في 10 مايو 2024، شهد العالم عاصفة جيومغناطيسية قوية تزامنت مع عيد الأم، مما أتاح فرصة فريدة لدراسة تأثير هذه العواصف على طبقات الغلاف الجوي للأرض. وقد قدم باحثون من جامعة كيوشو في اليابان رؤى جديدة حول هذه العاصفة وتأثيراتها على طبقة معينة من الأيونوسفير تُعرف بطبقة E.
فهم طبقة E في الأيونوسفير
طبقة E من الأيونوسفير تقع على ارتفاع يتراوح بين 90 و120 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر، وهي منطقة غنية بالأيونات والذرات المتأينة التي تلعب دورًا حيويًا في الاتصالات الراديوية. قبل هذه الدراسة، كان يُعتقد أن هذه الطبقة لا تتأثر بشكل كبير بالعواصف الشمسية.
ومع ذلك، وكما يشير الباحث هويكسين ليو، فإن العاصفة الجيومغناطيسية التي حدثت في عيد الأم أظهرت تأثيرات غير متوقعة على هذه الطبقة، مما استدعى إعادة النظر في الفهم التقليدي لهذه الظاهرة.
تحليل البيانات والملاحظات
لجمع البيانات التفصيلية حول نشاط طبقة E أثناء العاصفة الجيومغناطيسية، اعتمد الفريق البحثي على شبكة الأقمار الصناعية COSMIC-2 المشتركة بين الولايات المتحدة وتايوان، بالإضافة إلى 37 رادارًا أرضيًا يُعرف بالإيونوسوندات. هذه الأدوات ساعدت في إنشاء خريطة عالمية لنشاط طبقة E.
أظهرت البيانات أن طبقات E المتفرقة، وهي مناطق صغيرة ذات كثافة أيونية عالية، ظهرت فجأة في الأيونوسفير خلال العاصفة. ومن المثير للاهتمام أن هذه الطبقات تشكلت في المرحلة التي تعرف بمرحلة الاسترداد بعد العاصفة.
النتائج والتفسيرات
أوضحت النتائج أن طبقات E المتفرقة ظهرت أولاً في المناطق القطبية ثم امتدت تدريجيًا نحو خط الاستواء. وأشار ليو إلى أن هذه الحركة من المناطق العالية إلى المنخفضة توحي بأن الرياح المحايدة المضطربة في منطقة E هي السبب الأرجح لهذه الظاهرة.
أهمية هذه الدراسة تكمن في فهم كيفية تأثير العواصف الجيومغناطيسية على الاتصالات الراديوية، وخاصة في نطاقات التردد العالي (HF) والتردد العالي جدًا (VHF)، والتي تُستخدم بشكل واسع في أنظمة الملاحة.
تأثيرات العواصف الجيومغناطيسية على التكنولوجيا
العواصف الجيومغناطيسية القوية مثل تلك التي حدثت في عيد الأم يمكن أن تسبب اضطرابات كبيرة في التكنولوجيا الحديثة. فإلى جانب التأثير على الاتصالات الراديوية، يمكن أن تؤثر أيضًا على شبكات الطاقة الكهربائية وأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية.
هذه الدراسة تسلط الضوء على الحاجة إلى تطوير طرق للتكيف مع هذه الاضطرابات، وربما تحسين تصميم الأنظمة التكنولوجية لتكون أكثر مقاومة للعواصف الجيومغناطيسية.
الخاتمة
تقدم الدراسة التي قادها باحثون من جامعة كيوشو رؤى قيمة حول تأثير العواصف الجيومغناطيسية على طبقات الأيونوسفير، مع التركيز على طبقة E. أظهرت النتائج أن هذه الطبقة تتأثر بشكل أكبر مما كان يُعتقد سابقًا، مما يفتح المجال لمزيد من الأبحاث حول كيفية التخفيف من تأثيرات العواصف الجيومغناطيسية على التكنولوجيا الحديثة.
