انفجار شفق قطبی در لایه اُزن
تاریخ انتشار: ۲ آبان ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۲۵۲۵۲۷
شفق‌های قطبی نمایش‌های نورانی تماشایی را در آسمان شب به راه می‌اندازند و پژوهش‌های جدید نشان می‌دهند که آنها با لایه اُزن زمین تعامل دارند و می‌توانند آن را تحت تاثیر قرار دهند.
به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، شفق‌های قطبی نمایش‌های نورانی دیدنی را در آسمان شب پدید می‌آورند، اما طبق پژوهش‌های جدید، آنها همچنین دلیل دیگری را که لایه ازن خورده شده است، روشن می‌کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
اگرچه انسان‌ها تقصیر زیادی در تخریب لایه ازن دارند، اما مشاهدات یک نوع شفق به نام "شفق پروتون ایزوله" دلیل تخریب لایه ازن را که از فضا ناشی می‌شود، نشان داده است: ذرات باردار در پلاسما که توسط شراره‌های خورشیدی و پرتاب جرم تاجی به بیرون می‌ریزند، به جویدن لایه ازن ادامه می‌دهند. پیش از این، تأثیر این ذرات به طور مبهم شناخته شده بود.
اکنون یک گروه پژوهشی بین‌المللی دریافته‌اند که اثرات شفق‌های پروتون ایزوله باعث ایجاد حفره‌ای به عرض تقریباً ۴۰۰ کیلومتر(۲۵۰ مایل) در لایه ازن شده است که دقیقاً در زیر محل وقوع شفق شکاف ایجاد کرده است. پژوهشگران می‌گویند بیشترِ ازن در عرض یک و نیم ساعت از بین رفت. آنها در بیانیه‌ای توضیح دادند که انتظار نداشتند در پی این پدیده، ازن به این میزان کاهش یابد.
شفق‌های پروتون ایزوله ممکن است به اندازه شفق‌های شمالی و همتای جنوبی خود زرق و برق‌دار نباشند، اما همچنان برای چشم انسان قابل مشاهده هستند. هجوم پلاسمای آزاد شده توسط خورشید، یون‌ها و الکترون‌های بسیار پرانرژی را با خود می‌آورد. چنین ذراتی در نهایت در کمربندهای تشعشعی ون آلن درونی و بیرونی زمین گرفتار می‌شوند که از بمباران مستقیم سیاره و تبدیل آن به یک زمین بایر نابود شده توسط خورشید مانند مریخ جلوگیری می‌کند.
ذراتی که به کمربند تشعشع داخلی می‌رسند، وقتی به خطوط میدان مغناطیسی وارد می‌شوند، می‌توانند جو زمین را به هم بزنند. اکسیدهای نیتروژن و هیدروژن که در اثر فعل و انفعالات ذرات با اتمسفر آزاد می‌شوند، ازن را تخریب می‌کنند. با این حال، این فقط برای لایه ازن در مزوسفر صدق می‌کند و لایه زیرین یعنی استراتوسفر، بدون تأثیر باقی می‌ماند. با این حال، شفق‌های پروتون ایزوله به روش‌های دیگری بر روی زمین تأثیر می‌گذارند.
پژوهشگران در تشریح یافته‌های خود نوشتند: بارش الکترون از کمربند تشعشعی زمین نقش مهمی در از بین رفتن ازن مزوسفری به عنوان ارتباط بین آب و هوای فضا و سیستم آب و هوایی زمین دارد.
اگرچه آسیب به جا مانده در ازنِ مزوسفر، خود را سریع‌تر از سوراخ‌های ازن استراتوسفر که اغلب در اثر فعالیت‌های انسانی ایجاد می‌شود، ترمیم می‌کند، اما شفق‌های پروتون ایزوله هنوز بر تغییرات جو تأثیر می‌گذارند. آب و هوای فضا می‌تواند باعث اختلال در ماهواره‌ها و زیرساخت‌های الکتریکی شود و ذرات باردار برای فضانوردان خطرناک هستند.
