ في الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية. تعتمد الأروقة على شرائط توهج الكروموسفير ، والتي تقع على جوانب متقابلة من خط فاصل القطبية للحقل المغناطيسي ذي الغلاف الضوئي ، أو الخط المحايد في فوتوسفير.

طاقة فلاش

التوهج الشمسي هو أقوى مظاهر النشاط الشمسي. تصل طاقة التوهج الكبير إلى (1-3) x1032 erg ، أي حوالي مائة مرة أعلى من طاقة حرارية، والتي يمكن الحصول عليها عن طريق حرق جميع احتياطيات النفط والفحم المستكشفة على الأرض. يتم إطلاق هذه الطاقة الهائلة على الشمس في بضع دقائق وتتوافق مع متوسط ​​(أثناء التوهج) قوة 1029 erg / s. ومع ذلك ، فإن هذا أقل من جزء من المائة في المائة من قوة الإشعاع الكلي للشمس في النطاق البصري ، أي ما يعادل 4x1033 erg / s. يسمى الثابت الشمسي. لذلك ، أثناء التوهج ، لا توجد زيادة ملحوظة في لمعان الشمس. يمكن رؤية أكبرها فقط في الإشعاع البصري المستمر.

أين وكيف يستمد التوهج الشمسي طاقته الهائلة؟

مصدر طاقة التوهج هو المجال المغناطيسي في الغلاف الجوي للشمس. يحدد مورفولوجيا وطاقة المنطقة النشطة حيث سيحدث التوهج. هنا تكون طاقة المجال أكبر بكثير من الطاقة الحرارية و الطاقة الحركيةبلازما. أثناء التوهج ، يتم تحويل طاقة المجال الزائدة بسرعة إلى طاقة جسيمية وتغييرات في البلازما. تسمى العملية الفيزيائية التي توفر مثل هذا التحول إعادة الاتصال المغناطيسي.

ما هو إعادة الاتصال؟

انصح أبسط مثال، مما يدل على ظاهرة إعادة الاتصال المغناطيسي. دع موصلين متوازيين يقعان على مسافة 2 لتر من بعضهما البعض. على كل من تدفقات الموصلات كهرباء. يتكون المجال المغناطيسي لهذه التيارات من ثلاثة تدفقات مغناطيسية مختلفة. اثنان منهم - F1 و F2 - ينتميان على التوالي إلى التيارات العلوية والسفلية ؛ كل تيار يمتد على موصل خاص به. تقع داخل الخط الفاصل للحقل A1A2 (eparatrix) ، والذي يشكل "الشكل الثامن" مع نقطة التقاطع X. يقع التيار الثالث خارج خط الفصل. إنه ينتمي إلى كلا الموصلات في نفس الوقت.

إذا قمنا بتحويل كلا الموصلين تجاه بعضهما البعض بواسطة القيمة dl ، فسيتم إعادة توزيع التدفقات المغناطيسية. ستنخفض التدفقات الخاصة لكل من التيارات بمقدار dФ ، وسيزداد التدفق الإجمالي بنفس المقدار (التدفق المشترك Ф1 "و 2"). تسمى هذه العملية بإعادة توصيل خط المجال المغناطيسي ، أو إعادة الاتصال المغناطيسي ببساطة. يتم تنفيذه بالطريقة الآتية. يقترب خطان من المجال من النقطة X من أعلى وأسفل ، يندمجان معها ، ويشكلان مصفوفة فاصلة جديدة ، ثم ينضمان لتشكيل خط حقل جديد يمتد على كلا التيارين.

أرز. 2 - المجال المغناطيسي لتيارين كهربائيين متوازيين لهما نفس المقدار I:

أ) في اللحظة الأولى من الزمن ؛ A1A2 - منفصلة ؛ Ф1Ф2 - التدفق المغناطيسي قبل إعادة الاتصال ؛

A3 - خط المجال للتدفق المغناطيسي الكلي للتيارين ؛

ب) بعد إزاحة الموصلات بمسافة dl عن بعضها البعض. A1A2 - فصل جديد ؛ Ф1Ф2 - التدفق المغناطيسي المعاد توصيله. أصبح تيارًا مشتركًا لتيارين ؛ يعمل الخط X بشكل عمودي على مستوى الشكل ؛

ج) إعادة الاتصال المغناطيسي في البلازما. تظهر حالة وسيطة (ما قبل التوهج) مع عدم إعادة توصيل (إعادة الاتصال ببطء) الورقة الحالية CL.

