إيلون ماسك يخسر 50 مليون دولار في "عاصفة مغناطيسية".. القصة الكاملة

في 4 فبراير 2022، أطلقت شركة "سبيس إكس" الأمريكية، 49 قمرا صناعيا كجزء من مشروع "ستارلينك" للإنترنت الخاص، واحترق معظمها في الغلاف الجوي بعد أيام، وكان سبب هذا الفشل، الذي تكلف 50 مليون دولار أمريكي، عاصفة مغناطيسية أرضية بسبب الشمس.

وتحدث العواصف الجيومغناطيسية عندما يضرب طقس الفضاء الأرض ويتفاعل معها، ويحدث طقس الفضاء بسبب التقلبات داخل الشمس التي تفجر الإلكترونات والبروتونات والجسيمات الأخرى في الفضاء.

وعندما يصل طقس الفضاء إلى الأرض، فإنه يتسبب في العديد من العمليات المعقدة التي يمكن أن تسبب الكثير من المتاعب لأي شيء في المدار، ويعمل المهندسون على فهم هذه المخاطر بشكل أفضل لتهيئة الأقمار الصناعية ضدها.

ويشرح المهندس بيوش ميهتا، في مقال نشره بموقع "ذا كونفرسيشن"، آلية حدوث مثل هذه العواصف المغناطيسية، وكيفية الوقالية منها، قائلا إن الشمس تطلق دائمًا كمية ثابتة من الجسيمات المشحونة في الفضاء، وهذا ما يسمى بالرياح الشمسية، وتحمل الرياح الشمسية أيضًا المجال المغناطيسي الشمسي.

وفي بعض الأحيان، تقذف التقلبات الموضعية في الشمس رشقات نارية قوية بشكل غير عادي من الجسيمات في اتجاه معين، وإذا وقعت الأرض في مسار الرياح الشمسية الناتجة عن أحد هذه الأحداث وتعرضت للضرب، فستحصل على عاصفة مغناطيسية أرضية.

والسببان الأكثر شيوعًا للعواصف المغناطيسية الأرضية هما القذف الكتلي الإكليلي، أي انفجارات البلازما من سطح الشمس، والرياح الشمسية التي تهرب من خلال الثقوب الإكليلية، وهي بقع منخفضة الكثافة في الغلاف الجوي الخارجي للشمس.

وتعد السرعة التي تصل بها البلازما المقذوفة أو الرياح الشمسية إلى الأرض عاملاً مهمًا، فكلما زادت السرعة، زادت قوة العاصفة المغناطيسية الأرضية.

وفي المعتاد، تنتقل الرياح الشمسية بسرعة 900 ألف ميل في الساعة (1.4 مليون كيلومتر في الساعة)، لكن الأحداث الشمسية القوية يمكن أن تطلق رياحا أسرع بخمس مرات.

وكانت أقوى عاصفة مغناطيسية أرضية مسجلة ناتجة عن طرد كتلة إكليلية في سبتمبر 1859، عندما ضربت كتلة الجسيمات الأرض، وتسببت في اندفاعات كهربائية في خطوط التلغراف صدمت المشغلين، وفي بعض الحالات القصوى أشعلت النار في أجهزة التلغراف. وتشير الأبحاث إلى أنه إذا ضربت عاصفة مغناطيسية الأرض بهذا الحجم اليوم، ستتسبب في أضرار تقدر بحوالي 2 تريليون دولار.

درع مغناطيسي

والانبعاثات من الشمس، بما في ذلك الرياح الشمسية، ستكون خطيرة بشكل لا يصدق على أي شكل من أشكال الحياة تتعرض لها مباشرة، وسيكون حسن الحظ أن يقوم المجال المغناطيسي للأرض بالكثير لحماية البشرية.