شفق قطبی یکی از پدیده‌های جوی کره زمین است. شفق قطبی پدیده ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است و معمولاً در عرض‌های نزدیک به دو قطب زمین بر اثر برخورد ذرات باردار باد خورشیدی و یونیزه شدن مولکول‌های موجود در یونوسفر زمین به وجود می‌آید. شفق‌های قطبی نورهای زیبایی هستند که به طور طبیعی در آسمان دیده می‌شوند و معمولاً در شب و در عرض‌های جغرافیایی قطبی به چشم می‌خورند. آنها در یونوسفر تشکیل می‌شوند و در سپیده‌دم قطبی رویت می‌پذیرند. در عرض جغرافیایی قطب شمال به آنها شفق‌های شمالی نیز گفته می‌شود که در سال ۱۶۲۱ توسط پیر گاسندی روی این پدیده طبیعی نهاده شد. به شفق‌های قطبی، نور قطب شمال هم گفته می‌شود، زیرا آنها غالبا در نیم کره شمالی دیده می‌شوند و هر قدر به قطب شمال نزدیک شوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری می‌رود که بتوانید آنها را ببینید. برای نمونه، در شمال شبه جزیره اسکاندیناوی، ایسلند، گرینلند و همین طور در آلاسکا و شهرهای شمالی کانادا و روسیه امکان رویت آنها بسیار زیاد است.
شفق‌های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است خیلی بالا باشند، ولی در افق شمالی به صورت سبز برافروخته و در صورت طلوع خورشید به صورت سرخ کمرنگ دیده می‌شود. شفق‌های قطبی معمولاً از سپتامبر تا اکتبر و از مارس تا آوریل روی می‌دهند. برخی از قبایل کانادایی به این پدیده "رقص ارواح" می‌گویند. شفق قطبی در طول چرخه خورشیدی و هنگام خروج جرم از تاج خورشیدی پردفعات و درخشنده‌تر مشاهده می‌شود.
لایه ازون یا ازون‌سپهر نیز لایه‌ای است در ارتفاع ۲۰ تا ۳۰ کیلومتری سطح زمین که بسته به شرایط فصلی و آب و هوایی ضخامت آن تغییر می‌کند. این لایه به ضخامت سه میلی‌متر در لایه استراتوسفر جو زمین، با غلظت بالایی از مولکول ازن(O۳) در سال ۱۹۱۳ توسط دو فیزیک‌دان فرانسوی به نام‌های شارل فابری و آنری بویسون کشف شد. این لایه با جذب ۹۵ تا ۹۹.۵ درصد پرتوی فرابنفش خورشید، موجب ادامه زندگی بر روی کره زمین می‌شود. لایه ازن پرتوهای پرانرژی فرابنفش را جذب می‌کند و آنها را به شکل پرتوهای فروسرخ درمی‌آورد و به سطح زمین می‌فرستد.
در اوایل سال ۱۹۳۰، ترکیباتی به نام کلروفلوئوروکربن‌ها(سی‌اف‌سی‌ها) در ایالات متحده آمریکا اختراع شدند و در صنعت و خانه مورد استفاده قرار گرفتند. این ترکیبات به استراتوسفر راه یافتند و عناصر کلر و برم موجود در آنها طی واکنش‌های شیمیایی موجب تخریب تدریجی لایه ازن شدند. لایه ازن به ویژه بر فراز قطب جنوب به شدت کاهش یافته است.
چرخه ازن-اکسیژن بیان می‌کند که پرتوهای فرابنفش به مولکول اکسیژن برخورد می‌کند و پیوند میان مولکول‌های اکسیژن را می‌شکند. اتم‌های حاصل با مولکول اکسیژن دیگری واکنش داده و مولکول ازن را تشکیل می‌دهند. سطح ازن با تغییر فصل‌ها، وزش باد و تغییرات خورشید نیز تغییر می‌یابد. ۱۰ درصد مولکول‌های ازن هواکره در لایه تروپوسفر قرار دارند و بر خلاف ازن موجود در استراتوسفر، آلاینده به شمار می‌آیند و آسیب‌هایی به بافت‌های زیستی انسان و دیگر جانوران می‌رسانند.
