إنها نهاية فصل الشتاء تقريبًا، وقد استيقظت من نومك وشعرت بأن المنزل بارد، وهو أمر مستغرب، لأن المدفأة كانت تعمل طوال الليل. ثم حاولت إضاءة المنزل. فوجدت التيار الكهربائي مفصول. وكان التلفاز وآلة صنع القهوة لا يعملان. وتبدو الحياة بالخارج وكأنها متوقفة. فلا توجد مدارس تعمل، وأغلقت معظم المحلات والشركات، وليس هناك قطارات تتحرك. هذا ليس المشهد الافتتاحي لفيلم (زومبي نهاية العالم).
It is almost the end of the winter, and you've woken up to a cold house, which is weird, because you left the heater on all night. You turn on the light. It's not working. Actually, the coffee maker, the TV -- none of them are working. Life outside also seems to have stopped. There are no schools, most of the businesses are shut, and there are no working trains. This is not the opening scene of a zombie apocalypse movie.
هذا ما حدث بالفعل في شهر مارس من عام 1989 في مقاطعة كيوبيك الكندية، عندما توقفت الشبكة الكهربائية. والسبب؟ عاصفة شمسية.
This is what happened in March 1989 in the Canadian province of Quebec, when the power grid lost power. The culprit? A solar storm.
العاصفة الشمسية هي عبارة عن غيوم عملاقة من الجسيمات تهرب من الشمس من وقت لآخر، وتذكرنا دائما أننا نعيش بجوار نجم نشط. وبصفتي عالمة فيزياء شمسية، فلدي فرص هائلة لدراسة تلك العواصف الشمسية. ولكن لقب "مطاردة العواصف الشمسية" ليس لقبًا رائعًا. إن بحثي يساعد على تحديد مصدر تلك العواصف، وسلوكها وعلى المدى الطويل، يهدف إلى التخفيف من آثارها على المجتمعات البشرية، والتي سأتطرق للحديث عنها خلال ثواني.
Solar storms are giant clouds of particles escaping from the Sun from time to time, and a constant reminder that we live in the neighborhood of an active star. And I, as a solar physicist, I have a tremendous chance to study these solar storms. But you see, "solar storm chaser" is not just a cool title. My research helps to understand where they come from, how they behave and, in the long run, aims to mitigate their effects on human societies, which I'll get to in a second.
في بداية عصر استكشاف الفضاء والذي كان منذ 50 عاما فقط، إن المسابير الفضائية التي أرسلناها إلى الفضاء كشفت أن كواكب مجموعتنا الشمسية تسبح باستمرار في تيار من الجسيمات التي مصدرها الشمس وهي ما نطلق عليها "الرياح الشمسية". وكما يمكن لأنماط الرياح العالمية على الأرض أن تتأثر بالأعاصير، فإن الرياح الشمسية أحيانًا تتأثر بالعواصف الشمسية والتي أحب أن أطلق عليها "أعاصير الفضاء." عندما تصل تلك الأعاصير إلى الكواكب، فيمكن لها التشويش على بيئة الفضاء المحيط، والتي بدورها تخلق ظاهرة الأضواء الشمالية أو الجنوبية، والتي تظهر هنا على الأرض، وأيضا على كوكب زحل وأيضا كوكب المشتري.
At the beginning of the space exploration age 50 years ago only, the probes we sent in space revealed that the planets in our Solar System constantly bathe in a stream of particles that are coming from the Sun and that we call the solar wind. And in the same way that global wind patterns here on Earth can be affected by hurricanes, the solar wind is sometimes affected by solar storms that I like to call "space hurricanes." When they arrive at planets, they can perturb the space environment, which in turn creates the northern or southern lights, for example, here on Earth, but also Saturn and also Jupiter.
ولحسن حظنا، فهنا على كوكب الأرض فنحن محميون بواسطة الدرع الطبيعي لكوكبنا، تلك الفقاعة المغناطيسية والتي نطلق عليها "الغلاف المغناطيسي" والتي ترونها هنا على يمين الشاشة. ومع ذلك، فالعواصف الشمسية مسؤولة عن تعطيل نظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية، وتعطيل أنظمة الملاحة مثل نظام تحديد الموقع العالمي "GPS"، وكذلك عملية نقل الطاقة الكهربائية. كل هذه التقنيات نعتعمد عليها نحن البشر في حياتنا اليومية. تخيل مثلًا لو استيقظت غدًا ووجدت الهاتف الخلويّ لا يعمل، أو لا يوجد به إنترنت، مما يعني عدم وجود منصات للتواصل الاجتماعي. حدوث هذا بالنسبة لي يعتبر أسوأ من زومبي نهاية العالم.