ونلاحظ أن إعادة الاتصال هذه في الفراغ ، بكل بساطتها ، هي عملية فيزيائية حقيقية. يمكن استنساخه بسهولة في المختبر. يستحث إعادة توصيل التدفق المغناطيسي الحقل الكهربائي، يمكن تقدير قيمتها بقسمة القيمة dФ على الوقت المميز لعملية إعادة الاتصال dt ، أي وقت حركة الموصلات. سيؤدي هذا المجال إلى تسريع الجسيم المشحون الموجود بالقرب من النقطة X ، وبشكل أكثر دقة ، الخط X.

في بداية القرن الماضي ، لوحظ أن النشاط الشمسي له تأثير مباشر على الأرض ، وكذلك على جميع الكائنات الحية وغير الحية الموجودة عليها. ومن أهم مظاهره النشاط الشمسيهي توهجات شمسية. اليوم ، يدرس العلماء هذه الظاهرة في عشرات المراكز والمعاهد البحثية الموجودة في أنحاء مختلفة من العالم. لماذا تحدث التوهجات على الشمس وما تأثيرها على حياتنا؟ ستجد إجابات لهذه الأسئلة في هذه المقالة.

أسباب الانفجارات الشمسية

مثل أي نجم آخر ، فإن الشمس عبارة عن كرة ضخمة من الغاز. تدور هذه الكرة حول محورها ، لكنها تفعل ذلك بشكل مختلف عن كوكبنا أو أي جسم صلب آخر. سرعة الدوران اجزاء مختلفةهذا النجم مختلف. يتحرك القطبان بشكل أبطأ ويتحرك خط الاستواء بشكل أسرع. نتيجة لذلك ، ينحرف المجال المغناطيسي للشمس ، جنبًا إلى جنب مع البلازما ، بطريقة خاصة ويتم تقويتهما لدرجة أنه يبدأ في الارتفاع إلى سطحه. في هذه الأماكن ، يزداد النشاط ويظهر تفشي المرض.

بمعنى آخر ، يمكن أن تتحول الطاقة الدورانية للنور إلى طاقة مغناطيسية. وفي تلك الأماكن التي يتم فيها إطلاق الكثير من هذه الطاقة ، تحدث ومضات. من السهل تخيل هذه العملية باستخدام مثال مصباح كهربائي تقليدي متصل بالشبكة. إذا ارتفع الجهد في الشبكة بشكل مفرط ، فإن المصباح يحترق.

ماذا يحدث أثناء التوهجات الشمسية

تطلق الومضات كميات هائلة من الطاقة. خلال كل منها ، يتم إطلاق بلايين الكيلوتونات من مادة تي إن تي. كمية الطاقة من التوهج الشمسي الواحد أكثر مما يمكن الحصول عليه من حرق كل ما تم استكشافه هذه اللحظةاحتياطيات النفط والغاز على الأرض.

نتيجة الومضات عدد كبير منالبلازما التي تشكل ما يسمى بالسحب البلازمية. مدفوعة بالرياح الشمسية ، تتجه نحو الأرض وتسبب عواصف مغناطيسية أرضية لها تأثير قوي على كوكبنا.

كيف تؤثر التوهجات الشمسية على التكنولوجيا

حدد العلماء التأثير المباشر للتوهجات على الشمس والجغرافية التالية العواصف المغناطيسيةلعمل مختلف الأجهزة التقنية. وهي حقًا رائعة. لسوء الحظ ، يمكن أن تؤثر التوهجات الشمسية بشكل سلبي على الأجهزة التي يصنعها الإنسان فقط.

غالبًا خلال هذه الفترات ، تفشل أجهزة الرادار أو تعمل بشكل متقطع. أثناء التوهجات الشمسية ، غالبًا ما يتم فقدان الاتصال بالسفن والغواصات. أكبر خطر هذه الأنواعالنشاط الشمسي والطائرات. أثناء تفشي المرض ، تتوقف أدوات الملاحة الخاصة بالطائرات عن العمل في بعض الأحيان. إذا حدث هذا أثناء الإقلاع أو الهبوط ، فهناك خطر مباشر على حياة الركاب وأفراد الطاقم.

تعاني أثناء تفشي المرض والمعدات الأرضية. بادئ ذي بدء ، ينطبق هذا على الأجهزة التي ترسل وتستقبل إشارات GPS. لذلك ، بسبب التوهجات الشمسية ، قد لا يعمل ملاحو السيارات بشكل صحيح أو لا يعملون على الإطلاق ، هاتف خليويوغيرها من الأجهزة التي تدعم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

كيف تؤثر التوهجات الشمسية على جسم الإنسان

لأول مرة ، تحدث العالم الشهير Chizhevsky عن تأثير تفشي المرض على الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر ، في بداية القرن العشرين. ومع ذلك ، في ذلك الوقت سخرت حججه على أنها علمية زائفة. وفقط بعد عقود عديدة ، اكتشف الباحثون التأثير القوي للانفجارات الشمسية جسم الانسان. لسوء الحظ ، كما في حالة التكنولوجيا ، فإن هذا النوع من النشاط الشمسي غير موات للغاية للناس.

