قدم شعر الشفق القطبي في العصور الوسطى أدلة على العواصف الشمسية التاريخية

كتب شعراء العصور الوسطى عن الشفق القطبي. عملهم هو تقديم أدلة على الدورة الشمسية

بقلم جاسيك كريوكو حرره سارة لوين فريزر

لمدة ثلاث ليال متتالية في شتاء عام 1204، امتدت خطوط حمراء وبيضاء عبر الأفق الشمالي والشمالي الشرقي في سماء الليل فوق كيوتو. تم تسجيل هذه الملاحظة جزئيًا بواسطة نبيل ياباني يُدعى فوجيوارا نو سادائي في مذكراته بعنوان ميجيتسوكي.

يقول هيروكو ميهارا، عالم الفيزياء في معهد أوكيناوا للعلوم والتكنولوجيا: “لقد كان شفقًا قطبيًا، والشفق القطبي الذي يستمر لمدة ثلاثة أيام نادر للغاية”. ولتتبع الأحداث الشمسية التي تسببت في حدوث الشفق القطبي، بحثت ميهارا وزملاؤها عن طفرات من الاختلافات الذرية المحاصرة في حلقات الأشجار في القرن الثالث عشر، باستخدام أدبيات العصور الوسطى لتوجيه بحثهم. ونشرت النتائج التي توصلوا إليها في وقائع الأكاديمية اليابانية، السلسلة ب.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

عندما تنشط الشمس بعنف، يمكنها أن تطلق قذفات كتلية إكليلية ورشقات من الجسيمات ذات طاقات تصل إلى 10 مليار إلكترون فولت نحو الأرض. إذا ضربت هذه الأشعة الكونية عالية الطاقة غلافنا الجوي، فإنها تؤدي إلى سلسلة من التفاعلات النووية التي تنتج نسخًا نادرة من الذرات، بما في ذلك الكربون 14. ثم تمتص الأشجار هذا النظائر المشعة، وتحفظ الطابع الزمني الكيميائي للعاصفة الشمسية في حلقات نموها السنوية. تترك العواصف الشمسية الشديدة طفرات هائلة من الكربون 14 في حلقات الأشجار، لكن اكتشاف الأحداث الأصغر حجمًا أصعب بكثير ويستغرق وقتًا أطول. يقول ميهارا: “لهذا السبب نحتاج إلى روايات أدبية لتضييق فترة الترشيح”.

أدى البحث في الإشارات المكتوبة في آسيا وأوروبا للشفق القطبي إلى تركيز ميهارا وزملائها على الفترة ما بين 1196 و1211 بعد الميلاد. لكن ما أثار دهشتهم هو أن الشفق القطبي الطويل الذي حدث في عام 1204 لم يترك أي زيادة مقابلة في الكربون 14. وبدلاً من ذلك، اكتشف الفريق قفزة مفاجئة في النظير قبل بضع سنوات فقط، بين عامي 1200 و1201 ميلاديًا، والتي تميزت بأوصاف الشفق القطبي والبقع الشمسية في النصوص الصينية والكورية. وقد حسب الباحثون أن هذه القفزة ناجمة عن حدث أكبر 14 مرة من العاصفة الشمسية التي وقعت في 23 فبراير 1956، والتي تظل الأكثر كثافة المسجلة في العصر الحديث. يقول مياها: “إذا حدث هذا اليوم، فإنه سيسبب لنا الكثير من المتاعب”. فالعواصف الشمسية القوية بما فيه الكفاية يمكن أن تؤثر على الأقمار الصناعية وأنظمة الاتصالات وشبكة الكهرباء.

وفقًا لشارلوت بيرسون، عالمة تأريخ الأشجار – أو باحثة حلقات الأشجار – في جامعة أريزونا، والتي لم تشارك في الدراسة، فإن العمل “يساعد على بناء صورة للنشاط الشمسي الماضي إلى ما هو أبعد بكثير من السجل المقاس والرصد، والأمر الرائع بشكل خاص في هذا الأمر هو أنك تحصل على سجلين بسعر سجل واحد – تحصل على الأحداث الشمسية والدورات الشمسية بالتفصيل من سنة إلى أخرى”.

ووجد فريق مياهارا أن الدورات الشمسية في القرن الثالث عشر كانت أقصر واستمرت ما بين سبع وثماني سنوات بدلا من 11 عاما التي نلاحظها اليوم. ووجد الباحثون أيضًا أن الحدث 1200-1201 حدث بحد أقصى لإحدى دورات النشاط المختصرة هذه. ومن المتوقع حدوث عواصف قوية عند الحد الأقصى للطاقة الشمسية، لكن تحليل الأدبيات كشف عن روايات عن العديد من العواصف غير العادية التي حدثت في الدورة الدنيا أيضًا. مثل ميجيتسوكي الملاحظة، ربما لم تترك هذه السجلات حلقات الشجرة.

يقول بريان توماس، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة واشبورن في كانساس، والذي لم يشارك في الدراسة: “هذا يعني أننا بحاجة إلى الاهتمام بالأحداث الشمسية المحتملة، ليس فقط عندما تكون الشمس نشطة للغاية، ولكن أيضًا عندما تكون منخفضة النشاط”. “على الرغم من أن هذا ليس مفهومًا جديدًا تمامًا، إلا أن هذه الورقة تعززه.”

تريد مياهارا البحث عن تفاصيل عن هذه الدورة من العواصف الدنيا في بحثها التاريخي المستقبلي، وتقول: “هذا أمر غير متوقع، وسنبحث أكثر في الظروف الشمسية التي يمكن أن تسبب ذلك”.

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.