النجوم المتجولة وانفجارات أشعة جاما وقرب المستعر الأعظم هي كوارث كونية يمكن أن تدمر الأرض في المستقبل.

ما الذي يشكل أكبر تهديد للوجود البشري؟ إذا سألت نفسك هذا، فمن المرجح أن تتبادر إلى ذهنك ثلاث إجابات محتملة. أولاً: التهديد حرب نووية(بسبب الوضع السياسي الصعب)، ثانيا، الاحتباس الحرارى(أصبحت توقعات العلماء فيما يتعلق بتغير مناخ الأرض أكثر كآبة وأكثر كآبة)، وثالثًا، التهديد بحدوث جائحة مدمر واسع النطاق (يتم إبلاغنا بشكل متزايد عن تفشي الأمراض الخطيرة التي تسببها فيروسات جديدة لا يوجد لها علاج). اللقاحات أو الأدوية).

لنفترض أننا قادرون على التغلب على هذه المشاكل. لكن هل سنستمر في الأمان؟ تبدو الحياة على كوكبنا الأزرق الصغير آمنة بالنسبة لنا حتى نعرف ذلك تهديدات حقيقيةيختبئ في الفضاء البارد. نلفت انتباهكم إلى ستة سيناريوهات لكوارث فضائية يمكن أن تشكل خطراً جسيماً على البشرية.

1. التوهج الشمسي عالي الطاقة

الشمس ليست نجمة غير ضارة. نعم، يمنحنا النجم جرعة معينة من الطاقة، بفضل الحياة التي تدعمها على كوكبنا، ولكن بمجرد زيادة الشمس هذه الجرعة، ستموت جميع الكائنات الحية.

شمسنا عبارة عن كرة غازية ساخنة ذات حجم هائل. تدور الكرة حول محورها، ولكن ليس بنفس الطريقة التي تدور بها الكواكب. تختلف سرعة دوران أجزاء من الشمس. يتحرك خط الاستواء بشكل أسرع ويتحرك القطبان بشكل أبطأ. يتقلب المجال المغناطيسي للنجم بطريقة خاصة مع البلازما ويتكثف. ثم يبدأ هذا المجال في الارتفاع بشكل غير متساو إلى سطح الشمس. وفي الأماكن التي يوجد بها صعود، يزداد النشاط الشمسي وتحدث التوهجات.

أثناء التوهجات، يزداد مستوى الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس، ويصدر النجم تيارات من الجسيمات المشحونة عالية الطاقة. مضطهد الرياح الشمسيةتصل هذه الجسيمات إلى الأرض خلال ساعات قليلة فقط وتسبب عواصف مغنطيسية أرضية لها تأثير قوي على الكوكب. على الرغم من أن الأرض محمية بالغلاف المغناطيسي، إلا أن التوهجات يمكن أن تعطل الأقمار الصناعية (إذا كانت موجودة فوق 1000 كيلومتر) وتؤثر على الاتصالات اللاسلكية.

يجادل بعض العلماء بأن هناك احتمالًا كبيرًا بأن تتعرض الشمس يومًا ما لتوهج قوي سيؤدي إلى ذلك كارثة عالمية. ويقول آخرون أن هذا لن يحدث. ووفقا لهم، فإن أقوى التوهجات لها طاقة تعادل الانفجار قنبلة نووية(عند 25 مليار طن متري). يمكن أن تؤدي مشاعل بهذه الشدة إلى تعطيل الاتصالات اللاسلكية وإمدادات الطاقة.

ومع ذلك، لم يتعلم الناس بعد التنبؤ بحدوث التوهجات الشمسية.

2. الكويكب

على مدار السنوات العشر الماضية، وبفضل مراكز مراقبة الأجسام القريبة من الأرض (لا يوجد سوى ثلاثة منها: في الولايات المتحدة الأمريكية وهاواي وإيطاليا)، اكتشف علماء الفلك كويكبات تهدد كوكبنا. يراقب الخبراء هذه الأجسام الكونية باستمرار ويمكنهم تحذير البشرية من الخطر الوشيك قبل 5 أيام (سابقًا كان بإمكانهم القيام بذلك قبل ساعات قليلة فقط من الاصطدام).

ويعمل العلماء بالفعل على تطوير أنظمة خاصة يمكنها حمايتنا من الاصطدام بـ«الصخور الفضائية» الصغيرة. لكن من غير المرجح أن تحمينا هذه الأنظمة من الأجسام الكبيرة جدًا التي قد لا تدمر كوكب الأرض، بل تضع حدًا لوجود البشرية، وتسبب الحرائق وأمواج تسونامي الضخمة وغيرها من الكوارث الطبيعية.

