گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
عده‌ای از دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که چرخه خورشیدی جدید ستاره منظومه ما به احتمال قوی قدرتمندترین چرخه ثبت شده در تاریخ بوده، اما چنین مسئله‌ای چه پیامدهایی دارد؟
برخلاف برخی پیش‌بینی‌های ناسا و سایر سازمان‌های علمی دیگر، عده‌ای از دانشمندان می‌گویند که چرخه خورشیدی جدید ستاره منظومه شمسی که اخیرا وارد آن شده‌ایم، قدرتمندترین سیکل از نوع خود بوده و در صورت درست بودن این مسئله، بشریت باید با پیامدهای متفاوتی سر و کار داشته باشد.
این چرخه‌ها بر اساس فعالیت‌های خورشید مشخص می‌شوند و در مورد تازه‌ترین سیکل مورد نظر هم پیش‌بینی‌هایی توسط تجهیزات پیشرفته آژانس فضایی آمریکا و اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) انجام شده‌اند؛ با این وجود، نتایج مقاله جدید منتشر شده در این رابطه با پیش‌بینی‌های مورد نظر هماهنگی ندارند و اگر این نتایج درست باشند، یکی از مهم‌ترین نظریات موجود در مورد فعالیت‌های ستاره ما تایید خواهد شد.
وضعیت چرخه خورشیدی جدید
اسکات مکینتاش (Scott McIntosh)، از مرکز ملی تحقیقات جوی آمریکا می‌گوید که دانشمندان سراسر جهان از گذشته برای مشخص کردن طول و قدرت چرخه لکه‌های خورشیدی با مشکلات مختلفی مواجه بوده‌اند و از آنجایی که مکانیسم دقیق به وجود آمدن این سیکل‌ها برای ما مشخص نیست، همچنان پیش‌بینی‌های دقیقی در این رابطه ارائه نمی‌شوند.
به همین دلیل می‌بینیم که هر گروه از دانشمندان پیش‌بینی‌های ویژه‌ای را در این رابطه ارائه می‌کنند و سپس منتظر می‌مانند تا رفتار واقعی خورشید در سیکل جاری، اعتبار این نظریه‌ها را تعیین کند. مکینتاش و همکارانش نظریه خاصی در مورد فعالیت‌های چرخه خورشیدی جدید دارند و به همین روال، منتظرند تا با طی شدن سیکل مورد نظر، صحت نظریه آن‌ها تایید یا رد شود.
مکینتاش در این رابطه می‌گوید که اگر مدل ارائه شده توسط تیم او درست باشد، می‌توان نتیجه گرفت که درک این محققان از مکانیسم مغناطیس داخلی خورشید درست بوده و نتیجه سال‌ها کار پژوهشی آن‌ها بی‌ثمر نبوده است.
به صورت کلی سطح فعالیت‌های خورشیدی متغیر بوده و بسته به وضعیت میدان مغناطیسی این ستاره، محققان انتظار مشاهده رفتارهای متفاوتی را از جرم آسمانی مورد نظر دارند. در واقع هر 11 سال یک بار قطب‌های خورشید با یکدیگر جابه‌جا می‌شوند؛ هنوز مشخص نیست که چه مکانیسمی باعث جایگزین شدن قطب شمال خورشید با قطب جنوب و بالعکس می‌شود، اما می‌دانیم که جابه‌جایی مورد نظر زمانی که میدان مغناطیس این ستاره در ضعیف‌ترین وضعیت خود قرار داشته، رخ می‌دهد.
ویژگی‌های سیکل خورشیدی
میدان مغناطیسی خورشید کنترل فعالیت‌های این ستاره را به دست دارد؛ هر ویژگی خاصی، از لکه‌های خورشیدی به عنوان مناطق موقتی که میدان مغناطیسی در آن‌ها قوی بوده گرفته تا شراره‌های خورشیدی و فوران اجرام از تاج‌های خورشیدی، نشان دهنده سطحی از این فعالیت‌ها هستند و وقتی شدت چنین ویژگی‌هایی پایین باشد، به اصطلاح گفته می‌شود که ستاره ما در حالت مینیمم قرار گرفته است.
