كشفت تنبؤات جديدة أن الحد الأقصى التالى فى دورات نشاط الشمس قد يكون الأقوى على الإطلاق حتى الآن، وهذا يتناقض بشكل مباشر مع توقعات الطقس الشمسى الرسمية من وكالة ناسا وNOAA، ولكن إذا ثبت ذلك، فقد يؤكد نظرية حول دورات النشاط الشمسى عمل العلماء عليها لسنوات.
وقال عالم الفيزياء الشمسية سكوت ماكينتوش، من المركز القومى لأبحاث الغلاف الجوى فى الولايات المتحدة، «كافح العلماء للتنبؤ بطول وقوة دورات البقع الشمسية، لأننا نفتقر إلى فهم أساسى للآلية التى تقود الدورة، وإذا ثبتت صحة توقعاتنا، سيكون لدينا دليل على أن إطار عملنا لفهم الآلة المغناطيسية الداخلية للشمس يسير على الطريق الصحيح».
وتعد مستويات نشاط الشمس متغيرة تماما، ودورات نشاطها مرتبطة بمجالها المغناطيسى، وكل 11 عاما، تتبادل أقطاب الشمس المواقع؛ الجنوب يصبح شمالا والشمال يصبح جنوبا، وليس من الواضح ما الذى يدفع هذه الدورات لذلك، لكننا نعلم أن الأقطاب تتغير عندما يكون المجال المغناطيسى فى أضعف حالاته.
ونظرا لأن المجال المغناطيسى للشمس يتحكم فى نشاطها – البقع الشمسية (مناطق مؤقتة من المجالات المغناطيسية القوية)، والتوهجات الشمسية، والانبعاثات الكتلية الإكليلية (التى تنتجها خطوط المجال المغناطيسى التى تلتقط وتعيد الاتصال) – تتجلى هذه المرحلة من الدورة على أنها فترة نشاط ضئيل للغاية، يطلق عليه الحد الأدنى للطاقة الشمسية.
وبمجرد تبديل القطبين، يقوى المجال المغناطيسى، ويرتفع النشاط الشمسى إلى الحد الأقصى للطاقة الشمسية قبل أن ينحسر للمجال القطبى التالى.
وبشكل عام، يجرى تتبع الحدود الدنيا للطاقة الشمسية من خلال مراقبة النشاط الشمسى بعناية. ووفقا لهذا المقياس، حدث الحد الأدنى من الطاقة الشمسية فى ديسمبر 2019. ونحن الآن فى الدورة الشمسية الخامسة والعشرين منذ بدء حفظ السجلات، متجهين إلى الحد الأقصى للطاقة الشمسية.
ومن المتوقع أن يكون هذا الحد الأقصى للهدوء، حيث تبلغ ذروة البقع الشمسية زهاء 115 بقعة شمسية فى يوليو 2025، وفقا لوكالة ناسا وNOAA. وهذا يشبه إلى حد كبير الدورة الشمسية 24، التى كانت ذروة البقع الشمسية فيها 114.
وفى عام 2014، نشر ماكنتوش وزملاؤه ورقة بحثية تصف ملاحظاتهم عن الشمس فى دورة مدتها 22 عاما.
ولطالما اعتبرت هذه الدورة الشمسية كاملة، عندما تعود الأقطاب إلى مواقعها الأولية، لكن ماكنتوش لاحظ شيئا مثيرا للاهتمام. على مدار نحو 20 عاما أو نحو ذلك، يبدو أن وميض الضوء فوق البنفسجى الشديد يسمى النقاط المضيئة الإكليلية، يتحرك من القطبين نحو خط الاستواء، ويلتقى فى المنتصف.
ويبدو أن حركة هذه النقاط المضيئة عبر خطوط العرض الوسطى، تتزامن مع نشاط البقع الشمسية.
ويعتقد ماكنتوش أن هذه النقاط المضيئة مرتبطة بنطاقات من المجالات المغناطيسية تلتف حول الشمس، وتنتشر من القطبين إلى خط الاستواء كل 11 عاما أو نحو ذلك.
ولأن لديها قطبية معاكسة، عندا تجتمع فى الوسط، فإنها تلغى بعضها البعض – فيما يسميه الباحثون «فاصل». وتشير أحداث النهاية هذه إلى نهاية الدورة المغناطيسية الشمسية، وبداية الدورة التالية.
ولكنهم لا يأخذون دائما القدر نفسه من الوقت بالضبط. وفى بعض الأحيان تتباطأ هذه النطاقات عند وصولها إلى خطوط العرض الوسطى، ما يعنى أن طول الفترة الزمنية بين أحداث النهاية يختلف. ولاحظ الفريق أن هناك علاقة بين طول الفترة الزمنية بين النهايات، وشدة الحد الأقصى للشمس التالى.
وقال عالم الفلك بوب ليمون، من جامعة ميريلاند مقاطعة بالتيمور: «عندما ننظر إلى الوراء على سجل الرصد الممتد 270 عاما لأحداث فاصلة، نرى أنه كلما طال الوقت بين النهايات، كانت الدورة التالية أضعف، والعكس صحيح».
وتعد الدورة الشمسية 4، أطول دورة مسجلة بناء على الوقت بين النهايات، والتى استمرت أكثر من 15 عاما، تبعها الحد الأدنى الشهير لدالتون – ذروة 82 بقعة شمسية فقط فى الدورة الشمسية 5، والتى استمرت ما يقرب من 14 عاما، و81 بقعة شمسية فى الدورة الشمسية 6.
ولكن الدورات الشمسية الأقصر – تلك التى تقل عن 11 عاما – يتبعها الحد الأقصى مع قمم أعلى بكثير من 200 بقعة شمسية.
وكانت الدورة الشمسية 23، وفقا لمقياس فريق ماكنتوش، طويلة جدا. واستمرت ما يقرب من 13 عاما. وكانت الدورة الشمسية 24 أكثر هدوءا من الدورات التى سبقتها، ولكنها قصيرة جدا، حيث استمرت 10 سنوات.
وأعرب ماكنتوش وفريقه عن ثقتهم بتفسيرهم لنشاط الشمس. وإذا كانوا على حق، فسيمنحنا ذلك مجموعة أدوات جديدة تماما لفهم كيفية عمل الشمس.