على سبيل المثال، هناك احتمال أن يصطدم (قطره 510 أمتار) باتجاه الأرض بسرعة 101 كم/ساعة بكوكبنا عام 2175.

3. تمدد الشمس

يتوقع العلماء أن الشمس سوف تموت بعد 7.72 مليار سنة. لكن العمليات "القاتلة" ستبدأ بالحدوث مع النجم قبل ذلك بكثير (2-3 مليار سنة).

سوف تتوسع القشرة الخارجية للشمس، وسوف يحترق وقود الهيدروجين الموجود في قلبها، وسوف يتقلص القلب نفسه ويسخن إلى درجة حرارة حوالي 200-300 مليون درجة. عند درجة الحرارة هذه، سيحدث تفاعل نووي حراري لتخليق الكربون والأكسجين من الهيليوم. سيؤدي عدم استقرار درجة الحرارة داخل النجم إلى ما يلي:

1 ستفقد الشمس كتلتها، مما يتسبب في تغير الجاذبية وتغيير مدارات الكواكب؛

2 ثم سيزداد النجم بشكل حاد (166 مرة). سوف يتحول إلى عملاق أحمر.

3 ثم سينخفض ​​حجم الشمس مرة أخرى.

4 سوف "تنتفخ" مرة أخرى. سوف "تحترق" بقايا الهيليوم والكربون والأكسجين وتموت الشمس.

وكل ما سيبقى من الشمس هو نواة عارية بحجم الأرض. سيكون اللب ساخنًا، لكنه سيبرد تدريجيًا ويتحول إلى قطعة من الحجر البارد.

خلال الوقت الذي يتناقص فيه النجم ويزيد، سيكون هناك وقت لنهاية العالم الحقيقية في النظام الشمسي. ستلتتهم لهيب العملاق عطارد والزهرة، وستتحول الأرض إلى صحراء بسبب ارتفاع درجات الحرارة، وستغلي المحيطات والأنهار والبحيرات، وستنقسم الجبال، و... سيحترق الكوكب حتى الأرض.

4. انفجار أشعة جاما

انفجار أشعة جاما هو انفجار قوي للطاقة يمكن أن يحدث بسبب نظام نجمي ثنائي أو اندماج النجوم النيوترونية والثقوب السوداء. هذه الانفجارات قوية جدًا لدرجة أنها يمكن أن تدمر بسهولة طبقة الأوزون للأرض، مما يترك سطح كوكبنا عرضة للأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس. سيتم تدمير جميع الكائنات الحية، ولن يتمكن من الهروب سوى السكان تحت الماء الذين يعيشون على عمق أكثر من 10 أمتار (الأشعة فوق البنفسجية لا تمر على عمق 10 أمتار، بل تمتصها طبقة الماء).

في أبريل 1998، اكتشف علماء الفلك نظام النجم المزدوج WR 104. ووفقا للعلماء، يمكن أن يكون هذا النظام هو مصدر انفجار أشعة غاما. وتقع الأرض على بعد حوالي 8000 سنة ضوئية من WR 104، مما يعني أننا في المنطقة المتضررة. هل سيحدث انفجار في WR 104؟ لا يسعنا إلا أن نخمن.

5. قرب المستعر الأعظم

يحدث انفجار المستعر الأعظم (نهاية حياة النجم) في درب التبانة 2-3 مرات كل 100 عام. عندما يموت النجم، يحدث انفجار وتنطلق طاقة هائلة من الغلاف الخارجي للنجم إلى الفضاء. هذه الطاقة، على شكل أشعة كونية، يمكن أن تدمر طبقة الأوزون وتدمر كل أشكال الحياة على الأرض.

تقترب حياة النجم العملاق الأحمر منكب الجوزاء من نهايتها. وهي تقع في كوكبة أوريون، على بعد حوالي 400-600 سنة ضوئية. عندما يتحول منكب الجوزاء إلى سوبر نوفا، هل ستصل الطاقة المنطلقة من الانفجار إلى الأرض؟ وفقا للعلماء (لكنهم قد يكونون مخطئين)، لكي تصل الأشعة الكونية من المستعر الأعظم إلى الكوكب، يجب أن يكون مركز الانفجار على بعد 50 سنة ضوئية.