در این وضعیت مینیمم قطب‌های جرم آسمانی مورد نظر جابه‌جا شده و یک چرخه خورشیدی جدید آغاز می‌شود؛ در مرحله بعدی این فعالیت‌ها مجددا افزایش می‌یابند و با رسیدن به وضعیت حداکثر، شرایطی را به وجود می‌آورند که اصطلاحا با نام حالت ماکزیمم خورشید شناخته می‌شود. همان‌طور که انتظار می‌رود، پس از حالت ماکزیمم، فعالیت‌ها مجددا کم شده و خورشید در مسیر رسیدن به حالت مینیمم خود قرار می‌گیرد.
می‌دانیم که هنوز ابهامات بزرگی در رابطه با مکانیسم‌های هدایت کننده این تغییرات وجود دارند و به همین خاطر، دانشمندان معمولا پس از وقوع اتفاقات گوناگون در سیکل خورشیدی، مشخص می‌کنند که این ستاره در کدام وضعیت قرار دارد و به سوی چه حالتی پیش می‌رود. به این ترتیب آخرین باری که یک حالت مینیمم خورشیدی رخ داد، در دسامبر 2019 بود و از آن زمان، ستاره منظومه ما وارد بیست و پنجمین چرخه خود شد و در مسیر حرکت به سمت حالت ماکزیمم بعدی خود قرار گرفت.
پیش‌بینی‌ها در مورد چرخه خورشیدی جدید
دانشمندان ناسا و NOAA می‌گویند که چرخه خورشیدی جدید نسبت به سیکل‌های قبلی آرام‌تر خواهد بود و در جولای 2025، وضعیت ماکزیمم با پیدایش 115 لکه خورشیدی روی سطح این سیاره رخ می‌دهد. چرخه بیست و چهارم هم فعالیت مشابهی داشت و در حالت حداکثری خود، 114 لکه را به وجود آورد.
با این وجود، همان‌طور که گفتیم مکینتاش و همکارانش با این صحبت‌ها موافق نیستند؛ این دانشمندان در سال 2014 با انتشار مقاله‌ای که یک چرخه 22 ساله از فعالیت‌های خورشیدی را زیر نظر گرفته بود، پیش‌بینی کردند که چرخه 25 فعالیت شدیدی خواهد داشت. چنین چرخه‌ای مدت زمان لازم برای بازگشت هرکدام از قطب‌های خورشید به مکان اولیه خود بوده و از مدت‌ها پیش، سیکل‌های فعالیتی ستاره منظومه ما در حالت کلی‌تر به صورت دوره‌های 22 ساله در نظر گرفته می‌شدند.
نکته‌ای که توجه تیم مکینتاش را به خود جلب کرده، جابه‌جایی تشعشعات شدید ماورا بنفشی بوده که در طول تحقیقات چندین ساله این دانشمندان، به آرامی از قطب‌های خورشید به سمت استوای این جرم آسمانی تغییر مکان داده‌اند. این تشعشعات با نام نقاط روشن تاجی (coronal bright points) شناخته می‌شوند. محققان مورد نظر می‌گویند که حرکت نقاط روشن تاجی به سمت عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر و به سوی استوا، باعث بروز لکه‌های خورشیدی بیشتری می‌شود و در نتیجه، فعالیت چرخه خورشیدی جدید از گذشته شدیدتر خواهد بود.
رویداد ترمیناتور
مکینتاش می‌گوید که نقاط روشن مورد نظر با نوارهای میدان مغناطیسی خورشید مرتبط بوده و هر 11 سال از سمت قطب‌ها به سمت استوا حرکت می‌کنند. با این حال از آنجایی که نوارهای تولید شده توسط هر کدام از قطب‌ها پولارزیزاسیون مخالفی با هم دارند، رسیدن نوارها به هم باعث خنثی شدن آن‌ها می‌شود. دانشمندان از اصطلاح ترمیناتور (terminator) برای توصیف این خنثی‌سازی‌ها استفاده می‌کنند و گفته شده که هر رویداد ترمیناتور نشان دهنده پایان یک سیکل قدیمی و شروع چرخه خورشیدی جدید است.