بادئ ذي بدء ، يعاني الأطفال وكبار السن ، وكذلك المرضى والضعفاء ، من عواقب التوهجات الشمسية. لكن كل شخص آخر ، بطريقة أو بأخرى ، يشعر بتأثيره على نفسه ، حتى لو لم يفكر في ذلك.

لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن لكل بالغ يتمتع بصحة جيدة أن يتذكر اللحظات التي تعرض فيها لانهيار واضح دون أي انهيار سبب واضح. بالطبع ، يمكن أن يحدث مثل هذا الموقف في مناسبات مختلفة. ولكن في كثير من الأحيان يكون سببها التوهجات الشمسية أو العواصف المغناطيسية الأرضية التي تحدث بعدها.

لقد وجد العلماء أنه خلال هذه الفترة يتكاثف الدم. في هذا الصدد ، تعتبر التوهجات الشمسية خطيرة بشكل خاص للأشخاص الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم أو المعرضين لجلطات الدم. يجب على أي شخص يعاني من مشاكل صحية مماثلة أن يتبع بالتأكيد توقعات العواصف الجيومغناطيسية. خلال فترة ظهورها ، يجب أن يكون لديك دائمًا الأدوية اللازمة في متناول اليد.

التوهجات الشمسية لها تأثير سلبي على نظام القلب والأوعية الدموية للإنسان. لهذا السبب يزداد عدد النوبات القلبية والسكتات الدماغية أثناء حدوثها. يعاني الأشخاص الذين يعانون من أي أمراض مزمنة أحيانًا من التفاقم أثناء تفشي المرض. وبالنسبة لأولئك الذين يتمتعون بصحة جيدة ، في بعض الأحيان يكون هناك إجهاد غير مبرر ، ولامبالاة ، وفقدان للقوة.

التأثير على النفس البشرية

هذه الظواهر تقدم التأثير السلبيعلى جسم الإنسان ، فسيولوجيًا ونفسيًا. لذلك ، حتى الأشخاص الأصحاء تمامًا في هذا الوقت غالبًا ما يعانون من زيادة التهيج والاستثارة العصبية - أو على العكس من ذلك ، الخمول والاكتئاب.

اكتشف العلماء أنه أثناء التوهجات الشمسية ، يتدهور انتباه الناس وتقل سرعة التفاعل مع المحفزات الخارجية. لهذا السبب ، يزداد عدد حوادث المرور في مثل هذه الأوقات. بالإضافة إلى ذلك ، خلال هذه الفترات ، يزداد عدد الحوادث الصناعية ، وسببها هو العامل البشري.

في الناس مع مرض عقليوالانحرافات أثناء التوهجات على الشمس ، غالبًا ما يتم ملاحظة التفاقم. بالإضافة إلى ذلك ، فقد لوحظ منذ فترة طويلة أنه في مثل هذه الأوقات يزداد عدد حالات الانتحار.

على الرغم من أن ومضات الشمس لا تجلب شيئًا جيدًا لكوكبنا وسكانه ، يجب ألا ننسى أن هذا النجم يمنحنا الحرارة والضوء. نأمل أن تساعد المعلومات الواردة في مقالتنا الأشخاص الحساسين للطقس على التصرف بشكل صحيح أثناء التوهجات الشمسية والعواصف المغناطيسية الأرضية.

لعقود حتى الآن ، العلماء دول مختلفةفي محاولة لمعرفة كيفية التنبؤ بمثل هذه الظواهر الطبيعية مثل التوهجات الشمسية. يتم تحديد تواترها من خلال دورات النشاط الشمسي لمدة 11 عامًا. ومع ذلك ، فإن أقوى مظاهر نشاط الشمس وغير السارة تتفوق علينا ، فجأة ، حتى يومنا هذا. هذا يرجع إلى حقيقة أن التوهجات الشمسية لا يمكن التنبؤ بها إلا من خلال تحليل الحقول الشمسية المغناطيسية غير الثابتة والمستقرة على الأقل.

تأثير التوهجات الشمسية على الفضاء الخارجي

تعتبر التوهجات الشمسية أكثر الأشياء غير المواتية لمستكشفي الفضاء. تشكل أكبر تهديد في واسعة الفضاء الخارجي، قد تؤدي موجات الطاقة المتفجرة القوية إلى إتلاف أقمار الاتصالات ، وحتى مركبة فضائية، الأدوات وأنظمة التحكم المعطلة تمامًا. يومض ، مكونًا تيارات قوية من البروتونات ، يزيد بشكل كبير من مستوى الإشعاع ، ونتيجة لذلك يتواجد الناس مساحة مفتوحةيمكن أن يتعرض بسهولة لإشعاع قوي. يوجد خطر معين من التعرض حتى لركاب الطائرات الذين يطيرون خلال فترات معينة ، ويسقطون على قمم نشاط تفشي المرض.

