مفهوم الرياح الشمسية
الرياح الشمسية عبارة عن تيار متدفق من الدقائق والجسيمات المشحونة (البلازما)، التي تمتلك طاقة حركية عالية جداً، والتي تنطلق من السطح الخارجي للشمس (الهالة) واستطاعت الإفلات من جاذبية الشمس إلى الفضاء، إذ تبلغ متوسط سرعتها 450 كم/ ث.
السبب الرئيس لحدوث الرياح الشمسية، هو التقلبات التي تحدث في المجال المغناطيسي للشمس، وفيما يأتي تفصيل أكثر لمكونات الطبقة الخارجية للشمس (الهالة)، ومكونات الرياح الشمسية، وسرعتها:
طبقة الهالة
تتألف الشمس من عدة طبقات، حيث تتكون الرياح الشمسية في طبقة الهالة، وتتألف من أعداد هائلة من البروتونات والالكترونات وذرات الهيدروجين والهيليوم المتأينة (البلازما)، والتي تمتلك طاقة حركية عالية جداً، إذ تبلغ درجة حرارة الطبقة الخارجية الهالة حوالي 1.1 مليون درجة مئوية، وتبعد عن سطح الشمس حوالي 2100 كم.
يفلت المجال المغناطيسي للشمس قبضته على البلازما سريعة الحركة فتتشكل (الرياح الشمسية)، وتخرج على شكل أشعة على طول خطوط الحقل المغناطيسي للشمس.
مكونات الرياح الشمسية
تتألف الرياح الشمسية من دقائق وجسيمات متأينة وبشكل رئيس من البلازما، إلا أنها في بعض الأماكن تصبح هذه الأشعة على شكل رباط مطاطي فتتكسر، وتعيد ارتبطها في أماكن مختلفة فتتشكل ما يعرف بمقذوفات كتلة الهالة، أو ما يعرف بـ (CME)، أو ما يعرف أيضاً بالعواصف الشمسية وهي أشد تأثير من الرياح الشمسية.
سرعة الرياح الشمسية
تتفاوت سرعة الرياح الشمسية من منطقة إلى أخرى إلى أن تتلاشى، حيث تبلغ سرعة الرياح الشمسية البطيئة حوالي (300-500) كم/ ث، بينما السريعة منها يبلغ (500-800) كم/ ث، وأعلى سرعة للرياح الشمسية تكون عند الثقوب في الهالة، وتتباطأ سرعة الرياح الشمسية كلما ابتعدت عن الهالة إلى أن تنعدم سرعتها ويشكل لها صدمة تسمى صدمة الإنهاء في منطقة أبعد بكثير من بلوتو وحزام كايبر.
دراسة الرياح الشمسية
تعد الرياح الشمسية من الألغاز التي حيرت العلماء، حيث بدأت دراسة الرياح الشمسية في خمسينات القرن الماضي، وفيما يأتي بعض طرق دراستها:
- Ulysses التابعة لوكالة ناسا عام 1990م، حيث بدأت بدراسة الشمس على خطوط عرض مختلفة وكذلك دراسة الخصائص المختلفة للرياح الشمسية على مدى 12 عاما.
- القمر الصناعي (ACE)، الموجود في إحدى النقاط بين الأرض والشمس، المعروفة بنقطة لاغرانج، حيث الجاذبية متساوية لبقائه ثابتا، ويقوم بقياس الرياح الشمسية، ويقيس الوقت الفعلي لتدفق البلازما.
- المركبات الفضائية STEREO-A STEREO-B، لدراسة كيف تولد الرياح الشمسية، إذ قيل إنهم قدموا رؤية فريدة وثورة للنظام الشمسي.
- المسبار الشمسي 2018 باركر، ويهدف إلى لمس الشمس، أي دراستها عن قرب.
تأثير الرياح الشمسية على الأرض
تتكون الرياح الشمسية من جسيمات ودقائق مشحونة، وتنتشر مبتعدة عن الشمس وفي جميع الاتجاهات، حاملة معها الجسيمات والدقائق المشحونة، وما إن تصل إلى الأرض، يعمل المجال الكهرومغناطيسي الأرضي كدرع واقي لحماية الأرض، أي عندما تصطدم هذه الجسيمات بالأرض سنتنحرف مبتعدة عنها، وتعمل قوة الرياح على تمديد المجال الكهرومغناطيسي.
تؤثر الرياح الشمسية وما تحمله من جسيمات مشحونة على الأقمار الصناعية، وعلى نظام GPS وقد تعمل على تدميرها، تتدفق الجسيمات والدقائق المشحونة نحو الأقطاب المغناطيسية للأرض، مما يتسبب في حدوث أضواء خلابة تعرف ( الشفق القطبي ) أو الأضواء الشمالية.