6. الاصطدام بنجم

ووفقا للعلماء، هناك احتمال أنه خلال 240 ألف سنة قد تصطدم الأرض بأحد نجوم النظام. hip85065. يقع هذا الكائن في كوكبة هرقل على مسافة 16 سنة ضوئية من كوكبنا.

في المستقبل، يمكن أن يصل النجم من hip85065 إلى مسافة 0.04 فرسخ فلكي فقط من الشمس (أي حوالي 9000 ضعف المسافة بين الشمس والأرض).

ولو أن النجوم انفصلت عن بعضها البعض، والكواكب النظام الشمسيلن تخضع لاضطرابات الجاذبية، وستظل الأرض تتعرض لها. سيتحرك النجم من hip85065 عبر سحابة أورت - "موطن" العديد من المذنبات والكويكبات وحتى الكواكب. عند مرور النجم عبر السحابة، سيرمي عدداً هائلاً من الأجسام إلى النظام الشمسي، سيصطدم بعضها بالأرض، مما سيؤدي إلى الموت الحتمي لجميع أشكال الحياة.

وجدت خطأ؟ الرجاء تحديد جزء من النص وانقر فوق السيطرة + أدخل.

أي شيء يمكن أن يحدث للأرض. يمكن أن يصطدم بكوكب آخر، أو يبتلعه ثقب أسود، أو يدمر تيار من الكويكبات كل أشكال الحياة. لا أحد يعرف بالضبط ما الذي سيسبب موت كوكبنا.

ولكن هناك شيء واحد مؤكد - حتى لو تمكنت الأرض من تجنب هجمات الكائنات الفضائية، وتفادي الصخور الفضائية الضخمة ومنع وقوع كارثة نووية، فسوف يأتي اليوم الذي ستدمرنا فيه شمسنا في النهاية.

كيفن جيل

ووفقا لجيليان سكودر، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة ساسكس، فإن ذلك اليوم قد يأتي في وقت أقرب مما نعتقد.

نزيف الأرض الجافة

تشرق الشمس بفضل رد فعل نووي حراريتحول ذرات الهيدروجين إلى ذرات الهيليوم الموجودة في النواة. في الواقع، يتم حرق حوالي 600 مليون طن من الهيدروجين في الثانية.

وعندما يصبح قلب الشمس مشبعًا بهذا الهيليوم، فإنه ينكمش، مما يؤدي إلى تسريع تفاعل الاندماج، مما يعني أن الشمس تبعث المزيد من الطاقة. في الواقع، كل مليار سنة يصبح أكثر سطوعًا بنسبة 10%.

وعلى الرغم من أن نسبة الـ 10% هذه قد تبدو كمية صغيرة، إلا أن مثل هذا الفارق يمكن أن يكون له عواقب كارثية على كوكبنا.

يقول سكودر: "إن التنبؤات حول ما سيحدث بالضبط على الأرض مع سطوع الشمس على مدى مليار سنة القادمة غير مؤكدة تمامًا". لكن الفكرة العامة هي أن زيادة كمية الحرارة الواردة من الشمس ستزيد من تبخر الماء من السطح وسينتهي البخار في الغلاف الجوي. وستعمل الرطوبة بعد ذلك كغاز دفيئة، حيث تمتص المزيد والمزيد من الحرارة الواردة، وتسريع عملية التبخر.

في نهاية المطاف، يقول سكودر، إن ضوء الشمس عالي الكثافة سوف يقصف غلافنا الجوي ويقسم جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين، مما يؤدي إلى تجفيف الأرض تدريجياً.

كيفن جيل

وهذه ليست النهاية. إن زيادة سطوع الشمس بنسبة 10% كل مليار سنة تعني أنه خلال 3.5 مليار سنة ستشرق الشمس أكثر سطوعًا بنسبة 40% تقريبًا، مما يتسبب في غليان محيطات الأرض وفقدان كوكبنا كل الرطوبة من غلافه الجوي.

ستصبح الأرض حارة وجافة وقاحلة بشكل لا يطاق، مثل كوكب الزهرة.

كيفن جيل

وبمرور الوقت، سوف يصبح الوضع أكثر قتامة.

حشرجة الموت من الشمس

كل الاشياء الجيدة تنتهي. وفي يوم ما، بعد 4 أو 5 مليارات سنة، سينفد الهيدروجين من الشمس وسيبدأ الهيليوم في الاحتراق بدلاً منه.

وبعد ذلك يمكن اعتبار الشمس عملاقًا أحمر.

