قمر صناعي يكشف أخيرا عن المصدر المجهول الذي يغذي الرياح الشمسية
تاريخ النشر: 27th, August 2023 GMT
فرنسا – اكتشف العلماء المصدر المراوغ للرياح الشمسية باستخدام البيانات التي جمعها القمر الصناعي “متتبع الشمس” (Solar Orbiter)، التابع لوكالة الفضاء الأوروبية.
ويمكن أن يؤدي هذا التقدم إلى تنبؤ أفضل بأحداث الطقس الفضائي مثل التوهجات الشمسية التي تكون قوية بما يكفي لتعطيل البنية التحتية للاتصالات على الأرض.
وتتدفق البلازما باستمرار بعيدا عن الشمس وتشكّل الرياح الشمسية (تيار مستمر من الجسيمات المشحونة التي تتدفق إلى الخارج من الغلاف الجوي الخارجي للشمس)، هالة الشمس (إكليل الشمس).
وعلى الرغم من أنه من المعروف أن الشمس تقذف رياحا شمسية، لكن أصل هذه التيارات من الجسيمات المشحونة يظل لغزا وكان موضوعا للعديد من الدراسات على مدى العقود الماضية.
وربما تمكن العلماء الآن من شرح ما يحرك هذه الرياح الشمسية. وفي ورقة بحثية نشرتها مجلة Science، وصف فريق من الباحثين فريق من معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي، ملاحظة أعداد كبيرة من النفاثات تخرج من منطقة مظلمة من الشمس تسمى “الثقب الإكليلي” في الصور التي التقطتها المركبة الفضائية.
واطلق على هذه النفاثات اسم picoflare، والتي يمكن أن توفر الطاقة والبلازما للرياح الشمسية، وهو عنصر مهم في الطقس الفضائي الذي يؤثر على الكواكب.
ويقول العلماء إن هذه النفاثات أضعف بنحو تريليون مرة من حيث الطاقة مقارنة بالتوهجات الشمسية الكبيرة من الفئة X التي يمكن أن تسبب انقطاع التيار الكهربائي على الأرض.
وتحتوي نفاثات picoflare على نحو واحد على تريليون من الطاقة التي يمكن أن تولدها أكبر التوهجات الشمسية، ويشير لاكشمي براديب شيتا، المؤلف المشارك في الدراسة لموقع “لايف ساينس” إلى أن محتوى الطاقة لنفاثة واحدة من picoflare تدوم لمدة دقيقة واحدة تقريبا، يمكن أن “يساوي متوسط الطاقة التي تستهلكها نحو 10 آلاف أسرة في المملكة المتحدة على مدار عام كامل”.
وعندما تضرب جزيئات الرياح الشمسية المجال المغناطيسي للأرض، فإنها يمكن أن تخلق الشفق القطبي، أو الأضواء الشمالية والأضواء الجنوبية، وقد تؤدي أيضا إلى تعطيل أنظمة تحديد المواقع والاتصالات.
وفي حين أنه من المعروف أن المناطق المظلمة من الغلاف الجوي للشمس والمعروفة باسم “الثقوب الإكليلية” هي المنطقة المصدر للرياح الشمسية، إلا أن كيفية خروج هذه الرياح فعليا من هذه المناطق ظلت بعيدة المنال.
ووجدت الدراسة الجديدة التي نشرت في مجلة Science، أن نفاثات الجسيمات الصغيرة الموجودة على الشمس بمقاييس بضع مئات من الكيلومترات، وتستمر نحو 20 إلى 100 ثانية وتصل سرعتها إلى نحو 100 كم في الثانية، من المحتمل أن تكون مصدر الطاقة من الرياح الشمسية.
وفي الدراسة الجديدة، أبلغ العلماء عن ملاحظات لثقب إكليلي باستخدام أداة تصوير الأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUI) الموجودة على متن المركبة الفضائية “متتبع الشمس” التي أطلقتها وكالة الفضاء الأوروبية في عام 2020.
وقد حددوا مجموعة متنوعة من نفاثات البلازما صغيرة الحجم داخل الثقب الإكليلي والتي يبدو أنها مدعومة بتغيرات قصيرة المدى في المجال المغناطيسي للشمس.
وأظهرت الأبحاث السابقة أن هذه الثقوب المظلمة الموجودة في الشمس يتم الحفاظ عليها بواسطة مجالات مغناطيسية “مفتوحة”، حيث تمتد خطوط القوة المغناطيسية للنجم إلى الفضاء، بدلا من الالتفاف مرة أخرى على نفسه.
ونظرا لطاقاتها الحركية المنخفضة نسبيا، يشير العلماء إلى تيارات جسيمات البلازما القادمة من هذه المناطق باسم نفاثات picoflare.
ويقدرون أن تدفقات جسيمات البلازما المشحونة من نفاثات picoflare العديدة والمتكررة، والتي يتم توجيهها عبر الثقوب الإكليلية، يمكن أن توفر طاقة كبيرة للرياح الشمسية.
وكتب العلماء في الدراسة: “نقترح أن مثل هذه النفاثات التوهجية يمكن أن تنتج ما يكفي من البلازما ذات درجة الحرارة المرتفعة لدعم الرياح الشمسية، وأن الرياح تخرج من الثقوب الإكليلية كتدفق متقطع للغاية على نطاقات صغيرة”.