اکنون یافته‌های این پژوهش جدید به دانشمندان کمک می‌کند تا نوسانات آب و هوای فضا را پیش‌بینی کنند که احتمالاً بر جو سیاره زمین نیز تأثیر می‌گذارد.
این پژوهش در مجله Scientific Reports منتشر شده است.
انتهای پیام
منبع: ایسنا
کلیدواژه: شفق قطبی لایه ازن شفق های قطبی لایه ازن
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۲۵۲۵۲۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
امکان ذخیره‌سازی میلیونها فیلم روی یک دیسک فراهم شد
ایتنا - ذخیره سازی داده‌های جدید به صورت سه بعدی با استفاده از نور می‌تواند میلیونها فیلم را روی یک دیسک نگه دارد!
تحقیقات جدید در حال بررسی روشی نوآورانه برای بسته بندی بایت‌های بسیار بیشتر در همان فضای فیزیکی روی یک دیسک نوری است.
این رویکرد مبتنی بر ذخیره‌سازی داده‌های نوری مبتنی بر نور (ODS) است که برای نوشتن دی‌وی‌دی‌ها استفاده می‌شود، اما این مدل می‌تواند سه بُعدی کار کند. این به معنای صدها لایه به جای یک لایه است که منجر به جهش عظیم در ظرفیت می‌شود.
تیم تحقیقاتی این روش ذخیره سازی گفت: ما در مورد پتابیت‌ها روی یک دیسک صحبت می‌کنیم که معادل یک هزار تریلیون بیت است، معادل قرار دادن حدود یک میلیون فیلم با کیفیت استاندارد روی چیزی به اندازه یک دی‌وی‌دی.
این رویکرد با یک محیط ذخیره سازی جدید به نام AIE-DDPR - یا نور مقاوم در برابر انتشار ناشی از تشعشعات، ارائه می‌شود. این، لایه‌ای نازک است که امکان نوشتن داده‌ها را با وضوح فوق العاده بالا فراهم می‌کند.
این پیشرفت تا حدی از طریق الگوهای نور اعمال شده به سطح، بخشی از طریق رنگ در فیلم، و بخشی از طریق ترکیب مولکول‌های موجود در فیلم که نور را جذب کرده و به آن واکنش نشان می‌دهند، به دست می‌آید.
امید این است که فناوری جدید بتواند به غلبه بر برخی از محدودیت‌های مرتبط با نحوه ذخیره مقادیر زیادی از اطلاعات دیجیتال در حال حاضر کمک کند.
محققان اعلام کردند «مراکز داده مبتنی بر فناوری‌های ذخیره سازی اصلی مانند دستگاه‌های فلش نیمه هادی و هارد دیسک دارای بار انرژی بالا، هزینه‌های عملیاتی بالا و طول عمر کوتاه هستند.»
توجه به این نکته مهم است که هنوز چند چالش مهم وجود دارد که باید روی آنها کار کرد. این فناوری قبل از اینکه بتوان به طور عملی از آن استفاده کرد، باید سریع‌تر و کارآمدتر شود، اگرچه محققان در حال حاضر ایده‌هایی در مورد چگونگی تحقق این امر دارند.
اگر روش جدید ذخیره سازی داده‌ها را بتوان با موفقیت توسعه داد، مزایای بالقوه آن مشخص است: مراکز داده‌ای که فضای کمتری را اشغال می‌کنند، نگهداری آنها ارزان‌تر است و در حین عملیات انرژی کمتری مصرف می‌کنند.
ظرفیت فعلی ODS باید افزایش یابد تا به طور کامل نیازهای مرکز داده را برآورده کند. با این حال افزایش تراکم رسانه‌های نوری همچنان یک چالش است.
گزارشگر قديمى راديو دار فانى را وداع گفت