إسو/ل. كالسادا

بمرور الوقت، ستنخفض كتلة الشمس، ولهذا السبب سيضعف تأثير جاذبيتها. ولذلك، ستبدأ جميع كواكب النظام الشمسي بالابتعاد تدريجياً عن النجم.

ووفقا لسكودر، عندما تصبح الشمس عملاقا أحمر مكتمل النمو، سيكون قلبها حارا وكثيفا للغاية، وسوف تتوسع طبقتها الخارجية كثيرا.

وسوف يمتد غلافه الجوي إلى المدار الحالي للمريخ، ليبتلع عطارد والزهرة.

سيكون أمام الأرض خياران فقط: إما الهروب من الشمس المتوسعة أو أن تمتصها. ولكن حتى لو انزلق كوكبنا بعيدا عن متناول الشمس، فإن درجات الحرارة الشديدة ستؤدي إلى نتيجة حزينة.

يقول سكودر: "على أية حال، سيكون كوكبنا قريبًا جدًا من سطح العملاق الأحمر، وهو أمر غير مناسب للحياة".

كيفن جيل

من العملاق الأحمر إلى القزم الأبيض

بمجرد نفاد الوقود من الشمس، ستصبح غير مستقرة وتبدأ في النبض.

مع كل نبضة، ستفقد الشمس طبقات من غلافها الجوي الخارجي حتى لا يتبقى سوى نواة باردة وثقيلة محاطة بسديم كوكبي.

الأشعة السينية: /CXC/RIT/J.Kastner وآخرون؛ بصري: /STScI

مع مرور كل يوم، سوف يبرد هذا اللب، المعروف باسم القزم الأبيض، كما لو أنه لم ينير أبدًا ما قد يكون أكثر الكواكب الحية في الكون.

لكن من يعلم. ربما سيأتي إلينا كائنات فضائية قبل ذلك.

هناك طرق عديدة لتدمير الأرض. يمكن أن يصطدم بكوكب آخر، أو يبتلعه ثقب أسود، أو يتلقى ضربات قاتلة من الكويكبات. لا توجد في الواقع طريقة لتحديد السيناريو النهائي الذي سيؤدي إلى زوال كوكبنا.

ولكن شيء واحد مؤكد. حتى لو تمكن كوكبنا من تجنب الغزو الفضائي، ونهاية العالم النووية، وتفادي الصخور الفضائية، فسوف يأتي اليوم الذي ستدمرنا فيه الشمس. فماذا سيحدث للأرض إذا ماتت الشمس بالفعل في لهيب مجدها؟ والأهم من ذلك، أنه من المفيد أن نفهم أن هذا اليوم قد يأتي في وقت أبكر بكثير مما كنا نعتقد جميعًا.

وتعيش الشمس عن طريق حرق ذرات الهيدروجين في قلبها وتحويلها إلى هيليوم. في الواقع، تحرق الشمس 600 مليون طن من الهيدروجين كل ثانية. عندما يصبح قلب الشمس مشبعًا بالهيليوم، فإنه يستمر في الانكماش، مما يؤدي إلى تسريع تفاعلات الاندماج النووي. وهكذا، كل مليار سنة يتم خلالها احتراق الهيدروجين، تصبح الشمس أكثر سطوعًا بنسبة 10%.

وبينما قد تبدو نسبة 10% رقمًا صغيرًا، فإن هذا الفارق الكبير قد يكون كارثيًا على كوكبنا.

من الصعب التنبؤ بما سيحدث للأرض مع سطوع الشمس على مدى مليارات السنين القادمة. لكن الفكرة العامة هي أن زيادة كمية الحرارة التي نحصل عليها منها ستؤدي إلى تبخر المزيد من الماء من سطح الكوكب. وبالتالي، فإن بخار الماء هذا سوف ينتقل إلى الغلاف الجوي. سيصبح الماء نوعًا من الغازات الدفيئة التي تمتص الحرارة الواردة، مما سيسرع عملية التبخر.

وفي الوقت نفسه، ستقصف أشعة الشمس عالية الطاقة غلافنا الجوي، مما يتسبب في تفكك جزيئات الماء وهروبها، تمامًا مثل الهيدروجين والأكسجين. سيؤدي هذا إلى ما يسمى بنزيف الأرض الجافة.

حيث يؤدي

ومع ذلك، فإن مشاكلنا لن تنتهي عند هذا الحد. الزيادة في سطوع الشمس تعني أنه بعد 3.5 مليار سنة من الآن ستكون أكثر سطوعًا بنسبة 40٪ تقريبًا. وسيؤدي ذلك إلى غليان المحيطات وذوبان القمم الجليدية للكوكب واختفاء الرطوبة من غلافه الجوي. ونتيجة لذلك، فإن الأرض، حيث نشأت الحياة ذات يوم، ستصبح مشابهة لكوكب الزهرة - تمامًا مثل الجفاف والقاحلة. ولكن حتى بعد ذلك، فإن الوضع سوف يزداد سوءا.

حشرجة الموت من الشمس

كل الأشياء الجيدة تنتهي عاجلاً أم آجلاً. في أحد الأيام، بعد حوالي 4 أو 5 مليارات سنة من الآن، سينفد الهيدروجين الذي يمكن أن يحترق من الشمس، وستبدأ في حرق الهيليوم بدلاً من ذلك.

بعد أن يتوقف الهيدروجين عن الاحتراق في قلب الشمس، سيُنظر إلى الشمس على أنها عملاق أحمر. سوف يستغرق الأمر مليار سنة أخرى قبل أن يتوسع الهيليوم الموجود في القلب ويحترق، كما هو الحال مع القشرة، حيث لا يزال الهيدروجين قادرًا على التحول إلى هيليوم.

عندما تتخلص الشمس من طبقاتها الخارجية، ستبدأ كتلتها في الانخفاض، مما يضعف قوة الجاذبية لجميع الكواكب. ولذلك فإن جميع الكواكب التي تدور حول الشمس حاليًا ستبتعد عنها أكثر فأكثر.

كيف سيؤثر ذلك على الكواكب؟

عندما تصبح الشمس أخيرًا عملاقًا أحمر مكتمل النمو، سيصبح قلبها جسمًا ساخنًا وكثيفًا للغاية، وستتوسع طبقتها الخارجية بشكل كبير. وسوف تلتقط المدار الحديث للمريخ، وتبتلع عطارد والزهرة.

على الرغم من أن الغلاف الجوي للشمس سيصل إلى مدار المريخ، إلا أنه سيكون قادرًا على "الهروب"، لأنه في هذا الوقت سوف يتجول على أبواب الغلاف الجوي الشمسي المتوسع.

في الوقت نفسه، للأرض هناك نوعان الخيارات الممكنةالتطورات: سيكون قادرًا على الهروب مثل المريخ، أو ابتلاعه مثل الزهرة وعطارد. ولكن حتى لو تمكن كوكبنا من الانزلاق بعيدًا عن متناول الشمس، فإن درجات الحرارة المرتفعة ستحوله إلى صحراء ميتة وهادئة. وفي كلتا الحالتين، سينتهي الأمر بالأرض بالقرب من العملاق الأحمر، وهو خبر سيئ لأي شخص يعيش على سطحه.

على الرغم من أن النجوم الأكثر ضخامة قد تحتوي على غلاف آخر من العناصر الأثقل المثبتة حراريًا عندما تختفي أيضًا إمداداتها من الهيليوم، إلا أن الشمس أضعف من أن تولد الضغط اللازم لبدء هذا الاندماج. ولذلك، عندما يختفي الهيليوم في الشمس، فإنه سوف يؤدي إلى تفاقم الوضع بشكل كبير.

من العملاق الأحمر إلى القزم الأبيض

بمجرد نفاد كل الوقود الموجود في الشمس، ستصبح غير مستقرة وتبدأ في النبض. ومع كل نبضة، ستبدأ طبقات غلافه الجوي الخارجي بالاختفاء حتى لا يبقى سوى نواة ساخنة وثقيلة محاطة بسديم كوكبي.

تُعرف هذه النواة باسم "القزم الأبيض". وسوف يبرد أكثر فأكثر، ويقترب من نهاية وجوده اليائس، حتى يتحول إلى قزم أسود بارد. لن يشبه هذا القزم الأسود بأي حال من الأحوال شمسنا، التي جعلت الحياة ممكنة على كوكبنا، ومن المحتمل جدًا أن يكون الشيء الحي الوحيد في نسيج كوننا.

لكن لا تقلق. هناك العديد من السيناريوهات الأخرى التي يمكن أن تدمرنا قبل ذلك بوقت طويل.

اكتشف علماء الفيزياء الفلكية من الدنمارك وبلجيكا والصين وإيطاليا توهجًا فائقًا على الشمس يمكن أن يدمر معظم الكائنات الحية على الأرض. في السابق، تم تقييم احتمالية حدوث مثل هذا الحدث على أنه لا يكاد يذكر. تظهر الأبحاث الجديدة أن هذا ليس هو الحال. نُشرت مقالة علماء الفيزياء الفلكية في مجلة Nature Communications وتم نشرها باختصار على الموقع الإلكتروني لجامعة آرهوس.

