كيف نسمع نبض الشمس المغناطيسي ✛

الأصل: "Photospheric index of geomagnetic activity"
arXiv:2608.24752v1 · 2026-08-25 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
طريقة بسيطة لربط المجال المغناطيسي للشمس باضطرابات المجال المغناطيسي للأرض.

للشمس مجال مغناطيسي يتغير باستمرار. هذا المجال يشبه شريطًا غير مرئي يلتف حول النجم. عندما يدور الشمس، يهتز الشريط، وتنتقل هذه الاهتزازات إلى الأرض، فيبدأ المجال المغناطيسي لكوكبنا بالارتعاش. وتُعرف هذه الارتعاشات بالنشاط الجيومغناطيسي. في السابق، لفهم مدى شدة "هزّ" الشمس للأرض، كان لا بد من بناء نماذج معقدة. أما الآن، فقد وجد العلماء طريقة بسيطة: أخذ خريطة للمجال المغناطيسي للشمس واستخلاص جزأين رئيسيين منه، أحدهما على طول محور الدوران والآخر عبره.

النشاط الجيومغناطيسي هو استجابة الغلاف المغناطيسي للأرض لتأثير الرياح الشمسية والمجال المغناطيسي الهيليوسفيري. ويُقاس بمؤشرات مثل Kp وaa، التي تُسجَّل منذ عامي 1932 و1868 على التوالي.

أخذ الباحثون 50 عامًا من خرائط المجال المغناطيسي للشمس، خريطة واحدة لكل دورة من دورات النجم، أي ما مجموعه 652 خريطة. ولكل خريطة، حسبوا رقمين: قوة المجال على طول المحور وقوته عبر المحور. ثم قارنوا هذين الرقمين بمؤشر Kp الذي يوضح مدى شدة اضطراب المجال المغناطيسي للأرض. واتضح أنه يمكن التنبؤ بـ Kp بدقة تصل إلى 71% باستخدام هذين الرقمين. علاوة على ذلك، فإن الجزء العرضي من المجال يؤثر على الأرض بقوة تعادل ضعف تأثير الجزء المحوري تقريبًا. الأمر أشبه بأوركسترا فيها طبلان: أحدهما يضبط الإيقاع السريع، والآخر يضبط الإيقاع البطيء.

أُطلق على المؤشر الجديد اسم PIGA. وهو يتنبأ جيدًا بالنشاط الجيومغناطيسي في الفترات الهادئة، لكنه قد يخطئ في ذروات النشاط الشمسي، إذ يصبح المجال المغناطيسي للشمس معقدًا للغاية بحيث لا يمكن اختزاله في رقمين. لكن PIGA يتيح تقييم كيفية تأثير الشمس على الأرض في الماضي، عندما لم تكن هناك أقمار صناعية، وسيساعد في تحسين التنبؤات بـ طقس الفضاء. الآن، بالنظر إلى خريطة الشمس، يمكننا أن نقول فورًا مدى شدة "هزّها" للأرض.

تتأرجح المركبة ثنائية القطب الاستوائية للمجال المغناطيسي الشمسي بفترة تبلغ حوالي عام وتكاد تختفي عند الحدود الدنيا للدورة، بينما تتغير المركبة المحورية بسلاسة وتعكس قوة الحقول القطبية.

PIGA = \alpha_0 + \alpha_1 \sqrt{\hat{D}_{eq}} + \alpha_2 \hat{D}_{ax}
تركيبة خطية من الجذر التربيعي للمكوّنين ثنائي القطب الاستوائي والمحوري
المفاهيم
المجال المغناطيسي الشمسي جيوفيزياء منطقة نشطة غايا دينامو مغناطيسي طقس فضائي غلاف مغناطيسي فوتوسفير مسبار شمسي gpcp شفق قطبي تصوير الأقمار الصناعية تلسكوب غايا ليغو بقعة شمسية مقياس الجاذبية تأثير الاحتباس الحراري geopotential height التأثيرات المغناطيسية الضوئية الأرض