دراسة: أسوأ عاصفة شمسية تهدد مهمة "ناسا" إلى القمر

اعتبرت دراسة جديدة نُشرت في دورية "سولار فيزيكس" البريطانية، أن على وكالة الفضاء الأميركية "ناسا" أن تُسرع في العمل، إذا ما أرادت نجاح مهمتها "أرتميس"، الهادفة لإرسال رواد فضاء إلى القمر.

وأشار الباحثون بحسب النتائج التي توصلوا لها، إلى أن تأجيل المهمة من عام 2024 إلى نهاية العقد الحالي، يُمكن أن يجعلها عُرضة لـ"طقس الفضاء القاسي"، لافتين إلى أن المهمة يجب أن تُنفذ في موعدها كي تتجنب وكالة ناسا "أحد أسوأ العواصف الشمسية على الإطلاق".

وقدمت الدراسة التي تُعد الأكثر عمقاً على الإطلاق في مجال توقيتات العواصف الشمسية، رؤى شديدة الوضوح لتوقيت العواصف الشمسية خلال العشر سنوات القادمة، وذلك اعتماداً على التحقق من بيانات الطقس الفضائي، ودراسة أنماطه خلال الـ150 عاماً الماضية.

حدث متطرف

وتشير الدراسة إلى أن تأجيل إطلاق "أرتميس" المزمع حدوثه بسبب تداعيات تفشي فيروس كورونا، والتي تسببت في إغلاق 18 منشأة تابعة للوكالة الأميركية، يُمكن أن يكون له آثار كارثية وشديدة الخطورة على رواد الفضاء وأنظمة الملاحة في المكوك الذي سينقلهم.

ويُعتبر طقس الفضاء القاسي حدثاً متطرفاً خارجاً عن المألوف، لا يُمكن في العادة التنبؤ به بدقة. وخلاله تنشر الشمس مئات من الجسيمات بسرعة الضوء، والتي تُحدث بدورها خللاً في الأنظمة المغناطيسية وتُسبب تشوشاً للأجهزة الإلكترونية. كما يُمكن أن تخترق أجساد رواد الفضاء مُسببة اختلالاً في وظائف الجسم الحيوية.

ووجد الباحثون، لأول مرة، أن أحداث الطقس الفضائي المتطرفة من المرجح أن تحدث مبكراً في الدورات الشمسية ذات الأرقام الزوجية، وتتأخر في الدورات ذات الأرقام الفردية، مثل تلك التي بدأت للتو. 

ويشير مصطلح "الدورات الشمسية" إلى التغيرات التي تحدث في مستوى الإشعاع الشمسي، وشكل البقع الشمسية، والاختلافات في الوهج الشمسي ومظهره.

دورات منتظمة

وتمر الشمس بدورات منتظمة مدتها 11 عاماً من مجالها المغناطيسي. وخلال هذه الدورة، يتبادل القطبان المغناطيسيان للشمس (الشمالي والجنوبي) أماكنهما. وتتضمن كل دورة فترة زمنية قصوى للطاقة الشمسية حيث يكون النشاط الشمسي في ذروته، ومرحلة صغرى من الطاقة الشمسية.

وتمر معظم الدورات الشمسية بسلام، إلا أن ثمة دورات يُمكن أن تتسبب في حدوث طقس الفضاء القاسي، المدفوع بثورات ضخمة من البلازما القادمة من الشمس، والتي تُسمى "الانبعاث الكتلي الإكليلي"، والتي تصل إلى الأرض مسببة اضطراباً مغناطيسياً عالمياً.

قابلية التنبؤ

ويقول البروفيسور ماثيو أوينز، عالم فيزياء الفضاء في جامعة ريدينغ "حتى الآن، كان يُعتقد أن أكثر أحداث طقس الفضاء تطرفاً عشوائية في توقيتها، وبالتالي لا يمكن فعل الكثير للتخطيط لها".

إلا أن هذا البحث يؤكد قابلية تلك الأحداث للتنبؤ. فعادة تُظهر أحداث الفضاء المتطرفة "مقدمات مختلفة" يُمكن رصدها.

ويقول الباحثون إنهم استخدموا طريقة جديدة بتطبيق النمذجة الإحصائية، اعتماداً على الظواهر المتطرفة التي حدثت في الماضي، لعمل توقعات أفضل لطقس الفضاء خلال الدورة الشمسية التي بدأت أواخر عام 2019، وستستمر لأكثر من عقد من الزمان. 

وتشير النتائج إلى أن أي مهمات فضائية مهمة في السنوات المقبلة، بما في ذلك ذهاب وعودة رواد الفضاء إلى ومن القمر، من غير المرجح أن تواجه ظواهر طقس الفضاء المتطرفة خلال النصف الأول من الدورة الشمسية عن النصف الثاني.

مفاجأة بحثية

ويؤكد الباحثون أن توقع توقيت طقس الفضاء القاسي صعب للغاية، نظراً لندرة الأحداث المتطرفة، إلا أنهم استخدموا البيانات التاريخية وحددوا نمطاً متشابهاً للتنبؤ باحتمالية حدوث ذلك الحدث المتطرف.

فقد نظر الباحثون في بيانات من 150 عاماً الماضية، وهي أطول فترة بيانات متاحة لهذا النوع من البحث، مسجلة بواسطة أدوات أرضية في المملكة المتحدة وأستراليا، تقيس المجالات المغناطيسية في الغلاف الجوي للأرض.

وأظهرت الأبحاث السابقة مفاجأة. فالطقس الفضائي المعتدل يكون أكثر احتمالاً خلال الحد الأقصى للنشاط الشمسي مقارنة بالفترة المحيطة بالحد الأدنى للشمس، وأكثر احتمالاً خلال الدورات التي تحتوي على عدد أكبر من البقع الشمسية. ومع ذلك، فهذه هي الدراسة الأولى التي تظهر أن نفس النمط ينطبق أيضاً على الأحداث المتطرفة.

التعجيل بالإطلاق 

ولعل الاكتشاف الرئيسي في الدراسة، يتمثل في أن أحداث الطقس الفضائي المتطرفة من المرجح أن تحدث مبكراً، وتحديداً في النصف الأول من عمر الدورة الشمسية البالغة 11 عاماً تقريباً، في الدورات الشمسية ذات الأرقام الزوجية، في حين قد تتأخر في الدورات ذات الأرقام الفردية مثل الدورة رقم 25 والتي بدأت في ديسمبر 2019.

وهذا يعني أن الأحداث المتطرفة في تلك الدورة، قد تحدث بين عامي 2026 و2030. وهو التوقيت المزمع لإطلاق مهمة "أرتميس" حال تأجيلها.

ويقول الباحثون إن وكالة الفضاء الأميركية "ناسا" عليها الالتزام بإطلاق المهمة في موعدها أو حتى تبكيرها، إذا ما أرادت خفض مخاطر تعرض الرواد والمعدات لخطر السفر خلال حدث فضائي قاسي.

اقرأ أيضاً: