العاصفة الجيومغناطيسية تكشف تأثير التوهجات الشمسية على الغلاف البلازمي للأرض

تشير مجلة Earth Planets and Space إلى أن أقوى عاصفة جيومغناطيسية في العقدين الماضيين كانت عاصفة مايو 2024، الملقبة بـ “عاصفة غانون” أو “عاصفة عيد الأم”، والتي شكّلت حالة علمية فريدة. وقد تمكن فريق من العلماء برئاسة أتسوكي شينبوري من معهد دراسات نظام الشمس والأرض بجامعة ناغويا اليابانية من رصد كيفية ضغط هذا الحدث بشكل كبير على الغلاف البلازمي للأرض، الطبقة الواقية من الجسيمات المشحونة المحيطة بكوكبنا.

ويدرس القمر الصناعي الياباني Arase، الذي أُطلق عام 2016، موجات البلازما والمجالات المغناطيسية أثناء دورانه داخل الغلاف البلازمي. وخلال العاصفة الهائلة، كان القمر في موقع مثالي لمراقبة عملية الضغط، وتمكن من رصد انخفاض حدود الغلاف البلازمي، التي تقع عادة على ارتفاع حوالي 44 ألف كيلومتر، فجأة إلى 9.6 كيلومتر — وهي أدنى قيمة تُسجل مباشرة على الإطلاق.

وقد نتجت هذه العاصفة عن سلسلة من التوهجات الشمسية الضخمة. وخلال تسع ساعات، انكمش الغلاف البلازمي إلى خمس حجمه الطبيعي، بينما استمر التعافي ببطء لأكثر من أربعة أيام، وهي أطول فترة تعافي منذ بدء عمل القمر الصناعي Arase في 2017.إقرأ المزيد

وأوضح شينبوري أن العاصفة تسببت في البداية بارتفاع شديد في درجة حرارة الغلاف الجوي بالقرب من القطبين، أعقبه استنفاد حاد للجسيمات المشحونة في طبقة الأيونوسفير، التي توفر المواد اللازمة لتجديد الغلاف البلازمي، ما أدى إلى تأخير عملية التعافي.

ويشير العلماء إلى أن المجال المغناطيسي للأرض في ذروة العاصفة كان مضغوطا لدرجة أن الجسيمات المشحونة تمكنت من اختراق الجنوب أكثر من المعتاد، مما أدى إلى ظهور شفق قطبي ساطع في مناطق نادرة مثل اليابان والمكسيك وجنوب أوروبا.

وبعد أكثر من ساعة من بدء العاصفة، ازداد عدد الجسيمات المشحونة عند خطوط العرض العليا بشكل حاد، ثم انخفض فجأة. ويعود ذلك إلى ظاهرة تُعرف باسم “العاصفة السلبية”، حيث يغير التسخين الشديد التركيب الكيميائي للغلاف الجوي العلوي، ما يقلل من أيونات الأكسجين المشاركة في تكوين جزيئات الهيدروجين الضرورية لاستعادة طبقة البلازماسفير.