نجوم وفضا

خورشید ما اخیرا خیلی فعال بوده. اما در واقع یکی از ضعیف‌ترین بیشینه‌های خورشیدی اخیر را تجربه می‌کند. خورشیدشناسان معتقدند که ستاره ما در حال ورود به خواب زمستانی طولانی است و اثرات جدی روی فعالیت های فضایی خواهد داشت.

با توجه به این‌که خورشید وارد چرخه 11 ساله جدیدی شده، ستاره ما اخیرا خیلی فعال بوده و به همین دلیل طی چند ماه گذشته، مجموعه‌ای از انفجارهای خورشیدی و فوران‌های عظیم تاج خورشید روی داده است. اما در واقع، این یکی از ضعیف‌ترین بیشینه‌های فعالیت‌های خورشیدی در طی چند قرن اخیر است. به همین دلیل خورشیدشناسان عقیده دارند که ستاره منظومه شمسی در حال ورود به یک خواب زمستانی طولانی (از قرن هفدهم تاکنون) است. این پدیده می‌تواند اثرات جدی روی تغییرات آب‌وهوایی، هم بر روی زمین و هم در آسمان‌ها داشته باشد.

به گزارش پاپ‌ساینس یک خورشید سرد ممکن است ذرات کمتری را به درون فضا پرتاب کند، که به این معنی است که سپر محافظ خورشیدی در اطراف منظومه شمسی قدرت کمتری خواهد داشت. پرتوهای کیهانی کهکشانی راحت‌تر می‌توانند وارد منظومه شمسی شوند و در نتیجه می‌توانند فضانوردان و مسافران هواپیماها را در معرض خطر تشعشع شدیدتری قرار دهند. تحت این شرایط آب‌وهوایی فضایی، ارسال یک سفینه سرنشین‌دار یا ماموریت سرنشین‌دار مریخ، اگر غیرممکن نباشد، می‌تواند خیلی خطرناک‌تر باشد.

با توجه به نقش خورشید در محافظت زمین در مقابل هجوم ذرات کهکشانی، چنین چیزی منطقی است. ذرات باردار خورشیدی تمام منظومه شمسی را در غلاف محافظی فرو می‌برد که با نام هلیوسفر شناخته می‌شود. دانشمندان عقیده دارند که حباب‌های مجازی ذرات باردار، سپری را در مرز بین کره تحت نفوذ خورشید و فضای میان‌ستاره‌ای ایجاد می‌کند و پرتوهای کیهانی کار سختی را برای عبور از میان آنها دارند. اما زمانی‌که خورشید فعالیت کمتری دارد، این حفاظ که غلاف خورشیدی (Heliosheath) نامیده می‌شود، ضعیف‌تر است.

برای آزمایش اینکه آیا این اتفاق واقعا رخ می‌دهد، باید نفوذ پرتوهای کیهانی کهکشانی را در طول قرن‌ها مطالعه کرد. مایکل لاک‌وود و همکارانش از دانشکاه ردینگ انگلستان، نمونه‌های یخی قطب‌های شمال و جنوب را که اطلاعات 9300 سال اخیر را در خود حفظ کرده‌اند، مورد مطالعه قرار داده‌اند.

پرتوهای کیهانی کهکشانی و ذرات پرانرژی خورشیدی تمایل دارند که از طریق قطب‌ها به سمت زمین تونل بزنند. لاک‌وود و همکارانش به دنبال مشخصات شیمیایی متفاوتی بودند که به صورت نماینده پرتوهای کیهانی کهکشانی و ذرات پرانرژی خورشیدی عمل می‌کنند. آنها دریافتند که در زمان‌های فعالیت اندک خورشید، پرتوهای کیهانی کهکشانی بیشتری به زمین رسیده‌اند و ردپای کمتری از ذرات پرانرژی خورشیدی وجود دارد. این موضوع به ویژه در خصوص دوره‌های گذار صحت دارد، مانند دوره‌ای که ما اکنون در آن به سر می‌بریم. همچنین درست زمانی‌که خورشید اجازه می‌دهد ذرات بیشتری از میان حفاظ آن عبور کنند، مواد مضری را از خود به بیرون پرتاب می‌کند.

فیزیک‌دانان خورشیدی می‌گویند که این موضوع می‌تواند فضانوردان را در معرض سطوح ناامن تشعشع قرار دهد، خصوصا فضانوردانی را که از سپر حفاظتی میدان مغناطیسی زمین خارج می‌شوند. لاک‌وود اعتقاد دارد که در طی این خواب زمستانی خورشیدی، میزان تشعشع می‌تواند تا دو برابر افزایش یابد و این خواب زمستانی می‌تواند بین 40 تا 200 سال طول بکشد، بنابراین ماموریت مریخ ممکن است حتی از آنچه که ما به آن امید داریم، دور از دسترس‌تر باشد.

شاید طراحی‌های جدید بتوانند فضانوردان را از تشعشع محافظت کنند. شاید مخازن سرشار از مایع روی عرشه ناتیلوس، بتوانند به عنوان یک راه‌حل مورد استفاده قرار گیرد.