ما هي التوهجات الفائقة

أقوى التوهجات التي لوحظت على الشمس تبعث طاقة هائلة في الفضاء المحيط. في بضع دقائق، يتم إطلاق حوالي مائة مليار ميجا طن من مادة تي إن تي في الفضاء الخارجي. ويمثل هذا حوالي خمس الطاقة المنبعثة من الشمس في ثانية واحدة، وكل الطاقة التي ستنتجها البشرية خلال مليون سنة (على افتراض أنها تم إنتاجها بالمعدلات الحالية).

تحدث التوهجات الفائقة، كقاعدة عامة، في النجوم الأكبر حجمًا من الفئات الطيفية F8 - G8، وهي نظائرها الضخمة من الشمس (تنتمي إلى الفئة G2). عادةً لا تدور هذه النجوم بسرعة حول محورها وقد تكون جزءًا من نظام ثنائي قريب. تتجاوز قوة التوهجات الفائقة التوهجات الشمسية بعشرات الآلاف من المرات.

ما اكتشفه العلماء

لقد أثبت علماء الفيزياء الفلكية أن الشمس يمكن أن تنتج أيضًا توهجًا فائقًا. وفي دراستهم، فحص العلماء نشاط 5648 نجما شبيها بالشمس، 48 منها سجلت توهجات خارقة. اتضح أن النجوم ذات التوهجات الفائقة تتميز بطرد أكبر للمادة من الغلاف اللوني مقارنة بالشمس. أربعة على الأقل من النجوم التي تمت دراستها (KIC 8493735، KIC 9025370، KIC 8552540 وKIC 8396230) كان لها مجال مغناطيسي مطابق تقريبًا للمجال الشمسي (أو أقل نشاطًا قليلاً).

سمح الظرف الأخير لعلماء الفيزياء الفلكية بافتراض أن التوهجات الشمسية على الشمس والتوهجات الفائقة على النجوم الأخرى لها طبيعة مشتركة. وقام العلماء بتحليل البيانات التي حصل عليها تلسكوب كيبلر الفضائي أثناء البحث عن الكواكب الخارجية باستخدام طريقة العبور (بناء على التغيرات في اللمعان الظاهري للنجم أثناء مروره عبر قرص جرم سماوي). اكتشف المرصد العديد من التوهجات الفائقة على النجوم منذ أربع سنوات.

تم إجراء دراسة تفصيلية للنجوم باستخدام أكبر تلسكوب طيفي في العالم، LAMOST (تلسكوب طيفي متعدد الأغراض من الألياف لمنطقة السماء الكبيرة)، يقع في شمال شرق الصين بالقرب من بكين. تزامن مجال رؤية المرصد مع جزء السماء الذي قام كيبلر بمسحه. في المجمل، درس علماء الفيزياء الفلكية أطياف حوالي مائة ألف نجم باستخدام لاموست.

يتم تصنيف التوهجات الشمسية حسب ذروة شدة الأشعة السينية (S-index). الحد الأدنى يتوافق مع الذروة A، أي ما يعادل قوة الإشعاع أقل من عشرة أس سالب سبعة واط لكل متر مربع. الحد الأقصى هو الذروة X، أكبر بألف مرة من A. قدم العلماء رسومًا بيانية لمؤشر S (باستخدام مثال خطوط امتصاص الكالسيوم) للنجوم KIC 8493735، KIC 9025370، KIC 8552540 وKIC 8396230، تساوي 0.15، 0.23 ، 0 في وقت التوهج الفائق .30 و.34 على التوالي.

تم تسجيل ومضات هناك أقوى بآلاف المرات من تلك الموجودة في الشمس. وهذه النجوم تشبه الشمس، ومجالاتها المغناطيسية ليست أقوى من الشمس. وهذا يعني أن مثل هذه التوهجات الفائقة يمكن أن تحدث على نجمنا. يمكن أن تكون عواقبها كارثية على الحياة على هذا الكوكب. بعد كل شيء، تسببت التوهجات القوية المعروفة للعلم على الشمس في الكثير من المتاعب.

