کشف «سونامی خورشیدی» در اعماق یخ‌های زمین

فرارو: در اعماق زیر یخ‌های گرینلند و قطب جنوب، محققان نشانه‌هایی از یک «سونامی» عظیم خورشیدی یافته اند که زمانی بیش از ۹۰۰۰ سال پیش با جو زمین برخورد کرده است. دانشمندان می‌گویند این ابرطوفان باستانی که توسط موجی از پلاسمای داغ و مغناطیس خورشید به راه افتاده، به طور قابل توجهی بزرگتر از هر چیزی است که ما در تاریخ اخیر ثبت کرده ایم.

دانشمندان در خصوص یافته جدید می‌گویند طوفان‌های خورشیدی بر روی زمین هر چند سال یکبار رخ می‌دهند که معمولاً مربوط به زمانی است که فعالیت خورشید در اوج خود باشد، اما این ابرطوفان باستانی در مقیاسی کاملاً دیگر رخ داده و به نظر می‌رسد که در یک مرحله آرام از چرخه خورشیدی به وقوع پیوسته است. اکنون این یافته‌ها دانشمندان را در مورد توانایی انسان در پیش بینی زمان رها شدن طوفان‌های خورشید در آینده نگران کرده است.

در سال‌های اخیر، دانشمندان بار‌ها هشدار داده‌اند که ما هنوز برای رویارویی با یک طوفان خورشیدی به این بزرگی کاملاً آماده نیستیم. کارشناسان هنوز به طور کامل نمی‌دانند که چگونه می‌توان این رویداد‌های نادر و در عین حال فاجعه بار را پیش بینی کنند و این از آن جهت اهمیت دارد که زیرساخت‌هایی که ما تا به امروز ساخته ایم، به طور قابل توجهی در برابر ریزش‌های ژئومغناطیسی خورشید آسیب پذیر است. اگر یکی از این ابرطوفان‌ها همین فردا اتفاق بیفتد، می‌تواند بر ماهواره‌ها و فضانوردان مستقر در مدار زمین و همچنین کنترل ترافیک هوایی، شبکه‌های برق و کابل‌های زیردریایی تأثیر بگذارد و باعث محدودیت سفر، خاموشی و قطع اینترنت جهانی شود که البته بازسازی آن‌ها ماه‌ها به طول خواهد انجامید.

برای مثال می‌توان به اتفاقی در مقیاس کوچکتر که در سال ۱۸۵۹ رخ داد، اشاره کرد. در این سال، رویداد Carrington که در واقع یک طوفان خورشیدی بسیار شدید بود، رخ داد و تمام سیستم‌های تلگراف در اروپا و آمریکای شمالی را از کار انداخت. این طوفان همچنین باعث دیده شدن شفق‌های قطبی در سراسر جهان، از استرالیا تا هاوایی و از چین تا مکزیک شد. اما همچنین باید درنظر گرفت که در سال ۱۸۵۹ تکنولوژی در چه سطحی بوده که از چنین طوفان‌هایی آسیب ببیند؛ بنابراین می‌توان به راحتی فهمید که طوفان خورشیدی سال ۱۸۵۹ اگر امروز رخ می‌داد، چه خسارات بزرگی می‌توانست به بار بیاورد.

اما آنچه ۹۰۰۰ سال پیش اتفاق افتاد، می‌تواند به مراتب خطرناک‌تر باشد. یک شعله خورشیدی یا یک پرتاب جرم تاجی چیزی است که معمولاً باعث ایجاد طوفان خورشیدی می‌شود. مورد دوم زمانی اتفاق می‌افتد که خورشید تقریباً یک میلیارد تن ذرات پرانرژی را به فضا پرتاب می‌کند و اگر این رخداد به اندازه کافی بزرگ باشد، این ذرات می‌توانند در کمتر از ۱۵ ساعت به جو زمین برخورد کنند. این واکنش چندین هسته رادیواکتیو مانند کربن ۱۴، بریلیم ۱۰ و کلر ۳۶ تولید می‌کند. بنابراین، ردپایی از این ایزوتوپ‌های متمایز و منجمد شده در یخ یا به دام افتاده در رسوب، می‌تواند به ما کمک کند تا تاریخ رویداد‌های شدید خورشیدی روی زمین را روشن کنیم. این داده‌ها همچنین می‌تواند درک ما را از توالی و دفعات این رخداد‌ها افزایش دهد.

هسته‌های یخی اخیری که از گرینلند و قطب جنوب تجزیه و تحلیل شده‌اند، اکنون برخی از بزرگترین پیک‌های تولید بریلیوم-۱۰ و کلر-۳۶ را که تاکنون در گذشته‌های دور زمین شناسایی شده‌اند، نشان داده‌اند. شواهد قویاً نشان می‌دهد که یک طوفان شدید خورشیدی، حدود ۹۱۲۵ سال قبل زمین را درگیر خود کرده است. رایموند موشلر زمین شناس دانشگاه لوند در سوئد می‌گوید: «این یک کار تحلیلی وقت گیر و پرهزینه است. بنابراین، وقتی چنین شواهدی را پیدا کردیم که نشان‌دهنده یک طوفان خورشیدی عظیم ناشناخته در دوران فعالیت آرام خورشیدی است، شگفت‌زده شدیم.»

با قضاوت بر اساس نسبت کلر-۳۶ به ایزوتوپ‌های بریلیوم-۱۰، این رویداد حتی ممکن است بزرگتر از بزرگترین طوفان خورشیدی ثبت شده تا به امروز باشد که در سال ۷۷۴ میلادی رخ داده و ما آثار آن را پیش از این در سایر هسته‌های یخی و حلقه‌های درختان، کشف کرده بودیم. به گفته نویسندگان مقاله، هر دوی این طوفان‌های باستانی، بسیار بزرگ‌تر از چیزی بودند که در دهه ۱۹۵۰ رخ داد؛ بنابراین رخ دادن طوفان‌های خورشیدی با این عظمت، در آینده می‌تواند خطرات بسیار بزرگی به همراه داشته باشد «تهدیدی که تاکنون برای جامعه ما دست کم گرفته شده است.»

موشلر می‌گوید: «این طوفان‌های عظیم در حال حاضر به اندازه کافی در ارزیابی‌های «خطرآفرین» گنجانده نشده اند. تحلیل این که این رویداد‌ها چه معنایی برای فناوری امروزی دارند و چگونه می‌توانیم از خود در برابر آن‌ها محافظت کنیم، بسیار مهم است. در غیر این صورت، خورشید می‌تواند ما را کاملاً غافلگیر کند.» نتایج این مطالعه در نشریه معتبر Nature Communications منتشر شد.