المصدر: إندنبدنت
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: الریاح الشمسیة یمکن أن
إقرأ أيضاً:
“العلماء”: الإمارات تشهد تطورات واعدة في دمج أنظمة تخزين الطاقة
أكد سعادة المهندس شريف العلماء، وكيل وزارة الطاقة والبنية التحتية لشؤون الطاقة والبترول، أن تطوير سعة تخزين الطاقة أمر أساسي لتحقيق الهدف الطموح المرتبط بمضاعفة إنتاج الطاقة المتجددة ثلاث مرات بحلول عام 2030، والذي يعد أحد أهداف “اتفاق الإمارات” التاريخي في “COP28”.
وقال خلال مشاركته في الاجتماع الوزاري حول مبادرات الطاقة لـ “مؤتمر الأطراف COP29″، الذي تستضيفه أذربيجان، أنه مع دمج المزيد من مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية التي تتسم بطبيعتها المتقلبة، يصبح وجود أنظمة تخزين قوية ضروريا للحفاظ على استقرار إمدادات الطاقة العالمي، مشيرا إلى أنه وفقًا للوكالة الدولية للطاقة “IEA” فإن تحقيق أهداف الطاقة المتجددة العالمية يتطلب زيادة كبيرة في سعة التخزين، مع توقعات باستثمارات تصل إلى 1.2 تريليون دولار بحلول عام 2030.
وأضاف أن مضاعفة سعة الطاقة المتجددة ثلاث مرات تتطلب إضافة حوالي 11 ألف جيجاوات من الطاقة المتجددة على المستوى العالمي بحلول عام 2030، ما يستدعي زيادة ضخمة في سعة التخزين من 30 جيجاوات حاليًا إلى نحو 620 جيجاوات، وهو ما يعكس حجم التوسع المطلوب.
وأشار إلى أن الإمارات تشهد تطورات واعدة في دمج أنظمة التخزين، مثل مجمع محمد بن راشد آل مكتوم للطاقة الشمسية في دبي، وهو أحد أكبر المجمعات الشمسية في العالم، الذي يتضمن حلول تخزين بالبطاريات تتيح استخدام الطاقة النظيفة حتى بعد غروب الشمس، وهو ما يتماشى مع توقعات الوكالة الدولية للطاقة بأن الأنظمة المتجددة الهجينة مثل الأنظمة الشمسية مع التخزين، ستشكل نحو 40% من المشاريع المتجددة الجديدة على مستوى العالم بحلول عام 2030، وأنه بدون تخزين كافٍ نواجه خطر هدر ما يصل إلى 30% من الطاقة المتجددة المنتجة بحلول عام 2030، بسبب القيود الحالية في البنية التحتية.
وأشار العلماء، إلى أن التخزين يلعب دورًا مهمًا في تقليل الانبعاثات الكربونية؛ إذ تشير تقديرات الوكالة الدولية للطاقة إلى أن إزالة الكربون من قطاع الطاقة العالمي بحلول عام 2030 يتطلب تقليل الانبعاثات بنسبة 60%، وأنه يمكن من خلال التخزين الفعال زيادة انتشار الطاقة المتجددة، ما يقلل الاعتماد على محطات الطاقة العاملة بالوقود الأحفوري؛ إذ يمكن أن تمنع كل جيجاوات ساعة من الطاقة المتجددة المخزنة حوالي 1500 طن متري من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ما يدعم الأهداف المناخية.
ولفت العلماء ضمن مشاركته في جلسة “تسريع نشر الهيدروجين النظيف بحلول عام 2030 لتحقيق أهداف منتصف القرن”، إلى أن الإمارات وضعت خططاً طموحة لتحقيق الأهداف المناخية بحلول عام 2050، من خلال تبنّي تقنيات الهيدروجين النظيف والاستثمار في الطاقة المتجددة، وأنها أول دولة في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا تتعهد بتحقيق الحياد المناخي بحلول 2050.
وأضاف أن لاستراتيجية الوطنية للهيدروجين 2050، ستجعل الإمارات لاعبًا رئيساً في اقتصاد الهيدروجين العالمي، من خلال الاستفادة من مواردها الطبيعية الوفيرة، بما في ذلك الغاز الطبيعي، وقدرات التقاط وتخزين الكربون “CCS”؛ إذ تهدف إلى إنتاج 1.4 مليون طن متري من الهيدروجين منخفض الكربون سنوياً بحلول عام 2031، على أن يرتفع الإنتاج إلى 15 مليون طن بحلول عام 2050، مؤكداً دور الإستراتيجية في إزالة الكربون من القطاعات الصعبة مثل الصناعات الثقيلة والنقل والطيران، بالإضافة إلى وضع الإمارات كمصدر رائد للهيدروجين إلى الأسواق الأوروبية والآسيوية.
وأوضح أن استراتيجية الإمارات للطاقة 2050، تستهدف خفض الانبعاثات للوصول للحياد المناخي في قطاع الكهرباء والمياه بحلول عام 2050، ورفع مساهمة الطاقة المتجددة إلى 3 أضعاف بحلول 2030، ورفع إجمالي القدرة المركبة للطاقة النظيفة إلى 19.8 جيجاوات بحلول عام 2030، إضافة إلى رفع مساهمة توليد الطاقة النظيفة بحلول 2030، إلى 32% لضمان البقاء على المسار الصحيح للحد من آثار تغيّر المناخ، ما ينتج عنه خفض كبير في الانبعاثات الكربونية، ويجعل الإمارات واحدة من أقل دول العالم من حيث الانبعاثات.
اتفاق أمني بين تركيا والسلطة الفلسطينية لتدريب قوات إنفاذ القانون