في ظل الاتحاد السوفيتي ، حاول كبار الخبراء في مرصد القرم الفيزيائي الفلكي التنبؤ باحتمالية حدوث التوهجات الشمسية ، وإذا نشأت المتطلبات الأساسية لانفجار الطاقة ، فإن رحلات رواد الفضاء إلى بدون فشلمؤجل. في عام 1968 ، كانت توقعات العلماء السوفييت حول التوهج الشمسي القادم ، والتي تم منحها أكثر من غيرها مستوى عالخطر - ثلاث نقاط. ثم سفينة فضائيةهبطت "Soyuz-3" مع جورجي بيغوف ، وبعد ثلاث ساعات لاحظوا توهجًا قويًا على الشمس ، والذي سيكون مميتًا بالنسبة لأي شخص في الفضاء.

خطر سحابة البلازما وتصنيف التوهج الشمسي

يمكن أن تشكل التوهجات الشمسية خطرًا كبيرًا على سكان كوكبنا ، على الرغم من أن الأرض محمية منها بواسطة المجال المغنطيسي الأرضي وطبقة الأوزون في الغلاف الجوي. كل ومضة من هذا القبيل مصحوبة بسحابة من نوع من البلازما ، وعند وصولها إلى الأرض ، فإن هذه البلازما هي التي تسبب عواصف مغناطيسية تؤثر سلبًا على جميع الكائنات الحية تقريبًا وتعطل أقوى أنظمة الاتصال.

بعد بداية التوهج الشمسي ، يصل الإشعاع إلى سطح الأرض في غضون 8-10 دقائق ، وبعد ذلك يتم إرسال جزيئات مشحونة بقوة نحو كوكبنا. علاوة على ذلك ، في غضون ثلاثة أيام ، تصل سحب البلازما إلى الأرض. نوع من موجة الانفجار يصطدم بكوكبنا ويسبب عواصف مغناطيسية. عادة لا تتجاوز مدة كل اندلاع بضع دقائق ، ولكن هذه المرة وقوة إطلاق الطاقة كافية تمامًا للتأثير على حالة الأرض ورفاهية سكانها.

العلماء تم تصنيف التوهجات الشمسية إلى خمسة أنواع: A ، B ، C ، M ، X. في هذه الحالة ، A عبارة عن توهجات بحد أدنى من انبعاث الأشعة السينية ، وكل واحدة لاحقة تكون أكثر شدة 10 مرات من سابقتها. تعتبر مشاعل الفئة X الأقوى والأكثر خطورة ، وقد لاحظ العديد من العلماء والباحثين أنه حتى الأعاصير والأعاصير والزلازل تحدث غالبًا أثناء النشاط الشمسي. لذلك ، غالبًا ما ترتبط التنبؤات بالكوارث الطبيعية المختلفة بالتوهجات الشمسية.

أهم أنواع الخطر في التوهجات الشمسية

بدون المبالغة في مستوى تأثير التوهجات الشمسية على جسم الإنسان ورفاهيته ، من الممكن تحديد مجموعات الأشخاص الأكثر عرضة للإصابة. التأثير السلبيانفجارات طاقة النظام الشمسي.

لقد ثبت أكثر من مرة أن الكوارث والحوادث الناجمة عن خطأ العامل البشري تزداد كمياً خلال أيام التوهجات الشمسية. هذا يرجع إلى حقيقة أنه خلال هذه الفترات ، يضعف نشاط الدماغ إلى أقصى حد ، ويكون تركيز الانتباه باهتًا إلى حد كبير. بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة لعدد من الأشخاص ، تعتبر العواصف المغناطيسية من العوامل المسببة للعذاب الحقيقي والإحباط. هناك العديد من هذه المجموعات:

• الأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة.
• السكان الذين يعانون من أمراض القلب والأوعية الدموية ، والصداع النصفي ، والقفزات (انخفاض) في ضغط الدم ؛
• الأشخاص الذين يعانون من حالات مزمنة تزداد سوءًا أثناء كل تفشي طاقة شمسيةوالعاصفة المغناطيسية اللاحقة ؛
• السكان عرضة لمظاهر الأرق الدورية ، وفقدان الشهية ، والنوم المضطرب.
• الأفراد غير المتوازنين عقليا.

هناك آراء منفصلة ، تم تأكيدها مرارًا وتكرارًا في الممارسة العملية ، وهي أن الكثيرين خلال العواصف المغناطيسية يبدأون في الانزعاج بسبب الجروح القديمة أو الندبات أو العظام التالفة أو التهاب المفاصل. أيضًا ، يمكن أن يُنسب الممثلون الذين لديهم ما يسمى برد الفعل المتأخر للعواصف المغناطيسية إلى مجموعة منفصلة. هؤلاء هم الأشخاص الذين يعانون من آثار سلبية بعد أيام قليلة من التوهجات الشمسية.

