مطالعه هشداردهنده شواهد جدیدی نشان می‌دهد که خورشید می‌تواند «شعله‌های فوق‌العاده» فاجعه‌بار تولید کند

ستاره ای که به زمین حیات می بخشد نیز بسیار خشن است. خورشید اغلب با طوفان‌های خورشیدی فوران می‌کند که می‌تواند فناوری را وقتی به سمت سیاره ما هدایت می‌کند، از بین ببرد. اما در مقایسه با ستاره های دیگر از نظر اندازه، دما و تنوع، ستاره ما به طرز عجیبی ساکت است.

تحقیقات نشان داده است که ستارگانی مانند خورشید ما، تقریبا یک بار در قرن، «شعله‌های فوق‌العاده»، شعله‌های شدید خورشیدی قوی‌تر از تریلیون‌ها بمب هیدروژنی تولید می‌کنند. بر اساس این و سایر شواهد، منطقی است که خورشید نیز باید چنین باشد، اما دانشمندان هرگز چنین چیزی را مشاهده نکرده اند. آنها آثاری از هجوم شدید ذرات خورشیدی پر انرژی را یافته اند که در طول تاریخ زمین رخ داده است، مانند افزایش غلظت ایزوتوپ های رادیواکتیو در داخل تنه درختان، هسته های یخی و حتی شهاب سنگ ها.

با این حال، مشخص نیست که این فوران‌های ذرات از سوپرشعله‌ها سرچشمه گرفته باشند.

این که آیا خورشید قادر به انجام این انفجارهای عظیم است یا خیر، یک سوال بسیار مهم است. یک ابرشعله هدایت شده از زمین می‌تواند کل شبکه‌های برق را فرو بپاشد، ماهواره‌ها را نابود کند، خاموشی‌های رادیویی جهانی را ایجاد کند و منجر به خرابی‌های زیرساختی آبشاری شود که منجر به خسارت تریلیون‌ها دلاری می‌شود.

در مطالعه جدیدی که در مجله Philosophical Transactions of the Royal Society A منتشر شده است، دانشمندان رویکرد متفاوتی را برای پاسخ به این سوال در پیش گرفتند. آنها شواهد جدیدی پیدا کردند که نشان می‌دهد ستاره خانگی ما می‌تواند روزی شعله‌های فوق‌العاده‌ای را از بین ببرد.

محققان به رهبری ناتالی کریووا از موسسه تحقیقاتی ماکس پلانک برای تحقیقات منظومه شمسی، داده های رصدخانه دینامیک خورشیدی ناسا را ​​برای تخمین حداکثر قدرت یک شعله خورشیدی تجزیه و تحلیل کردند.

آنها مشاهدات جمع آوری شده از سال 2010 تا 2016 را غربال کردند و 300 شعله قوی را که در آن دوره رخ داده بودند شناسایی کردند. سپس، تیم میزان انرژی آزاد شده هر شعله را با اندازه منطقه فعالی که از آن ناشی می‌شود، مرتبط کرد. مناطق فعال نواحی روی سطح خورشید هستند که با لکه های خورشیدی مرتبط هستند، جایی که میدان مغناطیسی به ویژه قوی و از نظر ساختاری پیچیده است. وقتی درهم می‌شود، مانند یک نوار لاستیکی می‌شکند و انفجاری از انرژی که به عنوان شعله‌ی خورشیدی شناخته می‌شود، آزاد می‌کند.

کریووا در بیانیه‌ای توضیح داد: «البته، ما می‌دانستیم که در طول دوره رصد هیچ سوپرشعله‌ای رخ نداده است. او گفت: "اما رابطه آماری که ما بین انرژی آزاد شده و اندازه منطقه فعال یافتیم باید برای رویدادهای قدرتمندتر نیز صادق باشد."

با ایجاد این رابطه، کریووا و همکارانش سپس بزرگترین لکه های خورشیدی ثبت شده روی سطح خورشید را تجزیه و تحلیل کردند. بر اساس اندازه آنها، محققان اندازه مناطق فعال مرتبط با آنها را استنباط کردند، سپس حداکثر قدرت یک شعله خورشیدی را که می توانست از این مناطق فوران کرده باشد، استنباط کردند.

این تجزیه و تحلیل نشان داد که بزرگترین گروه‌های لکه‌های خورشیدی تاریخی از نظر تئوری قادر به تولید سوپرشعله‌ها هستند، اگرچه محققان تأکید می‌کنند که مطالعه آنها به احتمال یا فراوانی مورد انتظار چنین رویدادهایی توجهی نکرده است.

کریووا گفت: "خورشید ما دارای پتانسیل فوق العاده شعله ور است." می‌تواند لکه‌های خورشیدی عظیمی ایجاد کند که در اصل می‌توانند نقطه شروع شدیدترین انفجارهای تشعشع باشند.»

اگر خورشید قادر به تولید سوپرشعله‌ها باشد، سؤال واضح بعدی این است که چرا ما آن را ندیده‌ایم؟

خوب، بشریت فقط برای بخش کوچکی از عمر خورشید را مطالعه کرده است. در حالی که تحقیقات قبلی نشان می دهد که ستارگان خورشید مانند تقریبا هر 100 سال یک بار یک ابر شعله تولید می کنند، این یک میانگین آماری در بین هزاران ستاره است، نه یک برنامه زمان بندی ثابت. خورشید ممکن است قبلا سوپرشعله‌ها تولید کرده باشد، اما مدت‌ها پیش است که هر مدرکی یا ناپدید شده است یا نمی‌توان آن را به طور قطعی به یک ابرشعله مرتبط کرد.

با این حال، شراره های خورشیدی قدرتمند در طول تاریخ ثبت شده رخ داده است. بزرگترین مستندی که تا به حال با ابزارهای مدرن ثبت شده است، از اواخر اکتبر تا اوایل نوامبر 2003 فوران کرد. در حالی که این شراره ها بسیار پرانرژی بودند، اما از وضعیت فوق العاده شعله ور نبودند.

با این حال، طوفان های خورشیدی حاصل بیش از نیمی از فضاپیماهای مدار زمین را تحت تاثیر قرار دادند، چندین ماموریت در اعماق فضا را مجبور به ورود به حالت ایمن یا خاموش شدن کردند، و فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی را مجبور به پناه گرفتن در برابر تشعشعات کردند. در زمین، طوفان ها ارتباطات رادیویی و سیستم های GPS را مختل کردند.

چنین رویدادهایی - و قابل قبول بودن فیزیکی ابرشعله‌ها - بر نیاز به سخت‌تر کردن زیرساخت‌ها در برابر تهدید طوفان‌های شدید خورشیدی تأکید می‌کند. در دوران وابسته به فناوری ما، درک نوسانات خورشید ما هرگز مهمتر از این نبوده است.