با این وجود مدت زمان رسیدن نوارهای مغناطیسی از قطب‌ها به استوا یکسان نبوده و گاهی اوقات می‌بینیم که نوارها به هنگام کاهش عرض جغرافیایی، سرعت خود را از دست می‌دهند. به همین دلیل مدت زمان بین رویدادهای ترمیناتوری مساوی نیست و نکته مهمی که تیم مکینتاش متوجه آن شده، ارتباط بین رویدادهای مورد نظر با شدت فعالیت‌های موجود در هر سیکل خورشیدی است.
باب لیمون (Bob Leamon)، ستاره شناس از دانشگاه مریلند می‌گوید که در طول 270 سالی که فعالیت‌های خورشیدی را زیر نظر داریم، متوجه این موضوع شده‌ایم که هرچه مدت زمان بین رویدادهای ترمیناتوری بیشتر باشد، قدرت چرخه خورشیدی بعدی کمتر خواهد بود. رابطه‌ای که برعکس آن هم صادق بوده و از آنجایی که فاصله آخرین رویدادهای مورد نظر کم بوده، انتظار می‌رود که چرخه خورشیدی جدید شدت بیشتری داشته باشد.
در انتظار رفتار واقعی خورشید
یکی از مثال‌هایی که لیمون و مکینتاش به آن اشاره می‌کنند، چرخه‌های خورشیدی 4، 5 و 6 است؛ طولانی‌ترین زمانی که بین دو رویداد ترمیناتوری ثبت شده، یک سیکل پانزده ساله بوده که به چرخه 4 مربوط می‌شود. حال می‌بینیم که چرخه‌های 5 و 6 هرکدام به ترتیب با داشتن 82 و 81 لکه خورشیدی در حالت ماکزیمم خود، سیکل‌های فوق‌العاده آرامی بودند.
با این وجود وقتی چرخه‌های ترمیناتوری از 11 سال کمتر می‌شوند، انتظار می‌رود که سیکل خورشیدی بعدی شدیدتر باشد و تعداد لکه‌های خورشیدی به وجود آمده در حالت ماکزیممی چرخه خورشیدی جدید از 200 عدد بالاتر رود.
بر اساس اندازه‌گیری‌های تیم مکینتاش، طی شدن چرخه 23 چیزی در حدود 13 سال طول کشید و سیکل 24 هم فعالیت چندان زیادی نداشت. با این حال سیکل 24 در کمتر از 10 سال به پایان رسید و به همین خاطر، انتظار می‌رود که این مسئله باعث بروز فعالیت‌های شدیدی در چرخه بیست و پنجم خورشید شود.
به این ترتیب اگر پیش‌بینی تیم مکینتاش درست از آب در بیاید، در اواسط دهه جاری میلادی، شاهد پیدایش تعداد بسیار زیادی لکه خورشیدی خواهیم بود؛ اما فقط از یک طریق می‌توان صحت این نتیجه‌گیری‌ها را مشخص کرد و آن هم صبر کردن برای مشاهده رفتار واقعی خورشید است. با این وجود دانشمندان مورد نظر به درستی پیش‌بینی‌های خود در مورد چرخه خورشیدی جدید اعتماد دارند و معتقدند که محاسبات آن‌ها ابزار کارآمدی را برای رسیدن به درک بهتری از عملکرد خورشید فراهم می‌کند.
مکینتاش در نهایت می‌گوید که بررسی دقیق رویدادهای ترمیناتوری در تاریخچه فعالیت‌های خورشیدی به وضوح به ما می‌گوید که فعالیت هر چرخه در چه سطحی خواهد بود. تازه‌ترین تحقیقات تیم مکینتاش در ژورنال “Solar Physics” منتشر شده است.