يمكن للتوهجات الشمسية الشديدة – وهي انفجارات مفاجئة للإشعاع الكهرومغناطيسي من الشمس – أن تطلق مستويات خطيرة من الطاقة قوية بما يكفي للوصول إلى الغلاف الجوي للأرض. ومع ذلك، فإن التنبؤ بالتوهجات الشمسية ليس بهذه البساطة مثل التنبؤ بيوم مشمس.
حدد فريق من الباحثين بقيادة عالمة الفيزياء الشمسية إميلي ماسون من شركة Predictive Sciences Inc، نوعًا من النشاط الشمسي داخل الغلاف الجوي للشمس قد يسبق التوهجات الشمسية القادمة وبالتالي يشير إليها. بحثهم، المفصل في دراسة 6 ديسمبر نشرت في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية وتم تقديمه في 15 يناير خلال الاجتماع 245 للجمعية الفلكية الأمريكية، وله آثار مهمة في الجهود المبذولة للحفاظ على سلامة رواد الفضاء والأصول الفضائية.
في الواقع، يعد التنبؤ بالتوهجات الشمسية أمرًا بالغ الأهمية لحماية البشر والتكنولوجيا من الانفجارات الشمسية المتقلبة. يمكن أن تؤدي التوهجات الشمسية إلى تعطيل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية وأنظمة تحديد المواقع وشبكات الطاقة على الأرض، بينما تعرض أيضًا رواد الفضاء والمركبات الفضائية لمستويات خطيرة من الإشعاع. ومن ثم فإن إنشاء نظام موثوق للإنذار المبكر سيكون بمثابة أداة موضع ترحيب للتخفيف من مخاطر الطقس الفضائي.
باستخدام مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية التابع لناسا، قامت ماسون وزملاؤها بتحليل وميض الحلقات الإكليلية – وهي هياكل تشبه القوس في الغلاف الجوي الخارجي للشمس، والمعروفة باسم الإكليل – في الفترة التي سبقت 50 توهجًا شمسيًا شديدًا. وتوجد الحلقات الإكليلية في نفس المناطق النشطة مغناطيسيًا في الشمس والتي تؤدي أيضًا إلى التوهجات الشمسية، وفقًا لبيان وكالة ناسا. لاحظ الباحثون أن سطوع الحلقات الإكليلية في الضوء فوق البنفسجي الشديد يتباين بشكل أكبر بكثير في الساعات التي تسبق توهجًا كبيرًا قريبًا من الحلقات الإكليلية فوق المناطق غير المشتعلة.
وأوضح ماسون في البيان: “لقد وجدنا أن بعض الضوء فوق البنفسجي الشديد فوق المناطق النشطة يومض بشكل متقطع لبضع ساعات قبل التوهج الشمسي”. “إن النتائج مهمة حقًا لفهم التوهجات وقد تحسن قدرتنا على التنبؤ بالطقس الفضائي الخطير.”
يقترح الباحثون أن مراقبة اختلافات سطوع الأشعة فوق البنفسجية في الحلقات الإكليلية يمكن أن تتنبأ بالتوهجات الشمسية المستقبلية قبل ساعتين إلى ست ساعات بدقة تتراوح بين 60 إلى 80 بالمائة، والتي – إذا ثبتت صحتها – أكثر دقة من طرق التنبؤ التي تمت تجربتها سابقًا.
وقالت كارا كنيزيوسكي من معهد القوات الجوية للتكنولوجيا، والتي شاركت أيضًا في قيادة الدراسة: “إن هالة الشمس هي بيئة ديناميكية، وكل توهج شمسي يشبه ندفة الثلج، وكل توهج فريد من نوعه”. “لقد وجدنا أن البحث عن فترات السلوك “الفوضوي” في انبعاث الحلقة الإكليلية، بدلاً من اتجاهات محددة، يوفر مقياسًا أكثر اتساقًا.”
ويتصور فاديم أوريتسكي من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، والذي شارك أيضًا في الدراسة، إنشاء “مؤشر (للتوهج الشمسي) تم اختباره جيدًا، وبشكل مثالي، أبسط، وجاهز للقفز من البحث إلى العمليات”. ويشير الباحثون أيضًا إلى أنه كلما كان التوهج أقوى، كانت قمم الوميض أسرع، لكنهم يعترفون بأن هناك حاجة إلى مزيد من التحليل لتأكيد هذا الجانب المحتمل.
لقد حاول العلماء التنبؤ بالتوهجات الشمسية منذ عقود. إذا أثبتت الدراسة الأخيرة صحتها، فإن الحلقات الإكليلية الوامضة يمكن أن تعمل بشكل أساسي كإشارة تحذير وامضة للأشخاص والتكنولوجيا في طريق الأذى.