اكتشف علماء الفلك المؤشرات الأولى للدورة الشمسية القادمة التي تبلغ 11 عاماً، على الرغم من أن نجمنا لا يزال في منتصف دورته الحالية، ولوحظت العلامات المبكرة عن طريق رصد الموجات الصوتية التي يتردد صداها داخل الشمس، مما يقدم لمحة عن مستقبل ديناميكيات الطاقة الشمسية.
وحالياً، الشمس في ذروة دورتها الشمسية المستمرة، والمعروفة باسم "الحد الأقصى للطاقة الشمسية"، وتتميز هذه المرحلة بانقلاب المجال المغناطيسي للشمس، إذ يتبادل قطباها الشمالي والجنوبي أماكنهما، والحد الأقصى للطاقة الشمسية، الذي بدأ في عام 2019 ويستمر حتى منتصف عام 2025، هو فترة من النشاط الشمسي المتزايد.
وأثناء الذروة الشمسية، يصبح سطح الشمس مرتعاً للنشاط؛ وتزيد البقع الشمسية والتوهجات، والانبعاثات الكتلية الإكليلية وتصبح أكثر تواتراً وشدة، وتؤدي هذه الظواهر إلى زيادة كبيرة في الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة من الشمس، والتي تنتقل عبر الفضاء وتؤثر على الأرض.
وأحد التأثيرات الأكثر إثارة لهذا النشاط الشمسي المتزايد هو تعزيز رؤية الشفق القطبي، والتي يمكن رؤيتها في كثير من الأحيان وعلى خطوط عرض أقل من المعتاد.
والدورة الشمسية الحالية هي الدورة الخامسة والعشرون منذ بدء التسجيل المنهجي لنشاط البقع الشمسية في عام 1755، وتستمر كل دورة شمسية حوالي 11 عاماً، مع الحد الأدنى من الطاقة الشمسية الذي يمثل البداية والنهاية، والحد الأقصى للطاقة الشمسية يحدث حول الشمس في منتصف الدورة.
علم الطاقة الشمسية
يعد اكتشاف الموجات الصوتية التي تشير إلى بداية الدورة الشمسية القادمة تطوراً كبيراً في علم الطاقة الشمسية؛ إذ تنتقل تلك الموجات الصوتية، أو الموجات الزلزالية الشمسية، عبر باطن الشمس وتوفر معلومات قيمة عن عملياتها الداخلية.
ومن خلال دراسة هذه الموجات، يمكن للعلماء فهم الآليات التي تحرك الدورات الشمسية بشكل أفضل والتنبؤ بالنشاط الشمسي المستقبلي بدقة أكبر.
وفهم الدورات الشمسية ومراقبتها أمر بالغ الأهمية، إذ يمكن أن يكون للنشاط الشمسي آثاراً عميقة على كوكبنا، كما يمكن أن تؤدي زيادة النشاط الشمسي إلى تعطيل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية، وأنظمة الملاحة، وشبكات الطاقة.
ويمكن أن يشكل ذلك النشاط مخاطر على رواد الفضاء والرحلات الجوية على ارتفاعات عالية بسبب مستويات الإشعاع المتزايدة، ولذلك، فإن التنبؤات الدقيقة للنشاط الشمسي ضرورية للتخفيف من هذه التأثيرات المحتملة.
وتقول الدراسة إن الدورة الشمسية القادمة التي تبلغ مدتها 11 عاماً بدأت بالفعل في إظهار وجودها، حتى ونحن نبحر في ذروة الدورة 25 الحالية.
ويستخدم علماء الفلك الموجات الصوتية الداخلية للشمس لقياس كيفية دورانها، مما يجعل من الممكن رؤية نمط من النطاقات (التذبذب الشمسي) التي تدور بشكل أسرع أو أبطأ قليلاً، وتتحرك هذه الكواكب نحو خط استواء الشمس وأقطابها خلال دورة النشاط.
وتميل الأحزمة ذات الدوران الأسرع إلى الظهور قبل بدء الدورة الشمسية التالية رسمياً، واكتشف الباحثون مؤشراً خافتاً على أن الدورة الشمسية التالية بدأت تظهر في البيانات التي كانوا يحللونها من نطاقات الدوران.
ويمكن أن تؤدي البداية المبكرة للدورة التالية إلى تداخل الحد الأقصى للطاقة الشمسية، مما يؤدي إلى فترة ممتدة من النشاط الشمسي المتزايد؛ وهذا يعني المزيد من التوهجات الشمسية، والبقع الشمسية، والانبعاثات الكتلية الإكليلية بشكل متكرر ومكثف.
ومع زيادة النشاط الشمسي، سيصبح الشفق القطبي (الأضواء الشمالية والجنوبية) أكثر شيوعاً، ومرئياً عند خطوط العرض المنخفضة لفترة ممتدة، كما يمكن أن يؤدي النشاط الشمسي المتزايد إلى انقطاع الاتصالات عبر الأقمار الصناعية، وأنظمة تحديد المواقع والإرسال اللاسلكي؛ وقد يؤثر ذلك على الملاحة والاتصالات، والتقنيات الأخرى التي تعتمد على إشارات الأقمار الصناعية.
والبداية المبكرة للدورة الشمسية التالية من شأنها أن تزود العلماء ببيانات قيمة لتحسين نماذج التنبؤ بالدورة الشمسية وتحسينها؛ ما يعزز فهمنا للآليات التي تحرك النشاط الشمسي، ويحسن التوقعات المستقبلية.
في حين أن النشاط الشمسي له تأثير بسيط نسبياً على مناخ الأرض مقارنة بالعوامل الأخرى، إلا أن فترات طويلة من النشاط العالي يمكن أن تؤثر بشكل طفيف على ديناميكيات الغلاف الجوي وأنماط الطقس، كما يمكن أن يكون لزيادة الإشعاع الشمسي آثاراً صحية طفيفة، خاصة بالنسبة للأفراد في المناطق المرتفعة أو أولئك الذين يسافرون بشكل متكرر على ارتفاعات عالية.
