تعد العواصف الرعدية من أكثر الأحداث إثارة ووحشية ودرامية التي يقدمها عالمنا – ولكن تأثيراتها لا تستهدف سطح الأرض فقط.

وفقاً لبحث جديد، يمكن للعواصف الرعدية أن تمزق الإلكترونات “القاتلة” عالية الطاقة من الحزام الإشعاعي للكوكب وترسلها إلى الطيران في جميع الاتجاهات. وهذا رابط جديد بين طقس الأرض و”الطقس” في الفضاء من حولنا، وسيساعد على حماية معداتنا الفضائية والبشر الذين نرسلهم إلى المدار بشكل أفضل.

“هذه الجسيمات مرعبة أو ما يسميه البعض “الإلكترونات القاتلة”.” يقول مهندس الطيران ماكس فينلاند جامعة كولورادو، بولدر. “إنها تخترق المعادن في الأقمار الصناعية وتهاجم لوحات الدوائر ويمكن أن تكون مسرطنة إذا أصابت شخصًا في الفضاء.”

ال أحزمة فان ألين الإشعاعية إن ما يحيط بكوكبنا مثل كعكة الدونات العملاقة هو نتاج المجال المغناطيسي للأرض، الذي يلتقط الجسيمات المشحونة من الرياح التي تهب باستمرار من الشمس. يمتد الحزام الداخلي من 640 إلى 9600 كيلومتر (400 إلى 6000 ميل) ارتفاعًا، ويبلغ طول الحزام الخارجي حوالي 13500 إلى 58000 كيلومترًا.

هذا الفخ مفيد لكوكبنا؛ إنه يحمينا من تأثير الرياح الشمسية والجسيمات المشحونة التي قد نتعرض لها. لكن الجسيمات يمكنها، وتفعل، للهروب. ما يسمى الإلكترونات “القاتلة”. فهي نشطة بما يكفي للتحرك بالقرب من سرعة الضوء أو السرعة النسبية.

نظرًا لأن لديهم الكثير من الطاقة، لا يمكن للدروع إبعادهم؛ يمكنهم (ولديهم) اختراق الأقمار الصناعية معظمهم في مدار أرضي منخفض)، تحمل خطر إتلاف المعدات الكهربائية ويتم تقصير عمر التكنولوجيا. الإلكترونات القاتلة غير المنضبطة ليست مفيدة لصحة الإنسان، مما يعرض رواد الفضاء للخطر مستويات خطيرة من الإشعاع الكوني.

إنه أمر مهم نحن نستخدم الإلكترونات عالية السرعة لعلاج السرطانأيضاً. بشكل عام، على الرغم من ذلك، فإن هذه الجسيمات الرشيقة لا توفر وقتًا مناسبًا لأي شيء متعلق بالإنسان في طريقها.

هناك عمليات يمكنها تسريع الإلكترونات من مستويات الطاقة الهادئة الأعلى، بما في ذلك العواصف الشمسية الناتجة عن التوهجات والانبعاثات الكتلية الإكليلية التي تحدث غالبًا في ذروة دورة النشاط الشمسي.

اكتشف الباحثون العلاقة مع البرق من خلال تحليل بيانات الأقمار الصناعية التي يبدو أنها تظهر مجموعات من الإلكترونات عالية الطاقة تتحرك عبر حزام الإشعاع الداخلي. هذه مفاجأة: يعتبر حزام الإشعاع الداخلي تقليديًا ثابتًا ومملًا للغاية.

ولكن عندما فحص فنلندا سجلات الأرشيف عن كثب، اكتشف 45 موجة من الإلكترونات عالية الطاقة بين عامي 1996 و2006. ويمكن ربط بعض هذه الصواعق بضربات البرق في الغلاف الجوي للأرض، والتي تحدث خلال ثانية من ضربة البرق.

ومن المعروف أنه يولد موجات كهرومغناطيسية تسمى البرق موجات صفيريحدث في نطاق الراديو منخفض التردد من الطيف. دراسة سابقة موجات ويسلر التي تمتد عبر البلازما غير المستقرة للحزام الإشعاعي تربط الإلكترونات معًا، مما يتسبب في نقل الإلكترونات منخفضة الطاقة الطاقة إلى الإلكترونات عالية الطاقة في تفاعل متسلسل يمكن أن ينتج في النهاية إلكترونات قاتلة نسبية.

إطار الحدود = “0” إذن = “مقياس التسارع؛ التشغيل التلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة صورة؛ مشاركة الويب” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>

ويعتقد الباحثون أن ملاحظاتهم تعكس آلية مماثلة، حيث تخلق موجات الصفير زيادات في الإلكترونات القاتلة التي ترتد بين القطبين.

ومن غير الواضح عدد مرات حدوث ذلك وما هي الشروط المحددة المطلوبة لتحفيزه. ويلعب النشاط الشمسي دورًا، وتشير الأبحاث السابقة إلى أن كثافة البلازما ونشاط الموجة هما عاملان رئيسيان في تكوين الإلكترونات النسبية. سيتم بذل المزيد من العمل لمعرفة العوامل المختلفة التي تلعب دوراً في الإلكترونات القاتلة الناجمة عن البرق.

سوف تساعد الملاحظات والتحليلات المستقبلية على فهم طبيعة التفاعلات بين الموجات والجسيمات بشكل أفضل.

وفي الوقت نفسه، تشير النتائج إلى أن رواد الفضاء قد يفضلون البقاء في منازلهم عندما يكون الجو عاصفًا في الخارج. أنت لا تريد أن تقع في فخ الإلكترونات.

نشرت في الأطروحة التواصل الطبيعي.