باد خورشیدی چیست؟

 

در سال 1850، ستاره شناس انگلیسی، ریچارد سی. کرینگتون، که روی لکه ­های خورشیدی مطالعه می­کرد، متوجه زبانۀ آتش کوچکی روی سطح خورشید شد که به مدت پنج دقیقه قابل دیدن بود. کرینگتون فکر کرد که شاید به طور اتفاقی، سقوط یک شهاب بزرگ به درون خورشید را دیده است.

در دهۀ 1920، استفاده از ابزارهای پیشرفته­ تر برای مطالعۀ خورشید نشان داد که چنین «زبانه­ های خورشیدی»، رویدادهای عادی­ ای هستند و در ارتباط با لکه­ های خورشیدی رخ می­دهند. به عنوان مثال، ستاره شناس آمریکایی، جورج ای. هِیل، در سال 1889 بیناب نگار خورشیدی را اختراع کرد که امکان مشاهدۀ خورشید با یک طول موج نوری خاص را به وجود آورد. می­شد تصویری از خورشید تهیه کرد که با استفاده از نور هیدروژن درخشان موجود در جو خورشید گرفته شده بود، یا به عنوان مثال، کلسیم درخشان. معلوم شد زبانه­ های خورشیدی هیچ ارتباطی به شهاب­سنگ­ها ندارند، بلکه تنها انفجارات کوتاه عمری از هیدروژن هستند.

زبانه­ های کوچک کاملاً معمولی هستند و در جاهایی که تعداد زیادی از لکه ­های خورشیدی وجود دارند به تعداد صد زبانه در روز تشخیص داده شده­اند، مخصوصاً زمان­هایی که لکه ­ها در حال بزرگ شدن هستند. زبانه­ های خیلی بزرگ، مانند آنچه که کرینگتون مشاهده کرد، کمیاب­تر هستند و فقط تعداد اندکی از آنها در هر سال رخ می دهند.

گاهی اوقات یک زبانه درست در مرکز قرص خورشید رخ می­دهد، در نتیجه انفجار آن به سمت موقعیت زمین بلند می­شود. پس از اینکه این اتفاق رخ داد، رویداد جالبی روی زمین شکل می­گیرد. در طول مدت چندین روز، نورهای درخشان شفق شمالی دیده می شوند که گاهی اوقات در مناطق معتدل پایین­تر هم دیده شده­اند. قطب نمای مغناطیسی گیج می­شود و حرکات دیوانه­ واری انجام می­دهد. از این رو این پدیده گاهی اوقات «طوفان مغناطیسی» خوانده می­شود.

قبل از شروع این قرن، این پدیده تأثیر چندانی روی زندگی عمومی مردم نداشت. با این وجود در قرن بیستم مشخص شد که طوفان مغناطیسی روی پرتوهای رادیویی و به طول کلی روی دستگاه­های الکترونیکی تأثیر گذار است. با وابستگی هر چه بیشتر بشریت به چنین دستگاه­هایی، طوفان­های مغناطیسی اهمیت بیشتری پیدا کرده­ اند. به عنوان مثال، در طول چنین طوفانی، ارسال و دریافت پرتوهای رادیویی و تلویزیونی متوقف می­شوند و تجهیزات رادار کار نمی­کنند.

ستاره شناسان این زبانه ­ها را با دقت بیشتری مطالعه کردند و معلوم شد که این انفجارات، هیدروژن داغ را تا ارتفاع زیادی از خورشید به بیرون پرتاب می­کنند، به طوری که مقداری از این هیدروژن موفق می شود که علی­رغم گرانش غول آسای خورشید، از آن بگریزد و وارد فضا شود. هستۀ هیدروژن فقط از یک پروتون تشکیل شده، پس خورشید با ابری از پروتون­ها احاطه شده است (و همینطور مقدار ناچیزی از هستۀ اتم­های پیچیده ­تر) که در همۀ جهات به بیرون پاشیده می­شود. در سال 1958، فیزیک­دان آمریکایی، یوجین ان. پارکر، این جریان رو به بیرون ابر پروتونی را «باد خورشیدی» نامید.

جریان پروتون­ها که به سمت موقعیت زمین می­آید، به ما می­رسد و بیشتر آن توسط میدان مغناطیسی زمین منحرف می شود. اما با این وجود، قسمتی از آن به جو بالایی راه می­یابد و باعث به وجود آمد شفق شمالی و برخی پدید ه­های الکتریکی گوناگون می­شود. زبانه­ های بزرگ خاص که ابر غلیظی را به سمت ما می­فرستند، چیزی را به وجود می­آورند که ما به آن «تندباد موقت خورشیدی» می­گوییم و تأثیرات طوفان مغناطیسی را به وجود می­آورند.

همچنین، این باد خورشیدی است که موجب به وجود آمدن دنبالۀ ستارگان دنباله­ دار می­شود. ابری از غبار و گاز که در اطراف ستارۀ دنباله­ داری وجود دارد که در نزدیکی خورشید حرکت می­کند، به وسیلۀ باد خورشیدی از آن دور می شود. تأثیرات باد خورشیدی حتی روی ماهواره­ های ساختۀ دست انسان نیز مشاهده شده است. یک ماهوارۀ بزرگ و سبک وزن، مانند اکو 1، در اثر باد خورشیدی به مقدار محسوسی از مدار از پیش محاسبۀ خود دور می­شود.