پیش‌بینی خطرناک‌ترین طوفان خورشیدی با حلقه‌های تنه درختان

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : چهارشنبه, 04 آبان 1401 19:46

به گزارش ایسنا به نقل از آی‌ای، اخترشناسان "ریچارد سی. کارینگتون" و "ریچارد هاجسون" در سپتامبر ۱۸۵۹ شدیدترین طوفان ژئومغناطیسی ثبت شده در تاریخ بشر را مشاهده کردند. این رویداد، کارینگتون(Carrington) نامیده می‌شود.

اگر چنین انفجار کیهانی امروز اتفاق بیفتد، به شبکه‌های برق ما به حدی آسیب می‌رساند که خاموشی در سراسر جهان رخ می‌دهد.

با این حال، رویداد کارینگتون در مقایسه با آنچه که در ادامه به شما خواهیم گفت، چیزی نیست. بسیاری از ستاره شناسان بر این باور هستند که در هر هزار سال، یک طوفان خورشیدی تقریباً ۱۲ برابر شدیدتر، فاجعه بارتر و قدرتمندتر از رویداد کارینگتون در کیهان رخ می‌دهد و از آن به عنوان رویداد میاکه(Miyake) یاد می‌شود.

طوفان خورشیدی سال ۱۸۵۹ شدیدترین نمونه ثبت ‌شده طوفان خورشیدی است که در یک تا دو سپتامبر ۱۸۵۹ میلادی(۱۲۳۸ خورشیدی) رخ داد. در این رویداد، سیل عظیمی از ذرات به مغناطیس‌سپهر زمین اصابت کرد که شفق قطبی حاصل از آن از نزدیکی عرض‌های استوایی نیز دیده می‌شد. اینچنین طوفانی امروزه می‌تواند منجر به قطعی گسترده در شبکه‌های برق شود.

اکنون جالب اینجاست که گروهی از محققان دانشگاه کوئینزلند(UQ) می‌گویند که داده‌های حلقه‌های درختان می‌توانند به ما در پیش‌بینی احتمال وقوع رویداد بعدی میاکه کمک کنند.

دکتر بنجامین پوپ، اخترفیزیکدان دانشگاه کوئینزلند و یکی از نویسندگان این مقاله در بیانیه مطبوعاتی خود ضمن توضیح تأثیر احتمالی یک رویداد میاکه بر زندگی انسان، گفت: تئوری اصلی این است که آنها شراره‌های خورشیدی عظیمی هستند. ما باید در مورد آنها بیشتر بدانیم، زیرا اگر یکی از این موارد امروز اتفاق بیفتد، فناوری‌ها از جمله ماهواره‌ها، کابل‌های اینترنت، خطوط برق راه دور و ترانسفورماتورها را از کار می‌اندازد و تأثیر آن بر زیرساخت‌های جهانی غیرقابل تصور خواهد بود.

حلقه‌های تنه درختان روی زمین چگونه طوفان‌های کیهانی در فضا را پیش‌بینی می‌کنند؟

دانشمندان می‌گویند، هر بار که یک طوفان خورشیدی رخ می‌دهد، غلظت رادیوایزوتوپ C-۱۴(ایزوتوپ کربن-۱۴) در محیط افزایش می‌یابد و مازاد C-۱۴ از آب، هوا و موجودات زنده از جمله گیاهان و حیوانات عبور می‌کند.

در حالی که ایزوتوپ C-۱۴ از یک شراره خورشیدی از یک درخت عبور می‌کند، فیلتر می‌شود و آثار خود را بر روی حلقه‌های تنه درخت بر جای می‌گذارد. بنابراین حلقه‌های تنه درخت به عنوان یک ضبط کننده سابقه از این رویداد عمل می‌کند.

به گفته پژوهشگران، این حلقه‌ها علاوه بر نشان‌ دادن سن درخت، حاوی سوابق سالانه تابش خورشیدی نیز هستند. بنابراین آنها برای پیش‌بینی رویداد بعدی میاکه، مدلی ایجاد کردند که می‌تواند اطلاعات مربوط به چرخه کربن را که در یک دوره ۱۰ هزار ساله رخ می‌دهد، آشکار کند. ضمن اینکه آنها همچنین نرم افزاری برای رمزگشایی سوابق موجود در حلقه‌های درخت ایجاد کردند.

با این حال، این اولین کار پژوهشی نیست که از حلقه‌های تنه درخت برای مطالعه چرخه کربن زمینی و شراره‌های خورشیدی استفاده می‌کند. دانشمندان برای مدتی طولانی در حال بررسی غلظت ایزوتوپ C-۱۴ در حلقه‌های درختان بوده‌اند.

به عنوان مثال، در سال ۲۰۱۴، گروهی از پژوهشگران دانشگاه آریزونا فاش کردند که عوامل مختلف مرتبط با چرخه کربن روی زمین را می‌توان با مطالعه حلقه‌های درختان شناخت.

سال گذشته، مقاله پژوهشی دیگری که در مجله Geophysical Research Letter منتشر شد، با بررسی حلقه‌های درختان واقع در فنلاند، کالیفرنیا و سوئیس، یک رویداد جدید تشعشع خورشیدی در گذشته را برجسته کرد.

مطالعات بیشتری از این دست وجود دارد که به دهه ۱۹۹۰ بازمی‌گردد، اما چیزی که کار پژوهشی فعلی را خاص می‌کند، این است که به ما می‌گوید رویداد بعدی میاکه چه زمانی رخ خواهد داد.

نزدیکی یک رویداد میاکه

دکتر پوپ و همکارانش بر اساس یافته‌های خود می‌گویند که رویداد میاکه ممکن است در دهه آینده رخ دهد. با این حال، این فقط یک احتمال است و به طور دقیق‌تر، تنها یک درصد احتمال دارد که چنین طوفان خورشیدی در ۱۵ تا ۲۰ سال آینده به ما برسد.

برخلاف مطالعه‌های قبلی که میاکه را به عنوان یک شراره بزرگ خورشیدی در نظر می‌گیرند، مطالعه حاضر پیشنهاد می‌کند که به شکل یک انفجار منفرد رخ نمی‌دهد.

یک رویداد میاکه یک طغیان کیهانی است که ممکن است ماه‌ها و حتی سال‌ها ادامه یابد. ما نشان داده‌ایم که آنها با فعالیت لکه‌های خورشیدی ارتباطی ندارند و برخی در واقع یک یا دو سال طول می‌کشند.

کینگیوآن ژانگ(Qingyuan Zhang) نویسنده ارشد این مقاله می‌گوید: به جای یک انفجار یا شراره آنی، آنچه ممکن است به آن نگاه کنیم نوعی طوفان یا طغیان اخترفیزیکی است.

یافته‌های کنونی کاملاً نگران‌کننده هستند و پژوهشگران هنوز مطمئن نیستند که رویداد میاکه چقدر می‌تواند برای مردم روی زمین مشکل ایجاد کند. به همین دلیل است که آنها بر این باورند که برای درک عمیق‌تر احتمال رویدادهای آینده میاکه نیز به پژوهش‌های بیشتری نیاز است.

این مطالعه در مجله Proceedings of the Royal Society A: Mathematical Physical and Engineering Sciences منتشر شده است.