Luckily, here on Earth, we are protected by our planet's natural shield, a magnetic bubble that we call the magnetosphere and that you can see here on the right side. Nonetheless, solar storms can still be responsible for disrupting satellite telecommunications and operations, for disrupting navigation systems, such as GPS, as well as electric power transmission. All of these are technologies on which us humans rely more and more. I mean, imagine if you woke up tomorrow without a working cell phone -- no internet on it, which means no social media. I mean, to me that would be worse than the zombie apocalypse.
(ضحك)
(Laughter)
ومن خلال الرصد المستمر للشمس، بتنا نعرف الآن مصدر العواصف الشمسية. إن مصدرها بعض البقع الشمسية والتي تُخزن بها كميات هائلة من الطاقة. ولديكم مثال هنا، هذا الهيكل المعقد والمعلق فوق سطح الشمس، على وشك الانفجار. لسوء الحظ، لا يمكننا إرسال المسبار الفضائي إلى الغلاف الجوي الحارق للشمس، حيث تصل درجات الحرارة إلى 10 ملايين درجة كلفن. ولذا ما أقوم به هو استخدام المحاكات الحاسوبية لكي أتمكن من تحليل والتنبؤ بسلوك تلك العواصف بمجرد نشأتهم على سطح الشمس.
By constantly monitoring the Sun, though, we now know where the solar storms come from. They come from regions of the Sun where a tremendous amount of energy is being stored. You have an example here, as a complex structure hanging above the solar surface, just on the verge of erupting. Unfortunately, we cannot send probes in the scorching hot atmosphere of the Sun, where temperatures can rise up to around 10 million degrees Kelvin. So what I do is I use computer simulations in order to analyze but also to predict the behavior of these storms when they're just born at the Sun.
وهذا جانب واحد من القصة. فعندما تنتقل تلك العواصف الشمسية عبر الفضاء، سيعترض بعضهم حتمًا المسابير الفضائية والتي نقوم بإرسالها من أجل استكشاف عوالم أخرى. وما أعنيه بالعوالم الأخرى، الكواكب، على سبيل المثال، مثل كوكبي عطارد والزهرة، وأيضا الأجسام مثل المذنبات. وعلى الرغم من أن المسبار الفضائي قد صنع من أجل مهمات علمية مختلفة، فبإمكانهم أن يعملوا أيضا كمحطات صغيرة للأرصاد الجوية الكونية ويقوموا برصد تطور هذه العواصف الفضائية. ولذا أقوم أنا ومجموعة من الباحثين بجمع وتحليل تلك البيانات القادمة من مواقع مختلفة في النظام الشمسي. ونتيجة لذلك فقد أظهر بحثي، أن العواصف الشمسية لها شكل عام، وهذا الشكل يتطور كلما تحركت تلك العواصف بعيدًا عن الشمس. أو تعلمون؟ هذا هو المفتاح لبناء أدوات تساعد على التنبؤ بالطقس الفضائي.
This is only one part of the story, though. When these solar storms are moving in space, some of them will inevitably encounter space probes that we humans have sent in order to explore other worlds. What I mean by other worlds is, for example, planets, such as Venus or Mercury, but also objects, such as comets. And while these space probes have been made for different scientific endeavors, they can also act like tiny cosmic meteorological stations and monitor the evolution of these space storms. So I, with a group of researchers, gather and analyze this data coming from different locations of the Solar System. And by doing so, my research shows that, actually, solar storms have a generic shape, and that this shape evolves as solar storms move away from the Sun. And you know what? This is key for building tools to predict space weather.
أود أن أترككم مع هذه الصورة الجميلة. ها نحن هنا على كوكب الأرض، هذه النقطة الزرقاء الشاحبة. وبينما أقوم بدراسة الشمس وعواصفها يوميًا، سيظل عندي حب عميق لهذا الكوكب الرائع، تلك النقطة الزرقاء الشاحبة، ولكنها نقطة زرقاء تتمتع بدرع مغناطيسي غير مرئي والذي يعمل على حمايتنا.
I would like to leave you with this beautiful image. This is us here on Earth, this pale blue dot. And while I study the Sun and its storms every day, I will always have a deep love for this beautiful planet -- a pale blue dot indeed, but a pale blue dot with an invisible magnetic shield that helps to protect us.
شكرًا لكم.
Thank you.
(تصفيق)
(Applause)