آیا سال 2012 پایان دنیا است؟

آیا سال 2012 پایان عمر زمین است ؟

          تا سال 2013 يكي از شديدترين توفان هاي خورشيدي در يك قرن اخير روي مي دهديكي از بزرگ ترين فجايعي كه بشر امكان رويارويي با آن را خواهد داشت از 18 ساعت پس از زماني شروع مي شود كه 10 ميليارد تن پلاسماي داغ از خورشيد متصاعد شود. اين رويدادي است كه پيش از اين نيز روي داده است. اما دانشمندان مطمئن هستند كه باز هم روي خواهد داد. هنگامي كه اين حجم عظيم از پلاسما كه بيشتر شبيه ابر بارداري از ذرات موسوم به CME به زمين مي رسد جريان هاي الكتريكي شبكه هاي برق سراسر زمين را دچار آشفتگي مي كنند، ترانسفورماتورها نابود مي شوند، برق سراسر جهان قطع مي شود و به دنبال آن سيستم حمل و نقل سراسر جهان متوقف مي شود.

      به اين ترتيب زندگي در سياره ما به حالت فلج در مي آيد. در عرض چند هفته حتي ژنراتورهاي اضطراري كه در نيروگاه هاي توليد برق هسته اي به كار گرفته شده اند از كار مي افتند و اين يعني يك فاجعه بزرگ، چون پمپ هاي الكتريكي كه آب را از مخازن مخصوص به حوضچه هاي خنك كننده منتقل مي كنند ديگر كار نمي كنند و به اين ترتيب احتمال نشت مواد راديواكتيو به بالاترين حد خود مي رسد. تنها كافي است تصور كنيد در سراسر آمريكا 30 تأسيسات اتمي در حد و اندازه چرنوبيل وجود دارد. دانشمندان هجوم حجم عظيمي از پلاسماي خورشيدي به زمين را فاجعه اي بزرگ مي دانند كه از كار افتادن تأسيسات اتمي تنها بخشي از تبعات آن به شمار مي آيد. حالا خبر نگران كننده اين است كه بنا به گفته بسياري از دانشمندان متخصص در زمينه تأثير اوضاع جوي و فضايي بر شبكه هاي برق، زمين در آستانه رويارويي با يكي از اين حملات قرار دارد. گرچه هجوم پلاسما به زمين مي تواند در هر زماني روي دهد اما تقريبا هر 11 سال يك بار يكي از شديدترين آنها روي مي دهد. به خاطر داشته باشيم كه جولاي 2013 پايان يكي از اين بازه هاي زماني 11 ساله است.

        قدرتمندترين هجوم ذرات پلاسماي خورشيدي به زمين كه از زمان پيدايش سياره ما در در يك چرخه خورشيدي روي داده است به زودي باز هم تكرار مي شود. دانشمندان پيش بيني مي كنند اوج نسخه بسيار شبيه به آن تا سال 2013 زمين را تحت تأثير قرار خواهد داد. در حادثه مشابه ي كه سال 1859 روي داد و از آن به حادثه كارينگتون ياد مي شود تخليه الكتريكي روي داده در سراسر آمريكا اپراتورهاي تلگراف را شوكه كرد و حتي در بسياري از موارد ماشين آلاتي كه براي ارسال و دريافت تلگراف به كار گرفته مي شدند نيز به آتش كشيده شدند. در يكي ديگر از اين موارد كه به سال 1921 مربوط مي شود شبكه هاي راديويي در سراسر سواحل شرق آمريكا و زيرساختارهاي تلگراف در بسياري از مناطق اروپايي به شدت آسيب ديدند. گروهي از دانشمندان كه اين مقوله را دنبال مي كنند در گزارشي كه سال 2008 به آكادمي ملي علوم آمريكا ارائه كردند چنين برآورد كردند كه توفان خورشيدي مشابه آنچه سال 1921 روي داد مي تواند با از كار افتادن 350 ترانسفورماتور در شبكه برق فعلي آمريكا منجر شود كه در نتيجه آن 130 ميليون نفر در سراسر اين كشور در خاموشي مطلق قرار خواهند گرفت. البته مي توان ترانسفورماتورهاي از كار افتاده را با دستگاه هاي جديد تعويض كرد اما اين كار وقتگيري است و حداقل 2 سال براي ساخت آنها زمان لازم است.