وأول شيء تضربه الرياح الشمسية مع اقترابها من الأرض هو الغلاف المغناطيسي، وتمتلئ هذه المنطقة المحيطة بالغلاف الجوي للأرض بالبلازما المصنوعة من الإلكترونات والأيونات، ويهيمن عليها المجال المغناطيسي القوي للكوكب، وعندما تضرب الرياح الشمسية الغلاف المغناطيسي، فإنها تنقل الكتلة والطاقة والزخم إلى هذه الطبقة.

ويمكن للغلاف المغناطيسي أن يمتص معظم الطاقة من المستوى اليومي للرياح الشمسية، ولكن أثناء العواصف القوية، يمكن أن تتعرض للحمل الزائد وتنقل الطاقة الزائدة إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض بالقرب من القطبين، وهذا إعادة توجيه الطاقة إلى القطبين هو ما ينتج عنه أحداث شفق قطبي رائعة، ولكنه يتسبب أيضًا في حدوث تغييرات في الغلاف الجوي العلوي يمكن أن تضر بالأصول الفضائية.

وهناك عدة طرق مختلفة تهدد بها العواصف المغناطيسية الأرضية الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض والتي تخدم الناس على الأرض يوميًا.

فعندما يمتص الغلاف الجوي الطاقة من العواصف المغناطيسية، فإنه يسخن ويتوسع لأعلى، ويزيد هذا التمدد بشكل كبير من كثافة الغلاف الحراري، وهو طبقة الغلاف الجوي التي تمتد من حوالي 50 ميلاً (80 كيلومترًا) إلى ما يقرب من 600 ميل (1000 كيلومتر) فوق سطح الأرض، تعني الكثافة الأعلى مزيدًا من السحب، مما قد يمثل مشكلة للأقمار الصناعية.

وهذا الموقف هو بالضبط الذي حدث لأقمار سبيس إكس ما أدى إلى زوالها في فبراير، وتم إسقاط هذه الأقمار بواسطة صواريخ "فالكون 9" في مدار منخفض الارتفاع، عادة في مكان ما بين 60 و 120 ميلاً (100 و 200 كيلومتر) فوق سطح الأرض، ثم تستخدم الأقمار الصناعية محركات على متنها للتغلب ببطء على قوة السحب ورفع نفسها إلى الارتفاع النهائي الذي يبلغ حوالي 350 ميلاً (550 كم).

وواجهت الدفعة الأخيرة من الأقمار عاصفة مغناطيسية أرضية بينما كانت لا تزال في مدار أرضي منخفض للغاية، ولم تستطع محركاتهم التغلب على السحب المتزايدة بشكل كبير، وبدأت الأقمار الصناعية تتساقط ببطء نحو الأرض ثم تحترق في النهاية في الغلاف الجوي.

تقليل المخاطر

ويمكن التقليل من بعض المخاطر عن طريق حماية الإلكترونيات من الإشعاع أو تطوير مواد أكثر مقاومة للإشعاع، ولكن لا يوجد قدر كبير من الحماية يمكن القيام به في مواجهة عاصفة مغناطيسية أرضية قوية.

والقدرة على التنبؤ الدقيق بالعواصف ستجعل من الممكن حماية الأقمار الصناعية وغيرها من الأصول بشكل استباقي إلى حد معين عن طريق إغلاق الإلكترونيات الحساسة أو إعادة توجيه الأقمار الصناعية لتكون محمية بشكل أفضل، ولكن في حين أن نمذجة العواصف المغناطيسية الأرضية والتنبؤ بها قد تحسنت بشكل ملحوظ خلال السنوات القليلة الماضية، فإن التوقعات غالبًا ما تكون خاطئة، وقد حذرت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي من أنه بعد طرد جماعي إكليلي، من المحتمل أن تحدث عاصفة مغنطيسية أرضية في اليوم السابق أو في اليوم الذي تم فيه إطلاق أقمار "سبيس إكس" في فبراير، ومضت المهمة قدما على أي حال.

والشمس مثل الطفل الذي غالبًا ما يصيبه نوبات غضب، وهذا السلوك المتغير باستمرار يجعل الأمور صعبة.