طوفان های خورشیدی و سونامی ؛ آیا باید نگران باشیم؟

در برخی از دوره‌های خورشیدی فعالیت این ستاره افزایش می‌یابد که گاهی آن را به صورت طوفان هایی بروز می‌دهد. حال محققان به دنبال آن هستند که بدانند آیا بین طوفان های خورشیدی و سونامی رابطه‌ٰای وجود دارد؟

خورشید گاهی خشمگین می‌شود و این عصبانیت خود را اغلب به صورت طوفان های خورشیدی بروز می‌دهد. طوفان های خورشیدی، توده‌های پلاسما به همراه ذرات باردار را به بیرون پرتاب می‌کنند که موجب اختلال جدی در ماهواره‌ها، اینترنت و GPS بر روی زمین می‌شود. با وجود تمام آسیب‌هایی که این خشم و عصبانیت می‌تواند به زمین وارد کند، سوال مهم‌تر این است که آیا طوفان های خورشیدی می‌توانند باعث سونامی شوند؟

رابطه بین طوفان های خورشیدی و سونامی چگونه است؟

این سوال را نمی‌توان به طور مستقیم پاسخ داد. به گفته اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا برای اینکه یک سونامی روی زمین ایجاد شود، باید زلزله‌ای در زیر اقیانوس رخ دهد تا آب را جابجا و یک موج خیلی بزرگ و فوق سریع را در آب ایجاد کند.

چنین زمین لرزه‌هایی ناشی از حرکت صفحات تکتونیک است. این صفحات همان‌هایی هستند که باعث فوران آتشفشان‌ها و زلزله‌های شهری می‌شوند.

بادهای پلاسمایی انفجار شدید تشعشات الکترومغناطیسی از خورشید هستند و خروج جرم از تاج خورشیدی به معنی ابر غول‌پیکر حاوی ذرات باردار الکتریکی است که با سرعت زیاد حرکت می‌کند. برخورد بادهای پلاسمایی ناشی از شعله‌های خورشیدی و خروج جرم از تاج خورشیدی هرچقدر هم که ترسناک به نظر برسد ولی مستیقما نمی‌توانند باعث ایجاد سونامی شوند.

با این حال، برخی محققان معتقدند که طوفان‌ های خورشیدی ممکن است به طور غیرمستقیم منجر به سونامی در زمین شوند. دانشمندان بر سر این موضوع که طوفان های خورشیدی می‌توانند نوعی امواج ضربه‌ای مانند سونامی یا همان سونامی‌های خورشیدی ایجاد کنند، اتفاق نظر دارند؛ زیرا طبق گزارش ناسا این پدیده در سال ۲۰۰۶ توسط رصدخانه روابط زمینی خورشیدی شناسایی شد.

این موج ضربه‌ای که به عنوان موج مورتون (Moreton) نیز شناخته می‌شود، به اندازه‌ای قدرتمند بود که هیدروژن و سایر گازهای خورشیدی را فشرده و گرم کرد. این اتفاق که تنها در چند دقیقه رخ داد، کل خورشید را درخشان‌تر کرد.

گروهی از دانشمندان در مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۲ دریافتند که برخی طوفان های خورشیدی آنقدر شدید هستند که می‌توانند اثرات جبران ناپذیری روی زمین بگذارند. آنها بر اساس شواهد بسیار قدیمی به این نتیجه رسیدند، یعنی زمانی که ۹۰۰۰ سال پیش گرینلند مورد چنین اصابتی قرار گرفت.

ذراتی که همراه با طوفان خورشیدی به این منطقه آمده بودند در مغزه‌های یخی به دام افتاده بودند و بعدا در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفتند. این اتفاق بزرگ باعث سونامی نشد اما مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۰ نشان می‌دهد که یک رابطه احتمالی بین طوفان‌ های خورشیدی و زمین لرزه‌های بزرگ بر روی زمین وجود دارد؛ و می‌دانیم که زمین‌ لرزه هم موجب سونامی می‌شود.

کارشناسان تحلیل ماهواره‌ای از دانشگاه Basilicata ایتالیا دریافتند که همبستگی بالایی بین زمین لرزه‌های بزرگ در سراسر جهان و چگالی پروتون در نزدیکی مگنتوسفر وجود دارد که در پی طوفان های خورشیدی به وجود می‌آیند. این امر برای تحقیقات لرزه‌شناسی و تاثیر احتمالی آن بر پیش‌بینی زلزله‌های آینده بسیار مهم است.