ينصح العديد من الخبراء بإجراء فحوصات طبية بشكل دوري للتعرف عليها الأمراض المزمنة. نظرًا لأن هذا النوع من المرض هو الذي يتفاقم بشكل كبير أثناء التوهجات الشمسية ، فسيكون من الممكن ، إن لم يكن منع الانزعاج القادم وتدهور الصحة ، على الأقل الحصول على الأدوية في متناول اليد.

كيف يحاول العلماء توقع التوهجات الشمسية

بالنظر إلى درجة التأثير والخطر من التوهجات الشمسية ، فإن العمل والمحاولات لإيجاد أدق الطرق للتنبؤ بهذه الظاهرة لا تتوقف. لفترة طويلة ، نظر العلماء والمتنبئون بالطقس في طريقتين لحل المشكلة:

1. عرضي - يعتمد على التنبؤ بالفاشية التالية من خلال محاكاته ، والتي من أجلها تتم دراسة الآليات الفيزيائية لتفشي المرض بعناية.
2. Synoptic - طريقة تتضمن دراسة وتحليل المتطلبات الأساسية وسلوك الشمس قبل كل توهج.

تبقى الحقيقة أن الأصل الإكليلي للانفجارات الشمسية وطبيعتها المغناطيسية مرتبطان ارتباطًا مباشرًا. هذا يعني أنه من أجل تطوير أفضل للتنبؤ ، سيكون من الضروري على الأرجح ربط كلتا الطريقتين معًا.

لا يزال ألمع النجوم في نظامنا ، على الرغم من حياته الهادئة نسبيًا ، يثير العلماء. من وقت لآخر ، يتم ملاحظة العواصف والتوهجات على الشمس ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة. لعدة عقود ، كان علماء الفلك يراقبون النشاط الشمسي ، لكن مع ذلك ، تظل هذه العمليات لغزا بالنسبة لهم.

ما هو التوهج الشمسي؟

لكونها النجم الأكثر سطوعًا ، وبالتالي الأكثر سخونة ، الشمس ، فإن سطحها يتعرض لمختلف ظواهر الفضاء. يمكن أن تظهر البقع والمشاعل الشمسية والعواصف عليها. لكن التوهج الشمسي هو ظاهرة مثيرة للاهتمام وغير عادية. هذه عملية قوية للغاية ، ونتيجة لذلك كان هناك قدر كبير من نوع مختلفالطاقة: الحرارية والضوء والحركية أيضًا. كل هذه الطاقة تهرب أثناء الوميض ، وتسخن البلازما الشمسية ، ويمكن أن تصل سرعة إشعاعها إلى سرعة الضوء.

بطبيعة الحال ، تنعكس كل هذه العمليات على الأرض. نادرًا ما يمر التوهج الشمسي دون أن يلاحظه أحد ، مما يؤثر على الغلاف الجوي للكواكب الأخرى والغلاف الجوي للأرض.

أنواع الفاشيات

حدد العلماء خمس فئات من هذا النشاط الشمسي: A و B و C و M و X. اعتمادًا على الفئة وكمية الطاقة المنبعثة والسرعة ، يتم تخصيص القيمة العددية المقابلة لهذه الفئات. على سبيل المثال ، سجل علماء الفلك أقوى وهج شمسي في نوفمبر 2003. تم تعيينها فئة X28. خلال هذه العملية ، تعرضت أجهزة الاستشعار الموجودة على أحد أقمار ناسا الصناعية للتلف.

أثناء توهج الفئة X ، قد يتعرض كوكبنا لتداخل في إشارات الراديو والبث عبر الأقمار الصناعية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تستمر العواصف المغناطيسية لعدة أيام.

خلال مشاعل الفئة M ، لوحظت عواصف مغناطيسية ضعيفة ، وكذلك انقطاعات في الإشارات ، خاصة في المناطق القطبية. جميع حالات التفشي الأخرى لا تسبب ضررًا كبيرًا لكوكبنا ولا يمكن رؤيتها إلا في الغلاف الجوي للأرض.

الأسباب

لماذا يوجد تفشي على الشمس ، ظل العلماء يناقشون لفترة طويلة. الشيء هو أن تظهر البقع وتختفي على سطح النجم. لديهم قطبية مغناطيسية مختلفة ، لذلك عندما تتلامس البقع مع بعضها البعض أو تبدأ في التفاعل بطريقة ما ، تحدث ومضات مغناطيسية على الشمس.