خطري كه نيروگاه هاي اتمي آمريكا و جهان را تهديد مي كند

زماني كه جريان برق مورد استفاده در نيروگاه هاي اتمي متوقف مي شود ژنراتورهاي ديزلي شروع به كار مي كنند. اين دستگاه ها آب را به حوضچه هاي خنك كننده سوخت اتمي منتقل مي كنند. اما استفاده از اين ژنراتورها براي اين منظور نهايتا تا 30 روز امكان پذير است. ذوب شدن ميله هاي حاوي سوخت اتمي فرآيندي است كه در چنين شرايطي آغاز مي شود و اين همان چيزي است كه در حادثه زمين لرزه و سونامي چند ماه پيش ژاپن ديده شد كه در پي آن آسيب هاي فراواني به نيروگاه اتمي فوكوشيما وارد آمد. دانشمندان از ذوب شدن ميله هاي حاوي سوخت در چنين حالتي مطمئن هستند؛ چون پيش از اين نيز نمونه هاي مشابه ی روي داده است. نشت مواد راديو اكتيو نگراني هاي زيادي به همراه دارد؛ چون در اين وضعيت قرمز سلامت انسان هايي كه تا شعاع ده ها كيلومتري نيروگاه هاي اتمي آسيب ديده قرار دارند بشدت در معرض خطر قرار مي گيرد. يك ماه پيش از حادثه نيروگاه اتمي فوكوشيما، گروهي از مهندسان در آمريكا كه در بنيادي موسوم به  Foundation for Resilient Societies عضويت دارند درخواستي روانه كميسيون مقررات هسته اي اين كشور كردند كه در آن پيشنهاداتي درخصوص بهبود و به روز رساني سيستم هاي امنيتي مربوط به مواقع اضطراري در نيروگاه هاي اتمي سراسر آمريكا ارائه شده بود. در اين درخواست عنوان شده است كه وقوع يك توفان سهمگين خورشيدي تبعاتي براي نيروگاه هاي اتمي آمريكا به همراه خواهد داشت كه فراتر از اثرات زمين لرزه 9 ريشتري ژاپن بر نيروگاه اتمي فوكوشيماست و در پي آن حدود دوسوم از نيروگاه هاي اتمي آمريكا براي يك تا دو سال بدون برق خواهند بود.

همانگونه كه بشر هنوز به توانايي هاي لازم جهت پيش بيني زمين لرزه دست نيافته است پيش بيني توفان هاي خورشيدي نيز هنوز به صورت قطعي امكان پذير نيست

البته جلوگيري از وارد آمدن چنين لطماتي به شبكه هاي برق و نيروگاه هاي اتمي كار چندان سخت و پيچيده اي نيست اما بسيار هزينه بر است. اگر دانشمندان پيش بيني زماني مناسبي از زمان آغاز اين توفان ها و رسيدن امواج آنها به زمين داشته باشند (حداقل تا چند ساعت قبل) شركت هاي اداره كننده شبكه هاي برق سراسر جهان مي توانند ترانسفورماتورهاي خود را خاموش كرده و پس از پايان توفان خورشيدي بار ديگر آنها را روشن كنند. اما در اينجا يك مسأله جدي وجود دارد. از كار انداختن موقتي شبكه هاي برق آن هم در چنين مقياس كلاني هزينه هاي ميليارد دلاري به همراه دارد، تازه اگر پيش بيني ها درباره زمان آغاز توفان با ضريب دقت بالايي صورت گرفته باشد.

اكتبر سال گذشته گروهي از دانشمندان ناسا از آغاز برنامه اي موسوم به سپر خورشيدي خبر دادند. اين برنامه براي نظارت بر فوران هاي خورشيدي و انجام پيش بيني هاي دقيق درخصوص زمان آغاز و رسيدن امواج آن به زمين در نظر گرفته شده است. اين يك گام جدي در راه مقابله با تبعات سنگين توفان هاي خورشيدي محسوب مي شود. مبناي اصلي كار در اين برنامه استفاده از ماهواره اي است كه در سال 1997 به فضا پرتاب شده است. محققاني كه در اين برنامه بي سابقه حضور دارند به خود مي بالند چون تنها گروهي در دنيا هستند كه با استفاده از ماهواره روي اين مقوله تخصصي كار مي كنند.