حدث كارينجتون

تشير المستويات المرتفعة بشكل غير عادي من نظائر الكربون في الحلقات الخشبية إلى احتمال حدوث توهج شمسي هائل في عام 775 (وربما أيضًا في عام 993). دخلت النظائر إلى المادة الخشبية من الغلاف الجوي للأرض، حيث ظهرت بعد أن تعرض الكوكب لقصف بتيار من الجسيمات عالية الطاقة (البروتونات) القادمة من الشمس. ويشير تفسير بديل إلى أن هذه الجسيمات نشأت في أجزاء أخرى من درب التبانة.

كان من الممكن أن يكون حدث 775 أقوى بـ 10 إلى 100 مرة من أقوى توهج شمسي تم تسجيله حتى الآن، وهو حدث كارينجتون. في أوائل سبتمبر 1859، تسببت عاصفة مغنطيسية أرضية في تعطل أنظمة التلغراف في أوروبا وأمريكا الشمالية. ويطلق على السبب اسم الانبعاث الكتلي الإكليلي القوي الذي وصل إلى الكوكب خلال 18 ساعة، ورصده عالم الفلك البريطاني ريتشارد كارينغتون في الأول من سبتمبر/أيلول.

من المرجح أن تكون العواصف المغناطيسية الأرضية في عامي 2003 و2005 ناجمة عن عاصفة شمسية مشابهة لتلك التي حدثت في عام 1859. وعلى وجه الخصوص، في 28 أكتوبر 2003، تعطل أحد محولات الجهد العالي في مدينة مالمو السويدية، مما أدى إلى انقطاع التيار الكهربائي عن كامل المدينة. محلية. كما تأثرت دول أخرى بالعاصفة.

ماذا حدث التوهجات الشمسية

لا توجد نظرية ثابتة تصف تشكل التوهجات الشمسية حتى الآن. وتحدث التوهجات عادة في الأماكن التي تتفاعل فيها البقع الشمسية على حدود مناطق القطبية المغناطيسية الشمالية والجنوبية. ويؤدي ذلك إلى إطلاق سريع للطاقة من المجالات المغناطيسية والكهربائية، والتي تستخدم بعد ذلك لتسخين البلازما (زيادة سرعة أيوناتها).

تُلاحظ البقع على أنها مناطق من سطح الشمس تكون درجة حرارتها أقل بحوالي ألفي درجة مئوية من درجة حرارة الغلاف الضوئي المحيط بها (حوالي 5.5 ألف درجة مئوية). في الأجزاء المظلمة من البقعة الشمسية، تكون خطوط المجال المغناطيسي متعامدة مع سطح الشمس، بينما في الجزء الأخف منها تكون أقرب إلى المماس. تتجاوز قوة المجال المغناطيسي لهذه الأجسام قيمتها الأرضية بآلاف المرات، وترتبط التوهجات نفسها بتغير حاد في الهندسة المحلية للمجال المغناطيسي.

السيناريوهات البديلة

هناك ثلاثة سيناريوهات بديلة تفسر حدوث التوهجات الفائقة على النجوم، بالإضافة إلى إعادة توزيع طاقة المجال المغناطيسي المرصودة على الشمس. تفترض نظرية "النجم النجمي" وجود نجم مصاحب قريب من النجم، وترتبط مجالاته المغناطيسية مؤقتًا بواسطة أنبوب مغناطيسي متدفق. يمثل التوهج الفائق تمزق هذا الأنبوب.

أما السيناريو الثاني، وهو سيناريو “القرص النجمي”، فيعتمد على فرضية وجود قرص من الغاز والغبار حول النجم. يدور حول النجم، وفي مرحلة ما يدمر التكوين المغناطيسي، مما يؤدي إلى حدوث توهج فائق. السيناريو الثالث، الكوكب النجمي، يتضمن وجود كوكب خارجي ضخم حول نجم. كما أن تفاعل الأجرام السماوية يمكن أن يخلق أنبوبًا مغناطيسيًا ويؤدي إلى تمزقه (كما في السيناريو الأول) أو تغير في قطبية النجم بسبب تقوية تأثير الدينامو المغناطيسي.

ماذا تتوقع

يمكن لأدوات الرصد الحديثة والنماذج النظرية التنبؤ بالتوهج الشمسي في حوالي ثلاثة أيام. تمتلك العديد من البلدان مجموعة متنوعة من الأقمار الصناعية التي تراقب نشاط النجم. واحدة من أقوى المحطات هي مختبر ديناميكيات الطاقة الشمسية SDO (مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية) المملوك لوكالة ناسا. أجرت روسيا عمليات رصد عبر الأقمار الصناعية للنشاط الشمسي باستخدام جهاز كوروناس-فوتون.

