اكتشف علماء ناسا NASA شيئًا في غاية الغرابة والتعقيد في طبقة الغلاف الأيوني Ionosphere من الغلاف الجوي للأرض، الذي يقع على ارتفاع حوالي 48-965 كيلومترًا فوق رؤوسنا، يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف على تحسين التنبؤات التي تتعلق بالطقس الفضائي والاتصالات الراديوية.
رُصِدتْ هذه الأشكال مسبقًا عدة مرات، ولكن قدّم لنا جهاز التصوير Global-scale Observations of the Limb and Disk (GOLD) أفضل رؤية لها حتى الآن، فقد كشفت الصور الملتقطة عن أشكال غريبة تشبه حرفي X و C تظهر في أوقات غير متوقعة وفي أماكن مفاجئة.
يصبح الغلاف الأيوني مشحونًا كهربائيًا في أثناء النهار عندما تضربه أشعة الشمس، هذا ما يُولِّد نطاقات بلازمية من الجزيئات المشحونة التي تتأثر بدورها بالمجال المغناطيسي للأرض، فتتشكل قمم وفقاعات بلازمية تكوّن الأشكال التي لوحظت الآن.
أظهرت الدراسات السابقة أن تشكل القمم بشكل حرف X عادةً ما يحدث بعد العواصف الشمسية والانفجارات البركانية الهائلة، ولكن أظهرت بيانات الدراسات الحديثة أنه يمكن لهذه القمم التشكل في الأوقات الهادئة أيضًا (Quiet Times)، ما يشير إلى وجود عوامل أخرى أكثر محلية تؤثر في حدوث هذه الظاهرة.
تقترح نماذج الحاسوب أنه يمكن للظروف الجوية في الطبقات الدنيا من الغلاف الجوي أن تؤثر في سحب البلازما نحو الأسفل.
يشير عالم الفيزياء فازلول لاسكار Fazlul Laskar المتخصص بطبقة الغلاف الأيوني من جامعة كولورادو Colorado: «إن التقارير السابقة والملاحظات على اندماج البلازما وظهورها بشكل حرف X كانت تُلاحظ فقط في أثناء فترة الاضطرابات الجيومغناطيسية للأرض».
لذا فإنه من غير المتوقع حدوث ظاهرة الاندماج والتشكل خلال الظروف الهادئة للأرض.
احتار العلماء بشكل كبير بعد رصدهم لظهور فقاعات في البلازما على شكل حرف C باتجاهه الأصلي وحرف C باتجاهه المعكوس، يُعتقد أن هذه الأشكال قد تكونت بفعل الرياح على الأرض، تمامًا مثل انحناء الأشجار مع اتجاه الرياح.
رصد جهاز التصوير GOLD التابع لناسا NASA هذه الأشكال بالقرب من بعضها بشكل مفاجئ، في بعض الأحيان على بُعد حوالي 634 كيلومترًا عن بعضها، وهذا ما يشير مرة أخرى إلى مساهمة عوامل محلية في ظهور هذه الأشكال، مثل الأعاصير، الرياح القوية أو عوامل أخرى.
بات ظهور التشكيلات المتراصة من الأشكال على شكل حرف C نادرًا نسبيًا، فجهاز التصوير GOLD لم يرصد سوى اثنين فقط حتى الآن. ومع ذلك، فإن الباحثين ما زالوا متحمسين للتحقيق فيها بشكل أعمق واكتشاف الأسباب المؤدية إلى ظهورها في طبقة الغلاف الأيوني Ionosphere.
يقول عالم الفيزياء ديباك كاران Deepak Karan المتخصص بطبقة الغلاف الأيوني من جامعة كولورادو Colorado: «إن ظهور فقاعات البلازما على شكل حرفي C وC بالاتجاه المعاكس بهذه المسافات القريبة لم يكن متوقعًا أو مصوّرًا من قبل».
يُعد وجود البلازما في طبقة الغلاف الأيوني مهمًا جدًا في السماح لأمواج الراديو بالسفر لمسافات طويلة، كما أن الاكتشافات الجديدة والدراسات المُجراة على الغلاف الأيوني تعزز فهمنا في كيفية عمل الراديو ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
يمكن للاضطرابات التي تحدث في طبقة الغلاف الأيوني (مثل تلك التي لوحظت سابقًا) أن يكون لها تأثير في البنية التحتية الهامة للاتصالات والملاحة.
تقدم لنا الدراسات الحديثة وبيانات الجهاز GOLD مثالًا آخر على أن تحسين التكنولوجيا والابتكارات في مجال البحث العلمي يساعدنا على فهم المزيد عن الأرض وعن الكون المحيط بها، حتى في ظل التغيرات والتطورات المستمرة.
يوضح عالم الفيزياء الفلكية جيفري كلينزينغ Jeffrey Klenzing من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا NASA’s Goddard Space Flight Center، على الرغم من عدم مشاركته المباشرة في الدراسات: «حقيقة أن نجد أشكال مختلفة جدًا من الفقاعات البلازمية بقرب بعضها البعض بشكل كبير، تخبرنا أن ديناميات الغلاف الجوي أكثر تعقيدًا مما توقعنا».
نُشر البحث في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: فيزياء الفضاء The Journal of Geophysical Research: Space Physics.
اقرأ أيضًا:
العثور على مخلفات فضائية غير متوقعة في الغلاف الجوي للأرض
قطعة مفقودة من الكون قد نعثر عليها في الغلاف الجوي العلوي للأرض
ترجمة: آية شميّس
تدقيق: بسام موسى