آب بندي كوچك براي رويارويي با سيلابي عظيم

كشورهايي نظير آمريكا كه انبوهي از نيروگاه هاي اتمي را در خود جاي داده اند بشدت نگران تبعات منفي توفان هاي خورشيدي هستند. ماهواره اي كه سال 1997 در قالب برنامه سپر خورشيدي به فضا پرتاب شد تنها براي 5 سال كار مفيد طراحي شده بود و اكنون با يك حساب ساده سرانگشتي مشخص مي شود كه نزديك به 12 سال از پايان عمر آن گذشته است و اين درحالي است كه سيستم پشتيبان ديگري براي آن در نظر گرفته نشده است. اين نگراني موجب شده تا وزارت امنيت داخلي آمريكا دست به كار شده و در زمينه استفاده از يك ترانسفورماتور جايگزين اضطراري سرمايه گذاري كند اما نكته مهم اين است كه اين پروژه تا چند سال آينده به سرانجام نمي رسد.

جان كاپنمن از چندي پيش خازن 100 هزار دلاري براي مقابله با توفان هاي خورشيدي ساخته است اما هنوز هيچ كس از كارايي آن و ساير تلاش هاي مشابه ی كه در اين زمينه صورت گرفته است مطمئن نيست. توماس پاپيك محققي است كه نقش اصلي را در تأليف گزارش ارائه شده به كميسيون مقررات هسته اي آمريكا داشته است. او مي گويد: توفان خورشيدي كه زمين در انتظار رويارويي با آن است شباهت كمي با توفان هايي دارد كه در صد سال گذشته روي داده اند. از اين رو مي توان گفت كارهايي كه براي محافظت از خود انجام داده ايم تنها شبيه ساخت آب بندي كوچك براي رويارويي با يك سيلاب عظيم است. او هشدار مي دهد كه ما بايد سيستم محافظتي بزرگي براي رويارويي با توفان خورشيدي صدساله طرحي كنيم.

در سپتامبر 1859 خورشيد يكي از قدرتمندترين توفان هاي خود را به نمايش گذاشت. شدت آن توفان تا به حدي بود كه بر فراز كوبا و هاوايي نمايش هاي خيره كننده اي از نورشمالگان برپا شده بود. گرچه بيش از 150 سال از آن رويداد مي گذرد اما همواره دانشمندان زيادي بوده اند كه يك پرسش اساسي را بارها و بارها مطرح كرده اند؛

چه اتفاقي روي خواهد داد اگر باز هم چنين توفان شديدي آغاز شود؟

صداي پاي خورشيد مي آيد!

توفان هاي خورشيدي همواره زمين را تحت تأثير قرار مي دهند اما تبعات آنها آنقدر چشمگير نيست كه نگراني هايي به همراه داشته باشد. در طول سال دانشمندان زيادي در گوشه و كنار جهان مشغول بررسي اين توفان ها هستند. پروفسور دانيل بيكر از دانشگاه كلورادو يكي از اين افراد است كه از وي به عنوان يكي از كارشناسان برجسته اوضاع جوي و فضايي در دنيا ياد مي شود. او مي گويد طي 4 سال گذشته شراره هاي قدرتمند خورشيد به شكل گيري توفاني منجر شده است كه برخي از ارتباطات زميني را مختل كرده است. مشاهدات ثبت شده نشان مي دهند كه در 15 فوريه شراره هاي قدرتمند خورشيد آنچنان غرشي داشته اند كه ميليون ها تن ذرات باردار روانه زمين كرده اند. اين هجوم پلاسمايي توفان زمين مغناطيسي نيز به همراه داشته است كه در نتيجه آن ميدان مغناطيسي زمين نيز تحت تأثير قرار گرفته است.

