'חבלים' מגנטיים ענקיים מניעים פיצוצי שמש חזקים

מבט על התפרצות שמש אופיינית באמצעות נתונים של נאס

מבט על התפרצות שמש אופיינית באמצעות נתונים מחלליות המצפה הדינמיות השמשות של נאס'א. כדור הארץ מתואר בקנה מידה. (אשראי תמונה: טהר עמרי / המרכז לפיזיקה תיאורטית, CNRS-Ecole Polytechnique, צרפת)



התפרצויות על פני השמש נגרמות ככל הנראה על ידי קשתות פלזמה מגנטיות ענקיות ולא יציבות, כך עולה ממחקר חדש - תגלית שמקרבת מדענים צעד אחד יותר לחיזוי התפרצויות סולאריות העלולות לחולל הרס על כדור הארץ.



אסטרונומים צפו זה מכבר בקשתות פלזמה ענקיות המגיחות מעל פני השמש. מבנים אלה, המכונים חבלי השטף המגנטי, לולאות העטרה ובולטות השמש, מחזיקים בקווי שדה מגנטיים מתפתלים, כאילו מגנט מוט עצום מעוות לתוך חולץ פקקים. כמות עצומה של זרם חשמלי עוברת בדרך כלל דרך הליבה של כל אחת מהצינורות הללו.

מדענים חשבו זה מכבר שחבלי שטף מגנטיים מפעילים פיצוצים סולאריים רבי עוצמה כגון הוצאת המונים העטרה (CME), שיכולים להוליד סערות גיאומגנטיות הפוגעות בלוויינים בחלל ולשבש רשתות חשמל בכדור הארץ. [זעם השמש: סופות השמש הגרועות ביותר בהיסטוריה]



מודל של השדה המגנטי הסולארי באזור בו התרחשה התלקחות גדולה ב- 13 בדצמבר 2006. המודל מראה שחבל השטף המגנטי (אפור) נשמר בשיווי משקל על ידי שכבת שכבה

מודל של השדה המגנטי הסולארי באזור בו התרחשה התלקחות גדולה ב -13 בדצמבר 2006. המודל מראה שחבל השטף המגנטי (אפור) נשמר בשיווי משקל על ידי כיסוי 'ארקדות' (כתום).(אשראי תמונה: טהר עמרי / המרכז לפיזיקה תיאורטית, CNRS-Ecole Polytechnique, צרפת)

צצו שני מודלים לאופן שבו מעורבים חבלי שטף מגנטיים. במודל הראשון קיים חבל שטף מגנטי לפני ההתפרצות. כאשר החבל הופך להיות לא יציב, הוא מניע התפרצות על ידי תהליך שנקרא חיבור מחדש, שבו האנרגיה בתוך השדות המגנטיים של המבנה מומרת לאנרגיה קינטית. במודל השני, חבל שטף מגנטי נולד במקביל להתפרצות, הנגרמת כתוצאה מחיבור מחדש בתוך 'ארקייד', סדרת לולאות של קווי כוח מגנטיים.



הוכח שקשה לדעת אילו מהמודלים הללו מתארים יותר את המציאות, מכיוון שהבנת האופי התלת -ממדי של השדה המגנטי של האטמוספירה החיצונית של השמש, או קורונה, היא אתגר גדול.

'זה היה נושא שנוי במחלוקת במשך תקופה ארוכה יחסית', אמרה כותבת המחקר הראשית טהר עמרי, אסטרופיזיקאית בבית הספר הפוליטכני בפאליסו שבצרפת.

כעת, בעזרת הלוויין הינדה היפני, מצפה הכוכבים השמש והליוספרה של נאס'א ומצפה הכוכבים פריז-מודון, מצאו החוקרים כי המודל הכולל מכשיר לא יציב. חבל שטף מגנטי עשוי להסביר בצורה הטובה ביותר התפרצויות שמש.



באמצעות נתונים מתקופה של ארבעה ימים שקדמו ל- CME בדצמבר 2006, פיתחו החוקרים מודל של השדה המגנטי העטרה השמש. הם גילו שבימים שלפני ההתפרצות האנרגיה המגנטית הייתה נמוכה, אך היא עלתה לאט עם הזמן. ביום שלפני ההתפרצות נוצר וגדל חבל שטף מגנטי. כאשר האנרגיה המגנטית גדלה גבוה מדי, החבל נלחץ כלפי מעלה במהירות של עד 8.9 מיליון קמ'ש (14.4 מיליון קמ'ש), והחיבור המחודש לאחר מכן הסיע את ה- CME.

'היה מאוד מרגש לראות את צורת ההתפרצות במודל שלנו, לראות אותה מתפתחת בצורה כה פתאומית', אמר אמרי ל- demokratija.eu. 'לא הייתי חולם לראות את זה'.

תמונה זו, שצולמה על ידי נאס

'הבעיה היא שהמודל השני צריך סביבה סולארית מורכבת מאוד, ולכן יש שאלה אם זה יכול לקרות', אמר עמרי. 'גַם,

דגם המראה התפרצות של חבל שטף מגנטי על השמש. כדור הארץ מוצג בקנה מידה.

דגם המראה התפרצות של חבל שטף מגנטי על השמש. כדור הארץ מוצג בקנה מידה.(אשראי תמונה: טהר עמרי / המרכז לפיזיקה תיאורטית, CNRS-Ecole Polytechnique, צרפת)

יש שאלה אם אתה יכול ליצור התפרצות שמש גדולה עם הדגם השני - אתה יכול עם המודל שלנו, כי חבל שטף מגנטי יכול לאגור הרבה אנרגיה״.

ממצאים אלה יכולים לסייע לאסטרונומים לחזות CME בעתיד, אמר עמרי. 'אנו יכולים לעקוב אחר אזורים פעילים במשך ימים לפני התרחשות התפרצות - אולי נגיד אם הדבר עלול להתרחש יום אחד לפני שזה קורה, ואולי בעתיד לומר אם זו התפרצות גדולה או התפרצות קטנה', ציין.

בעתיד, עמרי ועמיתיו מקווים להבין טוב יותר מה קורה עמוק יותר השמש כאשר מתרחשת התפרצות, ולדגמן כיצד חבלי שטף מגנטיים משפיעים בסופו של דבר על כדור הארץ.

המדענים פירטו היום (22 באוקטובר) את ממצאיהם באינטרנט בכתב העת טֶבַע .

עקוב אחרינו @Spacedotcom , פייסבוק אוֹ Google+ . פורסם במקור ב- demokratija.eu.