آثار التوهجات الشمسية على التكنولوجيا

تشرق الشمس كل يوم ، وتبدو كما كانت في اليوم السابق. ولكن خلف التوهج الأصفر الثابت توجد كتلة متعرجة ومتعرجة من الجسيمات النشطة التي ترسل أحيانًا دفعات من الطاقة والجسيمات بعيدًا عن سطحها. في بعض الأحيان تكون التوهجات الشمسية مصحوبة بسحب عملاقة من الجسيمات النشطة تسمى الكتلة الإكليلية إخراج ، أو CMEs. لا تشكل التوهجات والاعتداءات العنقودية الخفيفة خطرًا كبيرًا على الناس ، ولكن يمكن أن يكون لها تأثير كبير عليها تقنية.

التوهجات الشمسية هي انفجارات من الإشعاع - موجات الراديو والضوء والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وانبعاثات أشعة جاما - تنطلق من الشمس مثل وميض من كشاف عملاق. إذا وصل هذا الفلاش إلى الأرض ، فإن كل هذه الطاقة الإضافية يمكن أن تسبب مشاكل. لا يحتوي الراديو والضوء والأشعة تحت الحمراء والميكروويف على طاقة كافية لإحداث ضرر ، لكن بعض الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة جاما يمكن أن تخترق حماية الأقمار الصناعية وتمزق الإلكترونيات. لا تسبب أي ضرر مرئي ، لكن رقائق الكمبيوتر الموجودة على القمر الصناعي يمكن أن تعاني من أضرار إشعاعية كافية يمكن أن تتلف الدوائر المجهرية بشكل مؤقت أو دائم. تحتوي الأقمار الصناعية على إلكترونيات محمية بالإشعاع ، لذا لن تسبب التوهجات الشمسية العادية العديد من المشكلات ، لكن التوهجات الكبيرة للغاية - تلك التي تظهر كل 500 عام أو نحو ذلك - يمكن أن تسبب شدة تلف.

يمكن أن يؤثر ذلك على إشارات نظام تحديد المواقع العالمي ، وعمليات الإرسال التليفزيونية والراديوية والاتصالات.

كانت التوهجات الشمسية موجودة لفترة أطول بكثير مما كان عليه الناس ، ولم يكن لدى أي شخص في معظم تاريخ البشرية أي فكرة عن وجود شيء من هذا القبيل - لذا فإن التوهجات الشمسية لا تعبث مباشرة مع الناس. السبب الرئيسي هو أن الغلاف الجوي العلوي للأرض يحمي السطح. يضرب الإشعاع عالي الطاقة من التوهج الشمسي الذرات والجزيئات في الغلاف الجوي العلوي ويتم امتصاصه.

عندما يمتص الغلاف الجوي تلك الطاقة الزائدة ، فإنه يسخن قليلاً - ليس كثيرًا ولكن بما يكفي للتمدد قليلاً. هذا يعني أن الأقمار الصناعية التي تدور حول حافة الغلاف الجوي لم تعد فوق الحافة ، لذا فإنها تصطدم بمزيد من جزيئات الهواء. هذا يبطئهم ويقصر عمرهم. تتسبب الطاقة الممتصة أيضًا في عبث الإرسال اللاسلكي على الأرض - مما يجعل البعض يسافر لمسافة أطول ويمنع البعض الآخر تمامًا.

ليس كل توهج شمسي مصحوبًا بـ CME ، وليس كل التوهج الشمسي كبيرًا وخطيرًا. ولكن عندما يكون هناك CME كبير وخطير متجه إلى الأرض ، يكون السطح محميًا مرة أخرى. يحبس المجال المغناطيسي للأرض الجسيمات المشحونة ، مما يجعلها ترتد ذهابًا وإيابًا خطوط المجال المغناطيسي قبل أن تصطدم بما يكفي من الذرات والجزيئات في الغلاف الجوي لإبطائها تحت.

هذه الجسيمات المشحونة المتدفقة تصنع تيارًا كهربائيًا فوق الأرض ، مما يخلق شفقًا جميلًا حيث يقترب المجال المغناطيسي للأرض من السطح عند القطبين. يخلق التيار فوق الأرض أيضًا تيارًا معكوسًا على سطح الأرض. في معظم الأماكن ، يموت تيار المرآة بسرعة كبيرة ، لأن الصخور والتربة لا توصل الكهرباء جيدًا. ومع ذلك ، في حالة وجود أسلاك طويلة ، يمكن أن يتراكم التيار. هذا هو المكان الذي يمكن أن يأتي الضرر منه.

إن الكتل الإكليلية المقذوفة المحصورة في المجال المغناطيسي للأرض بعيدة جدًا لدرجة أنها تخلق تأثيرًا ضئيلًا فقط على تدفق التيار على الأرض. حيث توجد أسلاك تمتد لمئات الأميال - كما هو الحال في شبكات توزيع الطاقة - يتراكم القليل من التيار الإضافي ، ميلًا بعد ميل. يمكن أن يؤدي هذا التراكم إلى تعطيل المحولات والمولدات. يمكن أن تكون التيارات التي يسببها CME مثل صاعقة البرق - إرسال تدفق سريع إلى منزلك. يمكن أن يؤدي هذا الارتفاع إلى إتلاف أو تدمير أي جهاز إلكتروني موصول بمقبس.

يتراكم التيار فقط على تلك الأسلاك الطويلة ، لذلك إذا قمت بفصل أجهزتك عندما يكون هناك CME كبير في الطريق ، فستكون بخير. لا تقلق كثيرا؛ إنها فقط أكبر الاقتصادات CME التي تخلق أي زيادة حالية قابلة للقياس ، وتأتي مع تحذيرات في مكان ما بين نصف يوم وبضعة أيام. الشاغل الأكبر هنا هو سلامة معدات نقل وتوليد الطاقة.