در صورتي كه توفان خورشيدي قدرتمندي روي دهد تنها نيروگاه هاي اتمي سراسر جهان نيستند كه مورد آسيب هاي جدي قرار مي گيرند بلكه مجموعه وسيعي از سيستم ها و فناوري هاي كاربردي كه نبود آنها لطمات جبران ناپذيري به زندگي انسان ها مي زنند نيز تحت تأثير قرار مي گيرند. از سيستم هاي ارتباطاتي ماهواره اي گرفته تا بسياري از فناوري هاي مرتبط با امور امنيتي و حتي سيستم هاي مسيريابي هوايي همگي تحت تأثير قرار مي گيرند. خدمه سيستم هاي پروازي و البته فضانوردان نيز از جمله انسان هايي هستند كه بيشترين آسيب ها را بابت فوران هاي خورشيدي و توفان هاي ناشي از آنها متحمل مي شوند. بيكر با اطمينان مي گويد: خورشيد كم كم بيدار مي شود. بديهي است طي يك قرن گذشته خورشيد يكي از آرام ترين دوران هاي خود را سپري كرده است. اما اكنون به نظر مي رسد كه زمان غرش كم سابقه آن فرا رسيده باشد.

منشأ شكل گيري توفان هاي خورشيدي

توفان هاي خورشيدي در دل خورشيد شكل مي گيرند اما چگونه؟ تمام درك دانشمندان در اين باره به اين حقيقت علمي ختم مي شود و آن اين كه كه ميدان هاي مغناطيسي خورشيد و خطوط ميداني آن علت اصلي شكل گيري اين توفان ها هستند. با اين حال اين هنوز يك درك بسيار ابتدايي است. ما هنوز شواهد روشني در اختيار نداريم كه نشان دهند چه شكلي از خطوط ميدان مغناطيسي خورشيد ممكن است در آستانه شكل گيري يك فوران عظيم خورشيدي ايجاد شود؟

   البته حداقل مي دانيم كه در خورشيد حلقه هاي متصل به سطحي وجود دارند كه به طور طبيعي شدت فوران هاي خورشيدي را كم مي كند. اما بر اساس فرآيندي كه از آن به طناب مغناطيسي ياد مي شود توفان هاي خورشيدي شكل مي گيرند. در حقيقت اين طناب را مي توان عامل اصلي اين پديده انرژيكي ناميد. تا مدت ها هيچ كس از وجود اين عامل اطلاعي نداشت اما اكنون و به لطف مشاهدات دقيق دانشمندان درك ما از اين عامل افزايش يافته است. دانشمندان نظريه اي را در اين زمينه مطرح كرده اند كه بر اساس آن پديده طناب مغناطيسي شامل خطوط ميدان مغناطيسي مي شود كه به دور يك محور مركزي پيچيده شده و جريان الكتريكي توليد مي كنند. در ادامه اين جريان قوي اين قابليت را دارد تا نيروي الكترومغناطيسي بسيار قدرتمندي توليد كند كه با وجود آن خطوط ميدان مغناطيسي خورشيد قدرتمند شده و طناب مغناطيسي را با سرعت هايي كه شايد فعلا براي ما قابل درك نباشد به سمت بيرون هدايت مي كند.

در حال حاضر بشر بيشتر به دنبال دستيابي به فناوري هاي لازم جهت پيش بيني دقيق زمان آغاز توفان هاي شديد خورشيدي و رسيدن امواج پلاسمايي آن به زمين است. درك فرآيند فوران هاي خورشيدي مي تواند به دانشمندان در دستيابي به فناوري هاي مورد نظر كمك زيادي كند.

ماهواره ها فعلا از اولويت هاي اصلي دانشمندان در اين مسير دشوار به شمار مي آيند. به تازگي اين امكان منحصر به فرد فراهم شده است كه با استفاده از سيستم هاي ماهواره اي، بسياري از شبكه ها و سيستم هاي آسيب پذير در برابر توفان هاي خورشيدي در آستانه رسيدن امواج مخرب آنها به زمين از كار بيفتند و بلافاصله پس از پايان آنها بار ديگر كار خود را از سر بگيرند. همان گونه كه بشر هنوز به توانايي هاي لازم جهت پيش بيني زمين لرزه دست نيافته است، پيش بيني توفان هاي خورشيدي نيز هنوز به طور قطع امكانپذير نيست. اما آنچه در دو دهه گذشته در زمينه شناخت فوران هاي خورشيدي روي داده است نويدبخش روزهايي اميدواركننده است؛ دوراني كه آسيب ديدگي زيرساختارهاي ارتباطاتي، صنايع گوناگون و البته نيروگاه هاي اتمي ناشي از توفان هاي خورشيدي به حداقل مي رسد.