وتشير بعض الدراسات إلى أن أهمية التوهجات الشمسية مبالغ فيها، بينما يعتبرها البعض الآخر سببا في انقراض الحيوانات بشكل جماعي. وهكذا، في إحدى المقالات، في حالة حدوث توهج قوي، فإن التغيرات في المجال المغناطيسي لن تؤثر على الكوكب بأكمله، فقط على بعض أجزائه، والإغلاق المتزامن لجميع أنظمة الطاقة الأرضية في حالة حدوث حتى من غير المحتمل حدوث عاصفة مغنطيسية أرضية قوية. في 23 مارس، تم تسجيل توهج من الدرجة C على الشمس (ليس خطيرًا على البشر وأضعف بمليون مرة من التوهج الفائق الذي يحتمل أن يكون خطيرًا). بالفعل في 24 مارس، كان النشاط المغناطيسي على النجم في حده الأدنى. على أية حال، ليست هناك حاجة لتوقع مفاجآت متوقعة (وسارة) من الشمس.

ما يقرب من 10٪ من النجوم القادرة على إنتاج التوهجات الفائقة لديها مجال مغناطيسي قوته مماثلة أو أضعف من قوة الشمس. ومن هذا المنطلق، خلص علماء الفيزياء الفلكية إلى أن الشمس قادرة على إنتاج توهج فائق من شأنه أن يدمر الحياة على الأرض، حسبما ذكرت مجلة Naked Science بالإشارة إلى موقع Phys.org. أقوى التوهجات الشمسية تطلق كميات هائلة من الطاقة في الفضاء. عندما تتفاعل هذه الطاقة مع حقل مغناطيسيالأرض، ويحدث الشفق. ومع ذلك، يمكن أن يكون لذلك أيضًا عواقب وخيمة على الأرض: مثل هذا التفشي، على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي إلى فشل جميع المعدات الإلكترونية وانقطاع التيار الكهربائي.

التوهج الشمسي- مادة متفجرة عملية إطلاق الطاقة(الخفيفة والحرارية والحركية) في الغلاف الجوي الشمسي.

أجرى مجموعة من المتخصصين من الدنمارك وبلجيكا والصين وإيطاليا عمل علميونشرت نتائجه في مجلة Nature Communications.

كما يوضح العلماء، أرضيتم قصفها باستمرار شمس: عندما تصطدم جزيئات طبقة البلازما النشطة بالطبقة العليا من الغلاف الجوي، يتم إثارة ذرات وجزيئات الغازات التي تدخل في تركيبها. ونحن نرى نتيجة هذه العملية كالشفق.

من بين الأقوى في تاريخ الملاحظات بأكمله - العاصفة الجيومغناطيسية 1859 العام، وذلك نتيجة للارتفاع القياسي النشاط الشمسي. في الفترة من 28 أغسطس إلى 2 سبتمبر، لوحظت العديد من البقع والتوهجات على الشمس؛ حدث أكبرها في 1 سبتمبر. لقد تسببت في كبرى طرد الكتلة الإكليليةالتي اندفعت إلى الأرض ووصلت إليها في 18 ساعة(عادة ما يتم تغطية هذه المسافة بالقذف خلال 3-4 أيام). تسببت عاصفة مغنطيسية أرضية شديدة في تعطل أنظمة التلغراف في أوروبا وأمريكا الشمالية، وتم رصد الشفق القطبي في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك منطقة البحر الكاريبي.

وقد درس علماء الفيزياء الفلكية هذا النشاط 5648 مثل الشمسالأجرام السماوية تم اكتشاف التوهجات الفائقة في 48 من هذا العدد، حيث تمتلك 10% من النجوم مجالًا مغناطيسيًا مطابقًا تقريبًا لمجال الشمس. وهذا يسمح لنا بافتراض أن التوهجات الشمسية على الشمس والتوهجات الفائقة على النجوم الأخرى لهما نفس الطبيعة.

وبالتالي لا يمكن استبعاد ذلك شمس، مثل "إخوانه" السماويين، سيطلق يومًا ما كمية هائلة من الطاقة القادرة على تحقيق ذلك تدمير كل أشكال الحياة على الأرض.

في القرن الحادي والعشرين، تهتز دول مختلفة من الأرض بسبب الحروب والأزمات والإرهاب... هناك صراع على السلطة والأراضي والموارد. لكن ربما توقف العالم عن إدراك ذلك الحياة في الأرضيعتمد تماما على شمس، النجم الأقرب إلينا.

من مصادر مختلفة على شبكة الإنترنت