يتم تحديد قوة هذه الظواهر من خلال منطقة التوهج ، وهي بدورها مرئية بوضوح على تلسكوب طيفي خاص. وبواسطة هذا الجهاز يلاحظون النشاط الشمسي بشكل عام والعواصف والتوهجات بشكل خاص.

قوة الشمس

لوحظ النشاط الشمسي منذ حوالي 40 عامًا. خلال كل هذا الوقت ، كان هناك ما يقرب من 35 حالة تفشي للفئة X7 وما فوقها. في المجموع ، على مدار 11 عامًا من دائرة النشاط الشمسي ، لوحظ ما يزيد قليلاً عن 37 ألف توهج.

سجل العلماء أقوى مشاعل على الشمس. واحدة من هذه حدثت في عام 1859 ، وأطلق عليها فيما بعد "العاصفة المغناطيسية الكبرى". خلال هذه الفترة ، شوهدت أضواء شمالية ساطعة للغاية على الأرض ، في جميع الزوايا تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، كانت أجهزة التلغراف معطلة ، وتعطلت الاتصالات.

يعتبر أول اندلاع قوي هو ما يسمى ب "الوهج الفائق" ، والذي حدث في عام 774. ظل العلماء يحللون ويتتبعون لفترة طويلة النظام الشمسيقبل التوصل إلى مثل هذه الاستنتاجات. يُعتقد أنه بعد هذا الفاشية ، تأثرت الأرض بالموجات المشعة والأشعة فوق البنفسجية التي سارت بسرعة كافية لتدخل الغلاف الجوي للأرض وتسبب الضرر.

في مؤخراتم تسجيل تفشي قوي في نوفمبر 2003 ، لكن نشاطه لم يكن له تأثير ضار على التكنولوجيا أو صحة الناس.

عواقب تفشي المرض

النشاط الشمسي الضعيف لا يجلب عمليا أي تغييرات مهمة على كوكب الأرض. في أغلب الأحيان ، لا تصل انبعاثات الطاقة الشمسية ببساطة إلى غلافنا الجوي. ولكن إذا كان الإصدار قويًا بدرجة كافية ، فقد يكون خطيرًا. للمشاعل تأثير قوي بشكل خاص على سلامة أولئك الموجودين حاليًا في المدار. قد تتغير اتصالات الأقمار الصناعية أو تنقطع.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يثير النشاط الشمسي عواصف مغناطيسية. تولد التوهجات الشمسية انبعاثات بلازما قوية تصل إلى كوكبنا في حوالي 2-3 أيام ، وتتلامس مع الغلاف الجوي للأرض والغلاف الأيوني ، ونتيجة لذلك تتشكل العواصف المغناطيسية. هذه الظاهرة آمنة تمامًا ، على الرغم من أنها يمكن أن تؤثر على رفاهية الأشخاص المعتمدين على الطقس.

في مثل هؤلاء الأشخاص ، تسبب العواصف المغناطيسية زيادة في الضغط ، مما يؤدي إلى حدوث الصداع. يشعر الإنسان بالضعف والانكسار ، لكن هذا الضعف يزول بعد فترة.

كيف تحسن الرفاهية؟

نظرًا لأن حوالي نصف سكان كوكبنا يتأثرون بالعواصف الجيومغناطيسية ، فقد وضع الأطباء توصيات للبقاء على قيد الحياة في "الأيام العاصفة" بهدوء نسبي.

1. إذا كنت حساسًا للطقس ، فتعرف يوميًا على إمكانية الاستعداد للعواصف المغناطيسية.
2. احتفظ بالأدوية الضرورية بالقرب منك. لمرضى ارتفاع ضغط الدم - خفض الضغط ، لمرضى ضغط الدم - في الازدياد. يجب على أولئك الذين يعانون من الصداع تخزين أدوية الصداع النصفي.
3. تقبل مختلف إجراءات المياه - دش بارد وساخن، سباحة. هذا سوف يقوي جهاز الدورة الدموية ، ويقلل من خطر التدهور. في الأيام المغناطيسية ، يوصى بالاستحمام ملح البحروالزيوت الأساسية.
4. عشية العواصف المغناطيسية الأرضية ، تجنب تناول الوجبات عالية السعرات الحرارية ، والإفراط في تناول القهوة ، والتوابل والمالحة ، والإفراط في تناول الطعام بشكل عام.
5. من غير المرغوب فيه أن تكون متوترًا جدًا في مثل هذه الأيام. قم بتخزين المشاعر الإيجابية.
6. إذا كنت تعاني من الصداع ، فتعلم تقنيات العلاج بالضغط. سيكون مفيدًا ليس فقط في أيام النشاط الشمسي ، ولكن دائمًا عندما يتفاقم الصداع النصفي.
7. في أيام العواصف المغناطيسية ، يساعد مغناطيس الثلاجة العادي. يكفي تمريره على الجسم والرأس ، وسوف تحسن صحتك بتغيير شحنة خلايا الدم.

