كشفت دراسة لجامعة ساوثهامبتون عن دليل جديد قد يفسّر ما يحفّز فترات النشاط الشديد والملون في عروض الشفقين الشمالي والجنوبي. فهذه الفترات تُعرف بـ"العاصفة المغناطيسية الفرعية"، وتسبقها عادةً ظاهرة "الخرز الشفقي" التي تبدو كسلسلة نقاط مضيئة تتطور لاحقاً إلى عاصفة.
ووفق النتائج المنشورة في مجلة "Nature Communications"، رصد الباحثون صلة بين "خرز الشفق" وشدة موجات راديو منخفضة التردد فوق الشفق ضمن الغلاف المغناطيسي للأرض، أي المنطقة الواسعة المحكومة بالمجال المغناطيسي لكوكبنا.
وأوضح الفيزيائي دانيال وايتير من الجامعة أن الشفق ينتج عن اصطدام جسيمات مشحونة قادمة من الفضاء بذرات وجزيئات الغلاف الجوي، وأن "الرياح الشمسية" هي مصدر الطاقة الأساسية لهذه الظاهرة. أما العواصف المغناطيسية الفرعية فتحدث حين تتراكم طاقة مغناطيسية داخل الغلاف المغناطيسي ثم تُطلق فجأة أثناء تفاعلها مع تدفق الرياح الشمسية، فيما يبقى سؤال "ما الذي يطلقها تحديداً" غير محسوم بالكامل.
واعتمد الفريق الدولي، بقيادة علماء من ساوثهامبتون، على بيانات من مراصد أرضية وأقمار تصوير وهوائيات لاسلكية على مركبات فضائية، بينها "بولار" و"أراسي" التابعتان لناسا، إلى جانب كاميرات في لابلاند يديرها المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية. وتركز التحليل على "الإشعاع الكيلومتري الشفقي" (AKR)، وهو انبعاث راديو طبيعي ينشأ في الفضاء القريب من الأرض فوق مناطق الشفق.
ووجد الباحثون أنه قبل العاصفة تظهر "إشارة مميزة" في نشاط AKR بالتزامن تقريباً مع ظهور الخرز الشفقي، ثم تقوى الموجة الراديوية فجأة مع انطلاق العاصفة المغناطيسية الفرعية. ويعدّ التحقيق في هذه الإشارة خطوة أولى تقدم مؤشرات مهمة على ما يجري في المراحل التي تسبق العاصفة وأثناء بدايتها، مع بصمات تُرى في الشفق المرئي وتُلتقط في الانبعاثات الراديوية غير المرئية.
وقال الباحث سيوان وو، المؤلف
الرئيسي للدراسة، إن البنى الدقيقة ذات التردد المتغير التي لوحظت في AKR تُعد دليلاً مباشراً على تشكّل بنى جهد كهربائي صغيرة النطاق على طول خطوط المجال المغناطيسي المرتبطة بخرزات الشفق، مشيراً إلى اتساق دوريتها وسرعة انتشارها عبر مجموعات بيانات متعددة.
ويرجّح العلماء أن الآلية التي تكشف عنها النتائج قد تكون "عالمية"، لا تقتصر على شفق الأرض، بل قد تظهر أيضاً في الأغلفة المغناطيسية لبعض كواكب النظام الشمسي مثل زحل والمشتري،
على أمل أن تفتح هذه المؤشرات طريقاً لفهم كامل لما يشعل العواصف المغناطيسية الشفقية. (technology.org)