طوفان‌های خورشیدی چگونه ایجاد می‌شوند؟

طوفان های خورشیدی که موجب آسیب به زمین می‌شوند، نتیجه شعله‌های خورشیدی یا خروج جرم از تاج خورشیدی هستند. این وقایع زمانی رخ می‌دهند که میدان‌های مغناطیسی در سطح خورشید با هم برخورد می‌کنند یا می‌شکنند.

هر دو حالت (شعله‌های خورشیدی یا خروج جرم از تاج خورشیدی) با مقادیر بسیار زیادی از انرژی منفجر می‌شوند و بادهای خورشیدی را به فضا می‌فرستند. به گفته ناسا، زمانی که ذرات باردار موجود در بادهای خورشیدی به جو زمین می‌رسند و با یونسفر (بیرونی‌ترین بخش جو زمین) واکنش نشان می‌دهند باعث اختلال در سیگنال‌های ماهواره‌ای و GPS می‌شوند.

اما اگر این ذرات با مگنتوسفر زمین برهمکنش داشته باشند، تاثیرش خیلی بیشتر خواهد بود. مگنتوسفر در فضایی بالاتر از یونسفر قرار داد و اطراف سیاره ما را فرا گرفته است. در واقع فضای اطراف زمین را که تحت تاثیر میدان مغناطیسی زمین قرار دارد مگنتوسفر می‌گویند. مگنتوسفر مانند یک پوسته نامر‌ئی میدان مغناطیسی زمین را احاطه کرده است. این فضا توسط بادهای خورشیدی که در آن میدان‌های مغناطیسی جریان دارند، شکل می‌گیرد.

کارشناسان می‌گویند که ذرات موجود در بادهای خورشیدی که به مگنتوسفر برخورد می‌کنند می‌توانند بر شدت زمین لرزه‌ها اثر بگذارند. آنها بر این باورند که این ذرات به طور بالقوه با حرکت صفحه تکتونیک مرتبط هستند؛ زیرا الکتریسیته آنها می‌تواند یک اختلال موجود مانند فرورانش را تشدید کند.

آیارابطه بین طوفان‌های خورشیدی و زمین لرزه‌ها اثبات شده است؟

آنها اینگونه استدلال کردند که هرچه تعدا پروتون‌ها در بادهای خورشیدی که مگنتوسفر را تکان می‌دهند، بیشتر باشد احتمال تشدید زمین لرزه‌ها بیشتر می‌شود و در نتیجه بعضی از آنها می‌تواند باعث ایجاد سونامی شوند.

با این حال در این مطالعه تعداد سونامی ها در دوره‌های طوفان های خورشیدی بالا و پایین بررسی نشده است. بنابراین این ایده در حد یک فرضیه باقی می‌ماند.

تحقیقات دیگری هم وجود دارند که این فرضیه را تقویت می‌کنند. برای مثال، یک مطالعه که در سال ۲۰۱۱ در مجله Scientific Research منتشر شد نشان داد که زلزله‌ها در زمان بیشینه خورشیدی افزایش می‌یابند. هر دوره خورشیدی ۱۱ سال طول می‌کشد. زمانی که خورشید در طول این دوره بیشترین فعالیت خود را دارد بیشینه خورشیدی می‌گویند که موجب انفجار طوفان های خورشیدی و در نتیجه انحراف میدان مغناطیسی زمین می‌شود.

این اتفاق می‌تواند با فشار بر میدان مغناطیسی زمین در برابر صفحات تکتونیک زیر آن، فشار بیشتری به پوسته زمین وارد کند و در نتیجه زمین لرزه‌هایی رخ دهد که به سونامی منتهی شوند.

در حال حاضر، بر سر این یافته‌ها اتفاق نظر وجود ندارد. در سال ۲۰۱۲ ژئوفیزیکدانان مقاله‌ای برای رد این فرضیه در مجله Scientific Research منتشر کردند و بیان کردند که هنوز رابطه بین زلزله و طوفان های خورشیدی اثبات نشده است. آنها در این مطالعه نوشتند:

فهمیدن و اثبات کردن وجود رابطه بین فعالیت‌های خورشیدی و زمین لرزه‌ها بسیار دشوار است.

بنابراین طوفان‌ های خورشیدی مستقیما نمی‌توانند باعث ایجاد سونامی در زمین شوند. فعالیت‌های تکتونیکی منظم بدون توجه به طوفان های خورشیدی ادامه دارند.

با این حال، تاثیر ذرات آزاد شده توسط طوفان های خورشیدی بر صفحات تکتونیک همچون یک راز باقی مانده است.