دراسة النشاط الشمسي

لمنع تدهور أوضاع السكان ، والتحذير من الأعطال المحتملة لإشارات الأقمار الصناعية وغيرها عواقب سلبيةالتوهجات الشمسية وعلماء الفلك ودراسة نشاط النجم. بعد كل شيء ، إذا كان الحديث عن حقيقة أن العمليات على الشمس تؤثر على رفاهية الشخص يبقى مجرد حديث ، فإن تأثير هذه العمليات على العمل أجهزة مختلفةمثبت علميا.

نتيجة للدراسات ، تم اكتشاف ما يسمى بالدورة الشمسية لمدة 11 عامًا. نتيجة لهذا التعليم ، ثبت أنه يمكن تكرار نشاط النجم كل أحد عشر عامًا. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتأثر هذه العمليات كواكب مختلفةالنظام الشمسي.

قبل ظهور التلسكوبات الأولى ، تمت دراسة النشاط الشمسي أيضًا. لكن الدراسة استندت إلى مراقبة النجم والشفق بالعين المجردة. لقد ثبت أن هذه الظواهر ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالعمليات التي تحدث على الشمس.

في الوقت الحاضركما ثبت أن النشاط الشمسي يؤثر بشكل كبير الجوعلى الكوكب بأسره: الاحترار أو البرودة ، والمد والجزر ، والتغيرات في مستوى الأنهار والبحيرات ، وحدوث الجبهات الجوية ، وعدد العواصف الرعدية وكمية هطول الأمطار.

تظهر بعض الدراسات أن التغيرات في عدد الحشرات أو بعض الحيوانات ، وكذلك التقلبات في العلامات الحيوية للإنسان ، تعتمد بشكل مباشر على نشاط الشمس. لكن كل هذه الفرضيات قيد الدراسة.

نتيجة لدراسة العمليات على الشمس ، يتم تسجيل كل ما يحدث على سطح النجم. تساعد صورة التوهج الشمسي في فحص قوة الانفجار وسرعة البلازما بمزيد من التفصيل.

بدلا من الخاتمة

كما ترون ، يرتبط النشاط الشمسي جزئيًا بحياة وصحة كل كائن حي ، عملية عادية الأنظمة التقنية. لذلك ، يتم دراسة ظاهرة مثل التوهج الشمسي في المراكز والمراصد الفضائية. لا يشكل انفجار الشمس ، كما يسميه بعض العلماء ، تهديدًا واضحًا للأرض. على الأقل خلال المليارات القليلة القادمة من السنين ، وبعدها يمكن أن يحدث وميض قوي ، وسيختفي النجم من الوجود.

منذ أكثر من مائة عام ، قرر العلماء أن نشاط نجمنا يؤثر بشكل مباشر على العديد من العمليات التي تحدث على الكوكب ، بما في ذلك صحة الإنسان. من أهم الظواهر التوهجات التي تحدث بانتظام على سطح الشمس.

لماذا تحدث التوهجات الشمسية

مثل النجوم الأخرى ، نجمنا هو كرة ضخمة من الغاز الساخن. تدور هذه المادة حول محور غير مرئي ، ولكن وفقًا لقوانين مختلفة نوعًا ما ، على عكس الأجسام الصلبة. مناطق مختلفة من النجم لها سرعة مختلفةدوران. عند القطبين ، تحدث هذه الحركة بسرعة أبطأ ، وعند خط الاستواء يكون الدوران أسرع. في عملية الدوران ، ينحرف المجال المغناطيسي للنجم بطريقة خاصة ويرتفع فوق سطحه ، ويسحب معه البلازما الساخنة. في مثل هذه الأماكن ، يزداد النشاط ويتفشى المرض.

بمعنى آخر ، يتم تحويل الطاقة الدورانية للنجم إلى حالة مغناطيسية. المشاعل هي الأماكن التي يتم فيها إطلاق تراكم كبير بشكل خاص لهذه الطاقة. من الأسهل تخيل هذه العملية إذا كنت تتذكر كيف تتوهج مصباح عاديساطع. عندما أيضا أهمية عظيمةالجهد الكهربائي ، المصباح سوف يحترق.

أثناء تفشي المرض ، يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة. أي وميض من هذا القبيل يعادل انفجار مليار كيلوطن من مادة تي إن تي. هذه الكمية من الطاقة تتجاوز طاقة كل ما هو معروف الوقت المعطىاحتياطيات الوقود على كوكبنا في نفس الوقت.

يتسبب الوميض في تكوين غيوم بلازما موجهة نحو كوكبنا تحت تأثير الرياح الشمسية. تسبب هذه العملية اضطرابات مغنطيسية أرضية تسمى العواصف. لديهم تأثير قوي على كل شيء على هذا الكوكب.

ما يهدد الانفجارات الشمسية

تحت تأثير كتلة الجسيمات الشمسية المندفعة من سطح الشمس إلى الأرض ، يتشوه المجال الكهرومغناطيسي للأرض ، مما يتسبب في حدوث عاصفة مغناطيسية. في الوقت نفسه ، تعتمد كمية الطاقة المرسلة في اتجاه الأرض والتأثير الذي تمارسه بشكل مباشر على حجم الفلاش.

لقد قرر العلماء أن الكوارث الطبيعية والكوارث مرتبطة بفترات النشاط الشمسي. لقد وجد أن الأعاصير والزلازل والأعاصير تتشكل في أغلب الأحيان خلال فترة نشاط النجم. بناءً على تواتر الفاشيات على النجم ، يتم بناء تنبؤات بالكوارث الطبيعية.

التأثير السلبي أيضا على التكنولوجيا. بعد التوهجات الشمسية ، تتدهور جودة الاتصالات إلى حد كبير ، وغالبًا ما تتعطل معدات الملاحة الفضائية. هناك إخفاقات في وظائف الطائرات والأقمار الصناعية ونظام الملاحة GPS.

تعتبر التوهجات الشمسية خطرة بشكل خاص على رواد الفضاء إذا كانوا في الفضاء المفتوح في ذلك الوقت. تحت تأثير أقوى تدفق لجسيمات البروتون ، يزداد مستوى التأثير الإشعاعي عدة مرات. يحمي الغلاف الجوي سكان الكوكب من آثاره المدمرة. يُحرم رواد الفضاء من هذه الحماية ويمكن أن يتعرضوا لأقوى إشعاع. شحنة إشعاع مماثلة ، ولكن بدرجة أقل ، يستقبلها الركاب في الطائرات النفاثة.

لكن التوهجات الشمسية لها أيضًا ظواهر ممتعة ، على سبيل المثال ، السكان خطوط العرض الشماليةيمكن أن تعجب الأضواء القطبية الجميلة. مع تفشي المرض بشكل خاص ، يمكن ملاحظته أيضًا في المناطق الجنوبية.

كيف تؤثر التوهجات الشمسية على البشر

يشعر جميع السكان بعواقب زيادة نشاط الشمس بدرجة أو بأخرى. ولكن إلى حد كبير ، يعاني الأشخاص المعتمدون على الطقس وبعض الفئات العمرية منه:

• الأطفال في أيام نشاط النجم يصبحون عصبيين بشكل خاص وأنين ، وغالبًا ما يكونون متقلبين. بهذه الطريقة تؤثر الأشعة المدمرة على الحالة العاطفية للأطفال. في مثل هذه الأيام ، يتناقص الدفاع المناعي ، مما قد يؤدي إلى تطور مجموعة متنوعة من الأمراض. في مثل هذه الأيام ، يحتاج الأطفال إلى الفيتامينات والفواكه والكثير من الماء.
• يشعر كبار السن بالنشاط بسبب تدهور نشاط القلب. هذه الحالة خطيرة بشكل خاص مع ارتفاع ضغط الدم. يضعف النشاط الشمسي الدورة التاجية ويزيد من تركيز الكوليسترول في الدم. الإجراء الصحيح في مثل هذه اللحظات هو تناول قرص الأسبرين الذي يخفف الدم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذا الدواء سوف يخفف الألم. يجب على الأشخاص الذين أصيبوا بالسكتات الدماغية والنوبات القلبية والمرضى الذين يعانون من نقص التروية وعدم انتظام ضربات القلب إبقاء الأدوية الموصوفة من قبل الطبيب في متناول اليد.
• سائقي السيارات معرضون للخطر أيضا. الحقيقة هي أن نشاط النجمي يؤثر على زيادة التعب وفقدان التركيز والانتباه. ونتيجة لذلك ، تصبح جميع ردود أفعال الشخص الذي يقود مركبة آلية أبطأ. لذلك ، من الأفضل عدم القيادة في مثل هذه الأيام ، ولكن إن أمكن ، اقضها في المنزل.

لا يؤثر النشاط الشمسي على الصحة الجسدية فحسب ، بل يؤثر أيضًا على الصحة العقلية للإنسان. حتى الأشخاص الأصحاء تمامًا يعانون من زيادة التوتر والإثارة والعدوانية في مثل هذه الأيام. سرعان ما يتعب الآخرون ويسقطون في الاكتئاب. تسبب انبعاثات الطاقة الشمسية تفاقم الأمراض. في هذه الحالة ، يستمر الانتكاس بعد انتهاء التعرض لتفشي المرض لعدة أيام أخرى.

الإنفجارات الشمسية: فيديو